Структурные превращения на поверхности синтетических и природных силикатов, инициируемые инфракрасным лазерным излучением тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.21 ВАК РФ

Введение.

Глава I. Исследование структурных изменений, происходящих в твердых силикатах при воздействии С02 лазера.

§ 1. Исследование лазерного разрушения минералов группы кварца и силикат содержащих минералов и горных пород.

§ 2. Исследование структурных изменений, происходящих в природных силикатах при лазерном воздействии, методом инфракрасной спектроскопии.

§ 3. Фотохимическое выжигание спектральной линии в ИК спектрах отражения силикатов при инфракрасном импульсном воздействии.

§ 4. Выжигание спектральной линии в инфракрасном спектре отражения монокристаллического а-кварца.

§ 5. Выжигание провала в инфракрасном спектре отражения кварцевого стекла.

§ 6. Анализ процессов, происходящих при инфракрасном лазерном воздействии на силикаты.

Глава II. Спектроскопическое исследование лазерного факела на поверхности силикатов.

§ 1. Спектроскопическое исследование лазерного факела на поверхности плавленого кварца и силикатных минералов.

§ 2. Измерение температуры различных зон лазерного факела.

§ 3. Анализ процессов образования лазерного факела.

Глава III. Изучение дефектов, возникающих в структуре кварца, при воздействии на него излучения СОг лазера.

§ 1. Спектры электронного парамагнитного резонанса монокристаллического кварца, облученного С02 лазером.

§ 2. Природа парамагнитных центров в кварце, облученном СО лазером.

§ 3. Дефекты структуры и фотолюминесценция кристаллического и стеклообразного диоксида кремния, облученного СО2 лазером.

§ 4. Суперлюминесценция на дефектных центрах, созданных на поверхности кварца и других силикатов облучением С02 лазера.

Глава IV. Химические превращения, происходящие на поверхности силикатов при инфракрасном лазерном воздействии.

§ 1. Селективный разрыв связи и селективная возгонка двуокиси кремния при лазерном воздействии на силикатные соединения.

§ 2. Лазерно-индуцированное обогащение и восстановительные процессы в природных силикатах.

§ 3. Изменения химического состава поверхности циркона (ZrSi04) и электронного состояния атомов циркония, инициируемые инфракрасным лазерным излучением.

§ 4. Роль тепловых процессов при лазерном обогащении силикатов.

§ 5. Лазерно-стимулированные реакции на поверхности кварца.

Глава V. Исследование изменения магнитных свойств железистых кварцитов, облученных СО2 лазером.

§ 1. Изменение намагниченности железистых кварцитов, подвергшихся инфракрасному лазерному воздействию.

§ 2. Исследование изменения валентного состояния ионов железа в железистых кварцитах, облученных СО2 лазером, с помощью метода ядерного гамма резонанса (ЯГР).

Данная работа является исследованием в области физики взаимодействия инфракрасного (ИК) лазерного излучения большой

Г Л Л мощности (плотность мощности 10-10" Вт/см ) с непрозрачными для этого излучения твердыми телами. Исследования в этой области весьма актуальны, т.к. РЖ лазеры большой мощности находят все большее применение в промышленных технологических процессах резки и декомпозиции материалов, сварке и упрочнении металлов, отжиге полупроводников и многих других процессах.

В качестве объектов исследования выбраны силикаты - наиболее распространенные в земной коре химические соединения. Силикаты имеют интенсивную полосу ИК поглощения в области частоты излучения СОг лазера, что обеспечивает эффективное поглощение ими лазерного излучения.

Изучение закономерностей лазерно-индуцированных структурных и химических превращений на поверхности сложных многокомпонентных природных силикатов, и в частности наиболее представительного класса минералов - алюмосиликатов, будет способствовать созданию новых технологий переработки широко доступного и дешевого минерального сырья, в том числе и решению важнейшей задачи переработки сырья -прямого разделения кремния и алюминия, а также других элементов, минуя промежуточные стадии переработки. Результаты структурно-спектроскопического исследования силикатов, подвергшихся ИК лазерному воздействию, могут быть использованы для разработки новых технологий в микро- и оптоэлектронике а также в различных планарных технологиях.

Работы в области изучения воздействия ИК излучения большой мощности на твердые тела были начаты более 30 лет назад. Действие ИК лазерного излучения на металлы было обстоятельно рассмотрено С.И. Анисимовым, ИмасомЯ.А., Романовым Г.С.и Ходыко Ю.В. [В.1]. Основополагающие исследования плазмообразования вблизи твердых мишеней, инициируемого излучением СО2 лазера, были проведены

A.M. Прохоровым, А.И. Барчуковым, Ф.В. Бункиным и В.И. Коновым [В.2,

B.З]. Фазовые и химические изменения, происходящие на поверхности твердых тел под действием лазерного излучения впервые были рассмотрены в работах В.П. Вейко и М.Н. Либенсона [В.4], A.M. Бонч-Бруевича и М.Н. Либенсона [В.5], Дж. Рэди [6] а также Ф.В. Бункина, H.A. Кириченко и Б.С. Лукьянчука [В.7].

