Издателям
Вышедшие номера
Рентгеновская эмиссионная и фотолюминесцентная спектроскопия наноструктурированного диоксида кремния с имплантированными ионами меди
Зацепин Д.А.1, Кортов В.С.2, Курмаев Э.З.1, Гаврилов Н.В.3, Wilks R.4, Moewes A.4
1Институт физики металлов Уральского отделения Российской академии наук, Екатеринбург, Россия
2Уральский государственный технический университет (УПИ), Екатеринбург, Россия
3Институт электрофизики Уральского отделения Российской академии наук, Екатеринбург, Россия
4Department of Physics and Engineering Physics, University of Saskatchewan, Saskatoon, Saskatchewan, Canada
Email: d_zatsepin@ifmlrs.uran.ru
Поступила в редакцию: 3 апреля 2008 г.
Выставление онлайн: 21 ноября 2008 г.

Методами рентгеновской эмиссионной (CuL2,3-переход 3d4s->2p1/2,3/2) и фотолюминесцентной спектроскопии исследованы образцы кварцевого стекла и компактированные нанопорошки SiO2 после имплантации Cu+-ионов в импульсном режиме (энергия 30 keV, ток в импульсе до 0.5 A, длительность импульса 400 mus, дозы облучения 1015, 1016 и 2·1017 cm-2). Установлено, что ионное облучение приводит к формированию в структуре стеклообразных и компактированных образцов SiO2 металлических и оксидных наноразмерных фаз. Анализ рентгеновских CuL-эмиссионных спектров показал, что наночастицы меди термодинамически метастабильны и химически активны, поскольку в результате ионно-лучевого синтеза сравнительно легко переходят в оксидную форму. Указанная ситуация имеет место в результате радиационно-стимулированного разрыва регулярных связей Si--O--Si в аморфном SiO2 и формирования дефектных связей Si--Si с последующим захватом атомов кислорода атомами меди. Повышенная степень окисления ионов меди в нанокомпактах SiO2 может быть снижена посредством соимплантации и термического отжига. Данные оптической спектроскопии указывают на существование в стеклах и нанокомпактах SiO2 металлических нанокластеров Cu0n, которые при пониженных температурах проявляют размерно-ограниченную фотолюминесценцию с характерным ступенчатым спектром возбуждения. Работа выполнена по плану РАН (проект 01.2.006 13395) при поддержке Федерального агенства по образованию (грант N 2948) и РФФИ (гранты N 08-02-01072, 08-0200148), а также Совета по грантам Президента РФ для ведущих научных школ (грант НШ-1929.2008.2). Авторы благодарят за поддержку Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada (NSERC) and Canada Research Chair Program. PACS: 71.20.Nr, 71.20.-b
  • Дж. Мейер, Л. Эриксон, Дж. Дэвис. Ионное легирование полупроводников / Под ред. В.М. Гусева. Мир, М. (1973). 296 с
  • F. Conella, P. Mazzoldi. Handbook of nanostructured materials and nanotechnology / Ed. H.S. Nalwa. Academic Press, San Diego (2000). P. 81
  • Д.А. Зацепин, С.О. Чолах. Физические основы технологий микро- и наноэлектроники / Под ред. Э.З. Курмаева, ГОУ ВПО УГТУ--УПИ, Екатеринбург (2006). 235 с
  • Д.А. Зацепин, Э.З. Курмаев, И.Р. Шеин, В.М. Черкашенко, С.Н. Шамин, С.О. Чолах. ФТТ 49, 72 (2007)
  • Э.З. Курмаев, Д.А. Зацепин, С.О. Чолах, B. Schmidt, Y. Harada, T. Tokushima, H. Osawa, S. Shin, T. Takeuchi. ФТТ 47, 728 (2005)
  • V. Ivanov, S. Paranin, V. Khrustov, Yu. Kotov, S. Ivin, A. Nikonov, A. Medvedev, A. Shtolz. Proc. of the 10th Int. ceramics congress. Florence, Italy (2002). Pt B. P. 417
  • N.V. Gavrilov, G.A. Mesyats, S.P. Nikulin, G.V. Radkovskii, A. Elkind, A.J. Perry, J.R. Treglio. J. Vac. Sci. Technol. A 14, 1050 (1996)
  • J.J. Jia, T.A. Callcot, J. Yurkas, A.W. Ellis, F.J. Himpsel, M.J. Samant, J. Staehr, D.L. Ederer, J.A. Carlisle, E.A. Hudson, L.J. Terminello, D.K. Shuh, R.C.C. Perera. Rev. Sci. Instrum. 66, 1394 (1995)
  • H.V. Skinner, T.G. Bullen, J. Jonston. Phil. Mag. 45, 1070 (1954)
  • В.И. Гребенников, В.Р. Галахов, Л.Д. Финкельштейн, Н.А. Овечкина, Э.З. Курмаев. ФТТ 45, 1002 (2003)
  • O. Cintora-Gonzales, D. Muller, C. Estournes, M. Richard-Ploet, R. Poinsot, J.J. Grob, J. Guille. Nucl. Inst. Meth. B 178, 144 (2001)
  • В.Б. Сулимов, В.О. Соколов, Е.М. Дианов, Б. Пумелек. Квантовая электрон, 26, 988 (1996)
  • Е.М. Дианов, С.В. Лаврищев, В.М. Марченко, В.М. Машинский, А.М. Прохоров. Квантовая электрон. 23, 1105 (1996)
  • В.Н. Луцкий, Т.Н. Пинскер. Размерное квантование. Знание, М. (1983). 150 с
  • Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

    Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.