Введение к работе
Актуальность проблемы. Существует стабильный интерео исследователей к йодистому серебру, связанный с уникальностью его физических свойств и с практическим применением. Для Арт характерна высокая ионная проводимость, доходящая в суперионном состоянии до I Ом~ісц~і, високая фоточувстзителыюсть в видимой и У$-обла-сти спектра. Высокая плотность состоянии на краях разреиекных зон определяет хорошо выраженные экситонные спектры на краю фундаментальной полосы AqI. Но изучении экситонннх состояний в этой соединении препятствует позиционный беспорядок, вызванный смесью различных фаз, в связи с чем экситонные полосы в AqI изучены хуже, чем в сходных соединениях. Удобным объектом для исследования Фундаментальных и экситоиных полос являются тонкие пленки совершенной структуры. Однако существующие методы приготовления пленок AqI дают образцы, представляющие собой смесь (раз. В то же время, использование тонкопленочных образцов создают дополнительные возможности для изучения оптических, магнию- и электрооптических свойств соединений.
Йодистое серебро является хорошим модельным объектом для исследования суперионного состояния твердых тел. Однако исследованию оптических спектров при фазовых переходах в суперионнов состояние посвящено сравнительно мало работ. На свойства Лої оказывают влияние различные примеси. В связи с этим представляет интерес исследовать влияние примесных центров на экситонные спект-. ры и их температурную зависимость в районе фазовых переходов.
Близкими по своей структуре и электрическим свойствам являются тройные соединения, представляющие собой иодидн серебра и других ?^еталлов СКь ,K»Cd и др.). В ряду тройных иодидов встречаются соединения, обладающие замечательными суперионными свойствами: низкими, ниже комнатной, температурами Тс, двумя фазовыми переходами в суперпонное состояние. I) связи с этим актуально также исследование экситонннх спектров таких соединений.
Цель диссертационной работы. Исследование окситонныг. сггакт-' ров в тонких пленках йодистого соребр-т, тяордмх растворов на его основе и иодидов серебра и калия.
Е связи с укапанной келію работы я диссертант были поставлены следугшно Да'і^^ЖЛіеДРАІ'Ш'І1
- Э -
I..Разработка метода приготовления однофазних эпитаксиальных пленок AqI, исследование их структуры, к экситонных спектров.
-
Исследование температуркой зависимости параметров экситонных. полос AqI в районе фазового перехода в суперионное состояние.
-
Исследование экситонных спектров тонких пленок анионно (ка-тионно)-замещенных твердых растворов на основе AqI.
-
Изучение влияния примесей на температурную зависимость параметров экситонных полос и температуру фазового перехода в суперионное состояние.
-
Исследование экситонных спектров фарадеевского вращения в однофазных пленках Aol и влияния примесных центров на их спектры.
-
Исследование спектров тонких пленок Aq,4KIg и ^0 с целью установления строения их энергетического электронного спектра.
-
Исследование температурной зависимости параметров экситонных полос в комплексных соединениях Aq^KIj и AcjIkjLj
Научная новизна работы. Разработана методика приготовления однофазных эгштаксиальных пленок AqI,. твердых растворов A^.yCuxI AoIj-xHal^ (Hal: Br,01,06 Х40,05). Впервые исследованы концентрационная и температурная, зависимости параметров экситонных полос в спектрах поглощения и фарадеевского вращения в пленках Aqj_^Cu^I, AoIj^Br^. Обнаружено нелинейное концентрационное уменьшение энергии спин-орбитального взаимодействия4 полуширины экситонных полос и инверсия знака а-фактора экоитонной Hj_-полосы в g-AQi-xCux^' Я температурной зависимости параметров экситонных полос AqI и твердых растворов наблюдается jHtfj—5*0^-переход в суперионную фазу, сопровождающийся зависимостью ?0(Х) и гистерезисом оптической плотности. Впервые систематически исследованы спектры поглощения в районе фундаментальных полос системы (AqI)j_x(KI)x« В РЯДУ соединений $-AgI, x-AcuKIji AoKgLj обнаружены линейная -зависимость частоты Is-экситошюго пика от концентрации ионов К+ и постоянство интегрального электронного поглощения,связанного о катионной Ад+-подрешеткой.
Практическая значимость работы. Полученные в диссертации результаты оптических и структурных исследований" тонких пленок Agl, твердых растворов к комплексных соединений на его основе, уточняют данные по их спектрам к дают основание для дальнейшего исследования спектров 'штодаии, использующими пропускание об-
разцов. Исследование зкситонных спектров в области низких температур показывает новые возможности определения фазовых состояний тонких пленок широкоэонных полупроводников. Полученные результа-. Ты могут бить попользованы при создании новых фоточувствительных слоев в практической фотографии и голографии. На защиту выносятся следующие положения: I. Метод приготовления однофазных эпитаксиалышх пленок Aol, твердых растворов AQt_^Cu.^I, AqIr_^Halx:(HalsBr9Cl) и комплексных соединений Ao^KIg и ACK2I3 «
-
Основные факторы, приводящие к концентрационному уменьшении полуиирюш эксигонньк полос и анергии спин-орбитального взаимодействия в твердых растворах х-AQj_^Cu.^I.
-
Доказательство существования экоитонов смешанного типа в твердых растворах ^-Aoj_jrCu^I. и устойчивого типа в AqIi-xBf*X"
-
Обнаружение различия в механизмах угаирения экситошшх полос в Aol и твердых растворах на его основе при Т^-Т0 и в районе оуперионного перехода.
-
Установление в ряду соединений )f-AqI, Y-A04KI5 и AqKgLj линейной зависимости частоты Is -эксиюнной полосы и диэлектрической проницаемости от концентрации ионов К+.
-
Результаты температурных, исследований параметров 15 -зкситонных полоо в пленках AcbKLj и AoKgLj.
,. Апробация работа. Основные результаты диссерто"ии докладывались, на семинарах кафедр физической оптики ХГУ, на Первой Украинской межвузовской конференции по материаловедению и физике полупроводниковых фаз переменного состава (г.Ненин, 1991 г.), на Пятой Украинской конференции по физике и технологии тонких пленок сложных полупроводников (г.Ужгород, 1992 г.)< на Конференции ХГУ по физическим явлениям в твердых телах (г.Харьков, 1993 г.). Основные материалы диссертации опубликованы в 8 печатных работах, список которых дан в конце автореферата.
Объем и структура диссертаций. Диссертация состоит из введения» пяти глав, заключения, примечания и списка литературы, состоящего из III наименований. Она изложена ка'145 страницах тайнописного текста, содержит 64 рисунка, и Ч таблицы.
