Формування регулярних структур з наноцентрів у кристалах KCl в стаціонарних просторово-періодичних світлових полях - Автореферат

МІНІСТЕРСТВО освіти і НАУКИ УКРАЇНИ ФОРМУВАННЯ РЕГУЛЯРНИХ СТРУКТУР З наноцентрів У КРИСТАЛАХ KCL в СТАЦІОНАРНИХ ПРОСТОРОВО-ПЕРІОДИЧНИХ СВІТЛОВИХ ПОЛЯХНауковий керівник: доктор фізико-математичних наук, старший науковий співробітник ТЮРИН Олександр Валентинович, директор Науково-дослідного інституту фізики Одеського національного університету імені І. І. Офіційні опоненти: доктор фізико-математичних наук, професор ДРОЗДОВ Валентин Олексійович, завідувач кафедри фізики і хімії Одеського інституту Сухопутних військ доктор фізико-математичних наук, професор ГЛУШКОВ Олександр Васильович, завідувач кафедри вищої та прикладної математики Одеського державного екологічного університету Показано, що механізм формування таких структур під дією СППСП являє собою складну сукупність конкуруючих дифузійно-дрейфових процесів між максимумами та мінімумами СППСП, що формують структуру. Практичне значення отриманих результатів полягає у визначенні оптимальних режимів формування регулярних структур на основі F-Х перетворення центрів забарвлення в KCL під дією СППСП для вдосконалення створення дифракційних амплітудно-фазових структур у фотохромних матеріалах з оптимальними характеристиками. Показано, что механизм формирования таких структур под действием СППСП представляет собой сложную совокупность конкурирующих диффузионно-дрейфовых процессов между максимумами и минимумами СППСП, формирующих структуру.Останнім часом бурхливий розвиток високих технологій і, в першу чергу, електронно-обчислювальної техніки викликав появу нових завдань у фундаментальній і прикладній фізиці, зокрема, проблеми нанотехнології: розробки методів створення нанообєктів, формування регулярних структур з нанообєктів (РСНЦ) і керування їхнім просторовим розподілом і властивостями. Крім цього, такий матеріал може виступати як модельне середовище для розробки загальних принципів формування регулярних структур з нанообєктів під дією світла. Одержані таким способом регулярні структури з нанообєктів можуть використовуватися не тільки як звичайні оптичні елементи (які діють на базі дифракційних явищ на такій структурі), але і як пристрої голографічної памяті та навіть як принциповий вузол оптичного процесора, виступаючи одночасно в ролі буферної памяті і обробного елемента. Головними труднощами, що перешкоджають на сьогоднішній день ефективному створенню регулярних структур з наноцентрів в АЗ KCL методами оптичної голографії є розрізненість експериментальних й теоретичних даних, наявність тільки якісного й неповного опису фізико-хімічних процесів, що відбуваються в адитивно забарвлених кристалах KCL при формуванні регулярних структур у СППСП, відсутність загальної моделі, яка б несуперечливо описувала всі виявлені на сьогоднішній день факти. З науково-технічної точки зору, актуальність цієї роботи полягає у розробці методів одержання нанорозмірних обєктів із заздалегідь заданими характеристиками та розробка механізмів керування їх просторовим розподілом для формування РСНЦ, що є базою для створення на їхній основі оптичних елементів для оптоелектроніки.У підрозділі 3.1 наведені результати досліджень розмірних ефектів, що спостерігаються при формуванні РСНЦ при різних просторових частотах СППСП. Із графіків видно, що кінетика формування РСНЦ при високих просторових періодах має три етапи: формування малоефективної структури завдяки локальному F-X перетворенню тільки в максимумах СППСП, затирання її внаслідок аналогічного перетворення також і у мінімумах, формування високоефективної структури завдяки нелокальному дифузійно-дрейфовому перерозподілу X-центрів між максимумами та мінімумами СППСП з концентрацією Х-центрів наприкінці в мінімумах періодичного поля. При просторових частотах ?1000 ліній/мм характер кінетики формування РСНЦ істотно не змінюється в порівнянні з попереднім випадком, зміни спостерігаються лише у швидкостях протікання процесів: перших два етапи росту й спаду проходять дещо швидше, кінетика формування на третьому етапі росту носить уповільнений характер. Природно припустити, що структура й розміри Х-центрів, які забезпечують формування РСНЦ, також будуть різні, залежно від просторової частоти формуючого СППСП. На користь цього свідчить складна залежність кінетики формування РСНЦ та структури Х-центрів від просторової частоти СППСП і температури.Встановлено, що механізм фототермічного формування регулярних структур з наноцентрів у кристалах KCL залежить від просторового періоду стаціонарного просторово-періодичного світлового поля, що створює дану структуру. При малих періодах зявляється дифузійно-дрейфова складова між максимумами й мінімумами СППСП за рахунок виникнення між ними локальних електричних полів. Вперше виявлено, що формування регулярних структур є динамічним, при зміні геометрії світлового поля відповідно змінюється і геометрія РСНЦ. Вперше експериментально досліджено формування регулярних структур зі складних іонно-вакансіонних комплексів у СППСП в адитивно забарвлених KCL зі спільно введеними катіонними і аніонними домішками.

Основний ЗМІСТ РОБОТИ