Электронное строение и радиационно-оптические свойства свинцово-силикатных стекол

• Автор: Жидков, Иван Сергеевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 171 с. : ил.

Список сокращений

ВО - bridging oxygen, мостиковый кислород;

NBO — non-bridging oxygen, немостиковый кислород;

МВО - metal-bridging oxygen, металл-мостиковый кислород;

РФЭС - рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия;

EXAFS - спектроскопия тонкой структуры рентгеновского поглощения;

МД - молекулярно-динамическое;

УФ - ультрафиолетовый;

ЭВ - электронное возбуждение;

ВЗ - валентная зона;

ЗП - зона проводимости;

ОП - оптическое поглощение;
ЩГК — щёлочно-галоидный кристалл;
NBOHC - non-bridging oxygen hole center, дырочный центр на немостиковом атоме кислорода;
ТФ - тяжёлый флинт;
ФЛ - фотолюминесценция;
ЭПР - электронный парамагнитный резонанс;
TFY - total fluorescence yield, полный выход флуоресценции;
TEY - total electron yield, полный выход электронов;
ИКЛ - импульсная катодолюминесценция;
КОП — короткоживущее оптическое поглощение;
FWHM - full width at half maximum, полуширина линии

Оглавление
Введение
Глава 1 Атомная структура, дефекты и электронные состояния в свинецсодержащих оксидных материалах
1.1. Строение свинцово-силикатных стекол
1.2. Энергетическое строение, оптическое поглощение и люминесценция
1.2.1 .Электронная структура силикатов свинца
1.2.2.0птическое поглощение и люминесценция
1.3. Радиационные дефекты
1.4. Постановка задачи
Глава 2 Объекты исследования и методика эксперимента
2.1. Объекты исследования
2.2. Техника и методика эксперимента
2.2.1. Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия
2.2.2. Оптическая абсорбционная спектроскопия с временным разрешением при возбуждении электронным пучком
2.2.3. Фотолюминесцентная спектроскопия
2.2.4. Дополнительные методики исследования
2.2.5. Анализ результатов эксперимента
Выводы к главе
Глава 3 Радиационно-оптические свойства стекол класса ТФ
3.1. Оптические и люминесцентные свойства
3.1.1. Спектры фотолюминесценции и возбуждения
3.1.2. Край фундаментального поглощения
3.2. Радиационные центры окраски индуцированные электронным пучком .
3.2.1. Стационарное оптическое поглощение
3.2.2. Короткоживущее оптическое поглощение
Выводы к главе
Глава 4 Электронная структура и природа возбужденных состояний в
стеклах РЬО-БЮ^
4.1. Рентгеновские спектры и электронное строение
4.1.1. Рентгеновские фотоэлектронные спектры
4.1.2. Рентгеновские эмиссионные и абсорбционные спектры
4.1.3. Электронные состояния силикатов РЬЗЮз и РЬгЗК^
4.2. Электронные возбуждения в стеклах
4.2.1. Собственная люминесценция
4.2.2. Роль структуры и состава матрицы в формировании спектральных свойств стекол
Выводы к главе
Глава 5 Радиационные эффекты и центры окраски при электронном облучении
5.1. Нестационарное оптическое поглощение
5.2. Радиационные повреждения под действием импульсного электронного пучка
5.3. Электронно-индуцированные парамагнитные центры
5.4. Природа собственных дефектов в свинцово-силикатных стеклах
Выводы к главе
Глава 6 Радиационно-оптические свойства системы ВеО-РЬО-БЮг
6.1. Спектральные характеристики края оптического поглощения
6.2. Фотолюминесценция
6.3. Электронные состояния по данным РФЭС
6.4. Модель ближнего порядка стекол л(ВеО)-(1-д:)(РЬО-8Ю2)
6.5. Радиационно-оптическая устойчивость
6.6. Влияние нейтронного облучения на электронные состояния
Выводы к главе
Заключение
Литература

О” с параметрами g±. = 2,007 и ё|| = 1,97.Вместе с тем в сложных по составу структурах, например в бинарных оксидах, свойства таких центров практически не изучались.
1.4. Постановка задачи
Анализ литературных данных показывает, что воздействие ионизирующего излучения приводит к возникновению парамагнитных центров окраски, возникающих на состояниях ионов свинца. Однако нехватка информации об энергетическом строении свинцово-силикатных стекол и детальных экспериментальных данных не позволяет интерпретировать механизмы образования радиационно-индуцированных центров, процессов генерации и релаксации электронных возбуждений.
Стабильные дефекты сетки стекла возникают при воздействии интенсивной радиации. Исследования структурных нарушений свидетельствуют о высокой радиационной стойкости материала. Под действием потоков быстрых нейтронов и электронов, мощного рентгеновского и гамма-излучения образуются преимущественно точечные дефекты, связанные с локализацией носителей заряда на состояниях свинца. Информация о люминесцентных свойствах многокомпонентных свинцовосиликатных стекол носит неполный характер и требует пристального изучения для прояснения природы и процессов релаксации ЭВ.
Таким образом, в работе необходимо сделать следующее:
1. Провести комплексные исследования закономерностей формирования зонной структуры свинцово-силикатных стекол в широкой области составов.
2. Исследовать эволюцию ЭВ в семействе аморфных свинцовосиликатных материалов с использованием различных видов возбуждающего излучения и современной техники люминесцентной и абсорбционной спектроскопии.