LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Технологія металів. Машинобуд. → Плазмовий резонанс в ізольованих гранулах металів 3-ї групи та телуру

гранульовані плівки, що складаються з двох невзаємодіючих шарів гранул. Нижнього, в якому збуджується низькочастотна смуга плазмового резонансу, та верхнього, який складається із невзаємодіючих між собою гранул. У верхньому шарі збуджується високочастотна смуга плазмового резонансу.

  • Вперше експериментально отримані спектри поглинання гранульованих плівок металів третьої групи та телуру, осаджених на шорсткі поверхні монокристалів NaCl та KCl, характерні розміри шорсткостей яких за порядком величини сумірні з довжиною хвилі падаючого випромі нювання. Частота максимумів високочастотних смуг не залежить від розмірів досліджених грану льованих плівок. На відміну від низькочастотної смуги поглинання при похилому падінні світла на гранульовану плівку, високочастотна смуга не розщеплюється на s- та p- складові. Спостереже ні особливості спектрів можливі лише за відсутності дипольної взаємодії між гранулами. Тобто високочастотна смуга, яка збуджується при осадженні на шорсткі поверхні гранульованих плівок, пов'язана із збудженням власних коливань електронів у ізольованих гранулах верхнього шару.

  • Вперше досліджений плазмовий резонанс у гранульованих плівках телуру, осаджених на шорсткі поверхні монокристалів NaCl та KCl, характерні розміри шорсткостей яких за порядком величини сумірні з довжиною хвилі падаючого випромінювання. У тому випадку, коли смуги плазмового резонансу лежать вище від смуги міжзонного поглинання, поведінка смуг плазмового резонансу, що збуджується у напівпровідниках, така ж, як і поведінка смуг плазмового резонансу, що збуджується у металах.

  • Вперше розрахована плазмова частота металів третьої групи та телуру на підставі аналізу спектрів поглинання гранульованих плівок металів третьої групи та телуру. Плазмова частота, що розрахована за запропонованим методом, добре збігається із плазмовою частотою, отриманою іншими авторами за металооптичними вимірами на суцільних зразках. Таким чином, мікрохарактеристики досліджених металів в гранульованому та суцільному стані збігаються.

  • Вперше отримані та досліджені анізотропні гранульовані плівки, що складаються із ланцюжків гранул, відстань між якими в ланцюжках менша за відстань між ланцюжками. Анізотропія смуг поглинання гранульованих плівок індію пов'язана з присутністю у плівці ланцюжків гранул, відстань між якими більша за відстань між гранулами у ланцюжку.

    Особистий внесок здобувача полягає в розробці методики виготовлення шорстких поверхонь монокристалів NaCl та KCl, виборі температури підкладки для кожного з металів при осадженні та проведенні спектрофотометричних та електронно-мікроскопічних досліджень гранульованих плівок. Автор брав активну участь в обговоренні експериментальних результатів та підготовці публікацій.

    Апробація результатів дисертації. Основні результати дисертації доповідались на семінарах кафедри фізичної оптики ХНУ, на 3-й Міжнародній конференції "Физические явления в твердых телах" (21-23 січня 1997р. м. Харків) та на семінарі "Физика и техника низких температур" (14-16 вересня 1999 року, м. Харків, Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна - Харківський державний університет)

    Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 6 праць, у тому числі 5 статей у наукових журналах та 1 тези доповідей.

    Структура та обсяг дисертаційної роботи. Дисертація складається із вступу, п'яти розділів, висновків та списку використаних літературних джерел із 120 найменувань; вона викладена на 150 сторінках, містить 34 рисунка та 6 таблиць.


    ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

    Увступі обгрунтовані актуальність теми дисертації, мета та основні задачі дослідження. Показані наукова новизна та практична цінність результатів, наведені основні наукові результати роботи.

    У першому розділі "Експериментальні та теоретичні дослідження плазмового резонансу гранульованих плівок металів осаджених на прозорі підкладки" наведений огляд теорій, які опи- сують аномальне поглинання світла гранульованими плівками металів. Детально проаналізовані експериментальні дані щодо оптичних властивостей масивних зразків з алюмінію, індію, галію та телуру, а також оптичних властивостей гранульованих плівок цих металів, осаджених на гладкі підкладки. Наведений огляд робіт з вивчення впливу підкладки на оптичні спектри гранульованих плівок. На підставі огляду зроблений висновок про малу ступінь вивчення оптичних спектрів гра-нульованих плівок, осаджених на шорсткі підкладки, зокрема про природу високочастотної смуги.

    У другому розділі "Методика приготування шорстких поверхонь монокристалів NaCl та KCl та вакуумного осадження на них гранульованих плівок металів. Спектрофотометричні та електронно-мікроскопічні дослідження" описані методи приготування шорстких поверхонь монокристалів NaCl та KCl, вакуумного осадження на них гранульованих плівок алюмінію, галію, індію та телуру, а також методика спектрофотометричних та електронно-мікроскопічних досліджень цих плівок.

    Гранульовані плівки металів отримувались шляхом їх випаровування в високому вакуумі на підігріті шорсткі поверхні монокристалів NaCl та KCl. Температура підкладки підбиралась експериментально, вона суттєво відрізняється для різних металів. Так температура підкладок при осадженні алюмінію дорівнює 2000С, галію - 4000С, індію - 1000С та телуру - 1500С. Лише при таких температурах осаджувались двошарові плівки, інтенсивність високочастотних смуг яких була того ж порядку, що й низькочастотних смуг.

    Гранульовані плівки отримувалися при дотриманні правил техніки безпеки.

    Третій розділ "Вимірювання частоти власних коливань електронів та розрахунок плазмової частоти гранульованих плівок металів третьої групи, осаджених на шорсткі поверхні монокристалів NaCl та KCl". У цьому розділі викладені результати дослідження гранульованих плівок металів третьої групи, осаджених на шорсткі поверхні монокристалів NaCl та KCl.

    На спектральних залежностях D(w) вихідних гранульованих плівок алюмінію (рис.1), осаджених на шорсткі поверхні монокристалів NaCl, виявлена лише одна смуга плазмового резонансу. Така ж залежність має місце і при осадженні гранульованих плівок на шорсткі поверхні монокристалів KCl. З ростом ефективної товщини плівок інтенсивність резонансних смуг посилюється. Це пов'язано з ростом фактора заповнення та посиленням поля, яке збуджується гранулами-диполями. Після осадження відповідного діелектрика на вихідні гранульовані плівки алюмінію на спектральних залежностях D(w) з'являється і друга, високочастотна смуга плазмового резонансу (рис.1, криві 1ў-3ў).

    Рис.1. Спектральні залежності D(w) гранульованих плівок алюмінію, осаджених на підігріті до 2000С шорсткі поверхні монокристалу NaCl (а) та KCL (б). Криві 1-3 відповідають вихідним гранульованим плівкам, криві 1ў-3ў - тим же гранульованим плівкам, гранули яких вмуровані в NaCl. Крива 3ўў - залежність D(w), що знята при падінні р- поляризованого світла на плівку під кутом j=400

    Максимуми цих смуг не залежать від ефективної товщини гранульованих плівок, тобто від розмірів гранул та від кута падіння світла на гранульовані плівки, що можливо лише за відсутності дипольної


  •