Loading [MathJax]/jax/output/HTML-CSS/jax.js

Плазмонная спектроскопия поверхности плёнок переходных металлов после низкоэнергетического ионного воздействия

М. А. Васильев1, В. Н. Колесник1, С. И. Сидоренко2, С. М. Волошко2, В. В. Янчук2, А. К. Орлов2

1Институт металлофизики им. Г. В. Курдюмова НАН Украины, бульв. Академика Вернадского, 36, 03142 Киев, Украина
2Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт имени Игоря Сикорского», просп. Победы, 37, 03056 Киев, Украина

Получена: 30.01.2018. Скачать: PDF

Впервые плазмонная спектроскопия применена для анализа поверхности наноразмерных плёнок переходных металлов. Исследовались моно- и многослойные системы, полученные электронно-лучевым методом осаждения в сверхвысоком вакууме 107 Па. Образцы облучались ионами Аr+ с плотностью тока 5 мкА/см2 и энергией 600 эВ при дозах 21017 и 121017 ион/см2 и выдерживались в атмосфере атомарно чистого кислорода в течение 24 часов. Рассчитаны усреднённые значения энергии поверхностных (Es) и объёмных (Eb) плазмонов и их отношение Eb/Es, концентрация электронов проводимости, участвующих в плазменных колебаниях, а также относительное изменение межплоскостных расстояний. Низкоэнергетическое ионное воздействие существенно улучшает физико-химическое состояние поверхности образцов, поскольку Es увеличивается с ростом Eb. Выдержка в кислороде после ионной бомбардировки нивелирует изменения концентрации электронов проводимости и уменьшает проявление эффекта поверхностной релаксации в 6 раз.

Ключевые слова: поверхность, плазмоны, наноразмерные плёнки, ионное облучение, переходные металлы, вторичная электронная эмиссия.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v40/i07/0919.html

PACS: 61.80.Jh, 68.49.Sf, 71.45.Gm, 73.20.Mf, 79.20.Hx, 79.20.Uv, 82.80.Pv


ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
  1. В. Т. Черепин, М. А. Васильев, Методы и приборы для анализа поверхности материалов: Справочник (Киев: Наукова думка: 1982).
  2. А. П. Шпак, М. А. Васильев, В. А. Тиньков, Металлофиз. новейшие технол., 26: 765 (2004).
  3. M. A. Vasylyev, S. P. Chenakin, and V. A. Tinkov, Vacuum, 78: 19 (2005). Crossref
  4. H. Raether, Excitation of Plasmons and Interband Transition by Electrons (Berlin: Springer Verlag: 1980).
  5. Y. Wu, G. Li, and J. P. Camden, Chem. Rev., 118: 2994 (2017). Crossref
  6. M. O. Vasylyev, S. I. Sidorenko, S. M. Voloshko, and T. Ishikawa, Успехи физики металлов, 17: 209 (2016). Crossref
  7. V. A. Tinkov, M. A. Vasylyev, and G. G. Galstyan, Vacuum, 85: 677 (2011). Crossref
  8. M. A. Vasil’ev and S. D. Gorodetsky, Vacuum, 37: 723 (1987). Crossref
  9. D. Pines, Elementary Excitation in Solids (New York: Benjamin Press: 1963).
  10. В. А. Тиньков, Успехи физики металлов, 7: 117 (2006). Crossref
  11. M. A. Vasylyev and V. A. Tinkov, Surf. Rev. Lett., 15: 635 (2008). Crossref
  12. В. Е. Корсуков, А. С. Лукьяненок, В. Н. Светлов, Поверхность. Физика, химия, механика, № 11: 28 (1983).
  13. C. Colliex, M. Kociak, and O. Stéphan, Ultramicroscopy, 162: A1 (2016). Crossref
  14. Yo. Fujiyoshi, T. Nemoto, and H. Kurata, Ultramicroscopy, 175: 116 (2017). Crossref