Моделирование процессов модификации поверхности и образовании скрытого изображения в микрокристаллах галогенидов серебра тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.04 ВАК РФ

гга ОД

на правах рукописи

СВИСТУНОВА Валерия Владимировна

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ МОДИФИКАЦИИ ПОВЕРХНОСТИ И ОБРАЗОВАНИЯ СКРЫТОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ В МИКРСКРИСТАЛЛАХ ГАЛОГЕНИДОВ СЕРЕБРА

/специальность 02.00.04-Физическая химия/

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Кемерово 1998

Работа выполнена на кафедре экспериментальной физики Кемеровского государственного университета. Научный руководитель: Колесников Лев Васильевич,

д. ф.-м. н., доцент

Официальные оппоненты:

Войдеховский Александр Васильевич, д. ф.-м. н., профессор, Москинов Виталий Алексеевич, д. т. н., профессор , чл.-корр. РАЕН Ведущая организация: Воронежский государственный университет.

Защита состоится 15 мая 1998 года в 10 часов на заседании Совета по защите диссертаций

Д.064 .17 .01 в Кемеровском государственном

университете в зале заседания Совета (650043, г. Кемерово, ул. Красная, 6)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кемеровского государственного университета

Автореферат разослан 10 апреля 1998 г.

Ученый секретарь Совета Д.064.17.01,

п

к.х.н., доцент /\Чу1 Б.А.Сечкарев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Галогенида серебра на протяжении ряда лег остаются основными соединениями при производстве фотографических систем регистрации информации. Известно, что основные стадии фотографического процесса протекают на поверхности микрокристаллов (МК) галогенидов серебра, но при этом зависят от их объемных свойств. Поэтому свойства поверхности и объема МК определяют основные, характеристики фотоматериалов: эффективность образования центров скрытого изображения (СИ), уровень вуали и др. Галогениды серебра обладают высокой по сравнению с другими широкозонныш кристаллами ионной проводимостью, зависящей от таких факторов, как размер МК, условия синтеза, состав поверхности.

Однако до настоящего времени нет систематического анализа состояния поверхности МК, последовательной модели формирования поверхностного заряда и слоя пространственного заряда, хотя характеристики двойного электрического слоя широко используются для описания свойств низкоразмерных фотографических систем на всех стадиях синтеза, химического созревания, адсорбции фотографически активных веществ и освещения. Согласно существующим моделям, процесс формирования СИ при поглощении света описывается с помощью последовательности реакций с участием электронов, дырок и межузельных ионов серебра. Поэтому особенности ионного переноса в МК АёНа! теоретически и экспериментально исследуются во многих лабораториях с целью установления взаимосвязи между условиями приготовления фоторегистрирующих систем и их характеристиками. При

этом работы, посвященные математическому моделированию перечисленных процессов, особенно с использованием характеристик реальных эмульсионных Ж, практически отсутствуют. Это касается и последовательного моделирования состояния поверхности в различных условиях синтеза, до и после освещения, расчета ионной проводимости и эффективности формирования СИ. Перечисленное определяет актуальность рассматриваемой в работе проблемы и практическую значимость поставленных задач.

Цель работы. В рамках предложенной в работе модели модификации поверхности и образования собственных дефектов в приповерхностной области МК галогенидов серебра получить и сравнить с экспериментом расчетные зависимости концентрации межузельных ионов серебра от размеров и огранки МК, температуры, изменения ионного равновесия в растворе при синтезе; исследовать влияние ионной проводимости на эффективность образования СИ; взаимосвязь структуры и состава кристалла со спектрами диэлектрических потерь; проанализировать изменение свойств поверхности МК при фотолизе.

Научная новизна работы. ""Впервые проведено моделирование процесса модификации поверхности МК А£йа1 и формирования слоя пространственного заряда. Показано, что:

-различие в энергиях образования собственных дефектов на поверхности и в объеме Шив энергиях активации миграции катионных вакансий и межузельных ионов серебра являются необходимыми условиями формирования двойного слоя в галогенидах серебра; -полученные характеристики ионного переноса в МК галогенидов серебра

согласуются с экспериментальными, если принять, что на поверхности присутствуют низкокоординировзнные ионы-дефекты типа излом ступени, и энергия образования нары дефектов Френкеля различна в объеме и в приповерхностных слоях;

-эффективность процесса образования СИ увеличивается с уменьшением до определенного предела концентрации мекузельных ионов серебра; -отношение концентраций серебра к концентрации брома на изломах ступени на поверхности МК снижается во время фотолиза в результате концентрирования серебра; величина изменения данного отношения зависит от энергии образования межузельных ионов и интенсивности света.

