Введение к работе
Актуальность теми. В последние годы проводятся широкие поиски новых материалов для записи и хранешія оптической информации. В качестве перспективных систем, в которых для записи информации используется индуцируемое' излучением фазооб-разование, рассматриваются, в частности, пленки поливинилового спирта (ПВС), содержащие галогешщше комплексы переходных металлов. Как было показано, в таких системах под воздействием квантов света наблюдается аномально высокий энергетический выход металла (до І04 атомов на I эВ поглощенной энергии). Столь высокое значение энергетического выхода связывается с осуществлением инициированного излучением цепного процесса, приводящего к выпадению металлической фазы. Возможность получения новых сведений в области фундаментальных знаний, а также открывающиеся перспективы создания сред записи информации, в которых цепной процесс усиливает действие первичного возбуждения, обуславливают актуальность выбранной темы исследования.
Объектами исследования были выбраны ультратонкие (~Б0 нм) пленки ПВС-HlAuCl^] и nBC-CuClg. Сравнительная простота системы ПВС-Н1АиС1д] (наличие в исходном твердом растворе комплексных ионов постоянного состава - ІАиСІдГ, распад которых завершается образованием единственного устойчивого продукта металлического золота) позволяет использовать ее в качестве ?юделыюй. Кроме того, именно для этой системы был обосновал цепной механизм фотоинициированного разложения. Система ПВС-СиС12, будучи более сложной по составу как исходных комплексных соединений, так и продуктов инициированного разложения, обладает рядом преимуществ, в частности, низкой стоимостью и широкой доступностью, что делает ее наиболее перспективной для дальнейших технических разработок.
Диссертационная работа выполнялась в соответствии с координационным планом Научного Совета АН СССР по проблеме "Химия высоких сиергил". раздел 2.4.14, координационным планом научно-исследовательских работ Научного Совета АН СССР по проблеме "Тотогр.т^гїеские процессы регистрации информации", раздел
Псл_ь_работы. Исследование методами просвечивающей электронной
микроскопии и микродифракции последовательности реакции, приводящих к образованию металлической фазы в процессе фотолиза и радиолиза систем ПВС-Н(АиС14] и ПВС-СиС12, с целью идентификации промежуточных и конечных состояний и структур, возникающих в радиационных и пострадиационных процессах. Научная новизна работы. В работе получен ряд новых результатов, наиболее существенными из которых являются следующие:
-
Идентифицированы промежуточные и конечные продукты ра-диолиза и фотолиза систем ПВС-Н[АиС14] и ИВС-СиС12. Показано, что стимулированное излучением разложение светочувствительного компонента в указанных системах протекает в две стадии: на первом этапе образуется промежуточный нестабильный продукт (AuCl в системе ПВС-Н[АиС14] и CuCl в системе ПВС-СиС12), основным конечным продуктом фотолиза и радиолиза является фаза металла.
-
Установлено, что соотношение промежуточных и конечных продуктов фотолиза и радиолиза определяется концентрацией светочувствительного компонента в пленке. Найдены пороговые значения концентраций, при которых в указанных системах происходит инициированное излучением образование новой фазы.
-
Обнаружен эффект укрупнения микрокриствллов золота на грагаще облученной области (эффект окантовки) и предложена аналитическая модель этого явления, базирующаяся на цепном механизме.
-
Показано, что при радиационно-стимулированном разложении образуются два вида кристаллов AuCl и Си(0): мелкие и ветвистые. Обнаружен эффект растворения-восстановления ветвистых кристаллов и предложен механизм, объясняющий это явление.
-
Обнаружено различие в процессах кристаллизации, протекающих под воздействием квантов света и электронов. Выявлено влияние дозы облучения и длительности термообработки пленок на концентрацию и размеры частиц фотолитического золота.
-
В пленках ПВС-CuClo обнаружены микрокристаллн гидрпк-сигалогенида меди (II) (паратакамита). Установлена радиационная нестабильность паратакамита, а также его стабильность к свету. Предложены: гипотеза модели кристалла, розмокные пути его образования и механизм радиолиза.
-ч-
Практическая значимость работы.
-
Полученные результаты в целом могут быть использованы для создания теории цепных реакций в твердом теле.
-
Обнаружение эффекта растворения кристаллов под действием радиации имеет существенное значение в понимании процессов фазообразования под воздействием излучения.
-
Получешше результаты закладывают физико-химические основы для разработки сред записи ішформацни, основашшх на цепном процессе усиления. Эффект окантовки может быть использован для усилешія контрастности изображения в таких материалах.
Выносимые на защиту положения.
-1. Результаты исследования структуры и состава фазы, образующейся в системах ПВС-П{ШС141 и ПВС-CuCIq при фотолизе и радиолизе.
-
Предлагаемые механизмы радиационно- и фотостимулиро-ванных процессов в этих системах.
-
Фрактальная структура ветвистых кристаллов AuCl и Си0, эффект растворения Еетвистых структур под действием радиации и предполагаемый механизм этого эффекта.
-
Укрупнение микрокристаллов золота на границе облученной области (эффект окантовки) и гипотеза мехаїшзма образования окантовки.
Апробация работы. Основные результаты и отдельные положения работы докладывались на IV Всесоюзном совещании "Воздействие ионизирующего излучения и света на гетерогенные системы" (Кемерово, 1986); на V Всесоюзной конференции "Бессеребряные и необычные фотографические процессы" (Суздаль, 1988); на V Всесоюзном совещании "Радиационные гетерогенные процессы" (Кемерово, 1990); на Всесоюзной конференции "Оптическое изображение и регистрирующие среды" (Ленинград, 1990).
По результатам диссертации опубликовано 8 печатных работ.
^трУШУ5_и_0ъем_р_аботы. Текст диссертации состоит из впадения, пяти глав, основных выводов и списка литературы из 2С8 наименований. Содержание диссертации изложено на 123 страницах машшт'чшгпого текста, иллюстрировано 7 рисунками, 63 Фчтогр'їфиямн и II т-тілгщпми.
