Characterization of different aggregation stages in implanted LiF crystals

Résumé
Dans des papiers précédents nous indiquions que des ions alcalins implantés dans le fluorure de lithium avaient tendance à former des amas. Nous avons pu montrer par spectroscopie optique la formation d'amas quasi métalliques à température ambiante, ou après des traitements thermiques, tandis que les ions implantés restaient dans un état dispersé à la température de l'azote liquide. La transition de cet état dispersé vers un état granulaire est observée lorsque le cristal est réchauffé à température ambiante. Des expériences récentes, qui utilisent la rétrodiffusion d'ions lourds Rutherford et la microscopie électronique à balayage indiquent que en corrélation avec cette transition, les ions sont redistribués jusqu'en surface de l'échantillon. Cette nouvelle distribution n'est pas due à des processus de migration des ions implantés, mais à un recul de la surface jusque dans la zone implantée du cristal. Nous donnons une interprétation de cet effet. Nous n'observons pas un tel effet dans des cristaux implantés à température ambiante.

Abstract
In previous papers we reported the tendency of implanted alkali ions to cluster in lithium fluoride crystals. It was possible to show by optical spectroscopy the formation of quasi metallic clusters at room temperature, or after thermal annealings, whereas the implanted ions remained in a dispersed state at liquid nitrogen temperature. The transition from this dispersed state to a granular state is observed when the crystal is warmed up to room temperature. Recent investigations, using Rutherford backscattering spectroscopy and scanning electron microscopy indicate that in correlation with this transition, implanted ions are redistributed up to the surface of the sample. This new distribution is not due to migration processes of the implanted ions, but to a recoil of the surface to the implanted zone of the crystal. An interpretation of this effect is given. Such an effect is not observed in room temperature implanted crystals.