Плазмонная спектроскопия поверхности плёнок переходных металлов после низкоэнергетического ионного воздействия
М. А. Васильев$^{1}$, В. Н. Колесник$^{1}$, С. И. Сидоренко$^{2}$, С. М. Волошко$^{2}$, В. В. Янчук$^{2}$, А. К. Орлов$^{2}$
$^{1}$Институт металлофизики им. Г. В. Курдюмова НАН Украины, бульв. Академика Вернадского, 36, 03142 Киев, Украина
$^{2}$Национальный 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 10$^{-7}$ Па. Образцы облучались ионами Аr$^{+}$ с плотностью тока 5 мкА/см$^2$ и энергией 600 эВ при дозах 2$\cdot10^{17}$ и 12$\cdot10^{17}$ ион/см$^2$ и выдерживались в атмосфере атомарно чистого кислорода в течение 24 часов. Рассчитаны усреднённые значения энергии поверхностных ($E_{\textrm{s}}$) и объёмных ($E_{\textrm{b}}$) плазмонов и их отношение $E_{\textrm{b}}/E_{\textrm{s}}$, концентрация электронов проводимости, участвующих в плазменных колебаниях, а также относительное изменение межплоскостных расстояний. Низкоэнергетическое ионное воздействие существенно улучшает физико-химическое состояние поверхности образцов, поскольку $E_{\textrm{s}}$ увеличивается с ростом $E_{\textrm{b}}$. Выдержка в кислороде после ионной бомбардировки нивелирует изменения концентрации электронов проводимости и уменьшает проявление эффекта поверхностной релаксации в $\cong$ 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