Практическая значимость-' работы. Предложенная модель модификации поверхности и. образования двойного слоя в кристаллах галогенидов серебра может использоваться при анализе состояния поверхности в фотографических и других системах. Результаты по формированию СИ и модификации поверхности могут быть рекомендованы для использования при оптимизации характеристик фотоматериалов.

Личный вклад автора заключается в непосредственном участии в обработке и обсуждении результатов по измерению ионной проводимости в МК Д§ра1, написании и отладке всех использованных программ, выполнении всех расчетов, представленных в диссертации, в совместном с научным руководителем обсуждении полученных результатов.

Защищаемые положения -модель формирования слоя пространственного заряда в Ж галогенидов серебра;

-установленные закономерности изменения концентрации мекузельных ионов серебра в приповерхностной области МК в зависимости от температуры, размера и габитуса МК, энергии образования дефектов Френкеля в приповерхностном слое и различия в параметрах переноса компонентов пары Френкеля;

-связь эффективности образования СИ с величиной ионной проводимости в МК галогенидов серебра;

-результаты моделирования оптической модификации поверхности Ж.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на Международных конференциях по фотографической науке (Рочестер, 1994, Вашингтон, 1995, Миннеаполис, 1996, Кембридж, 1997, США), на Международной научной конференции "Радиационные гетерогенные процессы" (Кемерово, 1995), на Международном симпозиуме по фотографической науке (Москва, 1997).

Публикации. По результатам диссертации опубликовано 19 работ. Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы. Работа содержит 183 страницы машинописного текста, 54 рисунка, 27 таблиц. Список литературы включает 114 наименований.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ В первой главе приведен обзор и анализ теоретических работ, посвященных структуре и механизмам образования двойного электрического слоя в Ж галогенидов серебра, существование которого связывают либо с разностью энергий образования компонентов Френкелевской пары, либо с наличием ограниченного количества особых

мест на поверхности МК. Теоретические работы в основном посвящены решению уравнения Пуассона и определению средней концентрации дефектов в МК различного размера и огранки. При этом предполагается, что энергия образования пары Френкеля в объеме и в приповерхностной области одинакова. Анализируются результаты теоретических работ, согласно которым для поверхности (100) характерна периодическая структура, формирующаяся в процессе рамплинга и релаксация кристаллической решетки вблизи поверхности. Систематизированы обширные экспериментальные данные по величине ионной проводимости, поверхностного потенциала, энергий образования Френкелевских дефектов, а также экспериментальные оценки таких величин, как подвижность, время жизни, тепловая скорость, сечение захвата основных носителей заряда в МК А£йа1.

Рассмотрены современные атомистические модели образования СИ, в которых рост центров СИ описывается как результат взаимодействия межузельных ионов серебра и фотогенерированных электронов и дырок с термическими и структурными дефектами в МК АзНаХ. Отмечено, что почти все авторы сходятся во мнении, что рост центров СИ идет либо за счет поочередного присоединения электронов и межузельных ионов серебра к растущему центру, либо центр СИ увеличивается путем агрегации нейтральных подвижных атомов серебра. Особое внимание уделено работам, посвященным математическому описанию процесса образования ' СИ, и описанию влияния ионной проводимости на чувствительность МК.

В заключении выделены проблемы, требующие своего развития с

учетом экспериментальных результатов последних лет, что позволило сформулировать основные цели и задачи работы: -используя экспериментальные данные, развить теоретические представления о механизме формирования поверхностного заряда; -получить расчетные зависимости характеристик слоя пространственного заряда и концентрации собственных дефектов от состава поверхности, размеров и габитуса Ж; изменение характеристик поверхности при фотолизе.

