Поиск в базе сайта:
Удк 544. 032 Зависимость от толщины оптических свойств наноразмерных пленок триоксида молибдена icon

Удк 544. 032 Зависимость от толщины оптических свойств наноразмерных пленок триоксида молибдена




Скачать 44.75 Kb.
НазваниеУдк 544. 032 Зависимость от толщины оптических свойств наноразмерных пленок триоксида молибдена
Дата конвертации24.08.2014
Вес44.75 Kb.
КатегорияТексты

УДК 544.032

Зависимость от толщины оптических свойств наноразмерных пленок триоксида молибдена


Хасанова А.А., Борисова Н.В.

Кафедра неорганической химии

ГОУ ВПО «Кемеровский государственный университет»

epsur@kemsu.ru

Наноразмерные слои оксида молибдена (VI) могут быть использованы при создании термодатчиков, сенсоров для контроля содержания окислов азота в атмосфере, информационных устройств с большим объемом памяти и др. [1].

MoO3 – довольно распространенный катализатор и применяется в процессах окисления ароматических и гетероциклических углеводородов и некоторых других каталитических реакциях. В процессе испарения MoO3 полимеризуется в газовой фазе с образованием молекул Mo3O9, Mo4O12, Mo4O12 и Mo5O15. Чистый триоксид молибдена (VI) представляет собой белый порошок с зеленоватым оттенком. Если его нагреть до 600°C, он желтеет, но по охлаждению вновь становится белым.

Представленная работа посвящена исследованию оптических свойств (поглощение, отражение) наноразмерных пленок MoO3 в зависимости от их толщины.

Целью настоящей работы являлось исследование природы и закономерностей изменения оптических свойств триоксида молибдена в зависимости от толщины пленок.

Толщину пленок (d=10-140 нм), полученных по методике [2], определяли гравиметрическим [3] и спектрофотометрическим методами. Оптические свойства регистрировали в диапазоне длин волн 190-1100 нм на спектрофотометре «Shimadzu UV-1700».

При исследовании оптических свойств наноразмерных слоев MoO3 до и после термической обработки в атмосферных условиях было установлено, что оптические свойства образцов до термообработки в значительной степени зависят от их толщины.

На рис. 1 представлены спектры поглощения системы MoO3 - стекло разной толщины.

При толщине слоев d 10-30 нм на спектрах поглощения наблюдается увеличение оптической плотности во всем исследуемом интервале длин волн (300-1100 нм). На спектре поглощения MoO3 c d=14 нм наблюдается минимум min=450 нм, при увеличении толщины этот минимум сглаживается.

При толщине слоев d 59-70 нм проявляется минимум при min=550 нм (d=60 нм), по мере увеличения толщины слоев триоксида молибдена минимум смещается в коротковолновую область (min=460 нм; при d=63 нм). Также наблюдается максимум при max=850 нм, причем в длинноволновой области оптическая плотность возрастает в зависимости от увеличения толщины пленок MoO3.

При толщине слоев MoO3 в диапазоне d 80-95 нм проявляются два размытых минимума и один максимум (min=420 нм, min=700 нм и max=500 нм).

По мере увеличения толщины слоев MoO3 c d 100-140 нм второй минимум смещается в коротковолновую область (min=420 нм) и появляется максимум при max=580 нм, который смещается в длинноволновую область с увеличением толщины слоев триоксида молибдена (max=700 нм при d=141 нм). Также на спектре поглощения (d 100-140 нм) наблюдается размытый максимум при max=460 нм у пленки с толщиной d=141нм.

Оптические свойства зависят не только от толщины слоев триоксида молибдена, но и от температуры нагревания полученных образцов. Установлено, что при обработке при всех температурах происходит увеличение оптической плотности (ОП), причем с ростом температуры эффект от воздействия увеличивается. В пределах одной температуры с уменьшением толщин пленок наблюдается ускорение процессов, что выражается в более быстром изменении ОП. В качестве примера, рассмотрим спектр поглощения MoO3 c d=141 нм до и после термообработки при 473 К (рис. 2.). Следует отметить, что при увеличении времени нагревания оптическая плотность увеличивается на всем исследуемом интервале. Наибольшее увеличение ОП наблюдается в видимой и ИК - областях (500-750 нм и 750-1100 нм). У непрогретого образца наблюдаются два максимума и один минимум (max=460 нм;max=700 нм; min=550 нм). При увеличении времени прогрева максимум (max=460 нм), а также минимум смещаются в коротковолновую область.













Рис.1. Спектры поглощения триоксида молибдена разной толщины

Рис.2. Спектр поглощения триоксида молибдена до и после термообработки при 473 К (d=141 нм).

Литература


  1. Лусис, А.Р. Электрохимические процессы в твердотельных электрохромных системах / А.Р. Лусис, Я.К. Клявинь, Я.Я. Клеперис // Электрохимия. - 1982. - Т. 18. - № 11. - С. 1538-1541.

  2. Борисова, Н.В. Формирование систем «медь-оксид меди (I)» в процессе термической обработки пленок меди / Н.В. Борисова, Э.П. Суровой, И.В. Титов . Материаловедение. - 2006. - № 7. - С. 16–21.

  3. Минайчев, В.Е. Нанесение пленок в вакууме. - М.: Изд-во «Высш. шк.», 1989. - 110 с.

Работа поддержана грантом Президента РФ для поддержки ведущих научных школ НШ – 20.2003.3.

Научный руководитель – к.х.н., Бугерко Л.Н.

Похожие:




©fs.nashaucheba.ru НашаУчеба.РУ
При копировании материала укажите ссылку.
свазаться с администрацией