Оптико-спектроскопічні особливості радіаційно-індукованих ефектів в змішаних миш"яко-германієвих сульфідних стеклах - Автореферат

Завдяки своїй біокорозійній, хімічній, механічній та термічній стійкості, а також високій прозорості в ІЧ діапазоні спектру, ХС знаходять застосування як матеріали й конструкційні елементи приладів ІЧ оптики та оптоволоконних пристроїв зв?язку. Автор брав участь у виконанні наступних наукових проектів: - проект «Вплив g-опромінення на структуру та оптичні властивості халькогенідів на основі Sb(As) і Ge» в рамках Угоди про Міжнародну науково-технічну співпрацю між НАН України та Болгарською АН (1997-2001 рр.); Мета роботи - дослідити оптико-спектроскопічні особливості РІЕ, викликаних g-опроміненням, в змішаних миш?яко-германієвих сульфідних стеклах при широкій варіації їх складу; визначити фактори, які впливають на величину спостережуваних ефектів в області краю фундаментального оптичного поглинання ХС та встановити мікроструктурні механізми для їх адекватного опису. Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити наступні задачі: - встановити фізичні закономірності впливу g-опромінення джерела Со60 (середня енергія g-квантів 1,25 МЕВ) на спектральне положення та крутизну нахилу краю фундаментального оптичного поглинання ХС потрійної системи As-Ge-S, визначити найбільш оптимальні кількісні параметри для аналітичного опису спостережуваних оптичних РІЕ та дослідити їх часову пострадіаційну стабільність; Дисертантом проведено пошук, аналіз та систематизацію літературних даних по проблемі впливу високоенергетичних іонізуючих випромінювань на фізико-хімічні властивості ХС [7,20]; безпосередньо підготовлено зразки ХС до оптичних вимірювань (шліфування, полірування) [1-6,8-20]; виміряно оптичні спектри зразків до і після g-опромінення; проведено математичну обробку отриманих результатів [1-6,8-20]; проаналізовано статистично можливі варіанти координаційного топологічного дефектоутворення в потрійній системі As-Ge-S та разом зі співавторами розроблено мікроструктурну модель оптичних РІЕ [6,15,19]; запропоновано аналітичний вираз для феноменологічного опису дозових залежностей спостережуваних терморадіаційних ефектів під час опромінення ХС великими дозами g-квантів [10]; сформульовано основні положення та висновки дисертації.У вступі обґрунтована актуальність теми, її звязок з науковими програмами, сформульована мета і визначені задачі досліджень, показано наукову новизну та практичне значення отриманих результатів, визначено особистий внесок дисертанта та наведено дані про апробацію результатів дисертаційних досліджень і публікації за матеріалами дисертації. Конорової (1990-і рр.); дослідження g-індукованих ефектів у Львівському НДІ Матеріалів, які ведуться з початку 1980-их рр.; роботи по впливу g-квантів на електропровідність трьохкомпонентних систем ХС, що проводилися в Національному центрі радіаційних досліджень і технологій Єгипту (1990-і рр.); а також епізодичні дослідження в цій області (з 1960-их рр.). Проведений аналіз показує, що вплив високоенергетичного іонізуючого випромінювання на ХС проявляється, як і у випадку відомих фотоіндукованих оптичних ефектів, спричинених фотоекспонуванням тонких плівок ХС, в зміні їх оптичних властивостей і, насамперед, спектрального положення та крутизни нахилу краю фундаментального оптичного поглинання. Третій розділ дисертації присвячено оптико-спектроскопічним особливостям змін в області краю фундаментального оптичного поглинання, які викликані g-опроміненням ХС (джерело - Со60, середня енергія - 1,25 МЕВ, потужність - 1-2 Гр/с, поглинуті дози - 2,2 і 1,0 МГР для ХС стехіометричного As2S3-GES2 і нестехіометричного As2S3-Ge2S3 розрізів, відповідно). Для ХС стехіометричної системи відносна зміна крутизни нахилу краю фундаментального оптичного поглинання монотонно збільшується при зменшенні Z, досягаючи максимуму для As-збагачених складів, а для ХС нестехіометричної системи спостерігається мінімум відносної зміни поблизу складу з Z»2,7.Показано, що g-опромінення ХС змішаної потрійної системи As-Ge-S викликає низькоенергетичний зсув їх краю фундаментального оптичного поглинання з одночасним зменшенням крутизни його нахилу. По мірі збільшення концентрації Ge в ХС стехіометричного розрізу As2S3-GES2 спостерігається монотонне посилення оптичних РІЕ (індукованих g-опроміненням дозою 2,2 МГР), виражених величинами Dtmax, (Da/a0)max та S. Опромінення досліджуваних ХС g-квантами призводить до незначного (~1-2%) збільшення інтенсивності смуг поглинання в області 2,5-25 мкм, пов?язаних з домішковими комплексами. Процеси g-індукованих переключень ковалентних хімічних зв?язків супроводжуються зміною локальної координації пар атомів структурного каркасу, причому найбільш характерними типами координаційних топологічних дефектів для ХС потрійної системи As-Ge-S є гетероатомні дефектні пари типу As4 -Ge3-, As4 -S1-, S3 -Ge3 - та S3 -As2-. Радіаційний розігрів зразків ХС нестехіометричного розрізу As2S3-Ge2S3 при опроміненні великими дозами g-квантів (~4,4 МГР) суттєво впливає на композиційну залежність спостережуваних оптичних РІЕ: замість максимуму при Z»2,7, який характерний для малих

Основний зміст роботи