快重离子辐照石墨的强电子激发效应研究

用多种快重离子和团簇离子辐照高定向石墨，由于电子能损主导能量沉积的主要过程，在材料中形成半径为几个纳米的潜径迹。通过扫描隧道显微镜和喇曼谱等方法研究强电子激发效应形成的潜径迹和表面晶体结构变化，测量表面、体内及蚀刻后径迹的形貌，给出其大小及产额与入射离子能量和电子能损之间的关系。通过对电子密度超结构及扫描隧道谱的测量，决定辐照引起径迹区域电特性的变化。研究潜径迹内材料相变及生成的新相态，如纳米金刚石，利用化学方法并结合高分辨透射电镜和色谱分析方法对所生成的相态进行鉴别，进一步用高能电子束辐照来增强径迹区域相变的发生，从而形成更多的金刚石相。分析实验结果，在潜径迹形成和相变机理方面取得突破性进展。