Во второй главе рассмотрен механизм образования собственных

дефектов в МК с участием активных мест поверхности типа излома

ступени (так называемые дефекты типа "kink"), обладающих либо

+1 /? /о

положительным, либо отрицательным зарядом (Agjj- , Вг^ ), на которых возможно раздельное образование компонентов пар Френкеля: межузельных ионов серебра Agt и катионных вакансий

где г-межузельное положение, и-узел решетки. Очевидно, что перераспределение дефектов в приповерхностной области будет зависеть от соотношения, энергий миграции межузельных ионов и катионных вакансий. В этом состоит основная причина разделения избыточных дефектов, генерированных вблизи поверхности. Можно выделить низкокоординированные и высококоординированные положения для ионов на поверхности и сопоставлять изменения поверхностного заряда и слоя пространственного заряда с определенным типом дефектов.

Для изложенной модели неявным методом Эйлера решена система

обыкновенных дифференциальных уравнений. Найдены временные зависимости изменения концентраций межузельных ионов серебра п^, кати-онных вакансий Пу и отношения отрицательно и положительно заряженных дефектов типа "kink" на поверхности Ж: Hab=na/nb. Показано, что время установления равновесия зависит от соотношения энергий миграции дефектов. Получены зависимости равновесной концентрации межузельных ионов серебра от энергии поверхности, причем исследовалась зависимость от начального количества положительных изломов ступеней па(0) и от энергии образования межузельных ионов серебра на поверхности g®. Показано, что во всех случаях с увеличением па(0) наблюдается рост концентрации Ag£ с последующим насыщением при пороговой величине па, уменьшающейся при увеличении g®.

На основании полученных данных сделано заключение, что разницу в величине проводимости и в отношении Nab b.MK,_AgBr кубического и октаэдрического габитусов в равновесном состоянии можно объяснить различием как в количестве исходных генерационноактквных мест на поверхности, так и в величине энергии образования дефектов (рис.1). При изменении g® в пределах от 0.3 до 0.45 эВ и постоянном значении па(0) концентрация межузельных ионов в Ж изменяется от 2 до 3000 частиц, что соответствует экспериментальным величинам для Ж AgBr кубического и октаэдрического габитуса размером 0.3 мкм. Расчетные данные коррелируют с экспериментальными, полученными методами внешней фогоэмиссии и фотоэлектронной спектроскопии, согласно которым при уменьшении величины pAg раствора хранения (уменьшении ф наблюдается увеличение концентрации ионов Вг~ на поверхности Ж.

Вычислены значения проводимости и энергии активации Еа ионной проводимости, величина Еа при разных значениях параметров лежит в пределах 0.35-0.5 эВ и увеличивается с увеличением что согласуется с результатами, полученными методом диэлектрических потерь.

Таким образом показано, что разница в энергиях образования дефектов Френкеля на поверхности и в объеме, энергиях миграции собственных дефектов приводит к формированию в МК слоя пространственного заряда.

В третьей главе в рамках вышеописанной модели рассмотрено стационарное состояние МК, характеризующееся минимумом свободной энергии. С учетом уравнения электронейтральности получены выражения для концентраций собственных дефектов:

Тр1а-па)

ехр

~иг~

ехр

е(Ф(г)-Ф8)'

ТГ

(3)

= N

ехр

«Л

ехр

Ге(Ф(г)-Фа)'

ШГ

(4)

где И-число узлов решетки, И'-число междоузлий, Н , число катионных и анионных поверхностных узлов, gi, - энергии образования межузельных ионов серебра и катионных вакансий. Принято, что г^« Г, гу< N. где энергии образования

положительно и отрицательно заряженных дефектов на поверхности, концентрации которых па и.пь связаны между собой:

С учетом того, что потенциал в объеме кристалла Фд равен нулю, для поверхностного потенциала Ф8 получено выражение:

в е

KF 2ё

In 2 - Р In

(6)

Зависимость энергии образования пары Френкеля от расстояния г до поверхности описывалась выражением (7), в котором Ад-характерная толщина искаженного приповерхностного слоя, а величина ^ равна разнице энергий образования пары Френкеля в объеме большого кристалла и на поверхности МК конечного размера ¿Ц.

gf(r)= gj- 6g exp

(R-г) ТГ

(T)

Для Ж AgBr в виде сферы; радиуса R численно решено уравнение Пуассона, найден профиль распределения потенциала и концентрации собственных дефектов в Ш п±(г) и Пу(г). При расчетах задавалось соотношение N^i^/n^, средние концентрации г^ и п^ в Ж получали усреднением го объему. По величине напряженности поля на поверхности

V Щ 58 Ш-0 (na~V и Nai) вычислялись значения па и п^:

п».

