Механизмы антистоксовой люминесценции кристаллов галогенидов серебра тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.05 ВАК РФ

Смирнова, Анастасия Михайловна АВТОР
кандидата физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
Воронеж МЕСТО ЗАЩИТЫ
2008 ГОД ЗАЩИТЫ
   
01.04.05 КОД ВАК РФ
Диссертация по физике на тему «Механизмы антистоксовой люминесценции кристаллов галогенидов серебра»
 
Автореферат диссертации на тему "Механизмы антистоксовой люминесценции кристаллов галогенидов серебра"

На правах рукописи ОО3456435

СМИРНОВА АНАСТАСИЯ МИХАИЛОВНА

МЕХАНИЗМЫ АНТИСТОКСОВОЙ ЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ КРИСТАЛЛОВ ГАЛОГЕНИДОВ СЕРЕБРА

Специальность 01.04.05 - оптика

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

О 5 ДЕК 2008

Воронеж-2008

003456435

Работа выполнена в Воронежском государственном университете

Научный руководитель:

доктор физико-математических наук, профессор

Латышев Анатолий Николаевич

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

доцент

Клинских Александр Федотович

Защита диссертации состоится «18» декабря 2008г. в 17 час. 00 мин. на заседании диссертационного совета Д 212.038.06. при Воронежском государственном университете по адресу 394006, г. Воронеж, Университетская пл.1, ауд. 428.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВГУ.

Автореферат разослан «13» ноября 2008г.

доктор физико-математических наук, профессор

Прибылов Николай Николаевич

Ведущая организация:

Тамбовский государственный университет, г. Тамбов.

Учёный секретарь диссертационного совет

Дрождин С.Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы. Развитие современной оптоэлектроники и оптических информационных систем ставит задачи создания новых материалов, способных управлять параметрами оптического излучения, в том числе преобразования инфракрасного (ИК) излучения в видимое. Большой интерес с этой точки зрения обнаруживается к полупроводниковым соединениям (например, галоидным солям серебра, ртути, таллия), в которых при низких температурах наблюдается сенсибилизированная антистоксова люминесценция (САСЛ), возбуждаемая в полосах поглощения адсорбированных молекул органических красителей. Кроме того, имеет место дополнительная фотохимическая сенсибилизация САСЛ. Наиболее важной особенностью антистоксовой сенсибилизированной люминесценции являются крайне низкие плотности потока её возбуждения (109-1015 квант/(см2-с)) и нелинейный характер.

Исследования САСЛ в светочувствительных средах представляют несомненный интерес при изучении явлений кумуляции энергии с участием примесных поверхностных дефектов кристаллов, первоначально присутствующих и возникающих в ■ результате действия излучения из видимого и ультрафиолетового (УФ) диапазона спектра. Это приводит к фотостумулированной диффузии адсорбированных атомов (ионов) серебра и многоразовой перезарядке одного и того же адсорбированного центра а, следовательно, способствует изменению его положения адсорбции, что делает возможным взаимодействие адсорбированных центров друг с другом или, например, с молекулами органических красителей.

Ввиду двухквантовости процесса антистоксовой люминесценции широкозонных ионно-ковалентных кристаллов открываются возможности для непосредственного преобразования ИК излучения в видимый свет. Это крайне важно для практического создания элементов оптической 30 памяти. Применение САСЛ для этих целей позволяет считывать информацию без её уничтожения сканирующим лучом. Несмотря на большую значимость процесса преобразования и кумуляции энергии, исследованию механизмов этих процессов посвящено крайне мало работ. Не выяснена и роль примесных поверхностных состояний в процессе возбуждения САСЛ.

Цели и задачи исследования: 1. Разработка метода исследования и установление механизма возбуждения сенсибилизированной антистоксовой люминесценции нано- и микрокристаллов

AgCl и твёрдого раствора замещения AgCl(I) (5% Agi) с адсорбированными молекулами органических красителей и продуктами фотохимического процесса.

2. Исследование влияния примесных центров на сенсибилизированную антистоксову люминесценцию нано- и микрокристаллов AgCl и твёрдого раствора замещения AgCl(I) (5% Agi) в присутствии органических красителей.

3. Исследование влияния процессов агрегации молекул органических красителей при их адсорбции на поверхности нано- и микрокристаллов AgCl и твёрдого раствора замещения AgCl(I) (5% Agi) на параметры сенсибилизированной антистоксовой люминесценции.

Объект исследований. В качестве объектов исследования выбраны нано- и микрокристаллы AgCl и твёрдого раствора замещения AgCl(I) (5% Agi), являющиеся типичными представителями соединений с ионно-ковалентной связью, обладающие широким спектром их практического использования. • Научная новизна работы заключается в том, что:

1. Разработан метод исследования фотохимической сенсибилизации антистоксовой люминесценции кристаллов галогенидов серебра.

2. Исследован процесс сенсибилизации антистоксовой люминесценции продуктами низкотемпературного фотохимического процесса микро- и нанокристаллов AgCl и твёрдого раствора замещения AgCl(I) (5% Agi) с адсорбированными молекулами органических красителей и в их отсутствии.

3. Разработан метод определения механизма антистоксовой люминесценции кристаллов галогенидов серебра.

4. Экспериментально показано, что в микро- и нанокристаллах AgCl и твёрдого раствора замещения AgCl(I) (5% Agi) реализуется каскадный механизм возбуждения CACJI через локальный уровень, обусловленный серебряным кластером.

5. Экспериментально показано, что в микро- и нанокристаллах AgCl и твёрдого раствора замещения AgCl(I) (5% Agi), сенсибилизированных молекулами органических красителей и продуктами фотохимического процесса, возбуждение CACJI осуществляется по механизму последовательной сенсибилизации с передачей энергии электронного возбуждения от молекулы органического красителя серебряному центру кристалла.

Практическая ценность работы состоит в получении новых экспериментальных данных о сенсибилизации антистоксовой люминесценции продуктами низкотемпературного фотохимического процесса, а также в разработке метода установления механизмов возбуждения антистоксовой люминесценции.

Полученные результаты по механизму возбуждения антистоксовой люминесценции позволяют определить принципы спектральной сенсибилизации кристаллов галогенидов серебра, что важно для понимания процессов передачи энергии от фого возбуждённой молекулы органического красителя к кристаллу. Кроме того, результаты по сенсибилизации антистоксовой люминесценции низкотемпературным фотохимическим процессом могут лечь в основу создания элементов оптической 3D памяти и нелинейных оптических устройств. Основные положения выносимые на защиту:

1. Метод определения механизма возбуждения антистоксовой люминесценции, заключающийся в одновременном получении спектров возбуждения CACJI и спектров стимуляции фотостимулированной вспышки люминесценции (ФСВЛ) при различных воздействиях на кристаллы с адсорбированными молекулами органического красителя.

2. Экспериментальные данные о сенсибилизации низкотемпературным фотохимическим процессом антистоксовой люминесценции микро- и нанокристаллов AgCl и твёрдого раствора замещения AgCl(I) (5% Agi) с адсорбированными молекулами органических красителей и в их отсутствии.

3. Эффект смещения полос возбуждения антистоксовой люминесценции при возникновении металлорганических комплексов различной дисперсности.

4. Механизм возбуждения антистоксовой люминесценции микро- и нанокристаллов AgCl и твёрдого раствора замещения AgCl(I) (5% Agi), заключающийся в последовательном поглощении квантов излучения кристаллом с участием примесных поверхностных серебряных уровней, т. е. по каскадному механизму.

5. Механизм возбуждения антистоксовой люминесценции микро- и нанокристаллов AgCl и твёрдого раствора замещения AgCl(I) (5% Agi) с адсорбированными молекулами органического красителя и продуктами низкотемпературного процесса, заключающийся в передаче энергии от фотовозбуждённой молекулы органического красителя поверхностному серебряному кластеру кристалла, т. е. по механизму последовательной сенсибилизации.

Лнчный вклад автора. Настоящая работа выполнена на кафедре оптики и спектроскопии Воронежского госуниверситета и проводилась в соответствии с планом научно-исследовательских работ кафедры, поддержана грантами РФФИ (№05-02-96402 р-цчр_а, №06-02-96312р-центр_а), Университеты России (№УР01.01.012). Все включенные в диссертацию данные получены лично автором или при его непосредственном участии. Автором осуществлено

обоснование выбора метода исследования и проведены экспериментальные исследования. Проведён анализ и интерпретация полученных результатов. Сформулированы основные выводы и научные положения, выносимые на защиту.

Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались и обсуждались на Международном Симпозиуме "Фотография в XXI веке: традиционные и цифровые процессы" (Санкт-Петербург, 2006), на VIII международной конференции. "Опто-, наноэлектроника, нанотехнологии и микросистемы" (Ульяновск, 2006), на Международной конференции "Congress оп Radiation Physics and chemistry inorganic materials «RPS-13»" (Томск, 2006), на III всероссийской конференции "Физико-химические процессь1 в конденсированном состоянии и на межфазных границах «ФАГРАН-2006»" (Воронеж 2006), на симпозиуме "Нанофотоника" (Черноголовка, 2007), на международной конференции "Физико-химические процессы в неорганических материалах «ФХП-10»" (Кемерово, 2007), на IV всеросийской конференции "Физико-химические процессы в конденсированном состоянии и на межфазных границах «ФАГРАН-2008»" (Воронеж, 2008).

Публикации. По результатам диссертации опубликовано 10 работ.

Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы, включающего 177 наименований. Работа содержит 145 страниц машинописного текста, 52 рисунка, 4 таблицы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулированы цели и задачи исследования, определён объект исследования, указаны положения, выносимые на защиту. Определены научная новизна и практическая ценность полученных результатов. Даны сведения о публикациях и апробации работы.

В первой главе проведён обзор экспериментальных работ, посвящённых исследованию процесса спектральной сенсибилизации галогенидов серебра. Уделено внимание сенсибилизации фотопроводимости и антистоксовой люминесценции кристаллов галогенидов серебра молекулами органических красителей. Проанализированы литературные данные, касающиеся возможности сенсибилизации антистоксовой люминесценции продуктами фотохимического процесса, протекающего на поверхности галогенсеребряных кристаллов. Указаны неоднозначность сведений относительно механизмов двухквантового возбуждения САСЛ. Сделан вывод о том, что для установления механизма

возбуждения CACJ1 необходимо провести комплекс исследований, а, следовательно, необходима разработка метода однозначного установления механизмов возбуждения антистоксовой люминесценции кристаллов AgCl и AgCI(I) (5% Agi). Сформулированы задачи данной диссертационной работы.

