Исследование структурно-химических параметров тонких пленок, наностеклокерамики и многослойных нанографитов методами спектроскопии комбинационного рассеяния света
Диссертация
Целью диссертационной работы являлось исследование термоиндуцированных структурно-химических измененийв проводящих пленках NiSi и пьезоэлектрических пленках (Bbo.92Sro.o8)(Zro.65Tio.35)03 нанометровой, толщины, выяснение закономерностей образования наноразмерных аморфных икристаллических неоднородностей в цинковоалюмосиликатных наностеклокерамиках, легированных ионами кобальта, при вторичной… Читать ещё >
Содержание
- СПИСОК УСЛОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ
- ВВЕДЕНИЕ ¦
- ГЛАВА1. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СПЕКТРОСКОПИИ КОМБИНАЦИОННОЕ (c)"РАССЕЯНИЯ СВЕТА (КР>
- 1. 1. Нерезонансное комбинационное рассеяние света
- 1. 2. Резонансное комбинационное рассеяние света
- 1. 3. Особенности спектроскопии- микро-КР
- 1. 4. Особенности спектроскопии микро-КР при исследовании наноструктур
- 1. 4. 1 Низкочастотное КР !, 22'
- 1. 4. 2. Двойной связанный резонанс в комбинационном рассеянии наноструктурированных углеродных материалов
- 2. 1. Структурно-химические переходы в проводящих пленках<�№ 8г
- 2. 1. 1. Приготовление образцов пленок силицидов никеля
- 2. 1. 2. Предварительная характеризация образцов силицидов никеля
- 2. 1. 3. Структурные изменения в проводящих пленках силицидов никеля: спектроскопия микро-комбинационного рассеяния света
- 2. 2. Структурно-фазовью переходь1впьезоэле1сгриг1ескихпленках РЗгТ
- 2. 2. 1. Приготовление образцовР82Т пленок
- 2. 2. 2. Предварительная характеризация образцов силицидов никеля
- 2. 2. 3. Структурные переходы в пьезоэлектрических пленках PSZT: спектроскопия микро-комбинационного рассеяния света
- 3. 1. Основные сведения о структурных особенностях наностеклокерамик (ситаллов)
- 3. 2. Особенности структуры и оптические свойства титаносодержащих цинковоалюмосиликатных ситталлах, легированных СоО
- 3. 3. Приготовление образцов ситаллов и их предварительная характеризация
- 3. 4. Исследование структурно-химических превращений в ЦАС стеклах, легированных кобальтом, методами спектроскопии КР
- 3. 4. 1. Спектроскопия микро-комбинационного рассеяния света
- 3. 4. 2. Спектроскопия низкочастотного комбинационного рассеяния света
- 4. 1. Структурные особенности частиц многослойных нанографитов
- 4. 2. Приготовление образцов многослойных нанографитов и их характеризация
- 4. 3. Исследование структурных особенностей частиц многослойных нанографитов методом спектроскопии микро-КР
Список литературы
- Сущинский, М.М. Спектры комбинационного рассеяния молекул и кристаллов. М.: Наука, 1969.
- Myers, A.B., Mathies, R.A., Resonance Raman Intensities: A Probe of Excited-State Structure and Dynamics. In Biological Application of Raman Spectroscopy, ed. T.G. Spiro. Vol. 2. New York: Wiley & Sons, 1987, 1−58.
- Fedorov, A.V., Baranov, A.V., Inoue, K., Exciton-phonon coupling in semiconductor quantum dots: Resonant Raman scattering // Physical Review B, 1997, 56(12), p. 7491−7502.
- Menendez-Proupin, E., Cabo-Bisset, N., Resonance Raman scattering in semiconductor quantum dots: Adiabatic versus time-dependent perturbation theory // Physical Review B, 2002, 66(8), p. 85 317.
- Mougin, J., Rosman, N., Lucazeau, G., et al., In situ Raman monitoring of chromium oxide scale growth for stress determination // J. Raman Spectrosc., 2001, 32(9), p. 739−744.
- Shiang, J.J., Risbud, S.H., Alivisatos, A.P., Resonance Raman studies of the ground and lowest electronic excited state in CdS nanocrystals. // J. Chem. Phys., 1993, 98, p. 8432−8443.
- Klein, M.C., Hache, F., Ricard, D., et al., Size dependence of electron-phonon coupling in semiconductor nanospheres: The case of CdSe. // Physical Review B, 1990, 42, p. 11 123−11 132.
- Scamarcio, G., Spognolo, V., Ventruti, G., et al., Size dependence of electron-LO-phonon coupling in semiconductor nanocrystals. // Physical Review- B,~1996,53, p. R10489-R10492.