2Eg s s0

na=nb-Nab

(9)

е(1-КаЬ)

Определены средняя концентрация межузельных ионов и катионных вакансий в Ж в зависимости от температуры, энергии образования и количества поверхностных дефектов, размера и габитуса Ж.

Показано, что средняя концентрация межузельных ионов экспоненциально убывает с увеличением энергии образования

френкелевской пары и возрастает по тому же закону с увеличением g¡{. Значения поверхностного потенциала Ф3, поверхностной плотности заряда а8 и концентрации г^ для МК без релаксированного приповерхностного слоя ^=0) приведены в таблице 1. Концентрации поверхностных дефектов обоих типов па и п^ при разных значениях параметров имеют величину =г1015- 1016 1/м2.

На рисунке 2 представлены зависимости средней концентрации межузельных ионов от размера МК. Теоретические кривые при указанных значениях gг, gJC довольно хорошо совпадают с экспериментальными

Таблица 1. Зависимость поверхностного потенциала Ф , поверхностной плотности заряда о8 и концентрации п^ от энергии образования пары Френкеля и энергии для МК радиусом й=0.1 мкм, Т=300 К, 1^=0.95.

ЭВ Ф8. ЭВ од, кл/м2 п1, 1/м3

0.9 0.2 -0.208 -0.142 10~2 2.68 1023

1.0 0.2 -0.208 -0.490 10~3 9.19 1022

1.1 0.2 -0.208 -0.146 10"3 2.74 1022

1.2 0.2 -0.208 -0.334 10~4 6.25 Ю21

0.9 0.10 -0.108 -0.146 10~3 1.74 1022

0.9 0.14 -0.148 -0.390 10"3 4.95 1022

0.9 0.18 -0.188 -0.941 10~3 1.24 1023

полученными методом диэлектрических потерь для кубических и октаэдрических МК А^г.

Наряду с проводимостью вычислена энергия активации ионной проводимости Е&. Величина Еа оказалась близкой к экспериментальным значениям и уменьшается при уменьшении размера МК. В соответствии с выбранной моделью это означает, что с увеличением размера Ж увеличивается эффективная энергия образования пары Френкеля. При этом увеличение значения Ад (формула 7) приводит к уменьшению разницы в энергиях активации для Ж малого и большого размеров, но в любом случае расчетные зависимости п^ от размера меняются в меньших пределах, чем экспериментальные. Это, вероятно, связано с тем, что реальные Ж не являются идеальными сферами.

Для моделирования проводимости Ж А§Вг(111), для которых в эксперименте наблюдается два пика в спектрах диэлектрических потерь, учитывалось изменение энергии образования пары Френкеля по (7). При анализе результатов появление низкочастотного пика связывалось с проводимостью, которая определяется движением межузельных ионов серебра в объеме Ж (ГПК-решетка, концентрация п^у), а высокочастотного- в приповерхностном слое (концентрация п1з). Найдены зависимости средних концентраций п1у и п^ от температуры, концентрации поверхностных дефектов, размера и габитуса Ж, разницы энергий Показано, что величины п1у и п1з зависят от

толщины приповерхностной области и совпадают, как и в эксперименте, при значении А3г4 10"8 м.

Концентрация межузельных ионов п1у всегда уменьшается при

Таблица 2. Энергия активации, вычисленная с помощью обсуждаемой модели при ¿^=1 эВ, £§=0.9 эВ, £^=0.225 эВ, N^=0.95 для МК размером й=0.1 мкм с разной толщиной приповерхностной области А .

