3.1. Bulk and micro X-ray diffraction
Bulk powder XRD patterns from the as-synthesized La1-xYbxPO4
(x ¼ 0.0, 0.3, 0.7, and 1.0) materials are presented in Fig. 3 along
with the m-XRD patterns from the Au ion-implanted La1-xYbxPO4
materials (doses: 1 1014, 5 1014, and 1 1015 ions/cm2). The
end-members of the La1-xYbxPO4 series adopt the lower symmetry
monazite (x ¼ 0) structure or the higher symmetry xenotime
(x ¼ 1) structure, respectively [33]. It is to be noted that the powder
XRD pattern of YbPO4 showed the presence of a minor amount of
Yb2O3 (indicated by a diamond symbol in Fig. 3b) in addition to the
predominant xenotime phase. However, the presence of this low
concentration impurity does not impact the analysis of the XANES
spectra. At intermediate values of x (x ¼ 0.3 and 0.7), the materials
exist as a mixture of both the monazite and xenotime phases [33].
Information about the lattice constants and relative concentration
of monazite and xenotime phases were obtained from the Rietveld
refined powder XRD data from La1-xYbxPO4 (Table S1 in Supporting
Information) [33]. It was assumed in this study that the composition
of the monazite structure was LaPO4 while the composition of
the xenotime structure was YbPO4 because of the poor solubility of
Yb in the monazite structure (and vice versa for La in the xenotime
structure) [9]. The general trend in the La1-xYbxPO4 series is that the
relative concentration of the xenotime structure increases with
greater Yb concentration (see Table S1 in the supporting
information) [33].
Powder patterns collected using the m-XRD set-up from the ionimplanted
materials allowed for a qualitative examination of how
the long-range structure of these materials was affected by ionimplantation.
In comparison to the powder XRD patterns from
the as-synthesized materials, the m-XRD patterns from the ionimplanted
La1-xYbxPO4 materials exhibited broader diffraction
peaks (Fig. 3). This observation indicates that the structure of the
materials were damaged as a result of ion-implantation. The full
width at half maximum (FWHM) values of the (0 2 1) and (0 2 0)
reflections from the as-synthesized and ion-implanted La1-xYbxPO4
materials are listed in Table 3. The (0 2 1) peak is characteristic of
the monazite phase while the (0 2 0) peak is characteristic of the
xenotime phase. The FWHM values of the characteristic peaks from
the as-synthesized compounds were obtained from the bulk
powder XRD data. Diffraction peaks can broaden because of the
creation of defects (e.g., interstitials and vacancies) and/or because
of a reduction in the average crystallite size [47,48]. It is believed
that both effects have resulted in the increased width of the
diffraction peaks from the ion-implanted materials. Although peak
broadening is observed in the m-XRD patterns from ion-implanted
La1-xYbxPO4 (x ¼ 0.0, 0.3, 0.7, and 1.0), shifts in the 2q peak positions
were not observed between the ion implanted and as-synthesized
materials (Fig. 3).
One of the 2q peaks (marked with an asterisk symbol in Fig. 3d)
in the m-XRD pattern from La0.3Yb0.7PO4 that was implanted with
ions to the highest dose (1 1015 ions/cm2) was observed to be
more intense in comparison to the diffraction pattern from La0.3Yb0.7PO4 that was implanted to a lower dose. This observation
may be attributed to preferential orientation effects (Fig. 3d).
