Введение к работе
Актуальность темы и степень исследования тематики диссертации. Тонкие пленки AgHal (AgKal:AgBr,Agpi,AgI), содержащие коллоидное серебро, являются моделью фотоэмульсионных слоев и кристаллов, в которых создано прямое почернение ак-тиничнай засветкой, и применяются при изучении физики фотографических процессов. Они, в частности, используются при исследованиях эффектов Гершеля (ЭГ) и фотоадаптации (ФАД) а такхе для исследований фотоиндуцированных периодических структур (ПС).
ЭГ заключается в ослаблении полосы поглощения коллоидного Ag под действием неактиничиого света. Эффект ФАД, в отличие от ЭГ, приводит к селективному ослаблению коллоидной полосы в районо длины волны XQ облучающего света. Необходи-гюсть дальнейшего изучения ЭГ и ФАД определяется тем, что при использовании разных галогенидов серебра наблюдаются различия в проявлении этих эффектов и причины этих различий до сих пор пе выяснены. Подобные исследования вазны и в связи с тем, что в последнее время развиваются оптические методы регистрации информации на разнообразных объектах. Прямая светочувствительность в тонких пленках AgSal-Ag проявляется при экспозициях ЕЮ, і Дя/cjP и они относятся к специальным регистрирующим средам, используемым в исследовательских и технических целях при оптической записи ннфоріацин.
ПС в светочувствительных пленках изучаются примерно 10 лет. Іїх возникновение связано с резонансным возбуаденнеы волноводных мод падающим монохроматический пучком света. Исследования ПС вазны при изучении взаимодействия когерентного излучения с поверхностью твердых тел и тонкиш пленками. При резонансном возбуядешш электромагнитных код падающим излучением возникает усиление светового поля, что приводит к гигантскому коїіЯЗинационному рассеянию света, росту эффективности генерация второй гармоники, к изменению поглощательной способности поверхности, стимулированию фотохимических реакций и др. эффектам. НС в светочувствительных пленках тлеют прямое отношение и к лазерам на динамических решетках, поскольку образование ПС определяется взаимодействием падающего пучка с рассеянным в моду нзлученнеы и приводит к пере-
качке энергии в коду. ПС в светочувствительных пленках является гаушвыш голограшаш и их исследования вагны для решения проблемы шумов в оптической гологрвфин.
Таким образом, исследования ЭГ,.ФДЦ и ПС способствует решению ряда проблем фотографій, фотофизики конденсированных сред, голографии, что и определяет актуальность теш.
Цель и основные задачи исследовании. Цель работы заключалась в изучении фотоиндуцированных превращений, эффектов ФДЦ, ЭГ и ПС в тонких светочувствительных планках на основе Agpi и Agl. Дня достижения цели необходимо было исследовать фотонндуцнрованнке изменения в спектрах поглощения к в структуре пленок AgCl-Ag, AgJl-Cu. Такие исследования дают сведения о мехпнизиэ светочувствительностЕ и условиях ее оптимального проявления. Необходимо было исследовать зависимость от частоты нндуцируидэго сшта вффокта ФДЦ в пленках AgCl-Ag и ЭГ в Agl-Ag Для выяснения различна фотоиндуцированных превращений в зтих пленках. Исследованы, такеє, различные условия образования ПС и их связь с эффэкта&ш ФДЦ и ЭГ. Для этого изучались ПС в планках AgGl-Ag при облучении непрерывным спектроа, ПС в AgOl-Ag на анизотропной подлохже и рельефные ПС в пленках Agl.
Научная новизна работы определяется теи, что в ней: исследованы спектры поглощения облученных образцов AgCl-Ag и выявлены условия оптимального проявления их светочувствительности; - впервые исследована светочувствительность пленок AgGl-Gui- исследованы спектральные зависимости эффекта ФДЦ в плешах AgGl-Ag и ЭГ в пленках AgX-Ag при их облучении непрерывным видакам електрод, показано, что в планках AgCl--Ag преобладает аффект ФДЦ, тогда как в плевках Agl-Ag он не наблвдается; - обнаружено образование ПС в пленках AgOl-Ag при их облучении непрерывны^! надання електрон; - исследованы ПС в пленках AgOl-Ag на анизотропной подлетке, обнаруаэно соответствие азимутальных занасииостен периода ПС и показателя прелсшеная необыкновенной волны; - исследованы ПС в тонких плевках Agl и двуслойных пленках Agl-ZnS, впервые об-нарувано образование ПС под денствнеы пучка с \Q=33 на.
