Структурные превращения на поверхности синтетических и природных силикатов, инициируемые инфракрасным лазерным излучением
Диссертация
Проведенные нами исследования воздействия на поверхность кварца и ряда природных силикатов излучения С02 лазера с большими величинами энергии и плотности мощности показали, что в этих случаях на облучаемой поверхности возникают специфические спектрально селективные процессы, которые не могут быть трактованы в рамках ранее предложенных теплофизических моделей. Проведенные нами впервые исследования… Читать ещё >
Список литературы
- В2. Барчуков А. И., Бункин Ф. В., Конов В. И., Прохоров A.M. Низкопороговый пробой воздуха вблизи мишени излучением С02 лазера и связанный с ним высокий импульс отдачи. Письма в ЖЭТФ, 1973, т. 17, вып. 8, с. 413−416.
- ВЗ. Конов В. И. Пробой воздуха вблизи твердой мишени излучением С02 лазера. //Известия АН СССР, сер. физич., 1982, т. 46, N6, с. 1044−1051.
- В4. Вейко В. П., ЛибенсонМ.Н. Лазерная обработка материалов.//Л.: 1975, 180 с.
- В5. Бонч-Бруевич A.M., Либенсон М. Н. Нерезонансная лазерохимия в процессах взаимодействия интенсивного излучения с веществом.// Известия АН СССР, сер. физическая, 1982, т. 46, N6, с. 1104−1118.
- В6. Рэди Дж. Действие мощного лазерного излучения.//Мир, М., 1974, С468.
- В7. Ф. В. Бункин, H.A. Кириченко, Б. С. Лукьянчук. Лазерная термохимия. //Известия АН СССР, сер. физич., 1982, т. 46, N6, с. 1150−1169.
- В8. Конов В. И., Прохоров A.M., Сычугов В. А., Токарев В. Н. Формирование периодических структур на поверхности плавленого кварца в процессе его испарения излучением С02 лазера.//Поверхность, 1985, N1, с.128−137.
- В9. Дианов Е. М., Коряковский A.C., Лебедев В. Ф., Марченко В. М., Прохоров A.M. Стационарный лазерный факел на кварцевом стекле.// Журнал технической физики, 1991, т. 61, вып. 5, с. 90−96
- BIO. Мухамедгалиева А. Ф., Бондарь A.M. Лазерно-стимулированные реакции на поверхности кварца и некоторых минералов.// Поверхность, Физика, химия, механика.// 1983, № 5, с. 125−129.
- В11. Мухамедгалиева А. Ф., Бондарь A.M. Фотохимическое выжигание линии в инфракрасных спектрах отражения кристаллических природныхсиликатов, индуцированное излучением С02 лазера.// Химия высоких энергий, Москва: Наука, 2001, т. 35, № 4, с. 300−304.
- В13. Мухамедгалиева А. Ф., Бондарь A.M., ЗибороваТ.А. Эффект «деформации» спектра инфракрасного поглощения микроклина (KA1Si308) излучением СО2 лазера.// Журнал технической физики, 1976, т. 46, вып. 4, с. 873−874.
- В14. БункинФ.В., Карапетян Р. В., Прохоров A.M. Диссоциация молекул в сильном поле излучения.// ЖЭТФ, 1964, т. 47, с. 216−220.
- В15. Артамонова Н. Д., Платоненко В. Т., Хохлов Р. В. Об управлении химическими реакциями путем резонансного фотовоздействия на молекулы.// ЖЭТФ, 1970, т. 58, с. 2195−2201.
- В16. Ораевский А. Н., Савва В. А. Возбуждение колебаний молекулы лазером и химические реакции.// Краткие сообщения по физике. ФИАН, 1970, № 7, с. 50−55.
- В17. ГордиецБ.Ф., Осипов А. И., Ступоченко Е. В., ШелепинЛ.А. Колебательная релаксация в газах и молекулярные лазеры.// УФН, 1972, т. 108, с. 655−699.
- В18. Летохов B.C., Макаров A.A. Кинетика возбуждения колебаний молекул инфракрасным лазерным излучением.// ЖЭТФ, 1972, т. 63, с. 2064−2076.