Examination of the m-XRD pattern from YbPO4 that was implanted
with ions to the highest dose (1 1015 ions/cm2) revealed the
presence of an anomalous peak (marked with a dot symbol in
Fig. 3b). This peak is not due to the xenotime structure or any of the
unreacted starting materials and the
3.1 การเลี้ยวเบนเอกซเรย์จำนวนมาก และขนาดเล็กรูปแบบการ XRD ผงจำนวนมากจากการสังเคราะห์เป็น La1-xYbxPO4(x ¼ 0.0, 0.3, 0.7 และ 1.0) วัสดุจะแสดง 3 Fig. ตามลาย m XRD จากอู implanted ไอออน La1-xYbxPO4วัสดุ (ปริมาณ: 1 1014, 5 1014 และ 1 1015 ประจุ/cm2) ที่สิ้นสุดสมาชิกของชุด La1 xYbxPO4 สมมาตรต่ำที่นำมาใช้โมนาไซด์ (x ¼ 0) โครงสร้างหรือ xenotime สมมาตรสูง(x ¼ 1) โครงสร้าง ตามลำดับ [33] ก็ให้สังเกตที่ผงรูปแบบการ XRD ของ YbPO4 พบอยู่จำนวนเล็กน้อยของYb2O3 (ตามสัญลักษณ์เพชรใน Fig. 3b) นอกระยะ xenotime กัน อย่างไรก็ตาม ก็ต่ำนี้มลทินความเข้มข้นไม่มีผลต่อการวิเคราะห์ของ XANESแรมสเป็คตรา ที่ค่ากลางของ x (x ¼ 0.3 และ 0.7), วัสดุมีอยู่เป็นส่วนผสมของโมนาไซด์และ xenotime ระยะ [33]ข้อมูลเกี่ยวกับค่าคงที่โครงตาข่ายประกอบและความเข้มข้นของญาติโมนาไซด์และ xenotime ระยะได้รับจากการ Rietveldผงข้อมูล XRD La1 xYbxPO4 กลั่น (ตาราง S1 ใน Supportingข้อมูล) [33] เป็นสมมติในการศึกษาที่องค์ประกอบของโมนาไซด์โครงสร้างเป็น LaPO4 ในขณะที่องค์ประกอบของโครงสร้าง xenotime YbPO4 เพราะการละลายไม่ดีของYb ในโครงสร้างของโมนาไซด์ (และในทางกลับกันลาใน xenotimeโครงสร้าง) [9] แนวโน้มทั่วไปในชุด La1 xYbxPO4 คือการเข้มข้นเพิ่มโครงสร้าง xenotime กับญาติความเข้มข้นมากกว่าของ Yb (ดูตาราง S1 ในการสนับสนุนข้อมูล) [33]รูปแบบผงที่ใช้การตั้งค่า m XRD จาก ionimplanted รวบรวมวัสดุที่ใช้ได้สำหรับการตรวจสอบวิธีเชิงคุณภาพโครงสร้างระยะยาวของวัสดุเหล่านี้ได้รับผลจาก ionimplantationโดยรูปแบบการ XRD ผงจากสังเคราะห์เป็นวัสดุ รูปแบบ m-XRD จาก ionimplantedLa1 xYbxPO4 วัสดุจัดแสดงการเลี้ยวเบนที่กว้างขึ้นยอด (Fig. 3) การสังเกตนี้หมายถึงโครงสร้างของการวัสดุที่เสียหายจากฤทธิ์ไอออน เต็มความกว้างที่ (FWHM) ค่าสูงสุดครึ่งหนึ่งของ (0 2) และ (0 2 0)สะท้อนจากการ สังเคราะห์เป็น และไอออน implanted La1-xYbxPO4วัสดุที่อยู่ในตาราง 3 (0 2 1) สูงสุดเป็นลักษณะของโมนาไซด์เฟสขณะ (0 2 0) สูงสุดเป็นลักษณะของการxenotime ระยะ ค่า FWHM