научный журнал по физике Оптика и спектроскопия ISSN: 0030-4034

ЗАКИРЬЯНОВ Д.О., НИКИФОРОВ А.Е., ПЕТРОВ В.П., ЧЕРНЫШЕВ В.А. — 2015 г.

Исследовано влияние гидростатического сжатия на структуру и динамику кристаллической решет- ки эльпасолитов Cs2NaYbF6 и Cs2NaYF6 (пр. гр. 225) в рамках ab initio подхода. Определены частоты и типы фундаментальных колебаний. Рассчитаны упругие постоянные. Расчеты проведены в рам- ках МО ЛКАО-подхода методом DFT c гибридными функционалами B3LYP и PBE0 в программе CRYSTAL09. Для описания редкоземельного иона был использован псевдопотенциал, заменяющий внутренние орбитали, в том числе и 4 f- орбитали. Внешние 5 s- и 5 р -орбитали, определяющие хими-ческую связь, описывались валентными базисными наборами.

ГАВАЛЯН М.Ю., КАПЛУНОВ И.А., РОГАЛИН В.Е. — 2015 г.

Исследованы оптические свойства чистых и легированных монокристаллов германия природного изотопического состава и изотопически чистых монокристаллов германия 70Ge и 74Ge. Экспериментально обнаружено влияние легирующих примесей и присутствия остаточного кислорода в германии на положение и форму пиков фононного поглощения, а также на коэффициенты ослабления в этих пиках в спектральном диапазоне 520-1000 см-1. Исследовано снижение частоты максимумов полос фононного поглощения с ростом массового числа изотопов германия.

ГОРОХОВА Е.И., ГРИГОРЬЕВА Л., РОДНЫЙ П.А., ЧЕРНЕНКО К.А. — 2015 г.

Проведено исследование спектрально-кинетических свойств фотолюминесценции керамик оксида цинка. Изучены керамики без добавок и с добавкой галлия. В спектре фотолюминесценции регистрировались две полосы люминесценции с максимумами при 377–379 нм (краевая люминесценция) и 490 нм (зеленая люминесценция). Показано, что кривые спада зеленой люминесценции обусловлены двумя процессами с различными временными и температурными свойствами, а также кинетикой освобождения носителей из электронных ловушек. Обсуждена связь кривых спада люминесценции с механизмами возбуждения люминесценции и процессами переноса энергии.

ИВАШИН Н.В., САГУН Е.И., ЩУПАК Е.Е. — 2015 г.

На основе квантово-химических расчетов проведен анализ факторов, влияющих на константу скорости тушения нижнего триплетного состояния молекулярным кислородом kT и квантовый выход образования синглетного кислорода химических димеров порфиринов, связанных фенильным спейсером по одному из мезо-положений: (OEP)2-Ph, (TPP)2 и их Zn-металлокомплексы. Установлено, что для обоих типов димеров триплетное возбуждение локализовано на одном из макроциклов. Наличие стерического напряжения макроциклов в месте расположения фенильного кольца у димеров (OEP)2-Ph, (ZnOEP)2-Ph и их мономерных аналогов OEP-Ph, ZnOEP-Ph способствует его повороту на 90° в триплетном состоянии. Энергия нижнего триплетного состояния в этой (U) конформации меньше 7800 см-1, что делает невозможным перенос энергии электронного возбуждения на молекулярный кислород. Потенциальный барьер перехода в U-конформацию для димеров по сравнению с мономерами существенно меньше. Вследствие этого скорость конформационных превращений для димеров выше, и часть молекул (OEP)2-Ph и (ZnOEP)2-Ph до диффузионной встречи с молекулой О2 в растворе успевает перейти в новую U-конформацию. Это приводит к заметному уменьшению в соответствии с экспериментальными данными. Показано, что в ряду исследованных димеров, их мономерных аналогов и родственных соединений поведение kT соответствует модели диполь-дипольного переноса энергии электронного возбуждения 1(3М...3 ) 1(1М0...1 g) в столкновительном комплексе.

ТЫМПЕР С.И., ЧИРИКОВ С.Н. — 2015 г.

Представлены результаты восстановления распределения частиц дисперсной среды по размерам и формам по данным измерений матрицы рассеяния водных взвесей оксида титана и титаната бария. Восстановление распределений проводилось путем решения задачи оптимизации суммы квадратов отклонений экспериментальных и рассчитанных в рамках модели сфероидальных рассеивателей значений матричных элементов. Показано, что распределение частиц по размерам более точно восстанавливается при минимизации суммы квадратов отклонений для суммы диагональных элементов, а распределение по формам (соотношению размеров) – при минимизации суммы квадратов отклонений только лишь для элемента F11.

