Neutral and charged excimer complexes in cathodoluminescence spectra from substrate-free icosahedral and crystalline clusters of argon

  • Yu. S. Doronin B. Verkin Institute for Low Temperature Physics and Engineering of the National Academy of Sciences of Ukraine 47 Nauky Ave., Kharkiv, 61103, Ukraine
  • V. L. Vakula B. Verkin Institute for Low Temperature Physics and Engineering of the National Academy of Sciences of Ukraine 47 Nauky Ave., Kharkiv, 61103, Ukraine
  • G. V. Kamarchuk B. Verkin Institute for Low Temperature Physics and Engineering of the National Academy of Sciences of Ukraine 47 Nauky Ave., Kharkiv, 61103, Ukraine
  • А. А. Tkachenko B. Verkin Institute for Low Temperature Physics and Engineering of the National Academy of Sciences of Ukraine 47 Nauky Ave., Kharkiv, 61103, Ukraine
  • V. N. Samovarov B. Verkin Institute for Low Temperature Physics and Engineering of the National Academy of Sciences of Ukraine 47 Nauky Ave., Kharkiv, 61103, Ukraine
Ключові слова: кластер аргону, спектр катодолюмінесценції, ікосаедрична структура, ГЦК структура

Анотація

У роботі досліджено спектри катодолюмінесценції вільних кластерів аргону, що формуються в надзвуковому струмені, який адіабатично розширюється у вакуум. Середній розмір кластерів варіювався від 500 до 8900 атомів на кластер, при цьому їхня структура змінювалася зі збільшенням розміру кластера від квазикристалічної з віссю симетрії 5-го порядку до кристалічної ГЦК структури. Кластери збуджувалися електронним пучком з енергією 1 кеВ. Реєстрація спектрів люмінесценції здійснювалася в області світіння нейтральних та заряджених ексимерних комплексів (Ar2)* і (Ar4+)*, 8,1-11,8 еВ. У рамках нового підходу, який дає змогу врахувати долю сконденсованої в кластери речовини у струмені, проведено аналіз інтенсивностей випромінювання з коливально-релаксованих станів (Ar2)* і (Ar4+)*. Установлено, що в кристалічних кластерах з ГЦК структурою світіння нейтральних молекул (Ar2)* відбувається з усього об’єму кластера, у той час як заряджені комплекси (Ar4+)* випромінюють з приповерхневого шару. Виділено область розмірів, при яких у струмені переважають квазикристалічні кластери зі структурою багатошарового ікосаедра, і показано, що перехід от ікосаедричних кластерів до кластерів з ГЦК структурою відбувається за середнього розміру кластерів у струмені 1400±400 ат/кл.

Завантаження

##plugins.generic.usageStats.noStats##

Посилання

J. Farges, M.F. de Feraudy, B. Raoult, G. Torchet. Surf. Sci., 106, 95 (1981).

C. Solliard, P. Buffat, F. Faes. J. Cryst. Growth, 32, 123 (1976).

E.T. Verkhovtseva, E.A. Bondarenko, Yu.S. Doronin. Chem. Phys. Lett., 140, 181 (1987).

T. Möller. Z. Phys. D, 20, 1 (1991).

O.G. Danylchenko, S.I. Kovalenko, O.P. Konotop, V.N. Samovarov. Low Temp. Phys., 41, 637 (2015).

S.I. Kovalenko, D.D. Solnyshkin, E.T. Verkhovtseva, V.V. Eremenko. Low Temp. Phys., 20, 758 (1994).

O.G. Danylchenko, Yu.S. Doronin, S.I. Kovalenko, V.N. Samovarov. JETP Lett., 84, 324 (2006).

E.T. Verkhovtseva, E.A. Bondarenko, Yu.S. Doronin. Low Temp. Phys., 30, 34 (2004).

A.F. Prikhotko, V.G. Manzhelii, I.Ya. Fugol, Yu.B. Gaididei, I.N. Krupskii, V.M. Loktev, E.V. Savchenko, V.A. Slyusarev, M.A. Strzhemechnyi, Yu.A. Freiman, L.I. Shanskii (ed. by B.I. Verkin and A.F. Prikhotko). Kriokristaly (in Russian), Naukova Dumka, Kiev (1983), 528 p.

E.A. Bondarenko, E.T. Verkhovtseva, Yu.S. Doronin, A.M. Ratner. Chem. Phys. Lett., 182, 637 (1991).

R. Müller, M. Joppien, T. Möller. Z. Phys. D, 26, 370 (1993).

E.V. Savchenko, I.Ya. Fugol, O.N. Grigorashchenko, S.A. Gubin, A.N. Ogurtsov. Low Temp. Phys., 19, 418 (1993).

G. Zimmerer. Nucl. Instrum. Meth. B, 91, 601 (1994).

B.M. Smirnov. Phys.-Usp., 40, 1117 (1997).

O.G. Danylchenko, S.I. Kovalenko, V.N. Samovarov. Low Temp. Phys., 30, 743 (2004).

O.G. Danylchenko, S.I. Kovalenko, V.N. Samovarov. Low Temp. Phys.. 30, 166 (2004).

B.W. van de Waal. J. Chem. Phys., 90, 3407 (1989).
Опубліковано
2016-12-28
Як цитувати
Doronin, Y. S., Vakula, V. L., Kamarchuk, G. V., TkachenkoА. А., & Samovarov, V. N. (2016). Neutral and charged excimer complexes in cathodoluminescence spectra from substrate-free icosahedral and crystalline clusters of argon. Вісник Харківського національного університету імені В. Н. Каразіна. Серія «Фізика», (23), 32-35. вилучено із https://periodicals.karazin.ua/physics/article/view/7770