Установлено, что ионное облучение приводит к формированию в структуре стеклообразных и компактированных образцов SiO$$₂ металлических и оксидных наноразмерных фаз. Анализ рентгеновских Cu$L$-эмиссионных спектров показал, что наночастицы меди термодинамически метастабильны и химически активны, поскольку в результате ионно-лучевого синтеза сравнительно легко переходят в оксидную форму. Указанная ситуация имеет место в результате радиационно-стимулированного разрыва регулярных связей Si--O--Si в аморфном SiO$$₂ и формирования дефектных связей Si--Si с последующим захватом атомов кислорода атомами меди. Повышенная степень окисления ионов меди в нанокомпактах SiO$$₂ может быть снижена посредством соимплантации и термического отжига.

Данные оптической спектроскопии указывают на существование в стеклах и нанокомпактах SiO$$₂ металлических нанокластеров Cu$0$_n, 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