- В19. Карлов Н. В., Петров Ю. Н., Прохоров A.M., Стельмах О. М. Диссоциация молекул трихлорида бора излучением С02 лазера.// Письма в ЖЭТФ, 1970, т. 11, с. 220−222.
- В20. Амбарцумян Р. В., Летохов B.C., Макаров Т. Н., Пурецкий A.A. Двухступенчатая фотодиссоциация молекул аммиака, возбужденныхлазерным излучением.// Письма в ЖЭТФ, 1972, т. 15, с. 709−711.
- В21. Амбарцумян Р. В., ЛетоховВ.С., Рябов Е. А., ЧекалинН.В. Изотопически селективная химическая реакция молекул ВС1з в сильном инфракрасном поле лазера.// Письма в ЖЭТФ, 1974, т. 20, с. 597−600.
- В22. Амбарцумян Р. В., Горохов Ю. А., Летохов B.C., Макаров Г. Н.о
- Разделение изотопов серы с коэффициентом обогащения > 10 при воздействии излучения С02 лазера на молекулу SF6.// Письма в ЖЭТФ, 1975, т. 21, с. 375−378.
- В23. Баграташвили В. Н., Должиков B.C., ЛетоховВ.С., Макаров A.A., Рябов Е. А., Тяхт В. В. Многофотонное инфракрасное возбуждение и диссоциация молекулы CF3I: эксперимент и модель.// ЖЭТФ, 1979, т. 77, с. 2238−2253.
- B25. Персонов Р. И., Алыпиц Е. И., Быковская Л. А. Возникновение тонкой структуры в спектрах флуоресценции сложных молекул при лазерном возбуждении.//Письма в ЖЭТФ, 1972, т. 15, с. 609−612.
- В26. Поляков М., Тернер Дж. Инфракрасная лазерная фотохимия в матрицах. Сб./Применение лазеров в спектроскопии и фотохимии/, Ред. Мур К. Б. Москва, Мир, 1983, 272 с.
- В27. Басов Н. Г., Беленов Э. М., Исаков В. А., Леонов Ю. С., Маркин Е. П., Ораевский А. Н., Романенко В. И., Ферапонтов Н, Б. Конденсация колебательно возбужденного газа.//Письма в ЖЭТФ, 1975, т.22,с.221−225.
- В28. Гочелашвили К. С., Карлов Н. В., Орлов А. Н., Петров П. Р., ПетровЮ.Н., Прохоров A.M. Селективное гетерогенное разделение колебательно возбужденных молекул.// Письма в ЖЭТФ, 1975, т. 21, с. 640−642.
- Накамото К. Инфракрасные спектры неорганических и координационных соединений.// М.: Мир, 1966, 411с.
- Филатов С.К. Высокотемпературная кристаллохимия.// Л.: Недра, 1990.
- Krishnan R.S., Srinivasan R., Devanarayanan S. Thermal expansion of crystals.// Oxford, Pergamon Press, 1979, 305p.
- Jay A.H. The thermal expansion of quartz by x-ray measurements.// Proc. Roy. Soc., London: 1933, v. A142, p.237.
- Справочник физических констант горных пород. М.: Мир, 1969, 543с.
- Morey G.H. Properties of glass.// N.Y.: Reinhold, 1954.
- Мухамедгалиева А.Ф., Бондарь A.M. и Зиборова Т.А. «Эффект деформации» спектра инфракрасного поглощения микроклина (KAlSi308) излучением С02 лазера.// Журнал технической физики, 1976, т.46, № 4, с.873−874.
- Bondar' A.M., Mukhamedgalieva A.F. Photochemically Induced Burning of a Spectral Line in Infrared Reflection Spectra of Silicates// Journal of Russian Laser Research. New York: Plenum Press, 1996, v. 17, № 5, pp.534−538.
- Mukhamedgalieva A.F., Bondar' A.M. The photochemical transformations at the surface of natural and synthetic silicates induced by infrared laser radiation.// Proceedings of International Conference on Laser'98, Tucson, Arizona, USA, 1999, pp.496−500.
- Мухамедгалиева А.Ф., Бондарь A.M. Фотохимическое выжигание линии в инфракрасных спектрах отражения кристаллических природных силикатов, индуцированное излучением С02 лазера.// Химия высоких энергий, М.: Наука, 2001, т. 35, № 4, с. 311−315.
