Вышедшие номера
Фракто- и фотолюминесценция кварца при разрушении
Веттегрень В.И.1, Кадомцев А.Г.1, Щербаков И.П.1, Мамалимов Р.И.1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Email: Victor.Vettegren@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 25 марта 2021 г.
В окончательной редакции: 30 марта 2021 г.
Принята к печати: 30 марта 2021 г.
Выставление онлайн: 13 мая 2021 г.

Получены спектры фрактолюминесценции во время разрушения поверхности кварца методами "микрорезания" кристаллами алмаза и удара по его поверхности стальным бойком, а также спектры фотолюминесценции после разрушения. В спектрах фрактолюминесценции наблюдается полоса 2.12 eV, которая приписана возбужденным радикалам =Si-Oo, образующимся при разрывах связей Si-O-Si. Фрактолюминесценция представляла собой набор сигналов длительностью ~50 ns, интенсивность которых изменялась на порядок. Интервал времени между сигналами изменялся от ~0.1 до нескольких μs. Сигналы, возникающие при ударе, содержали пять, а при микрорезании - четыре наложенных друг на друга максимума. Предполагается, что сигналы фрактолюминесценции возникают при прорыве барьеров, препятствующих движению дислокаций по плоскостям скольжения, и образовании самых мелких - "первичных" трещин. Определены константы скорости роста таких трещин и затухания фрактолюминесценции после их остановки. Средние размеры площади берегов первичных трещин после удара ~5 nm2, а после микрорезания ~25 nm2. В спектрах фотолюминесценции после разрушения наблюдается полоса 2.4 eV, которая приписана радикалам =Si-O на поверхности трещин после их остановки. Ключевые слова: фрактолюминесценция, фотолюминесценция, кварц, нанотрещины, разрушение.
  1. П.Г. Черемской, В.В. Слезов, В.И. Бетехтин. Поры в твердом теле. Энергоатомиздат, М. (1990). 376 с
  2. В.И. Бетехтин, А.Г. Кадомцев. ФТТ 47, 5, 801 (2005)
  3. В.Р. Регель, А.И. Слуцкер, Э.Е. Томашевский. Кинетическая природа прочности твердых тел. Наука, М. (1974). 560 с
  4. В.А. Петров, А.Я. Башкарев, В.И. Веттегрень. Физические основы прогнозирования долговечности конструкционных материалов. Политехника, СПб. (1993). 475 c
  5. A.H. Cottrell. Theory of Crystal Dislocations. Gordon and Breach, N.Y. (1964). 91 p
  6. G. Gottstein. Physical Foundations of Materials Science. Springer, Berlin (2004). 502 p
  7. А.Н. Орлов. Введение в теорию дефектов в кристаллах. Высш. шк., М. (1983). 144 с
  8. В.И. Владимиров. Физическая природа разрушения металлов. Металлургия, М. (1984). 280 с
  9. A.V. Shuldiner, V.A. Zakrevskii. Radiat. Prot. Dosim. 65, 1--4, 113 (1996)
  10. В.И. Веттегрень, А.В. Пономарев, Р.И. Мамалимов, И.П. Щербаков. Физика Земли 6, 106 (2020). DOI: 10.31857/S0002333720060125
  11. Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц. Теоретическая физика. Наука, М. (1976). Т. 5. Ч. 1. 584 с
  12. M.A. Stevens Kalceff, M.R. Phillips. Phys. Rev. B 52, 5, 3122 (1995)
  13. J. Gotze. Microsc. Microanal. 18, 1270 (2012). doi: 10.1017/S1431927612001122
  14. L. Trepied, J.C. Doukhan. J. Phys. Lett. Edp Sci. 43, 3, 77 (1982)
  15. N.J. Turro, V. Ramamwrite, J.C. Scaiano. Modern Molecular Photochemistry. University Sci. Press, Columbia University (2010). 1085 p
  16. R.D. Baeta, K.G.H. Ashbee. Phil. Mag. 22, 601 (1970)
  17. М.Я. Кац, И.М. Симанович. Кварц кристаллических горных пород (минералогические особенности и плотностные свойства). Тр. Геологического института. Вып. 259. Наука, М. (1974). 228 с
  18. C.S. Barrett, T.B. Massalski. Structure of Metals, Third Edition: Crystallographic Methods, Principles and Data (International Series on Materials Science and Technology). Pergamon, Oxford, N.Y. (1980). 654 p
  19. L. Levien, C.T. Prewitt, D.J. Weidner. Am. Mineral. 65, 920 (1980)

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.