Fizikaning hozirgi zamon ta’limidagi o’rni
ИЗУЧЕНИЯ СОСТАВА, МОРФОЛОГИИ И ЭЛЕКТРОННОЙ СТРУКТУРЫ
Yüklə 11,09 Mb. Pdf görüntüsü
|
- Bu səhifədəki naviqasiya:
- “Fizikaning hozirgi zamon ta’limidagi o’rni”. Samarqand 2019-yil 13-14 dekabr.
- YORUGLIKNING DINAMIK SOCHILISHI METODI ORQALI SUYUQLIKLARDAGI NANOSTRUKTURAVIY JARAYONLARNI O’RGANISH.
- Photocor Runtime Report: Wed Jun 05 18:37:33 2019 Constants
- Correlator specific parameters
- РЕДНИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
- ДИМЕТИЛСУЛЬФОКСИДНИНГ СУВ БИЛАН АРАЛАШМАЛАРИДА МОЛЕКУЛАЛАРАРО ТАЪСИР КУЧЛАРИ
|
ИЗУЧЕНИЯ СОСТАВА, МОРФОЛОГИИ И ЭЛЕКТРОННОЙ СТРУКТУРЫ НАНОПЛЕНОК NiSi 2 , ПОЛУЧЕННЫХ НА ПОВЕРХНОСТИ Si (111) С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТОДА ТВЕРДОФАЗНОГО ОСАЖДЕНИЯ А.К. Ташатов, Н.М. Мустафаева Каршинский госудраственный университет, Карши, Узбекистан e-mail:
atashatov@mail.ru
В данной работе приводятся экспериментальные результаты по изучению состава, морфологии и электронной структуры нанопленок NiSi 2 , полученных на поверхности Si (111) с использованием метода твердофазного осаждения с последующим отжигом. Нанесение пленок Ni на поверхность Si осуществлялась нагревом Ni электронной бомбардировкой. Скорость напыления пленок определялась предварительно с использованием метода ОЭС в сочетании с ионным травлением и она составляла ~ 0,5 Å/мин. Напыление атомов Ni, прогрев образцов, исследования их состава и параметров энергетических зон с использованием методов оже-электронной и ультрафиолетовой фотоэлектронной спектроскопии (ОЭС и УФЭС) и измерением интенсивности проходящего через образец света проводились в одном и том же приборе в условиях сверхвысокого вакуума (Р=10 -7 Па). Морфология поверхности изучалась методами растровой электронной и атомно-силовой микроскопии (РЭМ и АСМ). Напыление Ni различной толщины (от 10 Å до 100 Å) проводилась при комнатной температуре кремния, при этом образовались сплошные аморфные пленки и на границе раздела Ni/Si не наблюдалось заметной взаимодиффузии Ni в Si и Si в Ni. После каждого цикла осаждения проводился прогрев. Заметная взаимодиффузия атомов, образование соединений между атомами Ni и Si и некоторая кристаллизация пленки и ее распад на островки наблюдалась начиная с Т = 550 – 600 К [1, 2]. На рис. 1 приведена АСМ-изображения поверхности Si (111) с пленкой NiSi 2 толщиной ~ 50 Å (образец № 1). Видно, что пленка имеет островковый характер. Эти островки имеют форму конуса (или пирамиды) и их высота доходит до 7 – 8 нм. Анализ РЭМ-картин показал, что островки имеют форму многогранника с линейными размерами ~ 0,2 – 0,3 мкм. Расстояние между центрами этих фаз ~ 0,8 – 1 мкм. Наряду с крупными островками на поверхности формируются множество мелких островков (фаз). Дальнейшее увеличение толщины пленок (времени твердофазного осаждения) не приводило к заметному росту высоты основных островков. При этом наблюдалось увеличение поверхностных размеров крупных островков и увеличение трех размеров мелких островков.
