Процеси формування і топологія тонких плівок

Показано, що наноструктури Аg на поліамідній підкладці мають кластерну структуру [9], яка складається з паличкоподібних утворень, що формуються ланцюжками. Виявлено, що розмір кластерів сильно залежить від товщини плівок. Значне збільшення кластерів (від 130 до 250 нм) спостерігається аж до товщини (100-120) нм. При цьому має місце різка залежність провідності плівок від її товщини (ділянка (40-120) нм).

Встановлено, що кристаліти на металічних підкладках характеризуються двома виділеними напрямами, обумовленими різними механізмами росту. Горизонтальні ряди, найбільш ймовірно, орієнтовані по одній з осей кристалічної гратки підкладки, в той час як діагональні ростуть на нерівностях підкладки, що залишилися після шліфування.

Встановлено, що при осадженні срібла на поверхню п'єзоелементів, відбувається формування фракталоподібних плівок (мінімальний розмір зерна - 100 нм), що дозволяє цілеспрямовано моделювати покриття із заданими властивостями.

Отримання тонких плівок нітриду алюмінію, срібла та титану, дослідження їх властивостей

Принцип роботи вакуумної камери магнетронної установки полягає в розпорошенні в вакуумі металевих катодів, виготовлених з алюмінію, титану або срібла плазмою аномального тліючого розряду. При цьому на склі осаджуються розпорошені частинки на поверхню скла, попередньо очищену потоком іонів [10]. В камері магнетрона підтримувався високий вакуум, час вакуумування становив 5 хв. Для отримання заданих параметрів плівок експериментальним шляхом підбираються: час розпорошення катодів, концентрація робочих газів - аргону та азоту, швидкість натікання аргону, швидкість натікання азоту, струм розряду в магнетроні, сумарний тиск робочих газів. Плівки потрібної товщини можна отримати, змінюючи час розпорошення.

Взаємодія оптичного випромінювання з речовиною

Взаємодія світла з речовиною представляє широкі можливості, як для керування світлом, так і для дослідження речовини. Під оптичним випромінюванням розуміють електромагнітні хвилі оптичного діапазону. Класичний опис електромагнітного поля припускає використання рівнянь Максвелла. Що стосується речовини, то в деяких випадках проявляється квантова природа – під дією поля випромінювання проходять переходи між енергетичними рівнями частинок, з яких ця речовина складається [11]. Якщо квантова природа речовини не проявляється, то її краще розглядати на основі класичного опису, використовуючи макроскопічні характеристики, такі як діелектрична проникність, магнітна проникність, провідність.

В загальному взаємодія випромінювання з речовиною відбувається наступним чином. Електромагнітне поле світлової хвилі діє на заряджені частинки середовища, примушуючи їх виконувати вимушені коливання при частоті поля. При цьому частина енергії світлового поля передається частинкам, світлова хвиля поглинається.

Дуже своєрідно оптичні явища проходять на границі розділу середовищ. Сили світлового тиску, що виникають при відбиванні і заломлені, можна використовувати для керування рухом мікрочастинок.

Використання формул Френеля для відбивання і проходження електромагнітних хвиль

Звичайні граничні умови можуть бути задоволені, якщо, згідно класичним представленням Друде, ввести тонкий перехідний шар на обох границях розділу середовищ. Вибраний метод усереднення дозволяє точно обчислити товщину перехідного шару, а також інтегральне значення діелектричної чи магнітної проникливості. Це значення відрізняється від отриманого в класичній теорії Друде внаслідок врахування в даній моделі локальної анізотропії перехідного шару. Врахування цього фактору дозволяє підвищити точність розрахунку коефіцієнтів відбивання і пропускання плоских хвиль, не виходячи за рамки уявлень Друде.

Виявляється, що даний підхід дозволяє отримати досить високу точність розрахунку коефіцієнтів відбивання Френеля при хвильових розмірах до 0,2…0,5 і скільки завгодно малому числі моношарів до 1. Однак на досить низьких частотах ні вплив перехідного шару, ні поправки в формулах враховувати неможна, так як квазікласичні формули Френеля [12] дають непогану точність.