Во всех этих работах изучалось нерезонансное взаимодействие ИК лазерного излучения с твердыми телами, поскольку исследованные твердые тела либо не имели заметных полос поглощения либо имели слабо выраженные широкие полосы в области частоты лазерного воздействия. Действие лазерного излучения на такие тела приводит к их тепловому разогреву из-за быстрой диссипации энергии в кристаллическую решетку.

Исследованные в настоящей работе силикаты - это твердые тела, для которых лазерное излучение попадает в пределы интенсивной сравнительно узкой неоднородноуширенной полосы (ширина полосы менее 300 см"1) в ИК спектре поглощения этих соединений, отделенной от низкочастотного участка спектра широким спектральным интервалом. Наличие такой полосы поглощения обусловлено существованием высокочастотной спектрально локализованной моды колебаний атомов кремнекислородного структурного каркаса, формируемой в соединениях, обладающих прочными ковалентными связями. Воздействие СО2 лазера на такие вещества имеет резонансный характер, что обеспечивает чрезвычайно высокие коэффициенты поглощения РЖ лазерного излучения. Глубина проникновения излучения для исследованных силикатов составляет единицы микрон. Действие мощного ИК лазерного излучения на силикаты приводит к интенсивной возгонке вещества и возникновению эрозионного факела.

В работах A.M. Прохорова и В.И. Конова В.А. Сычугова и В.Н. Токарева [В.8] а также A.M. Прохорова, Е.М. Дианова,

A.C. Коряковского, В.Ф. Лебедева и В.М. Марченко [В.9] было проведено исследование воздействия излучения СО2 лазера на поверхность простого силиката - аморфного и кристаллического кварца. Использовалось излучение с сравнительно невысоким уровнем энергии - с потоком энергии до 5 Дж/см2 в импульсном режиме и с плотностью мощности до 104 Вт/см2 в непрерывном режиме. В этих работах детально исследовались процессы лазерной абляции материала, структурные же изменения, происходящие в твердом теле в результате лазерного воздействия не являлись предметом их рассмотрения. Проведенное в этих работах исследования показали, что наблюдавшиеся процессы могут быть удовлетворительно описаны в рамках феноменологической квазиравновесной тепловой модели взаимодействия лазерного излучения с веществом. В такой модели практически не учитываются спектроскопические свойства материала, которые определяются характером химических связей и структурными особенностями строения вещества.

Нами рассмотрен более широкий круг многокомпонентных природных и синтетических силикатов, включая такие , как наиболее распространенные в земной коре алюмосиликаты (полевые шпаты, нефелин и др.) а также силикаты, содержащие Мп, Си и Zr, которые были подвергнуты ИК лазерному непрерывному и импульсному лазерному воздействию. Использовались более высокие уровни потоков энергий и плотностей мощности используемых лазеров - до 0,3 кДж/см в импульсе - в импульсном

7 2 режиме и до 10 Вт/см - в непрерывном режиме. Кроме того, частота лазерного воздействия перестраивалась в пределах спектральной полосы поглощения материала, что позволяло изучать зависимость структурных превращений от частоты лазерного воздействия. Проведено исследование не только закономерностей абляции при таких уровнях энергии и плотности мощности, но и структурных и химических изменений, происходящих на поверхности этих силикатов под действием ИК лазерного излучения [В. 10].

Проведенные нами исследования воздействия на поверхность кварца и ряда природных силикатов излучения С02 лазера с большими величинами энергии и плотности мощности показали, что в этих случаях на облучаемой поверхности возникают специфические спектрально селективные процессы, которые не могут быть трактованы в рамках ранее предложенных теплофизических моделей [В. 11]. Проведенные нами впервые исследования воздействия излучения мощного С02 лазера на один из наиболее распространенных видов силикатов - алюмосиликаты, результаты которых были опубликованы в 1974 году [В. 12], показали, что результатом этого воздействия является селективная возгонка SimOn комплексов с облучаемой поверхности а также устойчивое уменьшение поглощения в узком спектральном диапазоне (ширина примерно 50 см"1), так называемое «выжигание» спектральной линии в области частоты лазерного воздействия [В.13].