- Мухамедгалиева А. Ф., Бондарь A.M. Лазерно-индуцированное выжигание спектрального провала в инфракрасном спектре отражения кварца.// Известия РАН. Серия физическая, М.: Наука, 1996, т. 60, № 6, с. 185−187.
- Mukhamedgalieva A.F., Bondar' A.M. Laser Induced Stable Hole Burning in Infrared Spectra of Quartz.// Proceedings of SPIE, LO/ICONO'95, St-Peterburg, 1995, v. 2797, pp. 232−235.
- Papike J.J. and Cameron M. Reviews of Geophysics and Space Physics, 1976, vol. 14, pp. 37−80,.
- McMillan Paul. Structural studies of silicate glasses and melts-applications and limitatations of Raman spectroscopy.// American Mineralogist, 1984, v. 69, pp. 622−644.
- Mukakami Moric and Sakka Sumio. Ab initio molecular orbital study on the vibrational spectra of silicate glasses.// Jornal of Non-Crystalline Solids, North-Holland, Amsterdam: 1987, v. 95−96, pp. 225−232.
- Лазарев A.H., Миргородский А. П., Смирнов М. Б. Колебательные спектры и динамика ионно-ковалентных кристаллов.// Л.: Наука, 1985, 120 с.
- Kobayashi S., Shibata N., Shibata S. and T. Jzawa Characteristics of Optical Fibers in Infrared Wavelength Region.// Rev. of the Electrical Communications Laboratories, 1978, v. 26, № 3−4, pp.453−467.176
- Dodd D.M. and Fraser D.B. The 3000−3700 cm"1 absorbtion bands and anelasticity in crystalline a-quartz.// J. Phys.Chem. Solids, Pergamon Press. Printed in Great Britan. 1965, v.26, pp.673−686.
- Мухамедгалиева А.Ф., Васильева Г. Л., Гасоян М. С., ТютневаГ.К. Спектроскопические исследования лазерного факела на поверхности плавленного кварца и кремнеземсодержащих минералов.// Журнал прикладной спектроскопии. 1978, т.28, вып.5, с.903−905.
- Оптическая пирометрия плазмы. Под ред. Н. Н. Соболева.// М.: ИЛ, 1960.
- Вульфсон Е.К., Карякин А. В., Янушкевич А. Ф. О температуре и термическом равновесии в лазерном факеле.// ЖПС, 1975, 22, с.411−417.
- Chahg D.B., Drummont J.E., Hall R.B. High-Power Laser Radiation Interaction with Quartz.// J. Appl. Phys. 1970, v.41, pp.4851−4855.
- Boni A.A. and Su F.Y. Metal oxide absorbtion coefficients for use in intense laser interaction with solids.// J. Appl. Phys., 1973, v.44, № 9, pp.4086−4094.
- Барчуков А.И., Бункин Ф. В., Конов В. И., Прохоров A.M. Низкопороговый пробой воздуха вблизи мишени излучением С02 лазера и связанный с ним высокий импульс отдачи.// Письма в ЖЭТФ. 1973, т.17, вып.8, с.413−416.
- Mukchamedgalieva A.F., Swedov I.M. ESR investigation of structure changes in quartz irradiated by C02 laser.// Proc. SPIE, 1990, v. 1279, pp.35−36.
- Walters G.K. and Estle T.L. Paramagnetic Resonance of Defects Introdused Near the Surface of Solids by Mechanical Damage.// J. Appl. Phys., 1961, v.32, pp.1854−1859.
- Павлычев И.К., Бобышев А. А., Бутягин П. Ю. Распад деформированных кремний кислородных связей при электронном возбуждении механически активированного диоксида кремния.// Химическая физика, 1978, т.6. № 2, с.188−194.
- Weeks R.A. Paramagnetic Spectra of E'2 Centers in Crystalline Quartz.// Phys.Rev. 1963, v. 130, pp.570−576.
- Castle J.G., Feldman D.W., Klemens P.G., Weeks R.A. Electron Spine-Lattice Relaxation at Defect Sites- E' Centers in Synthetic Quartz at 3 Kilo-Oersteds.// Phys. Rev. 1963, v. 130, p.577−588.