Рис. 1. АСМ - изображения поверхности Si (111) с пленкой NiSi 2
толщиной 50 Å.
Рис. 2. Зависимость интенсивности I проходящего света от энергии фотонов для Si с нанопленкой NiSi 2 толщиной h, Å: 1 – 50 (образец № 1), 2 – 200 (образец № 4). “Fizikaning hozirgi zamon ta’limidagi o’rni”. Samarqand 2019-yil 13-14 dekabr. 243
На рис. 2 приведена зависимость интенсивности проходящего света I от энергии фотонов h
2 /Si с толщиной 50 и 200 Å. В случае h = 50 Å, резкое уменьшение I наблюдается при двух значениях h : 0,5 и 1,0 эВ. Первое уменьшение связано поглощением света на участках покрытых наноостровками NiSi 2 , второе – на участках, не закрытых NiSi 2 . Экстраполяция этих кривых к оси h показывает, что значение E g для NiSi 2 ~ 0,6 эВ, а для Si - ~ 1,1 эВ. В случае сплошной пленки NiSi 2 значение E g составляет ~ 0,6 эВ. I резко уменьшается до нуля в интервале h = 0,5 – 0,6 эВ. В таблице 1 представлены режимы формирования ТФЭ пленок NiSi 2 /Si (111) и значения их удельного сопротивления. Таблица 1 № образца h Ni , Å h NiSi2 , Å Т эпит. Вид пленки , мкОм см
1 2 3 4 5 15 – 20 35 – 40 50 – 60
80 200
50 100
150 200
550 800
850 850
900 950
островковая островковая островковая сплошная, н.о * сплошная, о **
2 10 5 5 10 2
– 100
50 * – неоднородная, ** – однородная. Видно, что в случае островковой пленки значение очень высокая. При h NiSi2 = 200 Å формируется сплошная пленка, однако значение немного больше, чем пленки с толщиной 550 Å. По-видимому, при h = 200 Å пока еще пленки не является однородной по толщине. Таким образом, на основе анализа экспериментальных результатов можно заключить о том, что в процессе твердофазного осаждения Ni в Si в сочетании с отжигом на поверхности Si формируются эпитаксиальные нанопленки NiSi 2 . При толщинах h ≤ 150 Å пленки имеют островковый характер. Из-за близости параметров решетки NiSi 2 и Si на границе NiSi 2 /Si не
возникает заметного напряжения и следовательно формируется сравнительно узкий переходной слой (50 – 60 Å). Литература 1. Алтухов А.А., Жирнов В.В. Анализ морфологии и стехиометрии пленок CoSi/Si(100), полученных методами ТФЭ и РЭ // Материалы II-го Всесоюзного межотраслевого совещания “Тонкие пленки в электронике”: Москва-Ижевск. 1991. С. 15. 2. Эргашов Ё.С., Ташмухамедова Д.А., Умирзаков Б.Е. Получение наноразмерных фаз силицидов металлов в приповерхностной области кремния и изучение их электронных структур методом прохождения света. Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, 2017, № 4, с. 104–108.
1 L.M Sabirov, 2 L.L Chaykov, 1 SH.E Qarshiboyev, 2 M.N Kirichenko, 3 Sh.A.Kadirov 1 Samarqand davlat universiteti, 2 Rossiya Fanlar akademiyasi P.N.Lebedev nomidagi fizika institute, 3 Urganch davlat universiteti
Yorug’likning dinamik sochilishi (YDS) lazer korrelatsion spektroskopiyada suyuqliklarda zarralar o’lchamini hisoblashda qo’llaniladi, Zarralar o’chamini shunday tanlash kerakki yorug’likning to’lqin uzunligiga teng bo’lsin. Suyuqlikdan yorug’lik nuri o’tganda elastik (Releycha) sochilish kuzatiladi. Yorug’likning dinamik sochilishida lazer nurlaridan foydalaniladi. O’chanadigan kattalik avtokorrelatsion funksiya hisoblanadi[1-3]. Bunda sochilgan yorug’ilik intensivligini vaqt o’tishi bilan o’zgarishini baholab borish lozim.