Ранее A.M. Прохоровым с соавторами и другими исследователями [В.14-В.18] были обнаружены явления селективного резонансного возбуждения инфракрасным лазерным излучением колебаний молекул, находящихся в газовой фазе. Изучались такие специфические лазерные процессы, как лазерно-индуцированная диссоциация и ионизация молекул, лазерно - индуцированное разделение изотопов газовой фазе, лазерно-стимулированные химические реакции в газовой фазе и некоторые другие лазерно-стимулированные селективные процессы [В.19-В.23]. Процессы же селективного резонансного воздействия инфракрасного лазерного излучения на атомы и молекулы, находящиеся в конденсированной фазе, рассматривались ранее лишь для двух случаев - для селективного воздействия на молекулы, адсорбированные на поверхности, а также для селективного воздействия на изолированные молекулы, находящиеся в низкотемпературных матрицах [В.24-В.26]. Применительно к гетерогенным системам изучались лазерно-индуцированные селективные процессы конденсации колебательно-возбужденных молекул газа[В.27-В.28].

В настоящей работе рассматриваются процессы селективного резонансного воздействия инфракрасного лазерного излучения на молекулы, находящиеся в твердом состоянии - для случая, когда атомы различных элементов формируют прочный кристаллический каркас с преимущественно ковалентным характером связей, а лазерное излучение попадает в полосу фундаментального поглощения излучения валентными колебаниями структурного каркаса, формируемую за счет химически и структурно неэквивалентных позиций атомов различных элементов. Ниже приведены основные защищаемые положения.

Проведенные исследования воздействия инфракрасного излучения С02 лазера на поверхность природных и синтетических силикатов (аморфный и кристаллический кварц, нефелин - КЫа3[А18Ю4]4, микроклин- К[А181з08], каолинит - А14[81401о](ОН)8, родонит - СаМп4[815015], диоптаз Сиб^бО^'бНгО и др.) позволили установить следующие важнейшие особенности этого воздействия.

1. В природных и синтетических твердофазных силикатных соединениях, подвергшихся резонансному ИК лазерному воздействию обнаружен эффект устойчивого необратимого изменения коэффициента поглощения и отражения в пределах узкой спектральной области в инфракрасных спектрах поглощения и отражения силикатов на частоте лазерного воздействия (так называемый «эффект выжигания спектральной линии»).

2. Установлено, что при ИК резонансном лазерном воздействии на сложные силикаты возникает селективная преимущественная возгонка кремнекислородных 81тОп комплексов с поверхности сложных силикатов а также обогащение облучаемой поверхности металлообразующими элементами (А1, Мп, Ре, Си, Ъс и др.).

3. Обнаружено, что при резонансном лазерном воздействии на силикаты в восстановительных и нейтральных газовых средах реализуются фотовосстановительные реакции и образуются продукты, содержащие 81-Н группы, которые не возникают при обычных термических воздействиях.

4. В силикатных соединениях обнаружено возникновение под действием инфракрасного лазерного излучения долгоживущих дефектных парамагнитных и непарамагнитных центров а также кремниевых нанокластеров. На одном из созданных лазерным воздействием центров реализуется режим суперлюминесценции в области длин волн 360-370 нм.

5. Впервые установлено, что действие инфракрасного лазерного излучения на поверхность кристаллического циркона (гг8Ю4) приводит к изменению электронного состояния атомов циркония и образованию долгоживущих, стабилизированных силикатной матрицей, дефектных металлизованных нанокластеров, в которых атомы циркония находятся в неравновесных электронных состояниях.

В работе показано, что все эти явления связаны с резонансным поглощением инфракрасного лазерного излучения высокочастотными колебательными модами силикатной матрицы, приводящим к селективному разрыву ковалентных 81-0 связей.

Результаты приведенных в настоящей работе исследований могут найти применение в микроэлектронике, оптоэлектронике, волоконно-оптических системах, в системах записи и обработки информации, а также в катализе, в процессах создания нового класса сорбентов, процессах обогащения сырья и разделения элементов, в процессах обработки материалов и других процессах.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенные исследования воздействия инфракрасного излучения перестраиваемого по частоте С02 лазера (плотность мощности 104-107 Вт/см2л в непрерывном режиме, плотность энергии 0,1-0,3 кДж/см - в импульсном режиме) на природные и синтетические силикаты (аморфный и кристаллический кварц, нефелин - ЮЧГаз[А18Ю4]4, микроклин - ЩА^зОз], каолинит- А14[814Ою](ОН)8, родонит-СаМп4[815015], диоптаз- Сиб^бО^бЩЭ и др.) позволили установить следующие особенности этого воздействия.

1. В ИК спектрах поглощения и отражения природных и синтетических силикатных соединений, подвергшихся С02 лазерному воздействию, обнаружен эффект устойчивого необратимого изменения коэффициента поглощения и отражения в узком спектральном интервале (в пределах 5-50 см"1) на частоте лазерного воздействия.