Ад, М Е|, ЭВ ЕI, эВ а Е!~Е1> эВ

1.6 Ю-9 0.356 0.297 0.059

1 ю-8 0.328 0.291 0.037

5 Ю-8 1 0.304 0.275 0.029 1

увеличении размера МК. Концентрация межузельных ионов в приповерхностной области либо увеличивается с увеличением радиуса МК

И (А3=10~9 м, Аа=5 10~9 м), либо от И не зависит (Ад=10~8 м, Ад=2

-я я -я

Юм), либо уменьшается с увеличением И (А3=4 Юм, А3=б 10 м)

(рисунок 3). Экспериментально найдено, что проводимость МК

А§Вг(111), рассчитанная по высокочастотному пику в спектре

диэлектрических потерь, не зависит от размера МК, тогда как

проводимость, дающая низкочастотный пик, уменьшается при увеличении

размера. Поэтому для величины А8 представляются разумными значения

10~8- 2 10~8 м.

Найденные значения энергии активации для приповерхностной 'Е® и объемной Еа проводимости приведены в таблице 2 и хорошо согласуются с экспериментальными значениями.

Экспериментальная зависимость ионной проводимости от величины

ионного равновесия в растворе имеет максимум при рАя=8 как для МК А^г(ЮО), так и для А$г(111). При изменении pAg вследствие адсорбнда ионов из раствора изменяется соотношение серебра к брому на поверхности МК. Если предположить, что концентрация ионов серебра на поверхности прямо пропорциональна их концентрации в растворе, тогда увеличение величины рА§ приводит к уменьшению значения и, соответственно, к уменьшению концентрации межузельных ионов (рисунок 4), что. соответствует экспериментальным данным при рА§<6 и рА§>9. В промежуточной области изменения pAg согласие с экспериментом получается, если принять, что энергия образования пары Френкеля в этой области изменяется вследствие модификации поверхности.

Четвертая глава посвящена-''моделированию процесса образования скрытого изображения (СИ), в частности, выяснению влияния ионной проводимости на эффективность процесса образования СИ. При расчетах использовался метод Монте-Карло, который является одним из методов решения жестких систем ОДУ. Во время фотолиза изменяется электронно-ионное равновесие в МК, поэтому в систему реакций, предложенных в [1] для моделирования процесса образования СИ, наш добавлены реакции (1) и (2) генерации дефектов по Френкелю. Если электроны в зоне проводимости и дырки в валентной зоне; е^, электроны и дырки, захваченные на ловушки; Те, Т^- ловушки электронов и дырок; Вг-атомы брома на поверхности; Вг2~молекулы Вг2; Ag-aтoм серебра; Ая2, Ag4-клacтepы серебра из двух, трех и четырех атомов, то используемая система реакций выглядит следующим образом:

1. to>—>ef + hf 2. ef + Te <—>et

3. hj + Th <—>ht 4. ht + V^ <~>Br

5. + ~>реком0инация 6. et + —>рекомбинация 7. Br+Br <~>Br2 8. Br2 —поглощение

9. Ag£ + et —> Ag 10. Ag —> Ag^ + ef

11. Ag + et + kg\ —>Ag2 12. Ag2 —> Ag + ef + Agj 13. Agg + et + Ag^ —>Ag3 14. Ag3 + ej + Ag\ —>Ag4 15. AgJ1/2+Z <—>AgJ + Br^1/2 16. Br^t/2 +U <-> Ag£1/2 + Y^ 17. Ag^ + Vj^ — >рекомбинация

Обнаружено, что концентрация собственных дефектов в МК во время фотолиза зависит от интенсивности падающего света, то есть от соотношения времени. установления равновесия в ионной подсистеме и времени образования и захвата фотоиндуцированных электронов. Получены кривые невзаимозаместимости (рис.5) при различных значениях начальной концентрации межузельных ионов серебра (энергии образования межузельных ионов). Определены концентрации межузельных ионов серебра, при которых возникает невзаимозаместимость при высоких и низких освещенностях. Найдено, что во всем диапазоне изменения интенсивности света чувствительность увеличивается при уменьшении концентрации Ag^. Получены временные зависимости концентраций частиц, участвующих в процессе образования СИ, во время и после экспозиции, анализ которых показал, что увеличение начальной концентрации ионов AgJ вызывает рост большого числа атомов Ag, что ведет к дисперсности центров СИ. Отсюда сделан вывод, что существуют критические значения ионной проводимости, при которых уменьшается

эффект невзаимозаместимости и обеспечивается высокая эффективность образования СИ.