แห่งลักษณะจากสารสังเคราะห์เป็นได้รับมาจากกลุ่มผงข้อมูล XRD การเลี้ยวเบนพีคส์สามารถขยายเนื่องจากการสร้างข้อบกพร่อง (เช่น interstitials และตำแหน่ง) หรือเนื่องจากลดขนาด crystallite เฉลี่ย [47, 48] เชื่อว่า ลักษณะทั้งสองทำให้เพิ่มความกว้างของการยอดการเลี้ยวเบนจากวัสดุ implanted ไอออน แม้ว่าช่วงbroadening เป็นสังเกตในรูปแบบ m-XRD จาก implanted ไอออนXYbxPO4 La1 (x ¼ 0.0, 0.3, 0.7 และ 1.0), กะในตำแหน่งสูงสุด 2qไม่ได้สังเกตระหว่างไอออน implanted และ สังเคราะห์เป็นวัสดุ (Fig. 3)หนึ่งแห่ง 2q (ทำเครื่องหมาย ด้วยสัญลักษณ์เครื่องหมายดอกจันใน Fig. 3d)ในรูปแบบ m-XRD จาก La0.3Yb0.7PO4 ที่ถูก implanted ด้วยประจุให้ปริมาณรังสีสูงสุด (ประจุ 1 1015 cm2) ถูกตรวจสอบจะขึ้นรุนแรง โดยรูปแบบการเลี้ยวเบนจาก La0.3Yb0.7PO4 ที่ถูก implanted เพื่อลดปริมาณการ การสังเกตนี้อาจเกิดจากการต้องวางลักษณะพิเศษ (Fig. 3d)ตรวจสอบรูปแบบ m-XRD จาก YbPO4 ที่ถูก implantedด้วยกันเพื่อสุดยา (ประจุ 1 1015 cm2) เปิดเผยการสถานะของการค anomalous (ทำเครื่องหมาย ด้วยสัญลักษณ์แบบจุดในFig. 3b) ช่วงนี้ไม่ได้เนื่องจากโครงสร้าง xenotime หรือใด ๆunreacted เริ่มต้นวัสดุและ
การแปล กรุณารอสักครู่..

3.1 จำนวนมากและไมโครเอ็กซ์เรย์เลนส์ผงจำนวนมากรูปแบบ XRD จากเป็นสังเคราะห์ LA1-xYbxPO4 (x ¼ 0.0, 0.3, 0.7 และ 1.0) วัสดุที่ถูกนำเสนอในรูป 3 พร้อมกับรูปแบบของm-XRD จาก Au? ไอออนปลูกฝัง LA1-xYbxPO4 วัสดุ (ปริมาณ 1 1014 5 1014, 1015 และ 1 ไอออน / cm2?) สมาชิกสิ้นสุดของชุด LA1-xYbxPO4 นำมาใช้ในสัดส่วนที่ต่ำกว่าmonazite (x ¼ 0) โครงสร้างหรือสัดส่วนที่สูงขึ้น xenotime (x ¼ 1) โครงสร้างตามลำดับ [33] มันเป็นที่น่าสังเกตว่าผงรูปแบบ XRD ของ YbPO4 แสดงให้เห็นว่าการปรากฏตัวของจำนวนเงินที่เล็ก ๆ น้อย ๆ ของ Yb2O3 (แสดงโดยสัญลักษณ์เพชรในรูป. 3b) นอกเหนือไปจากขั้นตอนการ xenotime เด่น แต่การปรากฏตัวของต่ำนี้บริสุทธิ์เข้มข้นไม่ส่งผลกระทบต่อการวิเคราะห์ XANES สเปกตรัม ที่ค่ากลางของ x (x ¼ 0.3 และ 0.7) วัสดุที่มีอยู่เป็นส่วนผสมของทั้งmonazite และขั้นตอน xenotime [33]. ข้อมูลเกี่ยวกับค่าคงที่ตาข่ายและความเข้มข้นของญาติของ monazite และขั้นตอน xenotime ที่ได้รับจาก Rietveld ผงกลั่น ข้อมูลจาก XRD LA1-xYbxPO4 (ตารางที่ S1 ในการสนับสนุนข้อมูล) [33] สันนิษฐานในการศึกษานี้ว่าองค์ประกอบของโครงสร้าง monazite เป็น LaPO4 