2. На основе химического и рентгеноэмиссионного изучения состава образцов, облученных лазерным излучением, и продуктов лазерной возгонки установлено явление возникновения селективной возгонки кремнекислородных комплексов 81тОп с поверхности сложных силикатов а также обогащение облучаемой поверхности металлообразующими элементами (А1, Мп, Бе, Си, Zr и др.) под действием лазерного излучения.

3. На основе ИК спектроскопического анализа продуктов возгонки силикатных соединений, подвергшихся лазерному воздействию в восстановительной и нейтральной газовых средах впервые обнаружено, что при лазерном воздействии на силикаты реализуются фотовосстановительные реакции и образуются продукты, содержащие 8ьН группы, которые не возникают при обычных термических воздействиях.

4. Для идентификации типов дефектных центров, возникающих в облученных силикатах под действием лазерного излучения, использована методика ЭПР и фотолюминесцентных исследований образцов, предварительно подвергшихся лазерному воздействию.

Обнаружено возникновение долгоживущих дефектных парамагнитных и непарамагнитных кремнекислородных центров, квазимолекулярных кремниевых центров а также кремниевых нанокластеров. На квазимолекулярном кремниевом центре впервые наблюдался режим суперлюминесценции в ультафиолетовой области длин волн 360-370 нм.

5. На основе рентгеноэмиссионных исследований кристаллического циркона (ZrSi04), предварительно подвергшегося С02 лазерному воздействию, установлено, что на его поверхности образуются долгоживущие, стабилизированные силикатной матрицей, дефектные металлизованные нанокластеры [Zr □ Zr]+n, в которых атомы циркония находятся в неравновесных электронных состояниях.

6. На основании проведения ЯГР исследований и магнитных измерений магнетитсодержащих железистых кварцитов установлено, что под действием лазерного излучения в них реализуются восстановительные твердофазные реакции, приводящие к изменению валентного состояния атомов железа от Fe+3 к Fe+2 , вследствие чего меняются их магнитные характеристики.

Показано, что все перечисленные явления связаны с резонансным поглощением инфракрасного лазерного излучения высокочастотными локализованными колебательными модами силикатной матрицы, приводящим к селективному разрыву ковалентных Si-O связей.

Приведенные результаты исследований могут найти применение в микроэлектронике, оптоэлектронике, в системах записи и обработки информации, в вычислительной технике а также в катализе, сорбционных процессах, процессах обогащения сырья и обработки материалов и других.

Автор благодарит к.ф.-м.н. Бондаря A.M., д.г.-м.н. Дубинчука В.Т. и к.т.н. Шведова И.М. за помощь в проведении экспериментов и обсуждении результатов.

171

1. В2. Барчуков А.И., Бункин Ф.В., Конов В.И., Прохоров A.M. Низкопороговый пробой воздуха вблизи мишени излучением С02 лазера и связанный с ним высокий импульс отдачи. Письма в ЖЭТФ, 1973, т. 17, вып. 8, с. 413-416.

2. ВЗ. Конов В.И. Пробой воздуха вблизи твердой мишени излучением С02 лазера. //Известия АН СССР, сер. физич., 1982, т. 46, N6, с. 1044-1051.

3. В4. Вейко В.П., ЛибенсонМ.Н. Лазерная обработка материалов.//Л.: 1975, 180 с.

4. В5. Бонч-Бруевич A.M., Либенсон М.Н. Нерезонансная лазерохимия в процессах взаимодействия интенсивного излучения с веществом.// Известия АН СССР, сер. физическая, 1982, т. 46, N6, с. 1104-1118.

5. В6. Рэди Дж. Действие мощного лазерного излучения.//Мир, М., 1974, С468.

6. В7. Ф.В. Бункин, H.A. Кириченко, Б.С. Лукьянчук. Лазерная термохимия. //Известия АН СССР, сер. физич., 1982, т. 46, N6, с. 1150-1169.

7. В8. Конов В.И., Прохоров A.M., Сычугов В.А., Токарев В.Н. Формирование периодических структур на поверхности плавленого кварца в процессе его испарения излучением С02 лазера.//Поверхность, 1985, N1, с.128-137.

8. В9. Дианов Е.М., Коряковский A.C., Лебедев В.Ф., Марченко В.М., Прохоров A.M. Стационарный лазерный факел на кварцевом стекле.// Журнал технической физики, 1991, т. 61, вып. 5, с. 90-96

9. BIO. Мухамедгалиева А.Ф., Бондарь A.M. Лазерно-стимулированные реакции на поверхности кварца и некоторых минералов.// Поверхность, Физика, химия, механика.// 1983, №5, с. 125-129.