В пятой главе рассматривается изменение стехиометрии поверхности АвВг, происходящее во время фотолиза. Модель, описывающая процесс, основывается на следующих предположениях: активные места поверхности, обладающие дробным зарядом, служат одновременно как центрами рекомбинации электронов и дырок, так и местами образования поверхностных центров скрытого изображения. В процессе фотолиза на поверхности МК происходит генерация дополнительного количества межузельных ионов серебра, расходующихся на образование центров СИ, рост на поверхности серебряных центров, блокирующих активные места Ag^''/2 и захват дырок на отрицательно заряженные дефекты типа "Мпк". Эти три процесса приводят к изменению стехиометрии поверхности.

Показано, что величина снижается во время фотолиза при любой интенсивности света и энергии образования межузельных ионов серебра (рис.б). Разница между темновым значением и величиной, устанавливающейся после фотолиза, увеличивается при увеличении интенсивности света и при уменьшении концентрации межузельных ионов серебра.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ РАБОТЫ

1. Предложен механизм образования собственных дефектов в МК А^На! с

участием активных мест поверхности- положительно и отрицательно

+1/7 -1/?

заряженных дефектов типа изломов ступеней Ag£i, Вгк , на которых возможно раздельное образование компонентов пар Френкеля:

межузельных ионов серебра и катионных вакансий У^. Вследствие разницы в энергиях образования пары Френкелевских дефектов на поверхности и в объеме и в энергиях миграции межузельных ионов серебра и катионных вакансий, формируется приповерхностная область, обогащенная межузельными ионами, положительный заряд которой компенсируется отрицательным зарядом поверхностных дефектов.

2. Равновесная концентрация межузельных ионов серебра в Ж зависит от начального количества дефектов типа положительно заряженных изломов ступеней на поверхности па(0) и энергии образования межузельных ионов Показано, что увеличение па(0) сначала ведет к росту концентрации А^, затем при определенном пороговом значении

П а

па, зависящем от концентрация межузельных ионов от па(0) не зависит.

3. Отношение числа положительно заряженных к числу отрицательных изломов ступеней на поверхности при изменении энергии образования межузельных ионов от 0.34 эВ до 0.42 эВ меняется в пределах от 0.2 до 1, а концентрация межузельных ионов серебра при этом соответствует экспериментальной для AgBr(100) и АйВг(111).

4. Получены выражения для концентраций собственных дефектов и У^ в Ж и поверхностного потенциала в зависимости от энергий образования дефектов и концентрации дефектов на поверхности. Найден профиль концентраций собственных дефектов и потенциала в Ж в предположении, что энергия образования пары Френкеля зависит от расстояния г до поверхности Ж.

5. Показано, что расчетные зависимости проводимости и энергии

активации ионной проводимости от размера МК соответствуют экспериментальным в случае увеличения эффективной энергии образования пары Френкеля с размером МК.

6. В предположении, что вблизи поверхности в Ж существует искаженный слой, в котором энергия образования пары Френкеля меньше, чем в объеме и зависит от расстояния до поверхности МК, найдена средняя концентрация межузельных ионов серебра в объеме п1у и в данном слое п^д, что позволило предложить объяснение наличия двух пиков в спектрах диэлектрических потерь Ж А§Вг(111). Показано, что при определенной толщине приповерхностного слоя, зависимость объемной и приповерхностной концентрации межузельных ионов от размера МК соответствует найденной экспериментально для Ж А^Вг(111).

7. Показано, что невзаимозаместимость при высоких и низких освещенностях возникает при определенных концентрациях межузельных ионов серебра. Найдено, что эффективность образования СИ увеличивается при уменьшении темновой концентрации межузельных ионов серебра вследствие уменьшения числа центров СИ. Сделан вывод, что существует оптимальное значение ионной проводимости, при котором отсутствует невзаимозаместимость и обеспечивается максимальная эффективность образования СИ.