ГОЛОВИНСКИЙ П.А., ПРЕОБРАЖЕНСКИЙ М.А. — 2015 г.

Получены волновые функции, описывающие состояния электрона, находящегося в поле потенциала изображения вблизи поверхности металла. В первом порядке теории возмущений по взаимодействию электрона с электромагнитной волной в дипольном приближении найдены общие соотношения для вероятностей вынужденного поглощения. Вероятности связанно-связанных и связан- но-свободных переходов выражены через элементарные функции. Приведены результаты расчетов матричных элементов для ряда переходов и исследовано асимптотическое поведение вероятностей.

ИВАНОВА Е.П. — 2015 г.

Рентгеновские лазеры на переходах Ni-подобных ионов являются перспективными благодаря их высокой эффективности и возможности достижения излучения в области “водяного окна” с использованием компактных, лабораторных источников накачки. Прецизионные значения длин волн лазерных переходов необходимы для определения ионов, в которых возможно интенсивное лазерное излучение в области 6.70-6.75 нм, поскольку именно для этого узкого диапазона разработаны многослойные зеркала с высоким коэффициентом отражения. В настоящей работе рассчитаны уровни энергий ионов Ni-подобной последовательности с зарядом ядра 36 ≤ Z ≤ 79 методом релятивистской теории возмущений с модельным потенциалом нулевого приближения. Приведены длины волн двух наиболее сильных переходов 4d-4p, 0-1 рентгеновских лазеров. Показано, что в ионе Sm34+ возможен лазерный переход 3d 4d3/2 [J = 0] - 3d 4p1/2 [J = 1] с λ = 67.38 Å, а в Gd36+ - переход 3d 4d3/2 [J = 0] - 3d 4p3/2 [J = 1] с λ = 67.48 Å. Результаты расчета находятся в пределах ошибки известных экспериментов.

БОДУНОВ Е.Н., ДАНИЛОВ В.В., ПАНФУТОВА А.С. — 2015 г.

Исследована кинетика затухания люминесценции квантовых точек CdSe/ZnS с оболочками из молекул ТОФО (триоктилфосфиноксида) в коллоидных растворах. Показано, что экспериментальные кинетики люминесценции хорошо аппроксимируются функцией I(t)= I0exp , где I0 – интенсивность люминесценции в начальный момент времени, = 0.52 ± 0.2, 1 = 50 нс и константа A зависит от размера квантовой точки. Время 1 = 50 нс интерпретируется как время жизни возбужденного состояния квантовой точки. Показатель степени 0.5 указывает на то, что это возбужденное состояние тушится по диполь-дипольному механизму переноса энергии от квантовой точки на акцепторы энергии (ТОФО и/или локальные связи (С–Н) растворителя).

ХАСАНОВ Т.Х. — 2015 г.

Рассмотрены некоторые известные методы определения показателя преломления с целью выявления степени влияния поверхностного слоя на результаты измерений. Предложен более эффективный и относительно простой метод, для которого вклад в результирующий пучок поверхностного слоя существенно меньше, чем вклад объема материала. Данный метод позволяет более корректно определять значения показателей преломления объемного материала. При этом возможно определение не только относительного, но и абсолютного значения показателя преломления. Доказана эффективность использования кварца в качестве подложки при эллипсометрических измерениях для определения оптических констант металлических, полупроводниковых и диэлектрических пленок. Полученные результаты имеют принципиальное значение в исследовании физико-химических свойств быстро окисляющихся в атмосфере воздуха металлических или полупроводниковых пленок.

АНДИНГ К., ГУРОВИЧ А.М., КУРИЦЫН П.А., ЛАТЫЕВ С.М., ЛИНЦ Э. — 2015 г.

Рассмотрены оптические методы и средства для идентификации и оперативного контроля утилизи- руемых строительных материалов, растительных веществ, биологических тканей и субстратов на основе структурного, колориметрического и спектрального анализов их изображения.

КАСПРЖИЦКИЙ А.С., КОЧУР А.Г., ЛАЗОРЕНКО Г.И., ЯВНА В.А. — 2015 г.

Выполнен анализ ИК спектра образца полиминеральной природной ассоциации минералов класса филлосиликатов на примере глин Миллеровского месторождения (Российская Федерация). Расчеты выполнены методом теории функционала плотности с учетом реальных кристаллографических особенностей соединений, входящих в ее состав, определенных методами структурного анализа. Детальный анализ ИК спектров позволил однозначно сопоставить полосы поглощения соответствующим колебательным модам отдельных минералов ассоциации. Показано, что интегральную оценку ширин компонентов колебательных спектров можно получить методом разложения ИК спектра ассоциации по спектрам отдельных минералов с привлечением результатов фазового анализа.