10. В11. Мухамедгалиева А.Ф., Бондарь A.M. Фотохимическое выжигание линии в инфракрасных спектрах отражения кристаллических природныхсиликатов, индуцированное излучением С02 лазера.// Химия высоких энергий, Москва: Наука, 2001, т. 35, № 4, с. 300-304.

11. В13. Мухамедгалиева А.Ф., Бондарь A.M., ЗибороваТ.А. Эффект «деформации» спектра инфракрасного поглощения микроклина (KA1Sí308) излучением СО2 лазера.// Журнал технической физики, 1976, т. 46, вып. 4, с. 873-874.

12. В14. БункинФ.В., Карапетян Р.В., Прохоров A.M. Диссоциация молекул в сильном поле излучения.// ЖЭТФ, 1964, т. 47, с. 216-220.

13. В15. Артамонова Н.Д., Платоненко В.Т., Хохлов Р.В. Об управлении химическими реакциями путем резонансного фотовоздействия на молекулы.// ЖЭТФ, 1970, т. 58, с. 2195-2201.

14. В16. Ораевский А.Н., Савва В.А. Возбуждение колебаний молекулы лазером и химические реакции.// Краткие сообщения по физике. ФИАН, 1970, №7, с. 50-55.

15. В17. ГордиецБ.Ф., Осипов А.И., Ступоченко Е.В., ШелепинЛ.А. Колебательная релаксация в газах и молекулярные лазеры.// УФН, 1972, т. 108, с. 655-699.

16. В18. Летохов B.C., Макаров A.A. Кинетика возбуждения колебаний молекул инфракрасным лазерным излучением.// ЖЭТФ, 1972, т. 63, с. 2064-2076.

17. В19. Карлов Н.В., Петров Ю.Н., Прохоров A.M., Стельмах О.М. Диссоциация молекул трихлорида бора излучением С02 лазера.// Письма в ЖЭТФ, 1970, т. 11, с. 220-222.

18. В20. Амбарцумян Р.В., Летохов B.C., Макаров Т.Н., Пурецкий A.A. Двухступенчатая фотодиссоциация молекул аммиака, возбужденныхлазерным излучением.// Письма в ЖЭТФ, 1972, т. 15, с. 709-711.

19. В21. Амбарцумян Р.В., ЛетоховВ.С., Рябов Е.А., ЧекалинН.В. Изотопически селективная химическая реакция молекул ВС1з в сильном инфракрасном поле лазера.// Письма в ЖЭТФ, 1974, т. 20, с. 597-600.

20. В22. Амбарцумян Р.В., Горохов Ю.А., Летохов B.C., Макаров Г.Н.о

21. Разделение изотопов серы с коэффициентом обогащения > 10 при воздействии излучения С02 лазера на молекулу SF6.// Письма в ЖЭТФ, 1975, т. 21, с. 375-378.

22. В23. Баграташвили В.Н., Должиков B.C., ЛетоховВ.С., Макаров A.A., Рябов Е.А., Тяхт В.В. Многофотонное инфракрасное возбуждение и диссоциация молекулы CF3I: эксперимент и модель.// ЖЭТФ, 1979, т. 77, с. 2238-2253.

23. B25. Персонов Р.И., Алыпиц Е.И., Быковская Л.А. Возникновение тонкой структуры в спектрах флуоресценции сложных молекул при лазерном возбуждении.//Письма в ЖЭТФ, 1972, т. 15, с. 609-612.

24. В26. Поляков М., Тернер Дж. Инфракрасная лазерная фотохимия в матрицах. Сб./Применение лазеров в спектроскопии и фотохимии/, Ред. Мур К.Б. Москва, Мир, 1983, 272 с.

25. В27. Басов Н.Г., Беленов Э.М., Исаков В.А., Леонов Ю.С., Маркин Е.П., Ораевский А.Н., Романенко В.И., Ферапонтов Н,Б. Конденсация колебательно возбужденного газа.//Письма в ЖЭТФ,1975,т.22,с.221-225.

26. В28. Гочелашвили К.С., Карлов Н.В., Орлов А.Н., Петров П.Р., ПетровЮ.Н., Прохоров A.M. Селективное гетерогенное разделение колебательно возбужденных молекул.// Письма в ЖЭТФ, 1975, т. 21, с. 640-642.

27. Накамото К. Инфракрасные спектры неорганических и координационных соединений.// М.: Мир, 1966, 411с.

28. Филатов С.К. Высокотемпературная кристаллохимия.// Л.: Недра, 1990.

29. Krishnan R.S., Srinivasan R., Devanarayanan S. Thermal expansion of crystals.// Oxford, Pergamon Press, 1979, 305p.

30. Jay A.H. The thermal expansion of quartz by x-ray measurements.// Proc. Roy. Soc., London: 1933, v.A142, p.237.

31. Справочник физических констант горных пород. М.: Мир, 1969, 543с.