“Fizikaning hozirgi zamon ta’limidagi o’rni”. Samarqand 2019-yil 13-14 dekabr. 244
1
i i d d i G t I t t t I t I t t N
(1) Bu yerda
- avtokorrelatsion funksiya, N -zarralar soni,
I t t - sochilgan yorug’lik intensivligi. Yorug’likni dinamik sochilishi usulli hozirgi kunda kontaktsiz va operativ (o’lchash vaqti taqriban 60s) suyuqlikda ma’lum o’lchamli nanozarralar va makromolekulalarda keng qo’llanilmoqda[1-4]. Dispersion zarralarning haotik Broun harakati mikraskopik fluktuatsiya hamda lokal konsentiratsiya va muhitning lokal birjinsli bo’lmagan sindirish ko’rsatgichiga sabab bo’ladi. Bunday muhitdan lazer nuri o’tsa, nurning bir qismi bunday muhitda sochiladi. Sochilgan nurning intensivligining fluktuatsiyasi dispersion zarralarni lokal konsentiratsiyon fluktuatsiyasini tushuntiradi. Diffuziya koeffisienti to’g’risidagi ma’lumotlarni intensivlik korrelatsion funksiyasini olish mumkin[1-3]. Avtokorrelatsiyon funksiyaning vaqt bo’yicha o’zgarishi quydagicha aniqlanadi. 2 0
( ) ( ) ( ) li m ( ) ( ) t t g I t I t I t I t d t t
(2) Bu yerda I, t va (t+τ) vaqtlar oralig’idagi intensivlik (korrelatsion funksiyani to’planish vaqti) τ=0 vaqtda avtokorrelatsion funksiya sochilishining o’rta kvadratik I 2 intensivligiga teng. Cheksiz vaqtda korelatsiya mavjud emas va avtokorrelatsion funksiya sochilishi intensivligining o’rtacha kvadratik qiymatiga teng bo’ladi. 2 2
( ) ( ) ( ) ( ) ( ) g I t I t I t I t I t
(3)
1-Rasm Intensivlikning relaksatsiya vaqtiga bog’liqligi Rasmda sochilgan yorug’lik intevsevligini vaqt bo’yicha o’zgarishi a) ma’lum korrelatsion funksiya b) Elektr maydonni avtokorrelatsion funksiyasi, birinchi tartibli korrelatsin funksiya (maydon intensivligiga bog’liqligi-ikkinchi tartibli korrelatsion funksiyasi quyidagicha.
* 1 ( ) ( )
E t E t
(4) Bu yerda E * kompleks qo’shma qiymati. Photocor Runtime Report: Wed Jun 05 18:37:33 2019 Constants Temperature, C : 23.2999992 Solvent: Water(11) Viscosity, c p : 0.931420017 Refractive index: 1.33258375 Scatteting angle, deg: 45. Laser wavelength, ang: 6327.99988 3 4 .5
l
; 2 8
e
Correlator specific parameters Sample time, s: 2.e-008 Dust cutoff: 8193 Number of channels: 288 Accumulation time,s: 152.478515 Mean signal intensity, Hz: 271769.313 4 2 1 0
W C “Fizikaning hozirgi zamon ta’limidagi o’rni”. Samarqand 2019-yil 13-14 dekabr. 245
Lazer nurlari yuqori darajali kogarentligiga ega. Shuning uchun yorug’lik interferensiyasi kuzatiladi, namunani turli joylardan kuzatiladi.Hosil bo’lgan hosilaviy maydon fotodektorning nisbiy orentatsiyasi va joylashuviga bog’liq[1-3]. XULOSA Demak yorug’likning dinamik sochilishi usulli bilan tashqaridan tushuvchi zarralarni kichik konsentratsiyalarda (Gaus statistikasini buzilishi) sochiluvchi hajmdan nurlanish taqsimotining birjinslimasligi artefakt moda korrelatsion vaqtini aniqlash mumkin bo’ladi. Foydalanilgan adabiyotlar 1. Бункин Н.Ф., Шкирин А.В., Бурханов И.С., Чайков Л.Л., Ломкова А.К. Квантовая электроника, 44 (11), 1022 (2014) [Quantum Electron., 44 (11), 1022 (2014)]. 2. Кириченко М.Н., Саноева А.Т., Чайков Л.Л. Кр. сообщ. физ.ФИАН, 43 (8), 32 (2016). 3. Кириченко М.Н., Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико- математических наук. Москва – 2015.