БАКАНОВ А.Г., ВАРТАНЯН Т.А., ТОРОПОВ Н.А. — 2015 г.

Экспериментально исследовано влияние ближнего поля серебряных наночастиц на оптические свойства полупроводниковых квантовых точек CdSe/ZnS. Образцы создавались напылением металла на диэлектрические подложки в высоковакуумной камере и покрывались слоем полупроводниковых квантовых точек методом центрифугирования. Обнаружено, что в ближнем поле наночастиц серебра наблюдается усиление поглощения квантовых точек при их оптическом возбуждении в области плазмонной полосы.

АСЕЕВ В.А., БИБИК А.Ю., КОЛОБКОВА Е.В., НИКОНОРОВ Н.В., НУРЫЕВ Р.К. — 2015 г.

Исследованы процессы образования нанокристаллической фазы в прозрачных иттриевых оксифто- ридных наностеклокерамиках, активированных ионами неодима. С целью определения оптималь- ного режима термообработки для данного состава стекла проведен дифференциально-термический анализ (ДТА). Стекла термообработаны в течение 30, 60 и 120 мин, рассчитаны размеры кристаллов и определены параметры элементарной ячейки. Исследованы физико-химические и спектральные свойства иттриевых оксифторидных стекол, активированных ионами неодима, и наностеклокера- мик на их основе.

МАКАРОВА М.В., СЕМЕНОВ С.Г. — 2015 г.

Квантово-химическим методом PBE0/cc-pVDZ вычислены структурные параметры, дипольные моменты, поляризуемости и первые гиперполяризуемости производных додекаэдрана и бакминстерфуллерена, включающих две соседние этинильные группы, в вакууме и в тетрагидрофуране (THF). Гиперполяризуемость вдоль направления дипольного момента положительна для C20H18(CCH)2 и C20H18C(CCH)2, но отрицательна и относительно велика по абсолютной величине для C60(CCH)2, C60C(CCH)2, Kr@C60(CCH)2 и Kr@C60C(CCH)2. Расчеты методом PCM предсказывают увеличение в поляризующейся среде дипольных моментов молекул C20H18(CCH)2 и C20H18C(CCH)2 и уменьшение в THF дипольных моментов молекул C60(CCH)2, C60C(CCH)2, Kr@C60(CCH)2 и Kr@C60C(CCH)2. Волновые числа, характеризующие колебания C–H, при переносе молекул из вакуума в THF уменьшаются на 16–17 см-1, а интенсивности ИК спектра увеличиваются в полтора раза.

ВОЙТ Е.И., ГАЛКИН К.Н., ДИДЕНКО Н.А. — 2015 г.

Представлены колебательные спектры фтороцирконатов Li2ZrF6, K3ZrF7, -Ba2ZrF8, -BaZrF6, Cs2Zn(ZrF6)2 · 6H2O, K2ZrF6, -BaZrF6, имеющих разные мотивы строения анионной подрешетки. На основе квантово-химических расчетов комплексных ионов [ZrF6]2(Oh), [ZrF7]3(D5h, Cs), [ZrF8]4(D4d), [Zr2F12]4(D2h, D2) и кластеров [Li2ZrF6]0 (D3d), [K8Zr3F20]0 (D2d, D2), моделирующих строение фторидных комплексов циркония, проведено отнесение полос в спектрах рассмотренных соединений. Число наблюдаемых полос в экспериментальных колебательных спектрах комплексных солей находится в хорошем согласии с расчетными данными. В спектрах координационных соединений -BaZrF6, Cs2Zn(ZrF6)2 · 6H2O, K2ZrF6, -BaZrF6 определены полосы, соответствующие колебаниям мостиковых связей.

КРУК А.А., ПАЛАТНИКОВ М.Н., ПИКУЛЬ О.Ю., СИДОРОВ Н.В., ТЕПЛЯКОВА Н.А., ЯНИЧЕВ А.А. — 2015 г.