32. Morey G.H. Properties of glass.// N.Y.: Reinhold, 1954.

33. Мухамедгалиева А.Ф., Бондарь A.M. и Зиборова Т.А. "Эффект деформации" спектра инфракрасного поглощения микроклина (KAlSi308) излучением С02 лазера.// Журнал технической физики, 1976, т.46, №4, с.873-874.

34. Bondar' A.M., Mukhamedgalieva A.F. Photochemically Induced Burning of a Spectral Line in Infrared Reflection Spectra of Silicates// Journal of Russian Laser Research. New York: Plenum Press, 1996, v. 17, №5, pp.534-538.

35. Mukhamedgalieva A.F., Bondar' A.M. The photochemical transformations at the surface of natural and synthetic silicates induced by infrared laser radiation.// Proceedings of International Conference on Laser'98, Tucson, Arizona, USA, 1999, pp.496-500.

36. Мухамедгалиева А.Ф., Бондарь A.M. Фотохимическое выжигание линии в инфракрасных спектрах отражения кристаллических природных силикатов, индуцированное излучением С02 лазера.// Химия высоких энергий, М.: Наука, 2001, т. 35, №4, с. 311-315.

37. Мухамедгалиева А. Ф., Бондарь A.M. Лазерно-индуцированное выжигание спектрального провала в инфракрасном спектре отражения кварца.// Известия РАН. Серия физическая, М.: Наука, 1996, т. 60, №6, с. 185-187.

38. Mukhamedgalieva A.F., Bondar' A.M. Laser Induced Stable Hole Burning in Infrared Spectra of Quartz.// Proceedings of SPIE, LO/ICONO'95, St-Peterburg, 1995, v. 2797, pp. 232-235.

39. Papike J.J. and Cameron M. Reviews of Geophysics and Space Physics, 1976, vol. 14, pp. 37-80,.

40. McMillan Paul. Structural studies of silicate glasses and melts-applications and limitatations of Raman spectroscopy.// American Mineralogist, 1984, v. 69, pp. 622-644.

41. Mukakami Moric and Sakka Sumio. Ab initio molecular orbital study on the vibrational spectra of silicate glasses.// Jornal of Non-Crystalline Solids, North-Holland, Amsterdam: 1987, v. 95-96, pp. 225-232.

42. Лазарев A.H., Миргородский А.П., Смирнов М.Б. Колебательные спектры и динамика ионно-ковалентных кристаллов.// Л.: Наука, 1985, 120 с.

43. Kobayashi S., Shibata N., Shibata S. and T.Jzawa Characteristics of Optical Fibers in Infrared Wavelength Region.// Rev. of the Electrical Communications Laboratories, 1978, v. 26, №3-4, pp.453-467.176

44. Dodd D.M. and Fraser D.B. The 3000-3700 cm"1 absorbtion bands and anelasticity in crystalline a-quartz.// J. Phys.Chem. Solids, Pergamon Press. Printed in Great Britan. 1965, v.26, pp.673-686.

45. Акулин B.M., Карлов H.B. Интенсивные резонансные взаимодействия в квантовой электронике.//М.: Наука, 1987, 311с.1771. Литература к главе II

46. Мухамедгалиева А.Ф., Васильева Г.Л., Гасоян М.С., ТютневаГ.К. Спектроскопические исследования лазерного факела на поверхности плавленного кварца и кремнеземсодержащих минералов.// Журнал прикладной спектроскопии. 1978, т.28, вып.5, с.903-905.

47. Оптическая пирометрия плазмы. Под ред. Н.Н.Соболева.// М.: ИЛ, 1960.

48. Вульфсон Е.К., Карякин А.В., Янушкевич А.Ф. О температуре и термическом равновесии в лазерном факеле.// ЖПС, 1975, 22, с.411-417.

49. Chahg D.B., Drummont J.E., Hall R.B. High-Power Laser Radiation Interaction with Quartz.// J. Appl. Phys. 1970, v.41, pp.4851-4855.

50. Boni A.A. and Su F.Y. Metal oxide absorbtion coefficients for use in intense laser interaction with solids.// J. Appl. Phys., 1973, v.44, №9, pp.4086-4094.

51. Барчуков А.И., Бункин Ф.В., Конов В.И., Прохоров A.M. Низкопороговый пробой воздуха вблизи мишени излучением С02 лазера и связанный с ним высокий импульс отдачи.// Письма в ЖЭТФ. 1973, т.17, вып.8, с.413-416.