𝝅 𝟎 - МЕЗОНОВ И ɣ-КВАНТОВ ПРИ ВЫСОКИХ ЭНЕРГИЯХ.
А. У. Абдурахимов, Б. М. Эргашев. Андижанский государственный университет.
Как известно, болшое число экспериментальных и теоретических работ посвящено исследованию множественного образования заряженных и нейтральних частиц в физике высоких энергий Наряду с изучением множественного рождения заряженных частиц не менее важным являются изучения множественного образования нейтральных 𝜋-мезонов, ɣ-квантов и их средние характеристики. В статье [1] мы рассматривали образование, корреляции в рождении 𝜋 0 –мезонов и заряженных частиц. Теперь рассмотрим зависомость средней множественности нейтральных пионов от полной энергии S в системе центра инерции. В работе [2] была предложена формула для вычисления среднего числа ɣ-квантов и 𝜋 0
р = (500 ÷ 1500) ГэВ/с < 𝑛 𝛾 > = 4𝜋𝐴К 0 𝑙𝑛 (𝑥
0 √𝑆/𝐾
0 )
(1) cо следующими значениями параметров А≈1,40 ГэВ -1 , k
0 =0, 162 ГэВ и х 0
формулы (1) для < 𝑛 𝜋 0 > имеем соотношение < 𝑛 𝜋 0 > = 2𝜋𝐴К 0 𝑙𝑛 (𝑥 0 √𝑆/𝐾
0 )
(2) “Fizikaning hozirgi zamon ta’limidagi o’rni”. Samarqand 2019-yil 13-14 dekabr. 246
окончательный вид (2) < 𝑛 𝜋 0 > = 𝐴 + В 𝑙𝑛 𝑆
(3) где значения коэффициентов А, В равны А = 0,512 и В = 0,75. Формула (3) была использована для фитирования данных по средней множественности нейтральных 𝜋 – мезонов в функции от √𝑆. Анализ зависимости <𝑛 𝜋 0
𝜋 − р- взаимодействия при 25 и 40 ГэВ/с, рр- взаимодействия при 205, 303, 500, 1100 и1500 ГэВ/с) показал, чго зависимость (3) хорошо описывает эту совокупность экспериментальных данных (рис. 1). При этом коэффициенты в пределах ошибок совпадают с коэффициентами, полученными в работе [2]. Известно, что средняя множественность вторичных частиц в случае масштабной инвариантности имеет вид < 𝑛 >= 𝑓(0)
𝜎 𝑖𝑛 𝑙𝑛 ( 𝑆 𝑆 0 ) + 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡
(4) Где 𝑓(0) = ∫ 𝑓 (0, 𝑞 ⫠ ) 2𝜋 𝑞
⫠ 𝑑 𝑞
⫠ , т.е. характеризует сечение при х ≈ 0. Следует отметить, что значение В в формуле (3) онределяется через 𝑓(0)/ 𝜎 𝑖𝑛
надающей частицы, 𝑞 ⫠ -поперечный импульс, 𝜎 𝑖𝑛 -сечение неупругих взаимодействий). Из энергетических зависимости среднего числа заряженних частиц получаем В
= В
<𝑛+> = 0.68 ± 0.02 [для интервала импульсов (7 ÷ 50) ГэВ/с] или В <𝑛−> = В
<𝑛+> = 0.74 ± 0.01 [для интервала импульсов (7 ÷ 205) ГэВ/с]. Видно, что коэффициенты В, характеризующие значение структурной функции при х ≈ 0 (область пионизации) одинаковы дпя частиц разного знака. Это служит указанием на масштабную инвариантность в центральной области для 𝜋 − р- взаимодействий выше 25 ГэВ/с и рр-взаимодействий выше 200 ГэВ/с.