Во второй главе обоснованы методы исследований, которые необходимо использовать для достижения поставленных в работе целей. Демонстрируются возможности метода ФСВЛ, чувствительность которого позволяет обнаруживать центры в концентрациях, составляющих миллионные доли от монослоя поверхности, показывается связь экспериментально измеряемых параметров с параметрами примесных поверхностных центров кристаллов с ионно-ковалентной связью. Приводятся описание экспериментальной техники и описание приготовления исследуемых в работе микро- и нанокристаллов AgCl и твёрдого раствора замещения AgCl(I) (5% Agi), полученные методом двухструнного сливания водных растворов КС] и AgNOj (для получения AgCl(I) (5% Agi) добавлялся водный раствор KI). Получение нанокристаллов осуществлялось в растворе желатина.

Суть метода исследования процесса возбуждения CACJI светочувствительных микро- и нанокристаллов AgCl и твёрдого раствора замещения AgCI(I) (5% Agi) заключается в одновременном измерении спектров стимуляции ФСВЛ, получаемые после затухания люминесценции кристаллов, и спектров возбуждения САСЛ (зависимость интенсивности САСЛ от энергии квантов возбуждающего излучения). Это позволяет контролировать изменение количества поверхностных серебряных центров, являющихся глубокими электронными ловушками с оптической глубиной 1.0-2.0 эВ, а также контролировать эффективность возбуждения САСЛ при возбуждении излучением из узкого спектрального диапазона (спектральная ширина щели монохроматора составляет 0.03 эВ) в зависимости от времени предварительного УФ экспонирования (Х=365 нм, 1015квант/(с-см2)) при температуре 77 К. УФ излучение создаёт новые глубокие поверхностные уровни в запрещённой зоне исследуемых кристаллов.

В случае адсорбции молекул органических красителей на поверхность кристаллов дополнительно измеряются их спектры поглощения, из которых можно получить информацию об агрегатном состоянии адсорбированных красителей и при сопоставлении со спектрами возбуждения САСЛ - об участии молекул (или агрегатов) красителя в процессе возбуждения САСЛ.

Собственная люминесценция возбуждалась УФ излучением ртутной лампы

(À=365 нм, 1013квант/(с-см2)), a CACJI и ФСВЛ - ИК излучением (1.0-2.0 эВ, 1015квант/(с-см2)) лампы накаливания, прошедшим через монохроматор. При этом поддерживалось одинаковое количество квантов в каждом спектральном интервале с соответствующим максимумом энергии квантов ИК излучения.

В третье главе проведено исследование процесса возбуждения CACJI микрокристаллов (МК) AgCl и AgCl(I) (5% Agi). При температуре 77 К наблюдалась одна интенсивная полоса люминесценции AgCl с А.тах=480 нм и AgCl(I) (5% Agi) с X.miK=520 нм, возникающие по механизму Шёна-Класенса, т.е. при рекомбинации локализованной дырки и свободного электрона. При возбуждении ИК излучением наблюдалась CACJI, спектр которой по положению и форме совпадал со спектром стоксовой люминесценции. УФ экспонирование МК в течении 1-3000 с при 77 К приводит к резкому возрастанию интенсивности CACJI и постепенному смещению максимума спектра возбуждения (в случае МК AgCl), а также увеличению величины высвеченной светосуммы во всём исследуемом спектральном диапазоне (рис. 1, 2). Спектр возбуждения CACJI МК AgCl(I) (5% Agi) находится в области 1.65-2.0 эВ (рис. 1а), в то время как спектр возбуждения МК AgCl располагается в области энергий, больших 1.9 эВ (рис. 16), что может быть связано с наличием примеси йода.

Рис." 1. Спектры возбуждения САСЛ (а) и стимуляции ФСВЛ (б) МК AgCl(I) (5% Agi) до (1) и после УФ экспозиции при 77 К в течении: 10 с (2), 100 с (3), 1000 с (4) и 3000 с (5); МК AgCl(I) (5% Agi) + AgN03 (Ю"6 моль/моль AgCl(I)) (6) при 77 К. Врезка (на рис. а): зависимость интенсивности САСЛ МК AgCl(I) (5% Agi) (время УФ экспонирования 1000 с) от интенсивности возбуждения: для энергии возбуждения 1.8 эВ, Jcam~V, у=1.05.

Сходное, поведение спектров стимуляции ФСВЛ и спектров возбуждения САСЛ при предварительном УФ экспонировании и при адсорбции ионов серебра из водного раствора AgN03 (рис. 1 и 2, кривые 6) свидетельствует о серебряной природе центров, участвующих в САСЛ и ФСВЛ. Эти центры являются

глубокими электронными ловушками с энергиями фотоионизации 1.0-2.0 эВ, которые соотносятся с адсорбированными ионами и малоатомными кластерами серебра биографического характера, а также с образующимися в результате фотостимулированного процесса. Ранее при использовании масспектрометричес-кого напыления ионов Ag+ и молекулярных ионов А£2+ на поверхность кристаллов А£С1 было показано, что адсорбированные атомы серебра имеют спектр оптической ионизации с максимумом при 1.9 эВ, а димеры - 1.7эВ. Поэтому можно предположить, что пики в спектрах стимуляции ФСВЛ МК AgCI (рис. 2а) при энергиях возбуждения 1.7 эВ и 1.9 эВ соответствуют этим частицам.

Рис. 2. Спектры возбуждения CACJI (а) и стимуляции ФСВЛ (б) МК AgCl до (1) и после УФ экспозиции при 77 К в течении: 10 с (2), 100 с (3), 1000 с (4) и 3000 с (5); МК AgCl + AgNOj (10'6 моль/моль AgCl) (6) при 77 К. Врезка (на рис. а): зависимость интенсивности САСЛ МК AgCl (время УФ экспонирования 3000 с) от интенсивности возбуждения: для энергии возбуждения 2.0 эВ, Jcao~V, у=1-

Исходя из вышесказанного, можно предположить, что возбуждение САСЛ осуществляется в результате перевода электронов под действием света из валентной зоны на энергетические уровни, располагающиеся в области середины запрещённой зоны кристалла, а затем с этих уровней в зону проводимости. Т. е. имеет место каскадный механизм возбуждения САСЛ МК AgCl и AgCl(I) (5% Agi), схематически изображённый на рис За. Кооперативное возбуждение САСЛ с участием серебряных поверхностных центров имеет малую эффективность вследствие их объединения при дипольном взаимодействии.

Ввиду того, что ионы и малоатомные кластеры серебра (биографического характера или образовавшиеся в результате фотохимического процесса (ФХП)) являются электронными ловушками, низкая эффективность процесса САСЛ может быть связана с тем, что вероятность перехода 1 на рис. За очень мала. При этом при поглощении квантов ИК излучения переход 2 имеет большую вероятность, что и проявляется во вспышке. Таким образом, при увеличении

времени УФ экспозиций в запрещённой зоне увеличивается число локальных уровней, участвующих в возбуждении САСЛ, а, следовательно, и количество поглощенных ИК квантов поверхностными центрами.

hlL

ЦЛ

Д.

fllL

h»,

/'II.

hv..

Kp

F

ЦЛ

S'il il

-эхп

S\

Рис. 3. Механизмы возбуждения CACJl кристаллов AgCl и AgCl(I) с участием локальных уровней в запрещённой зоне кристалла (а), механизм возбуждения САСЛ кристаллов AgCl и AgCl(I) (5% Agi) с адсорбированными молекулами красителя (Кр) при передаче энергии от возбуждённой молекулы кристаллу (б). •

Таким образом, установлено, что обнаруженная САСЛ МК AgCl и AgCl(l) (5% Agi) возникает в результате последовательного поглощения двух ИК квантов с участием локальных уровней, обусловленных центрами серебряной природы.

В четвёртой главе исследован процесс возбуждения САСЛ микро- и нанокристаллов (НК) AgCl и твёрдого раствора замещения AgCl(I) (5% Agi) с адсорбированными молекулами органических красителей (метиленового голубого (Kpl), катион-анионного красителя (Кр2) и малахитового зелёного (КрЗ)). Так же как и в случае несенсибилизированных красителем кристаллов форма и положение спектров стоксовой и антистоксовой люминесценции совпадали. Первоначальные спектры возбуждения САСЛ исследуемых образцов совпадали по положению со спектрами поглощения адсорбированных молекул красителей и меняли свою форму и интенсивность по мере перехода от мономерных форм к агрегатам красителей. Так Kpl при адсорбции на поверхность исследуемых кристаллов склонен образовывать Н-агрегаты, Кр2 - J-агрегаты, а КрЗ не агрегирует. При этом сенсибилизация САСЛ кристаллов AgCl(I) (5% Agi) наблюдается как в полосах поглощения монономерной формы красителя, так и агрегатов (например, рис. 4а, кривая 1). В случае хлорида серебра сенсибилизируют САСЛ только отдельные молекулы, а увеличение концентрации адсорбированного красителя приводит к уменьшению интенсивности САСЛ (например, рис. 46 и в, кривые 1).

¡асл.-Ю3, отн. ед.

^/сл.'Ю") опт. ид.

750 700 650 Л. им

А / Р

3/

ч \

/ И ^/жЧ \

у/ 1% \\

Е. зВ 1.7

1.9 2.0

Е, эВ 1.6

Е, эВ 1.7 1.8 1.9 2.0

Рис. 4. Спектры возбуждения САСЛ МК А§С1(1) (5% Ав1) + Кр2 (10"4 моль%) (а), МК А§С1 + Кр1 (10"3 моль%) и НК А§С1 + Кр! (10"5 моль%) (в) до (1) и после УФ экспозиции при 77 К в течении: 1 с (2), 10 с (3), 100 с (4) и 1000 с (5). Врезка (на рис. в): зависимость интенсивности САСЛ МК А§С1(1) (время УФ экспонирования 1000 с) от интенсивности возбуждения: для энергии возбуждения 1.8 эВ, .1сасл~.1о1': 7=1.95.

Нами обнаружено, что под действием УФ излучения с ^=365 им и плотностью потока 1015 квант/(см2,"с') при 77 К спектры возбуждения САСЛ всех исследованных образцов претерпевали значительные изменения: менялась, интенсивность, форма (расширение полос) и в ряде случаев спектральное расположение. Наибольшая интенсивность САСЛ исследуемых кристаллов в течение УФ экспонирования наблюдалась при временах 10-100 с (за исключением МК А§С1 + Кр1 (10"5 моль%), рис. 46), хотя интенсивность САСЛ кристалл- • лов в отсутствие молекул красителя продолжала возрастать (рис. 1а и 2а).

Адсорбция молекул красителя на поверхность кристаллов не влияла на характер поведения спектров стимуляции ФСВЛ, поэтому они мало отличаются от спектров стимуляции неокрашенных кристаллов (рис. 16, 26). Серебряная природа образующихся при УФ экспонировании локальных уровней с энергиями фотоионзации 1.0-2.0 эВ подтверждается сходным поведением спектров возбуждения САСЛ и спектров стимуляции ФСВЛ при УФ экспонировании и при адсорбции серебряных ионов из водных растворов (рис. 16, 26 и 4, кривые 6).

