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.