Details

Цель работы — исследование формирования Cu–Ag комплексов в силикатном стекле под действием электронного облучения методом спектроскопии оптического поглощения. В работе использовались образцы натрий-кальций-силикатного стекла с последовательно нанесёнными плёнками Ag и Cu толщиной около 25 нм. Проведены электронно-лучевое облучение, химическое удаление металлических плёнок, измерение спектров оптического поглощения до и после термического отжига, а также моделирование взаимодействия электронного пучка с системой Cu/Ag/SiO₂ в программе CASINO v2.48. Установлено, что до отжига в облучённых зонах наблюдается широкополосное увеличение поглощения без выраженных плазмонных максимумов. После отжига появляется полоса 405–410 нм, соответствующая локализованному поверхностному плазмонному резонансу наночастиц серебра. Наиболее выраженный плазмонный отклик зафиксирован для зоны 10 кэВ. Расчёты CASINO показали увеличение глубины проникновения электронов при росте энергии пучка. Проведён поиск информации в глобальных компьютерных сетях. Использованы прикладные программы OriginPro и CASINO v2.48.

The aim of the work is to study the formation of Cu–Ag complexes in silicate glass under electron irradiation using optical absorption spectroscopy. The study used soda-lime silicate glass samples with sequentially deposited Ag and Cu films with a thickness of about 25 nm. Electron-beam irradiation, chemical removal of metallic films, optical absorption measurements before and after thermal annealing, and simulation of electron beam interaction with the Cu/Ag/SiO₂ system in CASINO v2.48 were carried out. It was found that before annealing the irradiated regions show a broadband increase in absorption without pronounced plasmon maxima. After annealing, an absorption band appears in the 405–410 nm range, corresponding to the localized surface plasmon resonance of silver nanoparticles. The most pronounced plasmon response was observed for the 10 keV region. CASINO calculations showed an increase in electron penetration depth with increasing beam energy. A search for information in global computer networks was carried out. OriginPro and CASINO v2.48 application software were used.

• ВВЕДЕНИЕ
• 1 Обзор литературы
  • 1.1 Металлические наноструктуры в силикатных стеклах
  • 1.2 Оптические свойства наноструктур серебра и меди
  • 1.3 Формирование Cu–Ag комплексов в стеклянной матрице
  • 1.4 Электронное облучение силикатных стекол
  • 1.5 Спектроскопия оптического поглощения как метод исследования Cu–Ag комплексов
  • 1.6 Выводы к разделу 1
  • 1.7 Цель и задачи исследования
• 2 Методика эксперимента
  • 2.1 Подготовка образцов силикатного стекла
  • 2.2 Нанесение металлических пленок Ag и Cu
  • 2.3 Электронно-лучевое облучение образцов
  • 2.4 Химическое удаление металлических пленок
  • 2.5 Проведение измерений спектров оптического поглощения после электронно-лучевого воздействия
  • 2.6 Термический отжиг образцов
  • 2.7 Моделирование взаимодействия электронного пучка с системой Cu/Ag/soda-lime glass в программе CASINO v2.48
• 3 Экспериментальные результаты и их обсуждение
  • 3.1 Внешний вид образца после электронного облучения
  • 3.2 Визуальные наблюдения после удаления металлических плёнок
  • 3.3 Спектры оптического поглощения до термического отжига
  • 3.4 Влияние термического отжига на оптические свойства облучённых зон
    • 3.4.1 Внешний вид образца после отжига
    • 3.4.2 Спектры оптического поглощения после отжига
  • 3.5 Моделирование взаимодействия электронного пучка с системой Cu/Ag/SiO₂ в программе CASINO v2.48
  • 3.6 Обсуждение механизма формирования Cu–Ag наноструктур
  • 3.7 Выводы к разделу 3
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