- Баранов, A.B., Федоров, A.B., Оптика квантовых точек. В Оптика наноструктур. Под ред. A.B. Федорова. СПб.: Недра, 181−274.
- Lamb, Н. On the Vibrations of an Elastic Sphere. // Proceedings of the London Mathematical Society, 1881, sl-13(l), p. 189−212.
- Tamura, A., Higeta, R., Ichinokawa, T., Lattice vibrations and specific heat of a small particle. //Journal'of Physics G: SolidtState Physics, 1982- 15(24)-. pi 4975−4991.
- Duval, E., Boukenter, A.,.Ghampagnon, B-, Vibration Eigenmodes-andiSizer ofMicrocrystallitesirr Glass: Observation by Very-Eow-FrequencyiRaman-Scattering. // Physical Review Letters, 1986, 56(19), p.2052−2055i
- Baranov, A-V., Bekhterev, A.N., Bobovich- Y.S., et ali, First- andisecond-order Raman scattering from finite-size crystals of graphite. // Optics and Spectroscopy, 1987, 62(5), p. 1036−1042.
- Thomsen, C., Reich, S., Double Resonant Raman Scattering. in Graphite. // Physical Review Letters, 2000, 85(24), p. 5214−5217.
- Morimoto, T., Ohguro, T., Momose, H.S., et al. Self-aligned nickel-mono-silicide technology for high-speed deep submicrometer logic CMOS ULSI. // IEEE Trans. Electron Devices, 1995, 42, p. 915−922.
- Cafra, B., Alberti. A., Ottaviano. L., el al., Thermal stability of nickel silicide on silicon on insulator (SOI) material. // Materials Science andiEngineering B, 2004,114−115, p. 228−231.
- Lauwers, A., Kittl, J.A., Van Dal, M.J.H., et al., Ni based silicides for 45 nm CMOS and beyond: //Materials Science and Engineering B, 2004, 114−115, p. 2941.
- Powder Diffraction Pattern Files, International- Centre for Diffraction Data (ICDD, formerly the Joint Committee for Powder Diffraction Studies), Newtown Square, PA 19 073, Card 04−0802.
- Powder Diffraction Pattern Files, International Centre for Diffraction Data (ICDD, formerly the Joint Committee for Powder Diffraction Studies), Newtown Square, PA 19 073, Card 80−2283.
- Donthu, S.K., Chi, D.Z., Tripathy, S., et al., Micro-Raman spectroscopic investigation of NiSi films, formed on BF"2, B+ and non-implanted (100)Si substrates. // Applied Physics A: Materials Science Processing, 2004, 79(3), p. 637−642.
- Hayes, W., Loudon, R. Scattering of Light by Crystals. New York: Wiley, 1978.
- Sasaki, T., Nishibe, S., Harima, H., et al. Raman Study of Low-Temperature Formation of Nickel Silicide Layers. In Advanced Thermal Processing of Semiconductors. 2006. Kyoto.
- Xu, Y. Ferroelectric Materials and Their Applications. Amsterdam: North-Holland, 1991.
- Jaffe, B., Cook, W.R., Jaff, H., Piezoelectric Ceramics. New York: Academic Press, 1971.
- Zheng, H., Reaney, I.M., Lee, W.E., et al., Effects of octahedral tilting on the piezoelectric properties of strontium/barium/niobium-doped soft lead zirconatetitanate ceramics. // Journal of the American Ceramic Society, 2002, 85(9), p. 2337−2344.
- Souza Filho, A.G., Lima, K.C.V., Ayala, A.P., et al., Raman scattering study of the PbZri. xTixC>3 system: Rhombohedral-monoclinic-tetragOnal phase transitions. // Physical Review B, 2002, 66(13), p. 132 107.
- Brya, W.J. Polarized Raman Scattering in Transparent Polycrystalline Solids. // Physical Review Letters, 1971, 26(18), p. 1114−1118.
- Burns, G., Scott, B.A., Raman Spectra of Polycrystalline Solids- Application to the PbTiixZrx03-System. //Physical Review Letters, 1970, 25(17), p. 11 911 194.
- Costa, C.E.F., Pontes, F.M., Souza, A.G., et al., Influence of strontium concentration on the structural, morphological, and electrical properties of lead zirconate titanate thin films. // Applied Physics A: Materials Science, 2004, 79(3), p. 593−597.
- Pontes, F.M., Leal, S.H., Pizani, P. S., et al., Structural phas ее volution of strontium-doped lead titanate thin films prepared by the soft chemical technique. // J. Mater. Res., 2003,18(3), p. 659−663.