Рис. 1. Зависимость среднего числа 𝜋 0 − мезонов от √𝑆 в 𝜋 − p – и pp- взаимодействиях. Для ɣ-квантов и 𝜋 0 - мезонов образованных в 𝜋 −
значения импульсов и углов в лабораторной системе и с.ц.и. Полученные результаты приведены в таблице. Таблица Средние характеристики ɣ-квантов, образованных в 𝜋 − 𝑝 -соударениях при Р ≤ 40 ГэВ (значком * обозначена система центра инерции (с.ц.и) 𝜋-мезон-нуклон). < Р > (ГэВ/с)
< 𝑃 ‖ > (ГэВ /с)
< 𝑃 Ʇ > (ГэВ /с) < Ө > (рад)
< 𝑐𝑜𝑠Ө > < Р ∗> (ГэВ/с)
< Р ‖ ∗ > (ГэВ/с)
< Ө ∗> (рад)
< 𝑐𝑜𝑠Ө ∗ > 1.62 ± 0.06
1.59 ± 0.01
0,18 ± 0,01
0,35 ± 0,01
0,88 ± 0,01
0,33 ± 0,01
0,02 ± 0,01
1,50 ± 0,02
0,06 ± 0,02
“Fizikaning hozirgi zamon ta’limidagi o’rni”. Samarqand 2019-yil 13-14 dekabr. 247
Как видно из таблицы, в пределах экспериментальных ошибок, среднее значение < Р ⫠ > 𝛾-квантов совпадают со средней величиной < Р ⫠ > γ в рр –взаимодействиях при 205 ГэВ/с[3]. В работе [4] теоретически доказано, что, исходя из средних значений < Р ‖ > 𝛾
𝑃 𝛾
получить средние характеристики π 0 -мезонов с помощью следующих соотношений < Р ‖ ∗ > 𝜋 0 = 2< Р ‖ ∗ > 𝛾 и < Р 𝜋 0 ∗ > = 2< Р 𝛾 ∗ > . они справедливы как в лабораторной системе, так и в с.ц.и. В этом случае имеем < Р 𝜋 0 ∗ >= (0,66 ± 0,03) ГэВ/с, < Р ‖ ∗
𝜋 0 = (0,03 ± 0,02) ГэВ/с. Полученные данные характеризуют и доказывают справедливость предсказание масштабной инвариантности физики высоких энергий. Литература. 1. А.У. Абдурахимов, Х. М. Мадаминов, А.О. Курбанов, Ж.Н. Зиёитдинов. Основные характеристики средней множественности вторичных частиц в физике высоких энергий. - Андижан, Сборник научно – методических статьей, №1/2016, стр. 115-116. 2. K. Cyn. Пузырковая камера. Измерение и обработка данных. - Москва, “Наука”, 1970, стр. 51.
3. А.У. Абдурахимов. Методика обработки событий, зарегистрированных в двухметровой пропановой камере, и исследование, множественности заряженных и нейтральных частиц в 𝜋 −
ОИЯИ, 1-7459, 1973. 4. Г.И. Копылов. Основы кинематики резонансов. - Москва, “Наука”, 1970, стр. 171.