Анализируя полученные данные, можно сделать следующие заключения. Совпадение спектров поглощения адсорбированных молекул красителя и спектров возбуждения САСЛ неэкспонированных образцов свидетельствует о ' кооперативном возбуждении антистоксовой люминесценции посредством кумуляции энергии, возбуждения двух молекул на одной и последующей передачей кванта суммарной энергии в кристалл. Изменения в спектрах возбуждения САСЛ показывают, что в результате ФХП механизм возбуждения антистоксовой люминесценции меняется. На основе экспериментальных данных

(возрастание и изменение положения спектров возбуждения CACJ1) можно заключить, что возбуждение CACJ1 происходит с участием металлорганических наноструктур, в состав которых входят молекулы (или агрегаты) красителя и поверхностные малоатомные кластеры серебра. Неизменность спектров поглощения адсорбированных красителей в процессе УФ экспонирования свидетельствует о слабой связи внутри металлоорганического комплекса.

.. Возбуждение CACJ1 может осуществляться при передаче электрона или энергии от возбуждённой молекулы примесному центру. Электрохимический потенциал молекулы (E3Xn) при адсорбции должен совпадать с уровнем Ферми кристалла, как это показано на рис. 36. Передача электрона требует определённого относительного расположения зон кристалла и уровней красителя, поэтому наиболее вероятным является процесс передачи энергии, например, по индуктивно-резонансному механизму. Причём молекулы красителя стимулируют переход 1 на рисунке За, т. к. локальные серебряные уровни являются эффективными ловушками электронов, и переход 2 разрешён (рис. 36).

В пятой главе с целью моделирования процессов возбуждения CACJ1 рассматривались простейшие математические модели каскадного и кооперативного возбуждения CACJI с участием локальных уровней кристалла и адсорбированных молекул красителя для случая, когда в системе установилось состояние динамического равновесия при следующих приближениях. К ним относятся пренебрежение высвечивающим действием возбуждающего света, малость количества ионизованных центров люминесценции по сравнению с их общим количеством и низкая плотность потока возбуждающего излучения. Для сравнения с экспериментом в полученные формулы для интенсивности CACJ1 подставлены значения параметров модели, оцененные из условий эксперимента: плотность потока возбуждения составляла 1015 квант/(см2-с), количество примесных центров - 1011 см"2 (из расчёта 10"6 от монослоя поверхности образца массой 0.15 г с размером МК 1.0 ц), величины сечений поглощения обеих ступеней были приняты отличающимися друг от друга незначительно и составляли около 10~16 см2. В случае возбуждения CACJ1 с участием молекул красителя количество адсорбированных молекул красителя было принято равным 6-Ю14 см"2 для концентрации 10"5 моль Кр/моль AgCl (или AgCl(I)). Поправочный множитель для используемой установки (доля фиксируемого установкой излучения образца) составлял 0.005, а квантовый выход люминесценции кристаллов - 1%. Для случая несенсибилизированных красителем кристаллов

значение интенсивности CACJT оказалось несколько завышенной (105 квант/(см2-с)), тогда как в случае кооперативного или каскадного возбуждения САСЛ через адсорбированные молекулы красителя полученные значения интенсивности не превышают фоновых значений, хотя на практике интенсивность САСЛ оказывается несколько выше, что может быть обусловлено наличием изначально на поверхности частиц серебра. Также зависимости интенсивности антистоксова свечения от интенсивности возбуждающего излучения в рассматриваемых математических моделях хорошо согласуется с экспериментально полученными: Jcaoi~V, где 7=1—1.05 в случае неокрашенных кристаллов и у=1.95-2 для кристаллов с адсорбированными молекулами органических красителей (теоретический расчёт показал линейную и квадратичную зависимости соответственно).

Для установления характера переноса электронного возбуждения (электрона или энергии) от адсорбированных молекул (или агрегатов) красителя локальным поверхностным серебряным центрам в процессе возбуждения САСЛ проводился модельный эксперимент, в котором осуществлялось пространственное разделение адсорбированных атомов (и кластеров) серебра и молекул органических красителей. Такое разделение имеет место, когда образец состоит из двух отдельных тонких желатиновых пленок: плёнки, содержащей молекулы Kpl, и плёнки, содержащей НК AgCl(I) (5% Agi). Возбуждение САСЛ осуществлялось лазером KLM-H-650-40-5 (Хтах=650 нм, Ртах=40 мВт) с использованием кварцевых оптических волокон при температуре 77 К. Таким образом, интенсивность возбуждения оказывалась высокой (Ю20 квант/(с-см2)).

Наблюдаемое увеличение интенсивности САСЛ (рис. 5) при исследовании составного образца по сравнению с интенсивностью САСЛ плёнки, состоящей только из НК AgCI(I) (5% Agi), указывает на то, что усиление антистоксовой люминесценции имеет место и в случае, когда молекулы красителя не адсорбированы непосредственно на поверхность кристалла, а соприкасаются с поверхностью и адсорбированными на ней серебряными центрами через желатиновую пленку. Это подтверждает факт образования составного центра возбуждения САСЛ, состоящего из молекулы (или агрегата) красителя и адсорбированного серебряного кластера. Причем связь между ними может быть незначительной, но достаточной для передачи энергии электронного возбуждения от одного компонента центра САСЛ к другому и, поэтому может определяться, например, силами Ван-дер-Ваальса. Расстояние, на которое передаётся энергия,

1

10

100 1000

Рис. 5. Зависимость интенсивности САСЛ от времени экспонирования при 77 К, лазером с X = 650 нм и Р = 5 мВт для плёнки НК AgCl(I) (5% Agi) (1) и для составного образца: плёнки НК AgCl(I) (5% Agi) и плёнки Кр1 (2).

определяется размерами молекулы желатина, которые не превышают величину

критического радиуса передачи энергии по индуктивно-резонансному механизму (-100А). Более эффективная сенсибилизация САСЛ при адсорбции молекул органических непосредственно на поверхность кристаллов объясняется их более близким расположением, что приводит к увеличению вероятности передачи энергии возбуждения внутри металлоргани-ческого комплекса, состоящего из молекулы (или агрегата) красителя и поверхностного серебряного центра.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

В результате проведённой работы разработана методика определения механизма антистоксовой люминесценции, которая заключается в сопоставлении изменений спектров возбуждения САСЛ и спектров стимуляции ФСВЛ при различных воздействиях на кристаллы, приводящих к изменению концентрации тех или иных центров. Экспериментальные данные, касающиеся пространственного разделения молекул красителя и примесных центров кристаллов, входящих в центр возбуждения САСЛ, позволяют однозначно установить механизм возбуждения САСЛ. Показано, что основным механизмом для кристаллов без красителя является каскадный механизм возбуждения САСЛ. А в случае наличия адсорбированных молекул - механизм передачи энергии возбуждения молекул (или агрегатов) красителя поверхностным серебряным кластерам. При этом в процессе возбуждения САСЛ могут участвовать как отдельные молекулы, так и агрегаты красителя с разной эффективностью. Это означает, что при дальнейшем подборе молекул органических красителей и поиске оптимальных условий их адсорбции можно осуществить высокоэффективное антистоксово преобразование квантов красного и ИК диапазона в излучение видимой области.

Полученные результаты решают не только проблемы физики антистоксова свечения, но и дают основания считать, что они могут быть полезны при создании элементов оптической памяти. Действительно, применение антистоксова свечения открывает возможности практического применения ЗЭ памяти.

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах:

1. Антистоксова люминесценция твёрдых растворов AgClo^s'o.os / О.В. Овчинников, А.Б. Евлев, М.А. Ефимова, В.Г. Клюев, А.Н. Латышев, А.Н. Утехин, A.M. Холкина (A.M. Смирнова) // Журнал прикладной спектроскопии -2005. - Т. 72, №6.-С. 738-742.

2. Фотостимулированное формирование центров антистоксовой люминесценции в ионно-ковалентных кристаллах / В.М. Иевлевлев, А.Н. Латышев, О.В. Овчинников, М.С. Смирнов, В.Г. Клюев, A.M. Холкина (A.M. Смирнова), А.Н. Утехин, А.Б. Евлев // Доклады Академии наук. - 2006. - Т. 409, № 6. - С. 756-758.

3. Photostimulated Anti-Stokes Luminescence Caused by Metalorganic Nanostructures, Adsorbed on the Surface of Ionic-Covalent Crystals / A.N. Latyshev, O.V. Ovchinnikov, A.B. Evlev, A.N. Utehin, M.S. Smirnov, D.V. Alpatova, M.A. Efimova, L. Yu. Leonova, V.G. Kluyev, E.A. Kosyakova, A.M. Holkina, S.V. Chernyh // Proc. 2 Intern. Congress on Radiation Physics, High Current Electronics and Modification of Materials. - Tomsk, 2006. - Известия вузов. Физика. - 2006. - Т. 49, № 10. Приложение. - С. 258-261.

4. Фотохимическая сенсибилизация антистоксовой люминесценции в кристаллах AgCl(I) с адсорбированными молекулами красителей / О.В. Овчинников, А.Н. Латышев, М.А. Ефимова, В.Г. Клюев, A.M. Холкина (A.M. Смирнова), М.С. Смирнов, А.Н. Утехин, А.Б. Евлев // Международный симпозиум «Фотография в XXI веке: традиционные и цифровые процессы»: тезисы докладов. - Санкт-Петербург, Российский союз научной и прикладной фотографии, 14—16 июня 2006 г. - С.59-61.

5. Моделирование механизмов антистоксовой люминесценции в хлориде серебра / Л.В. Плетнёва, A.M. Холкина (A.M. Смирнова), В.Г. Клюев, О.В. Овчинников // Международный симпозиум «Фотография в XXI веке: традиционные и цифровые процессы»: тезисы докладов. - Санкт-Петербург, Российский союз научной и прикладной фотографии, 14-16 июня 2006 г. - С.75-77.

6. Фотостимулированное формирование центров сенсибилизированной антистоксовой люминесценции в ионно-ковалентных кристаллах / О.В. Овчинников, А.Н. Латышев, М.С. Смирнов, В.Г. Клюев, М.А. Ефимова, Л.Ю. Леонова, A.M. Холкина (A.M. Смирнова), Е.А. Косякова, А.Н. Утехин, А.Б. Евлев, Р.П. Воробьёва // VIII Международная конференция «Опто-, наноэлектроника, нано-технологии и микросистемы»: труды конференции. - Ульяновск, Ульяновский ГУ, 26-30 июня 2006 г. - С. 68.

7. Фотостимулированное образование центров сенсибилизированной антистоксовой люминесценции в хлоройодосеребряных микрокристаллах с адсорбированными молекулами органических красителей / О.В. Овчинников, А.Н. Латышев, М.С. Смирнов, М.А. Ефимова, A.M. Смирнова, А.Н. Утехин, А.Б. Евлев // III Всероссийская конференция «Физико-химические процессы в конденсированном состоянии и на межфазных границах» (ФАГРАН-2006): материалы конференции.