- Griscom D.L. Defect structure of glass.// J. of Non-Crystall Solids, 1985, v.73, pp.51−77.
- Радциг В.А. Структура и химические свойства парамагнитных центров на поверхности раскола кварца.// Тезисы докладов на 7 Всесоюзной конференции по кинетике и механизму реакций в твердом теле. Черноголовка, 1978, с28−30.
- Arends J., Dekker A.J., Perdok W.G. Color Center in Quartz Produced by Crushing.//Phys. State Solid 1963, v.3, pp.2275−2279.
- Hochstrassen G., Antonini J.F. Surface states of pristine silica surface.// Surface Science, 1972, v.32, pp.644−664.
- Hiroaki Hanafusa, Yoshinori Hibino, Fumio Yamamoto. Formation mechanism of drawing-induced defects in optical fibers.// J of Non-Crystal Solids, 1987, v.655, pp.95−96.
- Стрелецкий A.H., Пакович А. Б., Панов С. И. Дефекты структуры и триболюминесценция стеклообразного диоксида кремния.// Всесоюзная конференция по физике и химии стекла. Ленинград: 1991. с. 130−131.
- Hiroyuki Nishikawa, Ryoichi Tohmon, Kay a Nagasawa, Yoshimichi Ohki, Yoshimasa Hama. Role of nonstoichiometry on UV absorbtion and luminescence in high-purity silica.// Proceedings SPIE «Glasses for Optoelectronics» 1989, v. l 128, pp.281−289.
- Hayest W., Kane M.J., Salminen O., Wood R.L., Donerty S.P. ODMR of recombination centers in crystalline quartz.// J. Phys. C: Solid State Phys., 1984, v. l7, pp.2943−2951. Printed in Great Britten.
- Alonso P.J., Haliburton L.E., Kohnke E.E. and Bossoli R.B. X-ray induced luminescence in crystalline Si02.// J.App. Phys., September, 1983, 54 (9), pp.5375−5369.
- Hatsumi Tanimura, Takeshi Tanaka and Noriaki Jtoh. Creation of Quasistable Lattice Defects by Electronic Excitation in Si02.// Phys.Rev.Lett., 1983. v.51, № 5, pp.423−426.
- Kohketsu M., Awazu K., Kawazoe H., Yamane M. Luminescence centers in Si02 and Si02: Ge02 VAD rods sintered under reducing and oxidizing conditions.// J. of Non-Crystalline Solids, 1987, v.95−96, pp.679−684, North-Holland, Amsterdam.
- Nishikawa H., Shiroyama Т., Nakamura R., Ohki Y., Nagasawa K., Hama Y. Photoluminescence from defect centers in high-purity silica glasses, observed under 7,9 eV excitation.//Phys.Rev.B., 1992, v.45, № 2, pp.586−591.
- Hosono H., Abe Y., Kinser D.L., Weeks R.A., Muta K., Kawazoe H. Nature and origin of 5 eV band in Si02: Ge02 glasses.// Phys.Rev. В., 1992, v.46, № 18, pp.11 445−11 451.
- Физика гидрогенизированного аморфного кремния, вып. 2. Москва, Мир. 1988, с. 447.
- Вавилов B.C., Гиппиус А. А., Зайцев A.M., Дерягин Б. В., Спицын Б. В., Алексеенко А. Е. Исследование катодолюминесценции эпитаксиальных пленок алмаза.// Физика и техника полупроводников. 1980, т. 14, вып.9, с.1811−1813.
- Cazzonally М, Pavesi L. Time resolved photoluminescence of all porous silicon microcavities.// Phys. Rev., B, v.56,1997, pp. 15 264−15 271.
- Кашкаров П.К., Каменев Б. В. Константинова Е.А., Ефимова А. И., Павликов А. В., Тимошенко В. Ю. Динамика неравновесных носителей.// УФН, 1998, т.168, № 5, с.577−581.
- Астрова Е.В., Лебедева А. А., Ременюк А. Д., Рудь Ю. В. Поглощение и фотолюминесценция свободного пористого кремния.// Физика и техника полупроводников, 1995, т. 29, 1649−1658.
