Радіаційно-індуковане фізичне старіння склуватих селенідів миш’яку - Автореферат

Національний університет „Львівська політехніка” Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук Науковий керівник кандидат технічних наук, доцент, Ваків Микола Михайлович, Національний університет „Львівська політехніка”, професор кафедри напівпровідникової електронікиЇх унікальність проявляється, насамперед, у високій чутливості до дії зовнішніх факторів (світлового випромінювання, температури, іонізуючої радіації, електромагнітних полів і т.п.), що в сукупності з високою прозорістю в ІЧ діапазоні спектру, а також відносною дешевизною технологічного процесу отримання створює привабливі умови для розробників дозиметричних систем промислового призначення, пристроїв оброблення, передачі та збереження оптичної інформації, хвилеводів ІЧ випромінювання, сенсорів температури та газів, тощо. Як типові представники ХСН, вони характеризуються достатньо широкою областю склування в межах від чистого Se аж до As-надлишкових бінарних сполук типу As3Se2, проявляючи при цьому характерну насиченість ковалентних хімічних звязків при широкій варіації їх середнього числа на атом від 2.0 до 2.7. Автор брав участь у виконанні наступних наукових проектів: - проект “Наноструктурна модифікація безкисневих сіткових стекол для ІЧ техніки” (№ держреєстрації 0106U011572) в рамках Договору між Урядом України і Урядом Республіки Польща про співробітництво у сфері науки та технологій (2006-2008 рр.); Мета роботи - вивчити ефекти радіаційно-індукованого фізичного старіння в склуватих селенідах мишяку ASXSE1-x, побудувати феноменологічну модель для їх опису та обґрунтувати можливість стабілізації та направленої модифікації фізичних властивостей даних стекол під дією радіаційного опромінення для приладних застосувань в оптоелектроніці. дослідити композиційні особливості g-індукованого фізичного старіння ХСН ASXSE1-x в залежності від характеру їх попереднього натурного експонування та визначити можливий вплив g-опромінення на процеси природного фізичного старіння в цих склах;У вступі обґрунтовано актуальність теми, сформульовано мету та завдання роботи, визначено обєкт і предмет досліджень, наукову новизну та практичну цінність одержаних результатів, особистий внесок здобувача, наведено відомості про апробацію результатів роботи та публікації, а також про структуру дисертації.З огляду основних властивостей досліджуваних обєктів за даними рентгено-дифрактометричних досліджень, ядерного магнітного резонансу, ядерного квадрупольного резонансу та Раманівської спектроскопії зроблено висновок про повну відповідність структури стекол системи ASSE в області Se-збагачених складів моделі хімічно-впорядкованої ковалентно-повязаної сітки, де вважається, що піраміди ASSE3/2 є рівномірно розподіленими по матриці скла і зєднуються між собою ланцюгами, утвореними атомами Se. Детально описано методологію синтезу, обробки та експрес-діагностики відібраних зразків ХСН системи ASXSE1-x (x=0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.45, 0.5, 0.53, 0.55). Наведено технічні параметри радіаційної обробки досліджуваних ХСН: опромінення зразків проводили в умовах стаціонарного радіаційного поля, створеного g-квантами радіоактивних ізотопів Co60 з середньою енергією 1,25 МЕВ, при загальній поглинутій дозі ~2 МГР. Із представлених результатів ДСК-досліджень свіжоприготованих ХСН ASXSE1-х, що були піддані 2-місячній ізотермічній витримці та ?-опроміненню тієї ж тривалості, зроблено висновок, що ефекти короткотермінового та ?-індукованого фізичного старіння мають ті ж композиційні межі. Специфіку процесів фізичного і радіаційно-індукованого старіння в свіжоприготованих склах ASSE відображено за допомогою ентальпійної діаграми переходу ХСН з метастабільного стану свіжоприготованого скла у більш термодинамічно вигідний стан зістареного скла (Рис.При цьому існує відмінність у величині цих ефектів: якщо природне фізичне старіння посилюється з часом, то ефект ?-індукованого фізичного старіння в 6-місячно зістарених зразках є меншим, ніж у свіжоприготованих. При довготерміновій термодеградації спостерігається суттєво більше зростання температури розмякшення та площі ендотермічного піку в області переходу скло-переохолоджена рідина в порівнянні з короткотерміновим старінням. Ефект довготермінового фізичного старіння спостерігається в усіх зразках ХСН системи ASXSE1-х з x<0.4, практично зникаючи в зразках із x?0.4. Встановлено, що вікно реверсивності в ХСН системи ASXSE100-x існує лише для випадку короткотермінового фізичного старіння, що має в своїй основі принципово інший мікроструктурний механізм, ніж у випадку довготермінового старіння. Цей результат може трактуватися як роздвоєння переходу скло-переохолоджена рідина, де температура початку першого ендотермічного процесу є приблизно на 6 OC нижчою, ніж температура початку другого процесу.

Основний зміст роботи