Rev. Phys. Appl. (Paris) 25, 49-53 (1990)
DOI: 10.1051/rphysap:0199000250104900

Structural effect of heavy ion irradiation on GdBaCuO ceramics

M.-O. Ruault¹, H. Bernas¹, M. Gasgnier², J.-C. Levet³, H. Noel³, P. Gougeon³ et M. Potel<sup>3

1</sup>  Centre de Spectrométrie Nucléaire et Spectrométrie de Masse, IN2P3, 91405 Campus Orsay, France
²  UPR210 CNRS Bellevue, 1 place A. Briand, 92195 Meudon, France
³  Laboratoire de Chimie Minérale B, LA254, Université de Rennes 1, Campus de Beaulieu, 35042 Rennes, France

Abstract
The influence of twin boundaries as sinks on defects induced by 480 keV Kr ion irradiation in GdBaCuO crystals was observed in situ at 40 and 300 K. The interaction of the dislocations with the twin boundaries followed on a video recording. A crystalline to amorphous transition was observed above a total fluence of ˜ 4 - 5 x 10^12 Kr/cm2. A comparison between orthorhombic (Os) crystals and a monoclinic structure (Ms) (close to Os and whose parameters were calculated) shows that the behaviour of irradiation-induced extended defects does not depend on a small initial deformation of the orthorhombic cell. In both case, an occasional orthorhombic (or monoclinic) to tetragonal phase transition only occurs when the amorphization process has begun.

Résumé
Nous avons irradiés des cristaux GdBaCuO avec des ions Kr de 480 keV à 40 et 300 K. L'évolution d'un cristal présentant une structure monoclinique voisine de la structure orthorhombique a montré qu'une petite déformation initiale du réseau n'a pas d'influence sur les défauts étendus induits par irradiation. Nous avons mis en évidence le rôle de puits des joints de macles sur les défauts créés. Un film vidéo montre en effet l'interaction dynamique des dislocations avec les joints de macles. Une amorphisation progressive est ensuite observée pour des doses > 4 - 5 x 10^12 Kr/cm 2. Dans tous les cas une occasionnelle transition vers la structure tétragonale n'apparaît qu'après le début de l'amorphisation.

PACS
6180J - Ion beam effects.
7470V - Perovskite phase superconductors.
6170N - Grain and twin boundaries.
6170J - Etch pits, decoration, transmission electron microscopy and other direct observations of dislocations.
6470K - Solid solid transitions.

Key words
amorphisation -- barium compounds -- dislocations -- gadolinium compounds -- high temperature superconductors -- ion beam effects -- solid state phase transformations -- twin boundaries -- Kr ions -- heavy ion irradiation -- crystalline to amorphous transition -- orthorhombic -- monoclinic -- tetragonal -- phase transition -- amorphization -- 480 keV -- 40 to 300 K -- GdBaCuO