А.Жумабаев, З.Маматов, Ғ.Шарифов, Ш.Санақулов Самарқанд Давлат университети, Университет хиёбони, 15 уй, 140104 Самарқанд, Ўзбекистон. e-mail: jumabaev2@rambler.ru
Кейинги йилларда молекулалараро диполь-диполь ўзаро таъсирлар туфайли молекуляр агрегатларнинг ҳосил бўлиши натижасида комбинацион сочилиш спектрларида параллел ва перпендикуляр ташкил этувчилари спектрал чизиқларининг максимумлари мос тушмаслик ҳодисаси адабиётларда кенг муҳокама қилиниб келинмоқда. Бу
ишда диметилсульфоксид молекуласи мисолида, комбинацион сочилиш спектрлари параллел ва перпендикуляр ташкил этувчилари чизиқлари максимумларининг мос келмаслиги полоса структурасининг мураккаблиги билан тушунтирилган. Тажриба натижаларига кўра, диметилсульфоксид (ДМСО) S=О тебраниш полосасининг иккала ташкил этувчилари мураккаб структурага эга. Параллел ташкил этувчиси учта чизиқдан иборат бўлиб, бу чизиқларнинг деполяризация коэффициентлари ҳам турлича қийматларга мос келиши полосанинг мураккаблигидан далолат беради. ДМСО га инерт эритувчи тўрт хлорли углерод аралаштирилганда полоса формасида кескин ўзгариш кузатилади. Тўрт хлорли углерод миқдори 0.9 моль улуш бўлганда, 1060 см -1
Полоса формасининг ўзгариши аралашма таркибида тўрт хлорли углероднинг миқдори ошиб бориши билан диполь-диполь таъсири туфайли ҳосил бўлган агрегатлар сонининг камайиши билан тушунтирилади. 1-Расм. Диметилсульфоксид S=О тебраниш полосаси: (1) I ( ) ва
унинг сув билан аралашмаси; 2) I ( ) ДМСО микдори-0.7 м.у; 3) I ( ) ДМСО микдори-0.1 м.у. “Fizikaning hozirgi zamon ta’limidagi o’rni”. Samarqand 2019-yil 13-14 dekabr. 248
ДМСО нинг сувдаги аралашмасида эса S=О тебранишга тегишли бўлган чизиқ билан биргаликда агрегатларга тегишли янги чизиқ пайдо бўлади ва бу чизиқнинг максимуми сувнинг микдори ошиши билан паст частота томонга силжиб, ДМСО нинг миқдори 0.1 моль улуш бўлганда, S=О тебранишга тегишли бўлган чизикнинг интенсивлиги кескин камайиб агрегатга тегишли бўлган чизикнинг интенсивлиги ошиши билан бирга полосанинг силжиши 1010 см -1
сувнинг миқдори ошиб бориши билан ДМСО молекулалари билан сув молекулалари ўртасида водород боғланиш туфайли ҳосил бўлган агрегатлар орқали тушунтириш мумкин. Бу фикрларни тасдиклаш максадида ДМСО+сув агрегациялари учун B3LYP яқинлашишида 6-31G(d, p) функциялар тўплами
негизида кванто-химик ҳисоблашлар ўтказилди. Ҳисоблаш натижаларига кўра, ДМСО+сув молекулалари орасида водород боғланиш мавжуд бўлиб, бу боғланиш ДМСО нинг кислород атоми билан сув молекуласи водород атоми ўртасида амалга ошади ва боғ узунлиги 2.3 Å ни ташкил қилар экан. Бу эса ўз навбатида боғ ҳосил килишда иштирок этувчи кислород ва водород атомларини зарядлар тақсимотини ҳам ўзгаришига олиб келганлиги кузатилди [1].
Адабиётлар: 1. S.Singh, S.K.Srivastava, D.K. Singh. Raman scattering and DFT calculations used for analyzing the structural features of DMSO in water and methanol // Royal Society of Chemistry. 2013, Vol.3, PP.4381–4390.
Yüklə 11,09 Mb. Dostları ilə paylaş:
|