- Воронеж, ВГУ, 8-14 октября 2006 г. - Т. 2. - С. 582-585.

8. Оптически однородные наноматериалы с антистоксовой люминесценцией / О.В. Овчинников, М.С. Смирнов, А.Н. Латышев, A.M. Смирнова, Н.В Квашнина, А.Н. Утехин, А.Б. Евлев // Всероссийский симпозиум «Нанофотоника»: тезисы докладов. - Черноголовка, Ин-т проблем химической физики, 18-22 сентября 2007 г.-С. 138.

9. Оптически однородные наноматериалы на основе ионно-ковалентных нано-кристаллов с антистоксовой люминесценцией / М.С. Смирнов, О.В. Овчинников, A.M. Смирнова, Н.В. Квашнина, А.Н. Латышев, А.Н. Утехин, А.Б. Евлев // Международная конференция «Физико-химические процессы в неорганических материалах» (ФХП-10): доклады. - Кемерово, КемГУ, 10-12 октября' 2007 г. -Том 2.-С. 358-361.

10. Антистоксова люминесценция нанокристаллов AgCl / A.M. Смирнова, О.В. Овчинников, М.С. Смирнов, А.Н. Латышев, А.Н. Утехин, А.Б. Евлев // IV Всероссийская конференция «Физико-химические процессы в конденсированном состоянии и на межфазных границах» (ФАГРАН-2008): материалы конференции.

- Воронеж, ВГУ, 6-9 октября 2008 г. - Т. 1. - С. 502-505.

Работы 1,2 и 3 из списка опубликованы в журналах, рекомендованных ВАК РФ.

Подписано в печать 11.11.2008. Формат 60x84/16. Усл.п.л. 1.. Тираж 100. Заказ 264. Издательско-полиграфический центр Воронежского государственного университета 394000, г. Воронеж, Университетская площадь, 1, ком. 43, тел. 208-853. Отпечатано в лаборатории оперативной печати ИПЦ ВГУ.

 
Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата физико-математических наук, Смирнова, Анастасия Михайловна

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. АНТИСТОКСОВА ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ ГАЛОГЕНИДОВ

СЕРЕБРА, СЕНСИБИЛИЗИРОВАННАЯ ОРГАНИЧЕСКИМИ КРАСИТЕЛЯМИ И НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫМ ФОТОХИМИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ.

1.1. Люминесцентные свойства кристаллов галогенидов серебра.

1.2. Спектральная сенсибилизация кристаллов галогенидов серебра.

1.3. Низкотемпературный фотохимический процесс, протекающий на поверхности кристаллов галогенидов серебра под действием ультрафиолетового излучения.

1.4. Сенсибилизированная антистоксова люминесценция и сенсибилизированный фотоэффект в галогенидах серебра.

1.5. Механизмы сенсибилизированной фотопроводимости и сенсибилизированной антистоксовой люминесценции кристаллов галогенидов серебра.

1.5.1. Механизмы антистоксовой люминесценции.

1.5.2. Механизмы сенсибилизированной органическими красителями фотопроводимости кристаллов галогенидов серебра.

1.5.3. Механизмы сенсибилизированной органическими красителями антистоксовой люминесценции кристаллов галогенидов серебра.

ГЛАВА 2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ

АППАРАТУРА.

2.1. Метод фотостимулированной вспышки люминесценции.

2.2. Автоматический спектральный комплекс для изучения слабых световых потоков люминесценции ионно-ковалентных кристаллов.

2.3. Метод приготовления образцов.

2.3.1. Получение микрокристаллов хлорида и хлорйодида серебра

2.3.2.Сенсибилизация микрокристаллов хлорида и хлорйодида серебра.

2.3.3. Адсорбция на поверхность микрокристаллов хлорида и хлорйодида серебра одновременно молекул органического красителя и ионов серебра.

2.3.4. Получение нанокристаллов хлорида серебра.

2.3.5. Сенсибилизация нанокристаллов хлорида серебра органическими красителями.

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ФОТОХИМИЧЕСКОЙ СЕНСИБИЛИЗАЦИИ АНТИСТОКСОВОЙ ЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ КРИСТАЛЛОВ ХЛОРИДА И ХЛОРЙОДИДА СЕРЕБРА.

3.1. Исследование фотохимической сенсибилизации антистоксовой люминесценции микрокристаллов хлорйодида серебра.

3.2. Исследование фотохимической сенсибилизации антистоксовой люминесценции микрокристаллов хлорида серебра.

3.3. Возможные механизмы возбуждения антистоксовой люминесценции кристаллов хлорида и хлорйодида серебра.

ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ФОТОХИМИЧЕСКОЙ СЕНСИБИЛИЗАЦИИ АНТИСТОКСОВОЙ ЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ КРИСТАЛЛОВ ХЛОРИДА И ХЛОРЙОДИДА СЕРЕБРА С АДСОРБИРОВАННЫМИ МОЛЕКУЛАМИ ОРГАНИЧЕСКИХ

КРАСИТЕЛЕЙ.

4.1. Исследование антистоксовой люминесценции микрокристаллов хлорйодида серебра, сенсибилизированных органическими красителями.

4.2. Исследование антистоксовой люминесценции микрокристаллов хлорида серебра, сенсибилизированных метиленовым голубым.

4.3. Исследование антистоксовой люминесценции нанокристаллов хлорида серебра, сенсибилизированных метиленовым голубым, анион-катионным красителем и малахитовым зелёным.

4.4. Возможные механизмы возбуждения сенсибилизированной антистоксовой люминесценции кристаллов хлорида и хлорйодида серебра с адсорбированными молекулами красителей.

ГЛАВА 5. КИНЕТИЧЕСКОЕ РАССМОТРЕНИЕ ВОЗМОЖНЫХ МЕХАНИЗМОВ ВОЗБУЖДЕНИЯ АНТИСТОКСОВОЙ ЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ В НЕЛИНЕЙНЫХ СИСТЕМАХ НА ОСНОВЕ ХЛОРИДА И ХЛОРИОДИДА СЕРЕБРА.

5.1. Кинетическое рассмотрение процесса возбуждения антистоксовой люминесценции в микрокристаллах хлорида и хлорйодида серебра, сенсибилизированных продуктами фотохимического процесса.

5.2. Кинетическое рассмотрение процесса возбуждения антистоксовой люминесценции в микрокристаллах хлорида и хлорйодида серебра с адсорбированными молекулами красителей.

5.3. Исследование процесса переноса энергии электронного возбуждения в центре возбуждения сенсибилизированной антистоксовой люминесценции.

 
Введение диссертация по физике, на тему "Механизмы антистоксовой люминесценции кристаллов галогенидов серебра"

Развитие современной оптоэлектроники и оптических информационных систем ставит задачи создания новых материалов, способных управлять параметрами оптического излучения. Большой интерес с этой точки зрения обнаруживается к полупроводниковым соединениям, в которых при низких температурах наблюдается сенсибилизированная антистоксова люминесценция (САСЛ), возбуждаемая в полосах поглощения адсорбированных молекул органических красителей [1]. Это явление, было обнаружено в галоидных солях серебра, ртути, таллия и др. [2-14]. Кроме того, в нескольких работах отмечалась возможность дополнительной фотохимической сенсибилизации САСЛ [10-12]. Наиболее важной особенностью антистоксовой сенсибилизированной люминесценции являются крайне низкие плотности потока её возбуждения (109—1015 квант/(см2-с)) и нелинейный характер.

Исследования САСЛ в светочувствительных средах представляют несомненный интерес при изучении явлений кумуляции энергии с участием примесных поверхностных дефектов кристаллов, первоначально присутствующих и возникающих в результате действия излучения из видимого и ультрафиолетового диапазона спектра. Это приводит к фотостимулированной диффузии адсорбированных атомов (ионов) серебра и многоразовой перезарядке одного и того же адсорбированного центра а, следовательно, способствует изменению его положения адсорбции [15-24]. Такая последовательная перезарядка адсорбированных центров (атомов или ионов) позволяет последним перемещаться по поверхности кристалла до некоторого реакционно-способного места, где возможно их взаимодействие друг с другом или, например, с молекулами органических красителей.

Ввиду двухквантовости процесса антистоксовой люминесценции (АСЛ) широкозонных ионно-ковалентных кристаллов открываются возможности для непосредственного преобразования ИК излучения в видимый свет. Это крайне важно для практического создания элементов оптической ЗБ памяти. Действительно, в настоящее время такие конструкции не создаются из-за невозможности при существующих методах считывания не уничтожать записанную информацию сканирующим лучом. Применение ACJI для этих целей позволяет это сделать без потери информации. Кроме того, ACJI сопутствует нелинейное поглощение света, что можно использовать для создания модулирующих систем.

Однако в научной литературе данные о фотохимической сенсибилизации ACJI кристаллов галогенидов серебра носят противоречивый характер, также остаётся открытым вопрос о механизме возбуждения и усиления ACJI продуктами фотохимического процесса и адсорбированными молекулами органических красителей.

Исходя из вышесказанного, актуальность темы определяется необходимостью разработки и использования методов исследования механизма сенсибилизированной антистоксовой люминесценции кристаллов галогенидов серебра с адсорбированными на их поверхности молекулами органических красителей, а также продуктами фотохимического процесса.

Данная работа посвящена исследованию антистоксовой люминесценции, сенсибилизированной молекулами органических красителей и низкотемпературным фотохимическим процессом (НТФХП). Эта задача включает в себя целый ряд комплексных исследований, направленных на разработку подходов определения механизма сенсибилизированной антистоксовой люминесценции кристаллов галогенидов серебра с адсорбированными на их поверхности молекулами органических красителей и продуктами фотохимического процесса.

Объекты исследований. В качестве объектов исследования выбраны кристаллы галогенидов серебра: микро- и нанокристаллы AgCl и твёрдых растворов замещения AgCI(I) (5% Agi), являющиеся типичными представителями соединений с ионно-ковалентной связью, и обладающих широким спектром их практического применения. Все перечисленные выше кристаллы обладают высоким квантовым выходом фотолюминесценции при возбуждении излучением из УФ области спектра при низких температурах.

Целью работы является установление механизма сенсибилизированной антистоксовой люминесценции, возникающей в нано- и микрокристаллах хлорида серебра и твердых растворов замещения AgCl(I) (5% Agi) при адсорбции на их поверхности молекул органических красителей и продуктов фотохимического процесса.

Достижение поставленной цели предполагало решение следующих задач:

1. Разработка метода исследования и установление механизма возбуждения сенсибилизированной антистоксовой люминесценции нано- и микрокристаллов AgCl и твёрдого раствора замещения AgCl(I) (5% Agi) с адсорбированными молекулами органических красителей и продуктами фотохимического процесса.

2. Исследование влияния примесных центров на сенсибилизированную антистоксову люминесценцию нано- и микрокристаллов AgCl и твёрдого раствора замещения AgCl(I) (5% Agi) в присутствии органических красителей.