8. Показано, что отношение концентраций положительных и отрицательных дефектов типа излома ступени на поверхности МК снижается во время фотолиза при любой интенсивности света и энергии образования межузельных ионов серебра. Разница между темновым значением и величиной, которая устанавливается после фотолиза,

увеличивается при увеличении интенсивности света и при уменьшении концентрации мекузельных ионов.

ЛИТЕРАТУРА

1. Hamilton J.P. Toward a quantitative latent image theory // Photogr.Sci.Eng. - 1932. - V.26.N.6. - p.263-269.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Колесников Л.В., Караченцев В.Г., Сергеева И.А., Свистунова В.В., Федорова Н.М. Зависимость фазового состава и ионной проводимости МК AgBr от размеров.//Физика и химия рыхлых и слоистых кристалл, структур: Тез.докл. 11 Всес.шк-сем.,19-26 сентября 1988 г.-Харьков, 1988. - С.170.

2. Колесников Л.В., Караченцев В.Г., Сергеева И.А., Свистунова В.В. Зависимость ионной проводимости ЭМК AgBr(100) от размеров и рВг//Физика диэлектриков: Тез. докл. .VI Всес. конф., 16 ноября 1988 г. -Томск, 1988. -С. 33-34.

3. Колесников Л.В., Караченцев В.Г., Сергеева И.А., Свистунова В.В. Исследование ионной проводимости AgBr методом диэлектрических потерь //Спектроскопия жидкостей и кристаллов: Сб. науч. трудов КемГУ.-Кемерово, 1989.-С.90-98.

4. Kolesnlkov L.V., Karachentsev V.G., Sergeeya I.A., Svistunova V.V. Dielectric loss spectra nature of emulsion grains AgBr(111) at different pBr // Intern. Cong, of Phot. Sci.: Proceed, of the intern Cong. 15-19 October 1990 y.-Beijing, China, 1990.-P.187- 188.

5. Свистунова В.В..Колесников Л.В. Моделирование процесса образования СИ методом Монте-Карло //-Деп. в ВИНИТИ РАН. 10.03.92, N

2762- В92.

6. Свистунова В.В. Моделирование методом Монте-Карло изменения состава поверхности при фотомодификации //Физика и химия конденсированного состояния: Межвуз. бб. науч. трудов КемГУ. Кемерово. -1993. -С.69-79.

7. L.V. Kolesnikov, I.A. Sergeeva, V.V.Svistunova. On the nature of the surface charge and dielectric relaxation. Correlation between the Ionic conductivity and photographic process in silver halide microcrystals //IS&T's 47th Intern. Conf., The Physics and Chemistry of Imag.Sci.: Proceed of Int.Conf. 15-20 May 1994.-Rochester, New York, USA, 1994. -V.1.- R.221-223.

8. Свистунова В.В. Колесников Л.В. Анализ взаимосвязи чувствительности и темновой ионной проводшости методом компьютерного моделирования, // ЖНиПФ. 1995. N5. С. _

9. V.Svistunova, L.7. Kolesnikov. Analysis of the correlation between the sensitivity and properties of AgBr microcrystals by computing simulation //IS&T's 48th Intern. Conf. of Phot.Sci.: Proceed of Int.Conf. 7-11 lay 1995.- Washington D.C. USA, 1995.-V.1-P. 237-238.

10. Свистунова В.В, Колесников Л.В. Моделирование влияния ионной проводимости на эффективность образования СМ.// Радиационные гетерогенные процессы: Тез.докл.Межд.научн. конф. Кемерово, 1995. -С.102.

11. Свистунова В.В., Френкель Т.О., Колесников Л.В. О механизме формирования двойного слоя в галогенидах серебра //Радиационные гетерогенные процессы: Тез.докл.Межд.научн.конф. Кемерово,1995.

-С.103-104.

12. V.V. Svistunova, L.V. Kolesnikov. Optical modification oi AgBr surface by the computing simulation //IS&T's 49th Intern. Ooni. of Phot.Sci.: Proceed of Int.Ooni. 19-24 May 1996.- Minneapolis, Minnesota, USA, 1996-V.1- P.136-138.