- Кобеко, П.П. Аморфные вещества. Москва: Изд. АН СССР, 1952.
- Филиппович, В.Н. Начальные стадии кристаллизации стекол и образование ситаллов. Стеклообразное состояние. Москва: Изд. АН СССР, 1 1963.
- Malyarevich, A.M., Denisov, I.A., Yolk, Y.V., et al., Nanosized glass-ceramics doped with transition metal ions: nonlinear spectroscopy and possible laser applications. // Journal of Alloys and Compounds, 2002, 341(1−2), p. 247 250. s '
- Маляревич, A.M., Юмашев, K.B., Твердотельные и просветляющиеся среды. Минск: БИТУ, 2008.
- Denisov, I.A., Volk, Y.V., Malyarevich, A.M., et al., Linear and nonlinear optical properties of cobalt-doped zinc aluminum glass ceramics. // Journal of Applied Physics, 2003, 93(7), p. 3827−3831.
- Kang, U., Dymshits, O.S., Zhilin, A.A., et al., Structural states of Co (II) in (3-eucryptite-based glass-ceramics nucleated with ZrC>2. // Journal of Non-Crystalline Solids, 1996, 204(2), p. 151−157.
- Johnson, L.F., Dietz, R.E., Guggenheim, H.J. Spontaneous and stimulated emission from Co2+ ions in MgF2 and ZnF2. // Applied Physics Letters, 1964, 5(2), p. 21−22.
- Pappalardo, R., Wood, D.L., Linares, J.R.C. Optical Absorption Study of
- Co-Doped Oxide Systems. П // The Journal of Chemical Physics, 1961, 35(6), p.2041−2059.
- БобовичЯ.С. Спектроскопические исследования состояниям координации ¡-титана внекоторых стеклообразных телах. // Оптика и спектроскопия,-1963,14(5), с. 647−653:
- McMillan, P.F. Structural studies of silicate glasses and melts-applications and limitations of Raman spectroscopy. // Amer. Mineral., 1984, 69- p. 622−644.
- Dymshits, O.S., Zhilin, A.A., Petrov, V.I., et al., Raman Spectroscopic Study of Phase Transformations in Titanium-Containing Lithium Aluminosilicate Glasses. // Glass Physics and Chemistry, 1998, 24(2), p. 114−138.
- Chuvaeva, T.I., Dymshits, O.S., Petrov, V. E, et al., Low-frequency Raman scattering of magnesium aluminosilicate glasses and, glass-ceramics. // Journal of Non-Crystalline Solids, 2001, 282(2−3), p. 306−316.
- Варшал, Б.Г., Денисов, B.H., Маврин, Б.Н. и др. // Оптика и спектроскопия, 1979, 47(23).
- Henderson, G.S., Fleet, М.Е., The structure of Ti silicate glasses by micro-Raman spectroscopy. // The Canadian Mineralogist, 1995, 33, p: 399−408.
- Плотниченко, В.Г., Соколов, В.О., Колташев, В.В.и др. // Фотон-Экспресс, 2004, 6, р. 28−40.
- Лазарев, А.И. Колебательные спектры и строение силикатов. Л.: Наука, 1968.
- Champagnon, В., Andrianasolo, В., Duval, Е., Size determination of semiconductornanocrystallites in glasses by low frequency^inelastic scattering (LOFIS). // Materials Science and Engineering B, 1991, 9(4), p. 417−420.
- Tuinstra, F., Koenig, J.L. Raman Spectrum of Graphite. // The Journal of Chemical Physics, 1970, 53(3), p. 1126−1130.
- Cancado,.G. Raman spectroscopy of nanographites. PhD Thesis. Universidade Federal de Minas Gerais, Brasil. 2006
- Cancado, L.G., Pimenta, M.A., Neves, B.R.A., et al. Influence of the Atomic Structure on the Raman Spectra of Graphite Edges. // PhysicaLReview Letters, 2004, 93(24), p. 247 401.
- Tsu, R., Gonzalez H, J., Hernandez C, I. Observation of splitting of the E2g mode and two-phonon spectrum in graphites. // Solid State Communications, 1978, 27(5), p. 507−510.
- Mernagh, T.P., Cooney, R.P., Johnson, R.A. Ramanspectra of Graphon carbon black. // Carbon, 1984, 22(1), p. 39−42.
- Nemanich, R.J., Solin, S.A. First- and second-order Raman scattering from finite-size crystals of graphite. // Physical Review B, 1979, 20(2), p. 392−401.