52. Mukchamedgalieva A.F., Swedov I.M. ESR investigation of structure changes in quartz irradiated by C02 laser.// Proc. SPIE, 1990, v. 1279, pp.35-36.

53. Walters G.K. and Estle T.L. Paramagnetic Resonance of Defects Introdused Near the Surface of Solids by Mechanical Damage.// J. Appl. Phys., 1961, v.32, pp.1854-1859.

54. Павлычев И.К., Бобышев А.А., Бутягин П.Ю. Распад деформированных кремний кислородных связей при электронном возбуждении механически активированного диоксида кремния.// Химическая физика, 1978, т.6. №2, с.188-194.

55. Weeks R.A. Paramagnetic Spectra of E'2 Centers in Crystalline Quartz.// Phys.Rev. 1963, v. 130, pp.570-576.

56. Castle J.G., Feldman D.W., Klemens P.G., Weeks R.A. Electron Spine-Lattice Relaxation at Defect Sites; E' Centers in Synthetic Quartz at 3 Kilo-Oersteds.// Phys. Rev. 1963, v. 130, p.577-588.

57. Griscom D.L. Defect structure of glass.// J. of Non-Crystall Solids ,1985, v.73, pp.51-77.

58. Радциг В.А. Структура и химические свойства парамагнитных центров на поверхности раскола кварца.// Тезисы докладов на 7 Всесоюзной конференции по кинетике и механизму реакций в твердом теле. Черноголовка, 1978, с28-30.

59. Arends J., Dekker A.J., Perdok W.G. Color Center in Quartz Produced by Crushing.//Phys. State Solid 1963, v.3, pp.2275-2279.

60. Hochstrassen G., Antonini J.F. Surface states of pristine silica surface.// Surface Science, 1972, v.32, pp.644-664.

61. Hiroaki Hanafusa, Yoshinori Hibino, Fumio Yamamoto. Formation mechanism of drawing-induced defects in optical fibers.// J of Non-Crystal Solids, 1987, v.655, pp.95-96.

62. Стрелецкий A.H., Пакович А.Б., Панов С.И. Дефекты структуры и триболюминесценция стеклообразного диоксида кремния.// Всесоюзная конференция по физике и химии стекла. Ленинград: 1991. с. 130-131.

63. Hiroyuki Nishikawa, Ryoichi Tohmon, Kay a Nagasawa, Yoshimichi Ohki, Yoshimasa Hama. Role of nonstoichiometry on UV absorbtion and luminescence in high-purity silica.// Proceedings SPIE "Glasses for Optoelectronics" 1989, v.l 128, pp.281-289.

64. Hayest W., Kane M.J., Salminen O., Wood R.L., Donerty S.P. ODMR of recombination centers in crystalline quartz.// J. Phys.C: Solid State Phys., 1984 , v.l7, pp.2943-2951. Printed in Great Britten.

65. Alonso P.J., Haliburton L.E., Kohnke E.E. and Bossoli R.B. X-ray induced luminescence in crystalline Si02.// J.App. Phys., September, 1983, 54 (9), pp.5375-5369.

66. Hatsumi Tanimura, Takeshi Tanaka and Noriaki Jtoh. Creation of Quasistable Lattice Defects by Electronic Excitation in Si02.// Phys.Rev.Lett., 1983. v.51, №5, pp.423-426.

67. Kohketsu M., Awazu K., Kawazoe H., Yamane M. Luminescence centers in Si02 and Si02: Ge02 VAD rods sintered under reducing and oxidizing conditions.// J. of Non-Crystalline Solids, 1987, v.95-96, pp.679-684, North-Holland, Amsterdam.

68. Nishikawa H., Shiroyama Т., Nakamura R., Ohki Y., Nagasawa K., Hama Y. Photoluminescence from defect centers in high-purity silica glasses, observed under 7,9 eV excitation.//Phys.Rev.B., 1992, v.45, №2, pp.586-591.

69. Hosono H., Abe Y., Kinser D.L., Weeks R.A., Muta K., Kawazoe H. Nature and origin of 5 eV band in Si02: Ge02 glasses.// Phys.Rev. В., 1992, v.46, №18, pp.11445-11451.

70. Физика гидрогенизированного аморфного кремния, вып. 2. Москва, Мир. 1988, с.447.

71. Вавилов B.C., Гиппиус А.А., Зайцев A.M., Дерягин Б.В., Спицын Б.В., Алексеенко А.Е. Исследование катодолюминесценции эпитаксиальных пленок алмаза.// Физика и техника полупроводников. 1980, т. 14, вып.9, с.1811-1813.

72. Cazzonally М, Pavesi L. Time resolved photoluminescence of all porous silicon microcavities.// Phys. Rev.,B, v.56,1997, pp. 15264-15271.