3. Исследование влияния процессов агрегации молекул органических красителей при их адсорбции на поверхности нано- и микрокристаллов AgCl и твёрдого раствора замещения AgCl(I) (5% Agi) на параметры сенсибилизированной антистоксовой люминесценции.

Научная новизна работы заключается в том, что:

1. Разработан метод исследования фотохимической сенсибилизации антистоксовой люминесценции кристаллов галогенидов серебра.

2. Исследован процесс сенсибилизации антистоксовой люминесценции продуктами низкотемпературного фотохимического процесса микро- и нанокристаллов AgCl и твёрдого раствора замещения AgCl(I) (5% Agi) с адсорбированными молекулами органических красителей и в их отсутствии.

3. Разработан метод определения механизма антистоксовой люминесценции кристаллов галогенидов серебра.

4. Экспериментально показано, что в микро- и нанокристаллах AgCl и твёрдого раствора замещения AgCl(I) (5% Agi) реализуется каскадный механизм возбуждения ACJT через локальный уровень, обусловленный серебряным кластером.

5. Экспериментально показано, что в микро- и нанокристаллах AgCl и твёрдого раствора замещения AgCl(I) (5% Agi), сенсибилизированных молекулами органических красителей и продуктами фотохимического процесса, возбуждение ACJI осуществляется по механизму последовательной сенсибилизации с передачей энергии электронного возбуждения от молекулы органического красителя серебряному центру кристалла.

Практическая ценность работы состоит в получении новых экспериментальных данных о сенсибилизации антистоксовой люминесценции продуктами низкотемпературного фотохимического процесса. Также разработан метод установления механизмов возбуждения антистоксовой люминесценции. Полученные результаты по механизму возбуждения антистоксовой люминесценции позволяют определить принципы спектральной сенсибилизации кристаллов галогенидов серебра, что важно для понимания процессов передачи энергии от фотовозбуждённой молекулы органического красителя к кристаллу. Кроме того, результаты по сенсибилизации антистоксовой люминесценции низкотемпературным фотохимическим процессом могут лечь в основу создания элементов оптической 3D памяти и нелинейных оптических устройств.

Основные положения выносимые на защиту:

1. Метод определения механизма возбуждения антистоксовой люминесценции, заключающийся в одновременном получении спектров возбуждения CACJI и спектров стимуляции ФСВЛ при различных воздействиях на кристаллы с адсорбированными молекулами органического красителя.

2. Экспериментальные данные о сенсибилизации низкотемпературным фотохимическим процессом антистоксовой люминесценции микро- и нанокристаллов AgCl и твёрдого раствора замещения AgCl(I) (5% Agi) с адсорбированными молекулами органических красителей и в их отсутствии.

3. Эффект смещения полос возбуждения антистоксовой люминесценции при возникновении металлорганических комплексов различной дисперсности.

4. Механизм возбуждения антистоксовой люминесценции микро- и нанокристаллов AgCl и твёрдого раствора замещения AgCl(I) (5% Agi), заключающийся в последовательном поглощении квантов излучения кристаллом с участием примесных поверхностных серебряных уровней, т. е. по каскадному механизму.

5. Механизм возбуждения антистоксовой люминесценции микро- и нанокристаллов AgCl и твёрдого раствора замещения AgCl(I) (5% Agi) с адсорбированными молекулами органического красителя и продуктами низкотемпературного процесса, заключающийся передаче энергии от фотовозбуждённой молекулы органического красителя поверхностному серебряному кластеру кристалла, т. е. по механизму последовательной сенсибилизации.

Личный вклад автора. Настоящая работа выполнена на кафедре оптики и спектроскопии Воронежского госуниверситета и проводилась в соответствии с планом научно-исследовательских работ кафедры, поддержана грантами РФФИ (№05-02-96402 р-цчра, №06-02-96312р-центра), Университеты России (№УР01.01.012). Определение задач исследования и постановка экспериментов, а также анализ получаемых результатов осуществлялся под непосредственным руководством научного руководителя, заведующего кафедрой оптики и спектроскопии, заслуженного деятеля науки РФ, доктора физико-математических наук, профессора Латышева Анатолия Николаевича.

Все включенные в диссертацию данные получены лично автором, или при его непосредственном участии. Автором осуществлено обоснование выбора метода исследования и проведены экспериментальные исследования. Проведён анализ и интерпретация полученных результатов. Сформулированы основные выводы и научные положения, выносимые на защиту.

Автор выражает глубокую благодарность своему научному руководителю, зав. каф. Оптики и спектроскопии, физического факультета, Воронежского госуниверситета, заслуженному деятелю науки РФ, доктору физ.-мат. наук, профессору А.Н. Латышеву, доценту каф. Оптики и спектроскопии, кандидату физ.-мат. наук О.В. Овчинникову, доценту каф. Оптики и спектроскопии, кандидату физ.-мат. наук М.С. Смирнову и кандидату физ,- мат. наук С.В. Черных за неоценимую помощь при выполнении диссертации.

Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались и обсуждались на Международном Симпозиуме "Фотография в XXI веке: традиционные и цифровые процессы" (Санкт-Петербург, 2006), на VIII международной конференции "Опто-, наноэлектроника, нанотехнологии и микросистемы" (Ульяновск, 2006), на Международной конференции "Congress on Radiation Physics and chemistry inorganic materials «RPS-13»" .(Томск, 2006), на III всероссийской конференции "Физико-химические процессы в конденсированном состоянии и на межфазных границах «ФАГРАН-2006»" (Воронеж, 2006), на симпозиуме "Нанофотоника" (Черноголовка 2007), на международной конференции "Физико-химические процесссы в неорганических материалах «ФХП-10»" (Кемерово, 2007), на IV всеросийской конференции "Физико-химические процессы в конденсированном состоянии и на межфазных границах «ФАГРАН-2008»" (Воронеж, 2008).

Публикации. По результатам диссертации опубликовано 10 работ.

Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения и списка литературы. Работа содержит 145 страниц машинописного текста, 52 рисунка, 4 таблицы. Список литературы включает 177 наименований.

 
Заключение диссертации по теме "Оптика"

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведённой работы разработана методика определения механизма антистоксовой люминесценции, которая заключается в сопоставлении изменений спектров возбуждения АСЛ и спектров стимуляции ФСВЛ при различных воздействиях на кристаллы, приводящих к изменению концентрации тех или иных центров. Экспериментальные данные, касающиеся пространственного разделения молекул красителя и примесных центров кристаллов, входящих в центр возбуждения САСЛ, позволяют однозначно установить механизм возбуждения САСЛ. Показано, что основным механизмом для кристаллов без красителя является каскадный механизм возбуждения АСЛ. А в случае наличия адсорбированных молекул - механизм передачи энергии возбуждения молекул (или агрегатов) красителя поверхностным серебряным кластерам. При этом в процессе возбуждения САСЛ могут участвовать как отдельные молекулы, так и агрегаты красителя с разной эффективностью. Это означает, что при дальнейшем подборе молекул органических красителей и поиске оптимальных условий их адсорбции можно осуществить высокоэффективное антистоксово преобразование квантов красного и ИК диапазона в излучение видимой области. Действительно, разные молекулы имеют различные эффективные сечения поглощения. Кроме того, они по-разному взаимодействуют с поверхностными центрами кристалла.

Полученные результаты решают не только проблемы физики антистоксова свечения, но и дают основания считать, что они могут быть полезны при создании элементов оптической памяти. Действительно, применение антистоксова свечения открывает возможности практического применения ЗБ памяти.

 
Список источников диссертации и автореферата по физике, кандидата физико-математических наук, Смирнова, Анастасия Михайловна, Воронеж

1. Чукова Ю.П. Антистоксова люминесценция и новые возможности ее применения / Ю.П. Чукова. - М.: Сов. радио, - 1980. - 193 с.

2. Овсянкин В.В. Кооперативная сенсибилизация люминесценции галоидно-серебряных солей и спектральная сенсибилизация фотографических эмульсий / В.В. Овсянкин, П.П. Феофилов // Доклады Академии Наук СССР. 1967. - Т. 174, № 4. - с. 787-790.

3. Овсянкин В.В. Двухквантовый механизм сенсибилизированного фотолиза галоидных солей серебра / В.В. Овсянкин, П.П. Феофилов // Физика твёрдого тела. 1975. - Т. 17, № 4. - с. 1075-1079.

4. Садыкова A.A. Антистоксова люминесценция фотослоёв / A.A. Садыкова, И.С. Логинова, П.В. Мейкляр // Оптика и спектроскопия 1983. -Т. 55, №1.- с. 74-77.

5. Овсянкин В.В. Двухфотонная сенсибилизация фотографических процессов в полупроводниках. /В.В. Овсянкин, П.П. Феофилов // В кн.: Труды Международной конференции по физике полупроводников, М., 1968. Л.: Наука, - 1969. - с. 251-256.

6. Акимов И.А. О многофотонном механизме спектральной сенсибилизации / И.А. Акимов, A.B. Шабля // Журнал научной и прикладной фотографии и кинематографии. — 1968. Т. 13, № 5. — с. 364-365.

7. Ицкович Л.Н. Сенсибилизированная люминесценция фотографических слоев / Л.Н. Ицкович, П.В. Мейкляр // Журнал научной и прикладной фотографии и кинематографии. 1969. - Т. 14, № 2. - с. 132-135.

8. Ицкович JI.H. Влияние химического созревания и концентрации красителя на сенсибилизированную люминесценцию эмульсионных слоев / JI.H. Ицкович, П.В. Мейкляр // Журнал научной и прикладной фотографии и кинематографии. 1969. - Т. 14, № 4. - с. 288-289.

9. Клюев В.Г. Фотохимичесая сенсибилизация антистоксовой люминесценции бромоиодосеребряных эмульсий / В.Г. Клюев, М.А. Кушнир, А.Н. Латышев // Журнал научной и прикладной фотографии. 2001. - Т. 46, №5.-с. 49-53.

10. Овсянкин В.В. Кооперативная сенсибилизация фотофизических и фотохимических процессов / В.В. Овсянкин, П.П.Феофилов // В кн.: Молекулярная фотоника. Л.: Наука, - 1970. - с. 86-106.

11. Овсянкин В.В. Кооперативная люминесценция конденсированных сред /В.В. Овсянкин, П.П. Феофилов // Журнал прикладной спектроскопии. -1967. Т. 7, № 4. - с. 499-506.

12. Hediger Н. Dye sensitized photoluminescence in silver halides / H.Hediger, P.Junod, R.Stieger // Journal of Luminescence. 1981. - 24/25. - p. 881-884.

13. Латышев А.Н. Фотостимулированные преобразования поверхности ионно-ковалентных кристаллов / А.Н. Латышев // Конденсированные среды и межфазные границы. 1999. - Т. 1, № 1.-е. 80-86.

14. Волькенштейн Ф.Ф. Электронные процессы на поверхности полупроводников при хемосорбции / Ф.Ф. Волькенштейн. М.: Наука, 1987. -431 с.