На защиту наносятся едэдувдие научные полсшенЕЯ : 1. Светочувствительность к веактнннчводу излучению в ТОНКИХ
пленках; AgCl-Ag возникает при диспергированном состоянии серебра и сЕязана с понижением работы выхода % фотоэлектронов для малых, по сравнению с X, частиц Ag, окруженных диэлектриком, по сравнению о % Для плоской границы /g-вакуум, а также с усилением светового поля в районе малых частиц.
-
Светочувствительность пленок AgCl-Gu связана с фотостиму-лированной химической реакцией обмена, приводящей к образованию CvCl и выделению коллоидного Ag.
-
Механизм массопереноса Ag в пленке AgCl частично связан с ионной проводимостью AgCl.
-
Эффект ФАД в пленках AgCl-Ag имеет смешанный частотно-интерференционный характер. Частотная ФАД связана с неоднородным уширением коллоидной полосы поглощения и приводит к ее селективной деформации. Интерференционная ФАД связана с ПС и создает интерференционные спектральные аномалии.
-
Частотная зависимость ЭГ в пленках Agl-Ag определяется потенциальными барьерами для электронов на границах зерен Agl и их поникением с ростом частоты облучающего света.
-
ПС в AgCl-Ag на анизотропной подложке связаны с возбупде-нием гибридных волноводных мод и волноводннх МОД ТЕ- И ТМ-- типа на обыкновенной и необыкновенной волнах.
-
Образование ПС в пленках Agl под действием лазерного пучка с А-0=633 нл определяется двухфотонным поглощением.
Теоретическая и практическая ценность работы состоит в том, что полученные результаты дают новые представления о природе ЭГ и ФАД и вносят вклад в развитие теории фотографических явлений. Обнаружение ПС при облучении пленок AgCl-Ag непрерывным спектром от нелазерного источника показывает новую возмоаность голографической записи непрерывного цветного спектра. Познавательное значение этого результата сравнимо с известным методом цветной фотографии Липпмана.
Практическая ценность работы определяется тем, что показана возможность использования ПС для измерения азимутального распределения показателя преломления необыкновенной волны в анизотропных подложках; для измерений толщины и показателя преломления волноводных пленок. Показано также, что ПС могут использоваться в сверхчувствительной лазерной спектроскопии как средство для выявления фотохимических пре-
вращений при низком уровне поглощения.
Личный вклад автора. Автор исследовал спектры поглощения пленок Agpi-Ag, AgOl-Cu и получил данные о связи светочувствительности со структурой пленки Ag и фотохимическими превращениями в образцах. Автором исследованы эффекты ФАД и ЭГ в пленках AgCl-Ag и Agl-Ag и получены данные о зависимости этих эффектов от частоты облучающего света. Автор получил экспериментальные и теоретические зависимости периодов ПС от толщины пленок AgCl на подлокке СаСО~, обнаружил и исследовал образование ПС в пленках Agl за счет двухфотонного поглощения.
Апробация работы. Результаты работы докладывались и об-сувдались на следующих конференциях: VIII Ыевдународкая школа "Взаимодействие лазерного излучения с веществом", Одесса .- 1992 г.; V Українська конференція "Фізика 1 технологія тонких плівок складних напівпровідників", Ужгород - 1992 p.; І конференция "Физические явления в твердых телах", ХГУ, Харьков - 1993 г.; TV Міжнародна конференція з фізики 1 технології тонких плівок, Івано-Франківськ - 1993 p.; II конференция "Физические явления в твердых телах", ХГУ, Харьков -1995 г;; International Conference OPTDra'95, Kiev - 1995 p.
Публикации. Основные результаты работы опубликованы в 13 печатных работах, в том числе в 7 статьях и в 6 тезисах докладов.
Структура и объем диссертации, диссертация состоит из Введения, 4 глав, Заключения и списка цитируемой литературы. Она содержит 145 стр. принтерного текста, включая 30 рисунков и библиографию из 113 наименований.