73. Кашкаров П.К., Каменев Б.В. Константинова Е.А., Ефимова А.И., Павликов А.В., Тимошенко В.Ю. Динамика неравновесных носителей.// УФН, 1998, т.168, №5, с.577-581.

74. Астрова Е.В., Лебедева А.А., Ременюк А.Д., Рудь Ю.В. Поглощение и фотолюминесценция свободного пористого кремния.// Физика и техника полупроводников, 1995, т. 29, 1649-1658.

75. Canham L.T. Silicon quantum wire array fabrication by electrochemical and chemical dissolution of wafers.// J. Appl. Phys. Lett., 1990, v.57, pp. 1046-1048.

76. Бреслер M.C., Ясиевич И.Н. Физические свойства и фотолюминесценция пористого кремния.// Физика и техника полупроводников, 1993, т.27, №5, с.871-883.

77. Hoyama Н., Ozaki Т., Koshida N. Decay dynamics of the homogeneously broadened photoluminescence from porous silicon.// Phys.Rev., B, 1995, v.52, pp.11561-11564.

78. Jung K.H., Shih S., Kwong D.L. Developments in luminescente porous silicon.//J. Electrochem Soc., 1993, 1993, v.140, pp.3016-3064.

79. Мухамедгалиева А.Ф., Бондарь A.M. и Зиборова Т.А. Тезисы докладов III Всесоюзного совещания по физике взаимодействия оптического излучения с конденсированными средами.// 12-15 ноября 1974 г., Ленинград: ГОИ, с.59.

80. Мухамедгалиева A.M., Бондарь A.M. и Зиборова Т.А. Эффект "деформации" спектра инфракрасного поглощения микроклина (KAlSi308) излучением С02 лазера.// ЖТФ, 1976, т.46, №4, с.873-874.

81. Мухамедгалиева А.Ф., Бондарь A.M. Лазерно-стимулированные реакции на поверхности кварца и некоторых минералов. Поверхность. Физика, химия, механика.// 1983, №5, с. 125-129.

82. Мухамедгалиева А.Ф., Бондарь A.M. Селективный разрыв валентных связей в твердых телах под воздействием излучения С02 лазера.// Тезисы докладов 7 Всесоюзной конференции по когерентной и нелинейной оптике, Тбилиси, 1976, т.2, с.93.

83. Mukhamedgalieva A.F., Bondar' A.M. Laser-induced selective sublimation from silicates. Proceedings of SPIE, OE/LASE'94 Gas, Metal, Vapor and Free-Electron Lasers and Applications.// 1994, 22-29 January, Los-Angeles: v.2118-33, p.224-226.

84. Мухамедгалива A.M., Васильева Г.Л., Гасоян M.C., Тютнева Г.К. Спектроскопическое исследование лазерного факела на поверхности плавленого кварца и кремнеземсодержацих минералов.// ЖПС, 1978, т.28, вып.5, с.903-905.

85. Вольдсет P. Прикладная спектрометрия рентгеновского излучения.// М.: Атомиздат, 1977, 191 с.

86. Гочелашвили K.C., Карлов H.B., Орлов A.H., Петров Р.П., Петров Ю.П. и Прохоров A.M. Селективное гетерогенное разделение колебательно возбужденных молекул.// Письма в ЖЭТФ, 1975, т.21, с.640-643.

87. Чумаевский Н.А. В кн.: Колебательные спектры элементоорганических соединений элементов IV-B и V-B групп.// М.: Наука, 1971, с.50.

88. Ратциг В.А. Структура и химические свойства парамагнитных центров на поверхности раскола кварца.// Тезисы докладов 7 Всесоюзной конференции по кинетике и механизму реакций в твердом теле, Черноголовка, 1978, с.28-30.

89. Матяш И.В., Калиниченко A.M., Литовченко А.С. и др. Радиоспектроскопия слюд и амфиболов. Киев: Наукова думка, 1980, 188 с.

90. Bauminger К., Cohen S.G., Marinov A., Ofer S., Segel E. Study of the low temperature transition in magnetite and the internal fields acting on iron nuclei in some spinel ferrites using Messbauer absorption.// Phys. Rev., 1961, v.122, №5, pp.1447-1450.

91. Bancroft G.H., Maddok A.G., Burns R.G. Application of the Messbauer effect to silicate mineralogy. I. Iron silicates of known crystal structure.// Geochim et Cosmochim acta. 1967, v.31, №1, pp.2219-2246.

92. Мухамедгалиева А.Ф., Иваницкий В.П., Экономова Л.Н. Изменение валентного состояния железа и намагниченности железистого кварцита, облученного светом лазера на С02.Н Химия высоких энергий, 1994, т.28, №4, с.373-375.