15. Джафаров Т.Д. Фотостимулированные атомные процессы в полупроводниках/ Т.Д Джафаров. М.: Энергоатомиздат, 1984. - 134 с.

16. Физика соединений А2В6 / Под ред. Георгобиани А.Н., Шейнкмана М.К. М.: Мир, 1989. 320 с.

17. Бонч-Бруевич A.M., Пржибельский С.Г., Хромов В.В. // Оптический журнал 1993.-№ 11.-е. 31-38.

18. Оптические методы создания исследования и модификации металлоорганических наноструктур на поверхности прозрачных диэлектрических материалов / Бонч-Бруевич A.M. и др. // Оптический журнал 2005. - Т. 72. № 12. - с. 3-12.

19. Фотовозбуждение и фоторегистрация атомных движений на поверхности твёрдых тел / Вартанян Т.А. и др. // Оптический журнал -2006. Т. 73. № 6. - с. 30-38.

20. Медведев Э.С. Теория безызлучательных переходов в многоатомных молекулах / Э.С. Медведев, Ошеров В.И. М.: Наука, 1983. - 280 с.24. / Иевлев В.М. и др. // Химия высоких энергий, 2005. - Т. 39. № 6. — с. 455-461.

21. Мейкляр П.В. Физические процессы при образовании скрытого фотографического изображения / П.В. Мейкляр. — М.: Наука, 1972. - 400 с.

22. Шапиро Б.И. Теоретические начала фотографического процесса / Б.И. Шапиро. М.: Эдиториал, - 2000. - 209 с.

23. Архангельская В.А. О спектрах люминесценции кристаллов некоторых иодидов / В.А. Архангельская, П.П. Феофилов // Доклады Академии Наук, физика. 1956. - Т. 108, № 5. - с. 803-805.

24. Латышев А.Н. Спектры фотостимуляции вспышки люминесценции хлорида серебра / А.Н. Латышев, М.А. Кушнир, В.В. Бокарев // Оптика и спектроскопия. 1982. - Т. 31, № 2. - С. 364-366.

25. Смирнов М.С. Механизмы люминесценции и безызлучательных процессов в кристаллах галогенидов серебра: автореф. дис. канд. физ.-мат. наук / М.С. Смирнов. Воронеж: 2005. - 200 с.

26. Антонов-Романовский В.В. Кинетика люминесценции кристалло-фосфоров / В. В. Антонов-Романовский М.: Наука, - 1966. - 323 с.

27. Фок М.В. Введение в кинетику люминесценции кристаллофосфоров / М.В. Фок. М.: Наука, 1964. - 284 с.

28. Moser F. Optical adsorption and luminescence emission of the I" center in AgCl / F. Moser, R.K. Ahrenkiel, S.L. Lyu // Physical Review B. -1967. V. 161, № 3. - p. 897-902.

29. Moser F. Luminescence of silver bromoiodide crystals/ F. Moser, F. Urbach // Physical Review. 1957. - V. 106, № 5. - p. 852-858.

30. Латышев A.H. Механизм люминесценции кристаллов хлористого серебра / A.H. Латышев, О.В. Овчинников, М.С. Смирнов // Журнал научной и прикладной фотографии. 2003. - Т. 48, № 5. - с. 29-32.

31. Белоус В.М. Люминесцентные исследования хлоросеребряных и хлориодосеребряных фотографических эмульсий / В.М. Белоус, К. В. Чибисов // Доклады Академии Наук, физическая химия. 1969. - Т. 187, № 3. -с. 593-596.

32. Пешкин А.Ф. Люминесценция микрокристаллов иодосеребряных эмульсий. / А.Ф. Пешкин, В.В. Жуков, В.В. Карманов и др. // Журнал научной и прикладной фото- и кинематографии. 1986. - Т. 31, № 4. - с. 243-247.

33. Dexter D.L. Absorption of light by atoms in solids / D.L. Dexter // Physical Review. 1956. -V. 101, № 1. -p. 897-902.

34. Marchetti A.P. Optical and optically detected magnetic resonance studies of AgBr:I" / A.P. Marchetti, M.S. Burberry // Physical Review B. 1983. - V. 28, № 4.-p. 2130-2134.

35. Авдонина Е.Д. Активаторная люминесценция кристаллов AgBr-J / Е.Д. Авдонина и др. // Оптика и спектроскопия. 1978. - Т. 44, № 5. - с. 947951.

36. Marchetti A. The optically detected magnetic resonance of pure and doped silver bromide / A. Marchetti // J. Phys. C: Sol. Stat. Phys. 1981. - V. 14. - p. 961-968.

37. Marchetti A. Optically detetcted magnetic resonance of crystalline AgCl. / A. Marchetti, R.S. Eachus, D.S. Tinti // Phys. Lett. 1978. - V.65A, №4. - p. 363-365.

38. Садыкова A.A. Влияние красителей на люминесценцию бромиодосеребряных фотографических слоёв / А.А. Садыкова, М.З. Пескова, П.В. Мейкляр // Оптика и спектросокпия. 1967. - Т. 23, № 2. - с. 250-254.

39. Латышев А.Н. Механизм люминесценции кристаллофосфоров / Латышев А.Н., О.В. Овчинников, М.С. Смирнов // Журнал прикладной спектроскопии 2004. - Т. 71, № 2. - с. 223-226.

40. Латышев А.Н. Механизм люминесценции кристаллов бромида серебра и твёрдых растворов на их основе / А.Н. Латышев, О.В. Овчинников, М.С. Смирнов // Журнал Вестник ВГУ. Сер. Физика, Математика 2003. № 2. - с. 41—45.

41. Джеймс Т.Х. Теория фотографического процесса / Т.Х. Джеймс. Л.: Химия, - 1980. - 672с.

42. Мейкляр П.В. К теории оптической сенсибилизации фотографической эмульсии / П.В. Мейкляр, Б.И. Степанов // Доклады Академии Наук СССР. -1946. Т. 54, № 9. - с. 799-802.

43. Исследование процессов десенсибилизации и суперсенсибилизации / Б.И. Шапиро и др. // Журнал научной и прикладной фотографии и кинематографии. 1986. - Т. 31, № 6. - с. 444-449.

44. Левшин Л. В. Люминесценция и ее измерения / Л. В. Левшин, А. М. Салецкий. М.: Наука, - 1989. - с.

45. Акимов И.А. Сенсибилизированный фотоэффект. / И.А. Акимов, Ю.А. Черкасов, М.И. Черкашин. М.: Наука, - 1980. - 384 с.

46. Спектроскопические исследования природы взаимодействия органического красителя метиленового голубого с поверхностью микрокристаллов AgCl(I) / О.В. Овчинников и др. // Журнал прикладной спектроскопии, в печати.

47. Соловьёв С.М. Исследование адсорбции красителей на галогениде серебра в области малого заполнения поверхности / С.М. Соловьёв, Н.И. Родионова // Журнал научной и прикладной фотографии и кинематографии. • 1973. - Т.18, № 4. - с. 427-250.

48. Мусина А.Н. Влияние адсорбированного красителя на миграцию фотоэлектронов и фотодырок в микрокристаллах бромида серебра /

49. A.Н.Мусина, Ю.П. Смирнов, П.В. Мейкляр // Журнал научной и прикладной фотографии и кинематографии 1984. - Т. 29, № 6. — с. 449-454.

50. Натансон C.B. О влиянии ионов брома на оптическую сенсибилизацию галогенидосеребряных фотографических слоев / C.B. Натансон, М.М. Костина // Журнал научной и прикладной фотографии и кинематографии. -1961. Т. 6, № 5. - с. 388-390.

51. Егоров В.В. Теория J-полосы: от экситона Френкеля к переносу заряда /

52. B.В. Егоров, М.В. Алфимов // Успехи физических наук. 2007. - Т. 177, № 10.-с. 1033-1081.

53. Акимов И.А. Фотоэлектрические свойства галогенидов серебра и таллия, окрашенных органическими красителями / И.А. Акимов // Журнал научной и прикладной фотографии и кинематографии. 1956. - Т. 1, № 4. -с. 254-265.

54. Успенская А.Ю. J-агрегация цианиновых красителей в фотографии-ческих слоях / А.Ю. Успенская, Б.И. Шапиро // Журнал научной и прикладной фотографии. 2000. - Т. 45, № 1.-е. 46-60.

55. Исследование особенностей ассоциации молекул метиленового голубого в растворах по инфракрасным спектрам поглощения / С.В. Черных // Вестник ВГУ, серия физика, математика. 2006. - Т. № 1.-е. 97-101.

56. Анализ взаимодействия органического красителя метиленового голубого с поверхностью микрокристаллов AgCl(I) / О.В. Овчинников // Журнал прикладной спектроскопии 2007. - Т. 74, № 6. - с. 731-737.

57. Садыкова А.А. О вспышечных свойствах эмульсионных кристаллов / А.А.Садыкова, JT.H. Ицкович // Журнал научной и прикладной фотографии и кинематографии 1970. - Т. 15, № 5. - с. 367-369.

58. Волькенштейн Ф.Ф. Радиорекомбинационная люминесценция полупроводников / Ф.Ф. Волькенштейн, А.Н. Горбань, В.А. Соколов М.: Наука, 1976. - 326 с.

59. Hamilton J.F. The Paradox of Ag2 Centers on AgBr: Reduction Sensitization vs. Photolysic / J.F. Hamilton, R.C. Baetzold // J. Photogr. Sci. Eng. 1981. - V. 25, № 5. - p. 189-197.

60. Baetzold R.C. Properties of silver clusters on AgBr surface sites / R.C. Baetzold// J. Photogr. Sci. Eng. 1975.-V. 19, № l.-p. 11-16.

61. Baetzold R.C. Calculated properties of Ag clusters on silver halide cubic surface site / R.C. Baetzold // J.Phys.Chem. B. 1997. - V. 101. - p. 8180-8190.

62. Baetzold R.C. Computational study of ion hexacyanide in silver halide / R.C. Baetzold//J.Phys.Chem. В.- 1997. V.101.-№7.-p. 1130-1137.

63. Baetzold R.C. Computational studies of silver clusters adsorbed on AgBr cubic surfaces / R.C. Baetzold // J. of Imag. Sci. and Techn. 1999. - V.43. - p. 30-37.

64. Baetzold R.C. Molecular orbital description of the metal- semiconductor interface of Ag-AgBr / R.C. Baetzold // J. Sol. St. Chem. 1973. - V. 6, № 2. - p. 352-364.

65. Белоус В.М. К вопросу о механизме люминесценции хлористого серебра / В.М. Белоус // сб. статей. Оптика и спектроскопия. Люминесценция. 1963.-Т. 1. — с. 193-198.

66. Белоус В.М. О природе уровней захвата электронов в кристаллах хлористого серебра / В.М. Белоус // Оптика и спектроскопия. 1962. - Т. 13, № 6. - с. 852-853.

