Введение к работе
Актуальность теш.
Диссертация посвящена исследованию работы управляемых пленочных интерферометров с рабочей средой в виде диоксида ванадия - материала с фазовым переходом металл - полупроводник (ФПМП) - в качестве модуляторов импульсного лазерного излучения, а также изучению ряда сопутствующих этому проблем.
Использованный в работе способ модуляции состоял в том, что пленочный интерферометр использовался в качестве глухого зеркала импульсного ИК-лазера. При этом оказалось возможным реализовать такие режимы работа, как пассивная синхронизация мед и пассивная модуляция добротности- резонатора.
Эксперименты показали, что подобные исследования позволяют не только продемонстрировать возможность управления параметрами излучения лазера и оптимизировать конструкцию интерферометра, но и получить фундаментальную информацию о кинетике процессов, протекающих при ФІШ в vo2. Принципиальная важность этой информации обусловлена тем, что в настоящее время не существует единой 'точки зрения на механизм фазового перехода в диоксиде ванадия и остается дискуссионным' вопрос. о природе "спускового механизма" этого перехода: главенствует здесь электронная или решеточная подсистема кристалла или же вообще выделение главенствующего фактора не представляется возможным. В связи с этим кинетические исследования данного фазового пере Х( да (ФП), могущие в принципе прояснить вопрос о возможности указанного разделения, представляются чрезвычайно важными и интересными.
Научная новизна диссертационной работы определяется тем, что все основные результаты, изложенные в диссертащм: от вариантов модификации технологических процедур, модификации интерференционных методов оценки оптических констант, разработки метода измерения лучевой прочности ИОВС,' проведения комплекса
нелинейных кинетических исследований процесса фазового перехода металл - полупроводник в интерференционных окиснованадиевых структурах (НОВО) до наблюдения импульсов пассивной синхронизации мод длительностью 30 пс, определения порога необратимых изменений МОВС, прояснения механизма оптического пробоя МОЕЮ и исследования влияния размерных эффектов на спектры отражения и петлю температурного гистерезиса отражательной способности ИОВС получены впервые.
Практическая значимость диссертационной работы определяется тем, что В"ней расширен круг возможностей использования оксидов переходных металлов в прикладных целях: так, применение интерференционных окиснованадиевых структур в качестве внутрирезонаторных модуляторов Ж - излучения позволяет существенно упростить и удешевить их конструкцию. Кроме ..того, в работе показано, что разработанные в ней методы исследований могут быть использованы для изучения свойств большого числа других материалов, а не только окислов ванадия.
Апробация работы. Результаты диссертационной работы докладывались на IV Всероссийской научно-технической конференции "Физика окисних пленок", 28-30 июня 1994 г., Петрозаводск.
Положения, выносимые на защиту.
-
Верхняя граница времени срабатывания нелинейного Y02 -зеркала в режиме синхронизации'мод составляет 30 дс.
-
В линейной схеме синхронизации при длине резонатора 120 см и коэффициенте отражения выходного зеркала 35% генерация temqo -моды начинается при энергии накачки wthresh ~ 15 Дж, причем синхронизация мод наблюдается при всех энергиях накачки, при
.которых имеет место генерация. Увеличение энергии накачки до ft'm z 22,5 Дж сопровождается переключением зеркала в металлическое состояние в результате фотостимулированного ФПМП в пленке V0o и появлением импульса модуляции добротности.
-
Предложенный метод измерения лучевой прочности дает значение порога необратимых изменений МОВО при оптическом пробое: Енео0р=(76^4)мДж/см2.
-
Причины возникновения оптических повреждений заключены в наличии внутри МОВО Al подслоя, зерен металлического V и зерен пятиокиси ванадия, создающих внутри образца цепь положительной обратной связи за счет . возрастания под действием мощного лазерного излучения коэффициента поглощения V2o,-.
5. Толщинные зависимости параметров петли температурного
гистерезиса отражательной способности- ИОВС таковы, что ширина
петли имеет минимум при толщине пленки vo2> равной 480 А.
Минимумы при 480 А имеют, также все прочие толщинные зависимости
параметров петли. Толщшная зависимость энергии активации
электрической проводимости пленок диоксида ванадия монотонна.
-
На частотной зависимости скачка разности фаз между входным напряжением и напряжением на образце имеет место изменение знака фазового сдвига при частоте 3,7 МГц, что говорит о наличіш в области частот 0,65 - 4,8 МГц индуктивной составляющей в полном мліє данеє образца.
-
Все наблюдаемые явления находят свое объяснение в рамках гипотезы о возникновении тонких проводящих нитей в процессе металлизации плени при ФПМП и концепции мартенситного характера этого перехода.
Структура и объём диссертации. Работа состоит из введения, пяти глав, заключения и списка цитируемой литературы. Объём составляет /^5" страниц машинописногс текста, 33 рисунка, 2 таблицы и список литературы из 93 наименований.