ในขณะที่องค์ประกอบของโครงสร้างxenotime YbPO4 เป็นเพราะความสามารถในการละลายที่ดีของYb ในโครงสร้าง monazite (และในทางกลับกันสำหรับ La ใน xenotime โครงสร้าง) [9] แนวโน้มทั่วไปในชุด LA1-xYbxPO4 ก็คือความเข้มข้นของความสัมพันธ์ของโครงสร้างxenotime เพิ่มขึ้นกับความเข้มข้นมากขึ้นYb (ดูตาราง S1 ในการสนับสนุนข้อมูล) [33]. รูปแบบผงที่เก็บรวบรวมโดยใช้ม XRD ตั้งขึ้นมาจาก ionimplanted วัสดุที่ได้รับอนุญาตให้คุณภาพการตรวจสอบว่าโครงสร้างระยะยาวของวัสดุเหล่านี้ได้รับผลกระทบโดย ionimplantation. เมื่อเปรียบเทียบกับรูปแบบ XRD ผงจากวัสดุที่เป็น-สังเคราะห์รูปแบบของm-XRD จาก ionimplanted วัสดุ LA1-xYbxPO4 แสดงเลนส์ที่กว้างขึ้นยอด (รูปที่. 3) ข้อสังเกตนี้แสดงให้เห็นว่าโครงสร้างของวัสดุที่ได้รับความเสียหายเป็นผลมาจากการปลูกถ่ายไอออน เต็มความกว้างครึ่งสูงสุด (FWHM) ค่าของ (0 2 1) และ (2 0 0) สะท้อนจากการเป็นสังเคราะห์และไอออนปลูกฝัง LA1-xYbxPO4 วัสดุที่มีการระบุไว้ในตารางที่ 3 (0 2 1 ) สูงสุดเป็นลักษณะของขั้นตอนการmonazite ในขณะที่ (0 2 0) สูงสุดเป็นลักษณะของเฟสxenotime ค่า FWHM ของยอดเขามีลักษณะเฉพาะจากสารสังเคราะห์เป็นที่ได้รับจากกลุ่มผงข้อมูลXRD ยอดเลนส์สามารถขยายเพราะการสร้างข้อบกพร่อง (เช่นโฆษณาคั่นระหว่างและตำแหน่งงานว่าง) และ / หรือเป็นเพราะการลดขนาดของผลึกเฉลี่ย[47,48] เป็นที่เชื่อกันว่าผลกระทบทั้งมีผลในการเพิ่มความกว้างของยอดการเลี้ยวเบนจากวัสดุที่ฝังไอออน แม้ว่ายอดเขาขยายเป็นที่สังเกตในรูปแบบของ m-XRD จากไอออนปลูกฝัง LA1-xYbxPO4 (x ¼ 0.0, 0.3, 0.7 และ 1.0) การเปลี่ยนแปลงในตำแหน่งสูงสุด 2q ไม่ได้สังเกตระหว่างไอออนปลูกฝังและเป็นสังเคราะห์วัสดุ ( รูปที่. 3). หนึ่งในยอดเขา 2q (ที่มีเครื่องหมายดอกจันสัญลักษณ์ในรูป. 3d) ในรูปแบบของ m-XRD จาก La0.3Yb0.7PO4 ที่ถูกปลูกฝังด้วยไอออนกับปริมาณสูงสุด(1? 1015 ไอออน / cm2) เป็นข้อสังเกตที่จะมีความรุนแรงมากขึ้นเมื่อเทียบกับรูปแบบการเลี้ยวเบนจากLa0.3Yb0.7PO4 ที่ถูกปลูกฝังให้กับยาที่ต่ำกว่า ข้อสังเกตนี้อาจจะนำมาประกอบกับผลกระทบการวางแนวทางพิเศษ (รูป. 3d). การตรวจสอบรูปแบบของ m-XRD จาก YbPO4 ที่ถูกปลูกฝังด้วยไอออนกับปริมาณสูงสุด(1? 1015 ไอออน / cm2) เผยให้เห็นการปรากฏตัวของยอดเขาที่ผิดปกติ(ทำเครื่องหมาย ที่มีสัญลักษณ์จุดในรูป. 3b) ยอดเขานี้ไม่ได้เนื่องจากโครงสร้าง xenotime หรือใด ๆ ของวัสดุเริ่มต้นunreacted และ
การแปล กรุณารอสักครู่..
