ИЗУЧЕНИЕ КАТОДОЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ МОНОКРИСТАЛЛОВ CaF2 И MgO, ОБЛУЧЕННЫХ ВЫСОКОЭНЕРГЕТИЧЕСКИМИ ИОНАМИ

Аннотация

В данной статье представлены результаты по изучению спектров низкотемпературной катодолюминесценции в монокристаллах оксида магния и фторида кальция, облученных высокоэнергетическими ионами Xe¹³² с энергией 230 МэВ до флюенса 10¹⁴ ион/см². Спектры катодолюминесценции регистрировались при возбуждении образцов электронами с энергией 10 кэВ. Было показано, что в облученном ионами Xe¹³² кристалле MgO при возбуждении электронами возникает широкая неэлементарная полоса свечения, связанная с радиационными дефектами. Выполнена аппроксимация полученной кривой свечения на элементарные гауссовы компоненты, которые сопоставлены со свечениями соответствующих дефектов.  В облученном ионами Xe¹³² кристалле CaF₂ измерение катодолюминесценции дает полосу свечения, связанную с автолокализованными экситонами, тогда как свечение, ассоциированное с радиационными дефектами, на фоне свечения автолокализованного экситона не наблюдается. Выявлено, что в обоих изучаемых кристаллах использованный режим облучения (Xe¹³², E = 230 МэВ, Φ = 10¹⁴ ион/см²) вызывает тушение люминесценции, связанное с высокой плотностью ионного облучения. Особенно этот эффект проявляется в монокристалле CaF₂, где интенсивность свечения облученного образца понижается примерно в 30 раз по сравнению с необлученным образцом. Указано, что причиной подобного тушения люминесценции в результате ионного облучения высокой плотности может быть совокупное влияние 1) концентрационного тушения люминесценции за счет перекрытия ионных треков и образования высокой концентрации радиационных дефектов, 2) локальных деформаций вдоль ионного трека, образованных за счет объемного расширения материала внутри ядра трека, а также 3) реабсорбции катодолюминесценции в области поглощения радиационных дефектов.