- Canham L.T. Silicon quantum wire array fabrication by electrochemical and chemical dissolution of wafers.// J. Appl. Phys. Lett., 1990, v.57, pp. 1046−1048.
- Бреслер M.C., Ясиевич И. Н. Физические свойства и фотолюминесценция пористого кремния.// Физика и техника полупроводников, 1993, т.27, № 5, с.871−883.
- Hoyama Н., Ozaki Т., Koshida N. Decay dynamics of the homogeneously broadened photoluminescence from porous silicon.// Phys.Rev., B, 1995, v.52, pp.11 561−11 564.
- Jung K.H., Shih S., Kwong D.L. Developments in luminescente porous silicon.//J. Electrochem Soc., 1993, 1993, v.140, pp.3016−3064.
- Мухамедгалиева А.Ф., Бондарь A.M. и Зиборова Т.А. Тезисы докладов III Всесоюзного совещания по физике взаимодействия оптического излучения с конденсированными средами.// 12−15 ноября 1974 г., Ленинград: ГОИ, с. 59.
- Мухамедгалиева A.M., Бондарь A.M. и Зиборова Т.А. Эффект «деформации» спектра инфракрасного поглощения микроклина (KAlSi308) излучением С02 лазера.// ЖТФ, 1976, т.46, № 4, с.873−874.
- Мухамедгалиева А.Ф., Бондарь A.M. Лазерно-стимулированные реакции на поверхности кварца и некоторых минералов. Поверхность. Физика, химия, механика.// 1983, № 5, с. 125−129.
- Мухамедгалиева А.Ф., Бондарь A.M. Селективный разрыв валентных связей в твердых телах под воздействием излучения С02 лазера.// Тезисы докладов 7 Всесоюзной конференции по когерентной и нелинейной оптике, Тбилиси, 1976, т.2, с. 93.
- Mukhamedgalieva A.F., Bondar' A.M. Laser-induced selective sublimation from silicates. Proceedings of SPIE, OE/LASE'94 Gas, Metal, Vapor and Free-Electron Lasers and Applications.// 1994, 22−29 January, Los-Angeles: v.2118−33, p.224−226.
- Мухамедгалива A.M., Васильева Г. Л., Гасоян M.C., Тютнева Г. К. Спектроскопическое исследование лазерного факела на поверхности плавленого кварца и кремнеземсодержацих минералов.// ЖПС, 1978, т.28, вып.5, с.903−905.
- Вольдсет P. Прикладная спектрометрия рентгеновского излучения.// М.: Атомиздат, 1977, 191 с.
- Гочелашвили K.C., Карлов H.B., Орлов A.H., Петров Р. П., Петров Ю. П. и Прохоров A.M. Селективное гетерогенное разделение колебательно возбужденных молекул.// Письма в ЖЭТФ, 1975, т.21, с.640−643.
- Чумаевский Н.А. В кн.: Колебательные спектры элементоорганических соединений элементов IV-B и V-B групп.// М.: Наука, 1971, с. 50.
- Ратциг В.А. Структура и химические свойства парамагнитных центров на поверхности раскола кварца.// Тезисы докладов 7 Всесоюзной конференции по кинетике и механизму реакций в твердом теле, Черноголовка, 1978, с.28−30.
- Матяш И.В., Калиниченко A.M., Литовченко А. С. и др. Радиоспектроскопия слюд и амфиболов. Киев: Наукова думка, 1980, 188 с.
- Bauminger К., Cohen S.G., Marinov A., Ofer S., Segel E. Study of the low temperature transition in magnetite and the internal fields acting on iron nuclei in some spinel ferrites using Messbauer absorption.// Phys. Rev., 1961, v.122, № 5, pp.1447−1450.
- Bancroft G.H., Maddok A.G., Burns R.G. Application of the Messbauer effect to silicate mineralogy. I. Iron silicates of known crystal structure.// Geochim et Cosmochim acta. 1967, v.31, № 1, pp.2219−2246.
- Мухамедгалиева А.Ф., Иваницкий В. П., Экономова Л. Н. Изменение валентного состояния железа и намагниченности железистого кварцита, облученного светом лазера на С02.Н Химия высоких энергий, 1994, т.28, № 4, с.373−375.