- Vidano, R.P., Fischbach, D.B., Willis, L.J., et al., Observation of Raman band shifting with excitation wavelength for carbons and graphites. // Solid State Communications, 1981, 39(2), p. 341−344.
- Osipov, V.Y., Enoki, T., Takai, K., et al., Magnetic and high resolution TEM studies of nanographite derived from nanodiamond. // Carbon, 2006, 44(7), p. 1225−1234.
- Andersson, O.E., Prasad, B.L.V., Sato, H., et al., Structure and electronic properties of graphite nanopartides. // Physical Review B, 1998, 58(24), p. 16 387.
- Tomita, S., Fujii, M., Hayashi, S., Optical extinction properties of carbon onions prepared from diamond nanoparticles. // Physical Review B, 2002, 66(24), p. 245 424.
- Chhowalla, M., Wang, H., Sano, N., et al., Carbon Onions: Carriers of the 217.5 nm Interstellar Absorption Feature. // Physical Review Letters, 2003, 90(15),-p. 155 504.
- Tomita, S., Fujii, M., Hayashi, S. Defective carbon onions in interstellar space as the origin of the optical extinction bump at 217.5 nanometers. // Astrophysical journal, 2004, 609(1), p. 220−224.
- Heer, W.A.D-, Ugarte, D. Carbon onions produced by heat treatment of carbon soot and their relation to the 217.5 nm interstellar absorption feature. // Chemical Physics Letters. 1993, 207, p. 480−486.
- Pascoli, G., Leclercq, J: Some Theoretical! Considerations about theOrigin ofi the 220 NM Interstellar Hump. // Astrophysics and Space Science, 1996, 235, p.. 233−243. .
- Roy, D., Chhowalla, M., Wang, II., et al., Characterisation of carbon nano-onions using Raman spectroscopy. // Chemical Physics Letters, 2003- 373(1−2), p. 52−56.
- Tan, P., Hu, C., Dong, J., et al., Polarization properties, high-order Raman spectra, and frequency asymmetry between Stokes and anti-Stokes scattering of Raman modes in a graphite whisker. // Physical. Review B, 2001, 64(21), p. 214 301.
- Lespade, P., Al-Jishi, R., Dresselhaus, M.S. Model for Raman-scattering from incompletely graphit ized carbons. // Carbon, 1982, 20(5), p. 427−431.
- Saito, R., Jorio, A., Souza Filho, A.G., et al., Dispersive Raman spectra observed in graphite and single wall: carbon nanotubes. // Physica B: Condensed Matter, 2002, 323(1−4), p. 100−106.
- Kawashima, Y., Katagiri, G. Observation of the out-of-plane mode in the Raman scattering from the graphite edge plane. // Physical Review B- 1999, 59(1), p. 62−64.
- Gompf, F., Renker, B., Schober, H., et al., Inelastic neutron scattering results on pure and doped fullerenes. // Journal of Superconductivity, 1994, 7(3), p. 643—645.---------'------------------------------------: —
- Matthews, M.J., Pimenta, M.A., Dresselhaus, G., et al., Origin of dispersive effects of the Raman D band in carbon materials. // Physical Review B, 1999- 59(10), p. R6585-R6588.
- Pimenta, M.A., Dresselhaus, G., Dresselhaus, M.S., et al., Studying disorder in graphite-based systems by Raman spectroscopy. // Physical Chemistry Chemical Physics, 2007, 9(11), p. 1276−1290.
- Ferrari, A.C., Robertson, J. Origin of the 1150 cm"1 Raman «mode in nanocrystalline diamond. // Physical Review B, 2001, 63(12), p. 121 405.
- Cuesta, A., Dhamelincourt, P., Laureyns, J., et al., Raman microprobe studies on carbon materials. // Carbon, 1994, 32(8), p. 1523−1532.
- Jawhari, T., Roid, A., Casado, J. Raman spectroscopic characterization of some commercially available carbon black materials. // Carbon, 1995, 33(11), p. 1561 -1565.
- Koskinen, P., Malola, S., Hakkinen, H. Evidence for graphene edges beyond zigzag and armchair. // Physical Review B, 2009, 80(7), p. 73 401.
- Dallas, T.E.J. Structural phases of disordered carbon materials. PhD Thesis, Texas Tech. University, 1996.
- Zerda, T.W., Xu, W., Yang, H., et al., The effects of heating and cooling rates on the structure of carbon black particles. // Rubber Chemistry and Technology, 1998, 71(1), p. 26−37.
- Ferrari, A.C., Meyer, J.C., Scardaci, V., et al., Raman Spectrum of Graphene and Graphene Layers. // Physical Review Letters, 2006, 97(18), p. 187 401.