Электрополевая модификация стекол и стеклометаллических нанокомпозитов для создания оптических структур

• Автор: Петров, Михаил Игоревич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 135 с. : ил.

Оглавление

Обозначения и сокращения

Введение

1 Литературный обзор

1.1 Поляризация стекла

1.2 Формирование и поляризация нанокомпозита

1.3 Механизм растворения наночастиц

1.4 Зонная структура натриево-силикатного стекла

2 Исследование массо- и зарядонереноса в натрий - силикатных стеклах при поляризации стекла

2.1 Формулировка проблемы

2.2 Поляризация с участием одного типа носителей

2.3 Поляризация нанокомпозита с участием носителей двух
типов
2.4 Поляризация с учетом трех типов носителей: медленные и быстрые собственные носители в стекле
2.5 Выводы
3 Растворение наночастиц под действием постоянного электрического поля
3.1 Зарядовая и полевая стабильность наночастиц
3.2 Растворение отдельной наночастицы в стекле
3.3 Просветление стеклометаллического нанокомпозита: растворение ансамбля наночастиц
3.4 Выводы
4 Экспериментальное исследование процесса электрополевой модификации стекол и стеклометаллических нанокомпозитов

4.1 Исследование электрополсвого просветления СМНК
4.2 Электрополсвоая печать на стекле и СМНК
4.3 Выводы
5 Заключение
II Дополнение
П.1 Асимптотика решения
П.2 Движение зарядов двух типов с учетом диффузии
П.З Решение системы уравнений диффузии-дрейфа в случае двух типов носителей разной подвижности
П.4 Формирование пространственного заряда вблизи наночастицы
П.5 Термоэлектронная и полевая эмиссия
Список литературы

Обозначения и сокращения
е - элементарный заряд
Ео — диэлектрическая проницаемость вакуума
е - диэлектрическая проницаемость среды
С - электрическое поле
НКС - натрий-кальциевое стекло
СМНК ~ стеклометаллический нанокомпозит
ЭПП - электронолевая печать
ЭПР - электрополевое растворение
ЭГ1М - электрополевая модификация
ВИМС - вторично-ионная масспоктрометрия

Точное решение задачи о поляризации с учетом одного типа носителей
Полное решение задачи о поляризации с носителями одного типа, в отсутствие компенсации отрицательного заряда, является предложенное Ван Хиппелем с соавторами [23] решение задачи о транспорте электронов в В-центрах халькогенидных кристаллов. Мы приведем ниже математически корректное решение, дающее аналогичный результат. Запишем систему уравнений переноса с учетом диффузионной компоненты:
др д д2р
дт дз Р идз2’ (2 10)

Тв=р-1'
Поставим для этой системы следующие начальные и граничные условия:
Р|г=о = /1г=о = 1/А 0 <х < Ь, (2.11)

/4=о = °> J № = г > °- (2.1.2)

Для аналитического решения данной задачи рассмотрим вместо (2.10)-
(2.12) задачу Коши вида
(2.13)
рт=о = 0{з), /|т=0 = 1/1, в е (~оо,+ос), (2.14)

/йд = 1, т > 0, (2.15)
где 0(в) - функция Хевисайда.
Отсутствие в правой части первого уравнения системы (2.13) диссипативного члена и р83 приводит к тому, что имеющийся в начальных условиях разрыв функции р(т, х) сохранится и в последующие моменты времени т. Для получения условий на разрыве проинтегрируем систему (2.13) по я на