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La scienza della tecnologia dell'impiantazione ionica riguarda la modifica delle proprietà superficiali di una vasta gamma di materiali. La tecnica fornisce un eccellente controllo dei parametri d'impianto come la gamma di dosi, l'energia delle specie di ioni e la temperatura d'impianto. I campioni di Alpha-Al2O3 (zaffiro) sono stati irradiati a temperatura ambiente (RT) e 1000 gradi C a fluenze di 1x10^17 B+/cm^2, 3x10^16 N+/cm^2 e 1x10^17 Fe+/cm^2 con 150 keV di energia. Dopo l'irradiazione, le strutture sono state esaminate utilizzando la microscopia elettronica a trasmissione (TEM), la spettroscopia Rutherford backscattering - ion channeling (RBS-C), le misure di assorbimento ottico, la tecnica di diffrazione dei raggi X (XRD) e la spettroscopia fotoelettronica a raggi X (XPS). Le microstrutture dipendenti dalla profondità dei campioni irradiati, l'energia depositata (elastica e anelastica) in funzione della profondità dalla superficie, la gamma di specie impiantate e la produzione di difetti sono state modellate usando il programma TRIM (Transport and range of ions in materials).