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Evidence of extended defects in pure zirconia irradiated by swift heavy ions

Authors :
Dominique Gosset
David Simeone
Sophie Le Caër
Léo Mazerolles
Gianguido Baldinozzi
Isabelle Monnet
Laboratoire Structures, Propriétés et Modélisation des solides (SPMS)
Institut de Chimie du CNRS (INC)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Laboratoire d'Analyse Microstructurale des Matériaux (LA2M)
Service des Recherches Métallurgiques Appliquées (SRMA)
Département des Matériaux pour le Nucléaire (DMN)
CEA-Direction des Energies (ex-Direction de l'Energie Nucléaire) (CEA-DES (ex-DEN))
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-CEA-Direction des Energies (ex-Direction de l'Energie Nucléaire) (CEA-DES (ex-DEN))
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Département des Matériaux pour le Nucléaire (DMN)
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay
Centre Interdisciplinaire de Recherche Ions Lasers (CIRIL)
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN)
Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Université de Caen Normandie (UNICAEN)
Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Laboratoire Claude Fréjacques (LCF - URA 331)
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Centre d'études de chimie métallurgique (CECM)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Université de Caen Normandie (UNICAEN)
Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN)
Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Gestion Territoriale de l'Eau et de l'environnement (UMR GESTE)
École Nationale du Génie de l'Eau et de l'Environnement de Strasbourg (ENGEES)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)
Source :
Physical Review B: Condensed Matter and Materials Physics (1998-2015), Physical Review B: Condensed Matter and Materials Physics (1998-2015), American Physical Society, 2006, 74, pp.No. 132107. ⟨10.1103/PhysRevB.74.132107⟩, Physical Review B: Condensed Matter and Materials Physics (1998-2015), 2006, 74, pp.No. 132107. ⟨10.1103/PhysRevB.74.132107⟩
Publication Year :
2006
Publisher :
American Physical Society (APS), 2006.

Abstract

X-ray diffraction, transmission electron microscopy, and optical spectroscopy were used to investigate the microstructure of polycrystalline samples of pure monoclinic zirconia irradiated by high energy ions. These techniques point out the existence of extended defects and they allow to monitor the tetragonal to monoclinic phase transition as a function of the temperature during isochronal annealings. The Landau theory approach explains the phase transition mechanism via the presence of an important strain field induced by dislocations. Though high and low energy ions can effectively stabilize the same tetragonal phase in the irradiated layer, only point defects are produced at low energy whereas extended defects are also observed at high energy, showing the strong influence of the energy deposition modes on the observed microstructures.

Details

ISSN :
1550235X and 10980121
Volume :
74
Database :
OpenAIRE
Journal :
Physical Review B
Accession number :
edsair.doi.dedup.....ec09a713ee8c1a899eddd145f7ff7a7d
Full Text :
https://doi.org/10.1103/physrevb.74.132107