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Submitted on 1 Jan 1976
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SPONTANEOUS RECOMBINATION OF CLOSE
FRENKEL PAIRS IN SOME NONMETALLIC
SYSTEMS
K. Rössler
To cite this version:
K. Rössler.
SPONTANEOUS RECOMBINATION OF CLOSE FRENKEL PAIRS IN SOME
JOURNAL DE PHYSIQUE Colloque C7, supplement au n° 12, Tome 37, Decembre 1976, page CI-219
SPONTANEOUS RECOMBINATION OF CLOSE
FRENKEL PAIRS IN SOME NONMETALLIC SYSTEMS
K. R O S S L E R
Institut fur Chemie der K F A Jiilich G m b H , Institut 1 : Nuklearchemie D-5170 Jiilich, F R G
Résumé. — La théorie de recombinaison spontanée de paires de Frenkel très proches a été
déve-loppée en particulier pour les systèmes métalliques [1]. Elle est modifiée ici pour les systèmes non
métalliques et pour les cristaux ioniques. Contrairement aux métaux dont la recombinaison est
effectuée essentiellement à l'aide de forces mécaniques, l'attraction électrostatique et la formation
des liaisons chimiques peuvent exercer une influence très forte dans les non-métaux et
particulière-ment dans les isolants.
Les processus de recombinaison de paires de Frenkel formées par irradiation sont traités pour
les systèmes R2MX6 et KX (X = halogène), Fe203 [3] et HFO2 [4]. En particulier, le recuit
spontané des atomes ayant subi un recuit à basse énergie après les réactions nucléaires (n, y),
(I. T.) et (E. C.) est décrit. La simulation de cascades de collision par le computer [5] peut donner
des informations qualifiées sur la situation des défauts. Le rayon des zones de recombinaison
spontanée est évalué de l'ordre de 5 A.
Abstract. — The theory of spontaneous recombination of nearby Frenkel-pairs has been developed in particular for metals, cf. e. g. [1]. It is now applied to some nonmetallic systems and ionic crystals. In contrast to metals where mainly mechanical forces (e. g. lattice strain) are opera-tive in the recombination process, in nonmetals, especially in insulators also electrostatic attraction and chemical bond formation (orbital overlap) can play an essential role [2].
Recombination processes of radiation induced Frenkel pairs are reported and reviewed, respecti-vely, for the systems R2MX6, KX (X = halogen), F e203 [3] and H f 02 [4]. Especially the
sponta-neous annealing of low energy recoils by (n, y)-, I. T.- and E. C.-nuclear processes is treated. Computer simulation of collision cascades [5] gives qualitative pictures of situation and annealing chances of defects. Spontaneous recombination radii on the order of 5 A are evaluated.
References
[1] DETTMANN, K.., LEIBFRIED, G. and SCHROEDER, K., Phys. [3] CHRISTIANSEN, J., MAHNKE, H. E., MORFELD, U.,
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[2] ROSSLER, K. and ROBINSON, M. T., Atomic Collisions in 261 (1973) 13.
Solids, ed. Datz, S., Appleton, B. R. and Moak, C. D. [4] JEANDEY, C , Thesis, Universite de Grenoble, 1974.
(Plenum Publ. Corp., New York) 1975, Vol. 1, [5] ROBINSON, M. T. and TORRENS, I. M., Phys. Rev. B 9 (1974)
p. 237. 5008.