67. Усталость люминесценции кристаллов хлористого серебра /А.Н. Латышев и др. // Журнал прикладной спектроскопии 1982. - Т. 37, № 4. -с. 580-585.

68. Исследование усталости люминесценции AgCl при низких температурах / В.Г. Клюев и др. // Журнал прикладной спектроскопии -1984. Т. 41, № 3. - с. 425-429.

69. Денисова A.B. Механизм эффекта усталости люминесценции микрокристаллов бромосеребряных фотографических эмульсий / A.B. Денисова, В.М. Белоус, И.Г. Денисов // Журнал научной и прикладной фотографии и кинематографии. 1989. - Т. 34, № 3. - с. 221-224.

70. Латышев А.Н. Поверхностный фотохимический процесс в галогенидах серебра. В кн: Физические процессы в светочувствительных системах на основе солей серебра. Кемерово. Кем ГУ. 1986. - с. 55-64.

71. Зависимость фотостимулированной вспышки люминесценции от температуры протекания фотохимического процесса в хлориде серебра / А.Н. Латышев и др. // Журнал научной и прикладной фотографии и кинематографии. 1990. - Т. 35, № 4. - с. 296-299.

72. Белоус В.М. Фотоэмиссия с серебряных центров и явление вспышки люминесценции хлорида серебра / В.М. Белоус // Журнал научной и прикладной фотографии и кинематографии. 1964. - Т. 9, № 5. - с. 363-368.

73. Латышев А.Н. Вспышка люминесценции центров скрытого изображения хлорсеребряной фотографической эмульсии / А.Н. Латышев, М.А. Кушнир, В.В. Бокарев // Журнал научной и прикладной фотографии и кинематографии. 1981. - Т. 26, № 5. - с. 377-379.

74. Latyshev A.N. The luminescence of silver chloride emulsions / A.N. Latyshev, M.A. Kushnir, L.V. Antacanova // Photogr. Sei. Eng. 1979. - V. 23, № 6.-p. 338-340.

75. Люминесцентные исследования электронно-дырочных процессов в галогенсеребряных микрокристаллах с адсорбированными красителями / В.М. Белоус и др. // Журнал научной и прикладной фотографии и кинематографии. 1998. - Т. 43, № 1. - с. 3-10.

76. Акимов И.А., О механизме сенсибилизации внутреннего фотоэффекта иодистых солей серебра и таллия органическими красителями / И.А. Акимов // Журнал физической химии 1956.- Т. 30, № 5. - с. 1007-1013.

77. Ицкович Л.Н. Зависимость кооперативной сенсибилизированной люминесценции от концентрации ионов галогена на поверхности эмульсионных кристаллов / Л.Н. Ицкович // Оптика и спектроскопия 1970. -Т. 28, №6.-с. 1216-1217.

78. Акимов. И.А. Создание условий для спектральной сенсибилизации фотопроцессов в твёрдых телах красителями / И.А. Акимов // Доклады Академии Наук СССР. 1980. - Т. 251, № 4. - с. 135-136.

79. Овсянкин В.В. Кооперативные процессы в люминесцирующих системах / В.В. Овсянкин, П.П. Феофилов // Известия Академии Наук СССР, серия физическая. 1973. - Т. 37, № 2. - с. 262-272.

80. Miyakawa Т. Cooperative and stepwise exitation of luminescence: trivalent rare-earth ions in Yb3+-sensitized crystals / T. Miyakawa, D.L. Dexter // Physical Review В 1970. - Vol. 1, № 1. - p. 70-80.

81. Hewes R.A. Infrared excitation process from the visible luminescence of Er3+, Ho3+, and Tm3+ in Yb3+-sensitized rare-earth trifluorides / R.A. Hewes, J.F. Sarver // Physical Review. 1969. - Vol. 182, № 2. - p. 427-436.

82. Беликова Т.И. Кинетика люминесценции ZnS Си во время действия импульса двухфотонного возбуждения / Т.И. Беликова, А.Н. Савченко, Э. А. Свириденков // Известия Академии Наук СССР. - 1971. - Т. 35, № 7, с. 14541457.

83. Овсянкин В.В. Об эффективности кумуляции энергии возбуждения в кристаллах BaF2 Er / В.В. Овсянкин // Оптика и спектроскопия. - 1970. - Т. 28, № 1, с. 206-208.

84. Овсянкин В.В. Кооперативная люминесценция фотосинтезирующих систем / В.В. Овсянкин, П.П. Феофилов // Биофизика. 1970. - Т. 15, № 4. с. 589-593.

85. Bloembergen N. Solid state infrared quantum counters / N. Bloembergen // Phys. Rev. Lett. 1959. - Vol. 2, № 3. - p. 84-85.

86. Brown M.R. Infrared quantum action in Er-doped fluoride lattice / M.R. Brown, W.A. Shand // Physical Review Letters. 1964. - Vol. 12, № 13. - p. 367369.

87. Бакуменко В. JI. О механизме двухступенчатого возбуждения флуоресценции ионов Ег3+ в CaW04 / Бакуменко В.Л. // Журнал прикладной спектроскопии. 1967. - Т. 7, № 4. - с. 625-627.

88. Halsted R.E. Two-stage optical excitation in sulfide phosphores / R.E. Halsted, E.F. Apple, J.S. Prener // Physical review letters. 1959. - V. 2, № 10. -p. 420-421.

89. Бендерский В.А. Резонансная горячая передача энергии в примесных молекулярных кристаллах / В.А. Бендерский, В.Х. Брикенштейн, П. Г. Филиппов // Оптика и спектроскопия. 1982. - Т. 52, № 2. - с. 276-281.

90. Кооперативные процессы в активированных кристаллах / Б.М. Антипенко и др. // Известия Академии Наук СССР. 1973. - Т. 37, № 3, с. 466-469.

91. Wang S. Coherent fluorescence from sulfide exited by two-photon absorption / S. Wang, C.C. Chang // Applied Physics Letters. 1968. - V. 12, № 5.-p. 193-195.

92. Овсянкин B.B. О механизме суммирования электронных возбуждений в активированных кристаллах / В.В. Овсянкин, П.П. Феофилов // Письма в ЖЭТФ 1966. - Т. 3. - с. 494-497.

93. Ostermayer F. W. Cooperative energy transfer from Yb3+ to Tb3+ / F.W. Ostermayer, L.G. van Uitert, F.W. Ostermayer // Physical Review B. 1970. - V. 1,№ 11.-p. 4208-4212.

94. Овсянкин B.B. Суммирование электронных возбуждений в активированных кристаллах /В.В. Овсянкин, П.П. Феофилов. Сб. Нелинейная оптика, Сибирский отдел, Новосибирск: Наука, - 1968. - с. 293-300.

95. Овсянкин В.В. Кооперативная люминесценция в кристаллах с редкоземельными активаторами / В.В. Овсянкин, П.П. Феофилов // Спектроскопия кристаллов. Материалы второго симпозиума по спектроскопии кристаллов. 1970. - с. 135-143.

96. Антипенко Б.М. О роли диффузии возбуждений в процессе кооперативной сенсибилизации / Б.М. Антипенко, В.Б.Николаев // Оптика и спектроскопия. 1975. - Т. 39, № 2. - с. 290-295.

97. Люминесцентные методы визуализации длинноволнового излучения / С.А. Фридман и др. // Известия Академии Наук СССР. 1973. - Т. 37, № 4, с. 783-789.

98. Герловин И.Я. Антистоксова люминесценция рубина / И.Я. Герловин, В.В Овсянкин // Оптика и спектросокпия. 1970. - Т. 29, № 6. - с. 1122-1124.

99. Кушида Т. Вероятности переноса энергии и кооперативных переходов редкоземельных ионах в твёрдом теле / Т. Кушида // Известия Академии Наук СССР. 1973. - Т. 37, № 2. - с. 273-283.

100. Ливанова Л. Д. Процессы суммирования квантов в моно кристаллах<3 I л I

101. CaF2 и SrF2, активированных ионами Tb и Yb / Л. Д. Ливанова, И. Г.

102. Сайткулов, A. JI. Столов // Физика твёрдого тела. 1969. - Т. 11, № 4. - с. 918-923.

103. Соммердийк Дж.Л. Видимая люминесценция Yb3+ и Ег3+ при ИК-возбуждении / Дж.Л. Соммердийк, А. Бриль // Известия Академии Наук СССР. 1973. - Т. 37, № 3, с. 461-465.

104. Interface-induced conversion of infrared to visible light at semiconductor interfaces / F.A.J.M. Driessen at all. // Physical Review B. 1996. - V. 54, № 8. -p. 5263-5266.

105. Photoluminescence up-conversion in GaAs/ AlxGaj.xAs heterostructures / M. Hyeonsik at all. // Physical Review B. 1998. - V. 58, № 8. - p. 4254-4257.

106. Dynamics of anti-Stokes photoluminescence in type-II AlxGai.xAs-GaInP2 heterostructures: the important role of long-lived carriers near the interface / Yong-Hoon Cho at all. // Physical Review B. 1997. - V. 56, № 8. - p. 4375-4378.

107. Low-temperature anti-Stokes luminescence mediated by disorder in semiconductor in quantum-well structures / R. Hellmann at all. // Physical Review B. 1995. -V. 51, № 24. - p. 18053-18056.

108. Photoluminescence up-conversion induced by intersubbend adsorption in asymmetric coupled wells / P. Vagos at all. // Physical Review Letters. 1993. -V. 70, №7.-p. 1018-1021.

109. Photoluminescence up-conversion in single self-assembled InAs/GaAs quantum dots / C. Kammerer at all. // Physical Review Letters. 2001. - V. 87, №20.-p. 207401.

110. Зегря Г.Г. Новый механизм оже-рекомбинации неравновесных носителей тока в полупроводниковых гетероструктурах / Г.Г. Зегря, В.А. Харченко // Журнал экспериментальной и теоретической физики. 1992. - Т. 101, № 1. — с. 327-343.

111. Photoluminescence upconversion in colloidal CdTe quantum dots / Xiaoyong Wang at all. // Physical Review B. 2003. - V. 68. - p. 125318.

112. Band alignment and photoluminescence up-conversion at the GaAs/(ordered)GaInP2 heterojunction / J. Zeman at all. // Physical Review B. -1997. -V. 55. p. R13 428-R13 431.

113. Мешков A.M. Об условии Герии и Мотта в механизме спектральной сенсибилизации / A.M. Мешков, И.А. Акимов // Журнал научной и прикладной фотографии и кинематографии. 1971. - Т. 16, № 3. - с. 223-225.

114. Агранович В.М. Перенос энергии электронного возбуждения в конденсированных средах / В.М. Агранович, М.Д. Галанин. М.: Наука, 1978.-384 с.

115. Безызлучательный перенос энергии электронного возбуждения / В.Л. Ермолаев и др. Л.: Наука, - 1977. - 312 с.