Методами фотоиндуцированного светорассеяния, коноскопии и спектроскопии комбинационного рассеяния света исследованы кристаллы ниобата лития стехиометрического состава, а также конгруэнтного состава, легированные катионами: Mg(0.078, 0.89 вес.%), Zn(0.03, 0.52, 0.62), Cu(0.015), B(0.12), Gd(0.51), Y(0.46), Gd(0.23):Mg(0.75), Mg(0.86):Fe(0.0036), Ta(1.13):Mg(0.011), Y(0.24):Mg(0.63).Установлено, что исследованные образцы подразделяются на три группы в зависимости от вида картины фотоиндуцированного светорассеяния. Показано, что асимметрия индикатрисы фотоиндуцированного светорассеяния кристаллов LiNbO3 обусловлена двулучепреломлением возбуждающего лазерного излучения при распространении его перпендикулярно полярной оси кристалла, а асимметрия спектра комбинационного рассеяния света - наличием спонтанной поляризации, вектор которой направлен вдоль полярной оси, и двулучепреломлением. При этом вид картины фотоиндуцированного светорассеяния зависит от разности значений показателей преломления ∆ n = n o - n e и энергий Е обыкновенного (no) и необыкновенного (ne) лучей. Если Еno Ene, то картина фотоиндуцированного светорассеяния представляет собой трехслойное круглое пятно. При равенстве энергий картина имеет вид симметричной восьмерки.

УШЕНКО Ю.А. — 2015 г.

Представлены результаты нового физического исследования поляризационных проявлений лазер- ной автофлуоресценции оптически анизотропных структур тканей репродуктивной сферы женщи- ны. Предложена мюллер-матричная модель описания комплексной анизотропии (линейное и цир- кулярное двулучепреломление, линейный и циркулярный дихроизм) таких биологических слоев. Определены взаимосвязи между механизмами оптической анизотропии и поляризационными про- явлениями лазерной автофлуоресценции гистологических срезов ткани шейки матки в различных спектральных областях. Найдены величины и диапазоны изменения статистических моментов 1- - 4-порядков, которые описывают распределения азимутально стабильных элементов матриц Мюл- лера автофлуоресценции тканей репродуктивной сферы женщины различного физиологического состояния. Определена информативность предложенного метода и впервые реализована диффе- ренциация гистологических срезов биопсии доброкачественных (дисплазия) и злокачественных (аденокарцинома) опухолей шейки матки.

КОЛОБКОВА Е.В., КУКУШКИН Д.С., НИКОНОРОВ Н.В., СИДОРОВ А.И., ШАХВЕРДОВ Т.А. — 2015 г.

Экспериментально показано, что во фторфосфатных стеклах с ионами кадмия и селена при синтезе стекла до формирования квантовых точек CdSe формируются субнаноразмерные молекулярные кластеры (CdSe)n, обладающие люминесценцией в видимой области спектра при возбуждении люминесценции излучением УФ диапазона. Термообработка стекол приводит к увеличению размера молекулярных кластеров и приближению их оптических свойств к оптическим свойствам полупроводниковых квантовых точек CdSe. Увеличение температуры образца от 20 до 250°C приводит к обратимому термическому тушению люминесценции.

МИСЬКЕВИЧ А.И. — 2015 г.

Измерены спектры испускания плотных газовых смесей Kr + SF6 различного состава, возбуждае- мых импульсным пучком быстрых электронов. Энергия электронов 150 кэВ, амплитуда и длитель- ность импульса тока пучка 5 А и 5 нс. Состав газовых смесей Kr (190-1900) Торp, SF6 (0.1-1.0) Торp. Обнаружена высокая эффективность образования эксимерных молекул Kr2F* в плотных (~1 атм) смесях Kr-SF6 при низких содержаниях донора SF6. Измерены времена высвечивания и константы тушения широкополосного излучения молекулы Kr2F* (λмакс = 404.7 нм) компонентами газовойсмеси.

АБУШОВ С.А., АСАДУЛЛАЕВА С.Г., ЛЕОНЕНЯ М.С., НАГИЕВ Т.Г., ТАГИЕВ Б.Г., ТАГИЕВ О.Б., ЯБЛОНСКИЙ Г.П. — 2015 г.

Изучена фотолюминесценция (ФЛ) в видимой области спектра твердых растворов Ca0.5Ba0.5Ga2S4, активированных ионами редкоземельных элементов (РЗЭ) Eu2+ и Er3+ в интервале температур 10–300 К. Спектр ФЛ состоит из интенсивной полосы свечения с максимумом на 530 нм, связанной с переходами 4f  65d → 4f  7 в ионах Еu2+, и линий слабой интенсивности в области 650–675 нм, соответствующих переходам 4F9/2 → 4I15/2 в ионах Er3+. Обнаружена высокая температурная стабильность положения спектра ФЛ и ее интегральной интенсивности в интервале 10–300 К, которая снижается лишь на 13% относительно максимального значения при 10 К. Определены значения времени затухания ФЛ (τe = 291 нс) и энергии активации каналов безызлучательной рекомбинации (Ea = 41 мэВ).