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

Плазмонна спектроскопія поверхні плівок перехідних металів після низькоенергетичного йонного впливу

М. О. Васильєв1, В. М. Колесник1, С. І. Сидоренко2, С. М. Волошко2, В. В. Янчук2, А. К. Орлов2

1Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03142 Київ, Україна
2Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», просп. Перемоги, 37, 03056 Київ, Україна

Отримано: 30.01.2018. Завантажити: PDF

Вперше плазмонну спектроскопію застосовано для аналізи поверхні нанорозмірних плівок перехідних металів. Досліджувалися моно- та багатошарові системи, одержані електронно-променевою методою осадження в надвисокому вакуумі у 107 Па. Зразки опромінювалися йонами Аr+ з густиною струму у 5 мкА/см2 й енергією у 600 еВ за доз у 21017 і 121017 йон/см2 та витримувалися в атмосфері атомарно чистого кисню впродовж 24 годин. Розраховано усереднені значення енергії поверхневих (Еs) і об’ємних (Eb) плазмонів та їх відношення Eb/Еs, концентрацію електронів провідности, що беруть участь у плазмових коливаннях, а також відносну зміну міжплощинної відстані. Низькоенергетичний йонний вплив істотно поліпшує фізико-хемічний стан поверхні зразків, оскільки Еs збільшується зі зростанням Eb. Витримка у кисні після йонного бомбардування нівелює зміни концентрації електронів провідности та зменшує прояв ефекту поверхневої релаксації до 6 разів.

Ключові слова: поверхня, плазмони, нанорозмірні плівки, йонне опромінення, перехідні метали, вторинна електронна емісія.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ua/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


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  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