13.Svistunova V.V..Frenkel T.Yu..Kolesnikov L.V. The double layer in silver halides//IS&T's 49th-Int.Conf.of Phot.Sci.: Proceed of Int. Oonf. 19-24 May 1996.-Minneapolis, Minnesota,USA,1996-V.1.-P.132-133. U.Guzenko A.P.,Kolesnikov L.V..Mileshin I.V.,Sergeeva I.A.,Svistunova V.V..Zvidentsova N.S., Prenkel T.Yu. Surface relaxation and micro- crystal properties //Mater.13th ISRS, Simp. 8-12.09.96, Hamburg-P.342.

15. В.В.Свистунова, Л.В.Колесников. Моделирование оптической модификации поверхности AgBr. //ЖНиПФ, 1997, N2, с. 10-15.

16. Svistunova V.V., Frenkel T.Yu., Kolesnikov L.V. Model of subsurface area in silver halides. OIS&T, 27-30 August 1997, Moscow 1997. -V.3347. -P.364-369.

17. В.В.Свистунова, Т.Ю.Френкель. Влияние структуры поверхности на двойной слой в AgBal // ЖЕМ1Ф. 1998. -Т.43. -N1. -С.18-25.

18. В.В.Свистунова, Т.Ю.Френкель. Кинетика образования пар Френкеля с учетом состояния поверхности Ж AgHal.//ЖНИПФ. 1998. Т.43, N1. С.29-33. • '

19. Svistunova V.V., Frenkel T.Yu. Model of Subsurface Area in Silver Halides //IS&T's 50th Intern. Conf. of Phot.Sci.: Proceed of Int.Conf. 7-11 May, 1997.- Cambrige, USA, 1997.-V1.- P.356.

1.20 —I

!

0.30

0.40

Gi, эВ

Рис.1. Отошешге концентраций серебра и брома Nab на поверхности МК в зависимости от энергии образования межузелыпда ионов Gi при различных начальных значениях концентрации поверхностных дефектов типа излома ступени Na(0).

о Эксперимент

- 1 Gk=0.225 эВ, Gf=l эВ, dg=0

\ + Gi=0.22 эВ, Gf-1 эВ, dg=0

5

2

о

Чч

Я, мхи

Рис.2. Зависимость концентрации межузельных ионов от размера МК. Расчетные кривые при ^Ъ=0.95, Т=300 К. Экспериментальные данные получены для А§Вг(100) по измерениям ионной проводимости методом диэлектрических потерь.

,3

'й

/

Аз=1е-9 м

-в- А.ч==5е-9 м

ф А8=1е-8ы

Аз=2с-8м

+- Ар—1с-8 м

--Д Аэ^ве-в м

■ ,0......а......-а.......&......виИ.....

-о й

I

02

4 0Е*23 —

03

Рис.3. Зависимость поверхностной проводимости от размера МК для разной толщины приповерхностной области. Т=300 К, Ск=0.15 эВ, эВ, ЯаЬ=0.9.

я

+ СЯ-0.9 эВ

о ОРЮ.95 эВ

в ОМ.ОэВ

0£=1.05 эВ

амл эв

01

I

1 г

ЯаЪ

Рис.4. Зависимость средней концентрации межузел ь-ных ионов серебра в МК от отношения концентраций серебряных и бромных дефектов на поверхности при различных знамениях энергии образования пары Френкеля С£ Размер МК Я=0.1 мкм, СГ=0.95 эВ, Т=300 К,

4.00 —I

з.оо —

1.00 ■

л—r i—i—i—i—i—i—i—i

0123458789 10

bg(I)

Рис.5. Кривые невзашозаместимости приразличных значениях энергии образования межузельных ионов Gi.

-О

g 0.50 -

9 /

• .

d

.....е. м

o-.tr

темновое значение

после засветки

& посте релаксации

"I-j-r-

0.32

0.36 0.40

Gir эВ

Рис.б. Зависимость отношения концентраций серебра и брома на поверхности МК Nab от величины энергии образования межузельных ионов серебра Gi в темноте, после освещения и после релаксации при интенсивности света 1=1Е10 фотон/(МК с).