116. Ивлиев Ю.А. Вероятность суммирования электронных возбуждений при резонансном взаимодействии между примесными центрами / Ю.В. Ивлиев // Оптика и спектроскопия. 1969. - Т. 27, № 3. - с. 426-430.

117. Агабекян. A.C. О критериях применимости теории резонансной передачи энергии / A.C. Агабесян, А.О. Меликян // Оптика и спектроскопия. 1972. - Т. 32, № 2. - с. 288-295.

118. Кожушнер М.А. Теория индуктивно-резонансного переноса энергии в твёрдом теле / М.А. Кожушнер // Физика твёрдого тела. 1971. - Т. 13. № 9. -с. 2601-2608.

119. Кустов Е.Ф. Передача возбуждения между электронными уровнями примесных центров в кристаллах / Е.Ф. Кустов // Оптика и спектроскопия. -1972. Т. 32, № 2. - с. 323-330.

120. Давыдов A.C. Теория миграции электронного возбуждения в кристалле / A.C. Давыдов, A.A. Сериков // Известия Академии Наук СССР, серия физическая. 1973. - Т. 37, № 3. - с. 474-478.

121. Ермолаев B.JI. Некоторые следствия индуктивно-резонансной теории безызлучательных переходов / В.Л Ермолаев, Е.Б. Свешникова // Оптика и спектросокпия. 1997. - Т. 83, № 4. - с. 601-605.

122. Толстой М.Н. Безызлучательная передача энергии между редкоземельными ионами в кристаллах и стёклах / М.Н. Толстой // Спектроскопия кристаллов. Материалы второго симпозиума по спектроскопии кристаллов. — 1970.-с. 124-133.

123. Бруштейн К.Я. Теория индуктивно-резонансной передачи энергии в конденсированных средах при высоких температурах / К.Я. Бруштейн, М. А. Кожушнер // Физика твёрдого тела. 1971. - Т. 13, № 2. - с. 504 - 512.

124. Kellogg R.F. Н. Some aspects of dipole-dipole energy transfer / R.F. Kellogg // Journal of Luminescence. 1970. - 1,2. - p. 435-447.

125. Механизм безызлучательного пререноса энергии при обменно-резонансных взаимодействиях в конденсированной фазе / В.Л. Ермолаев и др. // В кн.: Молекулярная фотоника. Л.: Наука, 1970. - с. 44-69.

126. Femtosecond time-resolved energy transfer from CdSe nanoparticles to phthalocyanines / S. Dayal at all. // Apply Physics B. 2006. - V. 84. - p. 309315.

127. Ермолаев В.Л. Перенос энергии электронного возбуждения между органическими и неорганическими соединениями в растворах / В.Л. Ермолаев, B.C. Тачин // Известия Академии Наук СССР, серия физическая. -1973. Т. 37, № 3. - с. 513-521.

128. Мотт Н., Электронные полосы в ионных кристаллах / Н. Мотт, Р. Герни. Издательство иностранной литературы. - М. - 1950. - с. 270.

129. Акимов И.А., Международный конгресс по фотографической науке, секция Е 45 / И.А. Акимов. М. - 1970. - с. 260.

130. Шапиро Б.И. Окислительно-восстановительные реакции в процессах спектральной сенсибилизации / Б.И. Шапиро // Журнал научной и прикладной фотографии и кинематографии 1981. - Т. 26, вып. 3. - с. 208220.

131. Акимов И.А. Фотопроцессы в полупроводниках с адсорбированным красителем / И.А. Акимов, М.А. Горяев // Журнал физической химии. 1984. -Т.58, № 5. — с. 1104-1107.

132. Внешний фотоэффект с красителей, адсорбированных на ZnO, и механизм спектральной сенсибилизации / И.А. Акимов и др. // Доклады Академии Наук СССР, физическая химия 1967. - Т. 172, №2. - с. 371-374.

133. Акимов И.А. Исследование механизма передачи энергии в явлении спектральной сенсибилизации / И.А. Акимов, A.B. Шабля // Журнал научной и прикладной фотографии и кинематографии 1967. - Т. 12, № 6. - с. 459— 461.

134. Холмогоров В.Е. О природе светоиндуцированного сигнала э. п. р. в бромистом серебре, сенсибилизированном цианиновыми красителями / В.Е. Холмогоров, И.А. Акимов // Доклады Академии Наук СССР, физическая химия 1962. - Т. 144, №2. - с. 402-405.

135. Акимов И. А. Сб.: Элементарные фотопроцессы в молекулах / И. А. Акимов. М.: Наука. - 1966. - с. 397.

136. Теренин А. Н. Фотоника молекул красителей / А. Н. Теренин Л.: Наука, - 1967.-600 с.

137. Мейкляр П.В. О механизме спектральной сенсибилизации фотографических слоев / П.В. Мейкляр // Журнал научной и прикладной фотографии и кинематографии. 1992. - Т. 37, № 6. - с. 467-472.

138. Чибисов А.К. Первичные фотопроцессы в молекулах полиметиновых красителей / А.К. Чибисов, Г. В. Захарова // Журнал научной и прикладной фотографии 1995. - Т. 40, № 6. - с. 1-17.

139. Мейкляр П.В. Физические процессы при спектральной сенсибилизации фотографических слоев / П.В. Мейкляр // Журнал научной и прикладной фотографии и кинематографии.и 1990. - Т. 35, № 6. - с. 483-491.

140. Покровская К.И. О комплексных соединения полиметиновых красителей / К.И. Покровская, И. И. Левкоев, С. В. Натансон //"Журнал, физической химии-1956.-Т.30, № 1.-е. 161-171.

141. Покровская К.И. О реакции родацианинов с ионами серебра в растворе / К.И. Покровская // Журнал научной и прикладной фотографии и кинематографии 1959. - Т. 4, № 2. - с. 133-135.

142. Латышев А.Н. Оптические и электронные свойства серебряных центров и их роль в начальной стадии фотографического процесса в галогенидах серебра: автореф. дис.докт. физ мат наук. - Воронеж, 1983. -313 с.

143. Свойства атома серебра, адсорбированного на поверхности монокристаллов хлористого серебра / А.Н. Латышев и др. // Журнал научной и прикладной фотографии. 2003. - Т. 48, № 4. - С. 16-21.

144. Исследование фотолиза в хлориде серебра методами микроволновой фотопроводимости и фотостимулированной вспышки люминесценции / Е.П. Татьянина и др. // Конденсированные среды и межфазные границы 2003. -Т. %, № 4. - с. 429-434.

145. Фотостимулированная вспышка люминесценции и механизм люминесценции в галогенидах серебра / А.Н. Латышев и др. // Журнал научной и прикладной фотографии. — 2001. — Т. 46, № 5. с. 13-17.

146. Була В.Г. Исследование энергетического спектра электронных ловушек методом фракционного термовысвечивания / В.Г. Була, A.B. Ефименко, И.А. Тале, В.Ф. Туницкая // Журн. прикл. спектроскопии. 1975. — Т. 23, вып. 4. — с. 648-653.

147. Белоус В.М. Об эффекте перераспределения электронов по уровням локализации у серебряно-галоидных фосфоров и высвечивающем действии возбуждающего света / В.М. Белоус // Оптика и спектроскопия. 1961. - Т. 11,№3.-с. 431-433.

148. Белоус В.М. О влиянии термической обработки на формирование уровней захвата у хлористого серебра / В.М. Белоус // Оптика и спектроскопия. 1962. -Т. 13, № 3. - с. 412-415.

149. Белоус В.М. О природе и "взаимодействии" центров захвата в серебряно-галоидных фосфорах / В.М. Белоус // Журнал прикладной спектроскопии. 1966. - Т. 5, № 5. - С. 210-215.

150. Кушнир М.А. Расчет кинетики затухания фотостимулированой вспышки люминесценции хлорида серебра / А.Н. Латышев, М.А. Кушнир, В.А. Шунина; Воронеж. Гос. Ун-т. Воронеж, 1982. - 36 с. - Деп. В ВИНИТИ №1, №848-82.

151. Кюри Д. Люминесценция кристаллов / Д. Кюри. М.: Изд. ин. лит., 1961.-199с.

152. Киреев П.С. Физика полупроводников / П.С. Киреев. М.: Высшая школа, 1969.-290с.

153. Овчинников О.В. Фотостимулированные процессы и адсорбция атомов серебра на поверхности кристаллов хлористого серебра: автореф. дис. канд. физ.-мат. наук / О.В. Овчинников. Воронеж, 2001. - 170 с.

154. Латышев А.Н. О механизме люминесценции в хлористом и бромистом серебре с примесью йода / Латышев А.Н., О. В. Овчинников, М.С. Смирнов //

155. Конденсированные среды и межфазные границы. 2004. - Т.6, № 1.-е. 7074.

156. Латышев А.Н. Спектры поглощения атомов металлов, адсорбированных на поверхности монокристалла / А. Н. Латышев, Овчинников О.В., Охотников С.С. // Журнал прикладной спектроскопии 2003. - Т.70, № 6. -с. 721-724.

157. Формирование монодисперсных нанокластеров / С.С. Охотников и др. // Вестник ВГУ, серия физика 2004. - Т., № 1.-е. 33-38.

158. Антистоксова люминесценция твёрдых растворов AgClo^sIo.os / O.B. Овчинников, А.Б. Евлев, М.А. Ефимова, В.Г. Клюев, А.Н. Латышев, А.Н. Утехин, A.M. Холкина {A.M. Смирнова) II Журнал прикладной спектроскопии 2005. - Т. 72, № 6. - с. 738-742.

159. Механизм антистоксовой люминесценции галогенсеребряной эмульсии, сенсибилизированной красителем / A.B. Тюрин и др. // Оптика и спектроскопия. 2008. - Т. 104, № 2. - с. 237-244.

160. Горяев М.А. Фотопроцессы в гидриде алюминия с адсорбированным красителем / М.А. Горяев // Оптика и спектроскопия — 1980. Т. 49, № 6. - с. 1142-1147.

161. Латышев А. Н. / А.Н. Латышев // Актуальные проблемы фото- и радиационной физико-химии твердых кристаллических неогранических веществ. Научные обзоры. Кемерово: Кузбассвузиздат; 2004. с. 179.

162. Метод определения спектров ионизации монодисперсных адсорбированных на поверхности ионно-ковалентных кристаллов кластеров благородных металлов / А.Н. Латышев и др. // Приборы и Техника Эксперимента. 2004. - № 6. - С. 119-124.

163. Феофилов П.П. Кооперативные оптические явления в кристаллах / П.П.Феофилов // Материалы IV зимней школы по физике полупроводников. -1970.-с. 441-470.

164. Декстер Д.Л. Новые исследования сенсибилизированной люминесценции и переноса энергии в твердых телах / Д.Л. Декстер // Известия Академии Наук СССР. Серия физическая 1973. - Т.37, №2. - с. 257-261.