Анотація до роботи:

Д.О. Владимиров Формування регулярних структур з наноцентрів у кристалах KCl в стаціонарних просторово-періодичних світлових полях. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук за фахом 01.04.05 - оптика, лазерна фізика. - Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, Одеса, 2005 р.

У дисертації дослідженні фотоіндуковані фізико-хімічні процеси, відповідальні за формування регулярних структур із наноцентрів під дією стаціонарних просторово-періодичних світлових полів (СППСП) у адитивно забарвлених кристалах KCl. Показано, що механізм формування таких структур під дією СППСП являє собою складну сукупність конкуруючих дифузійно-дрейфових процесів між максимумами та мінімумами СППСП, що формують структуру. Встановлено вплив іонізуючого опромінення та введення катіонних і аніонних домішок на процес формування регулярних структур під дією СППСП.

На основі отриманих експериментальних даних побудована фізична модель перебігу фотостимульованих процесів у СППСП, важливу роль у якій грає єфект Дембера. Коректність запропонованої моделі перевірено за допомогою чисельно-математичного моделювання. Результати чисельно-математичного моделювання добре корелюють із експериментальними даними. За допомогою даній моделі було передбачене виникнення мультичастотних регулярних структур, що було потім підтверджено експериментально.

Практичне значення отриманих результатів полягає у визначенні оптимальних режимів формування регулярних структур на основі F-Х перетворення центрів забарвлення в KCl під дією СППСП для вдосконалення створення дифракційних амплітудно-фазових структур у фотохромних матеріалах з оптимальними характеристиками.

1. Встановлено, що механізм фототермічного формування регулярних структур з наноцентрів у кристалах KCl залежить від просторового періоду стаціонарного просторово-періодичного світлового поля, що створює дану структуру. При великих періодах періодичного поля механізм формування РСНЦ носить локальний характер. При малих періодах з'являється дифузійно-дрейфова складова між максимумами й мінімумами СППСП за рахунок виникнення між ними локальних електричних полів.

2. Вперше виявлено, що формування регулярних структур є динамічним, при зміні геометрії світлового поля відповідно змінюється і геометрія РСНЦ.

3. Вперше експериментально досліджено формування регулярних структур зі складних іонно-вакансіонних комплексів у СППСП в адитивно забарвлених KCl зі спільно введеними катіонними і аніонними домішками. Запропоновано механізм формування таких комплексів.

4. Вперше обґрунтовано, що електронні пастки в адитивно забарвлених кристалах KCl, вирощених у повітрі, якими обумовлюється ефективне формування РСНЦ, є центрами О^– і ОН^–. Показана можливість керування процесом формування регулярних структур під дією СППСП шляхом створення таких центрів за допомогою опромінення АЗ кристалів KCl дозованим іонізуючим випромінюванням.

5. Вперше, ґрунтуючись на проведених кінетичних дослідженнях залежності формування РСНЦ від температури і просторового періоду СППСП, запропонована методика формування РСНЦ із заданими параметрами шляхом варіювання температурою і періодом формуючого періодичного світлового поля.

6. Вперше запропонована модель процесу формування регулярних структур у СППСП, що базується на чисельно-математичних експериментах. Результати проведених розрахунків відповідно до даної моделі досить добре узгоджуються з отриманими експериментальними даними.

7. На підставі запропонованої чисельно-математичної моделі передбачено виникнення просторової мультичастотності регулярних структур з наноцентрів, наявність якої підтверджено експериментально.

Публікації автора:

1. Владимиров Д.О., Мандель В.Ю., Попов А.Ю., Тюрин О.В. Вплив попереднього ультрафіолетового засвітлення на голографічні характеристики адитивно забарвлених кристалів КCl // Фотоэлектроника.-2002.-№11.-С. 98-99.

2. Владимиров Д.А., Мак В.Т., Мандель В.Е., Попов А.Ю., Тюрин А.В. Влияние ионизирующего облучения на электронно-ионные процессы в щёлочно-галоидных кристаллах при воздействии стационарных пространственно-периодических световых полей // Фотоэлектроника.-2003.-№12.-С. 41-45.

3. Попов А.Ю., Тюрин А.В., Владимиров Д.А. Компьютерное моделирование фотоиндуцированной диффузионно-дрейфовой неустойчивости в пространственно-периодических световых полях. // Вестник Черкасского университета Cер. физико-математические науки.-2003.-выпуск 53.-C.122-131.

4. Vladimirov D.A., Mandel V.E., Popov A.Yu., Tyurin A.V. Photothermal Conversion of F-centers in Additively Colored Potassium Chloride Crystals with Cationic and Anionic Impurities // Ukr. J. Phys. Opt.-2004.-Vol.5, №4.-P. 131-135.

5. Владимиров Д.А., Мандель В.Е., Попов А.Ю., Тюрин А.В. Оптимизация записи голограмм на аддитивно окрашенных кристаллах KCl // Оптика и спектроскопия.-2005.-Т.99, №1.-С.155-158.

6. Владимиров Д.А., Попов А.Ю., Тюрин А.В. Компьютерное моделирование фотоиндуцированной диффузионно-дрейфовой неустойчивости в пространственно-периодических световых полях // Тезисы докладов Третьей Всеукраинской конференции молодых ученых «Информационные технологии в науке, образовании и технике» (ИТОНТ).-Черкассы.-2002.-С. 13-15.

7. Владимиров Д.А., Мак В.Т., Мандель В.Е., Попов А.Ю., Тюрин А.В. Влияние ионизирующего облучения на электронно-ионные процессы в щёлочно-галоидных кристаллах при воздействии стационарных пространственно-периодических световых полей // Тези доповідей 1-ї Української наукової конференції з фізики напівпровідників (УНКФН-1).-Одеса.-2002.-Т.1.-С. 98-99.

8. Владимиров Д.О., Попов А.Ю., Тюрин О.В. Вплив легування на процес формування колоїдних частинок у кристалах хлориду калію // Збірник тез Всеукраїнської конференції студентів і молодих науковців з теоретичної та експериментальної фізики ЕВРИКА-2003.-Львів.-2003.-С. 77.

9. Владимиров Д., Попов А., Тюрин О. Температурна залежність створення колоїдів у кристалах KCl в просторово-періодичних світлових полях. // Збірник тез Міжнародної конференції молодих науковців з теоретичної та експериментальної фізики ЕВРИКА-2004.-Львів.-2004.-С. 95-96.

10. Владимиров Д.А., Мандель В.Е., Попов А.Ю., Тюрин А.В. Оптимизация режимов записи голограммных оптических элементов оптических сенсоров в кристаллах KCl // Тези доповідей Міжнародної науково-технічної конференції «Сенсорна електроніка і мікросистемні технології» СЕМСТ-1.-Одеса.-2004.-С.130.

11. Vladimirov D.A., Popov A.Yu., Tyurin A.V. Dinamic 3D holographic information recording in KCl crystals // Proceeding of the «Fourth international young scientists conference on applied physics».-Kyiv.-2004.-P.72.

12. Владимиров Д.А., Мандель В.Е., Попов А.Ю., Тюрин А.В. Объемный эффект Дембера в аддитивно окрашенных кристаллах KCl // Тези доповідей 2-ї Української наукової конференції з фізики напівпровідників (УНКФН-2).-Чернівці.-2004.-Т.2.-С. 64.

13. Vladimirov D.A., Mandel V.E., Popov A.Yu., Tyurin A.V. Optical properties of colloid nanostructure prepared in spatial-periodic light fields // Book of Abstracts VIII Ukrainian-Polish Symposium «Theoretical and experimental studies of interfacial phenomena and their technological applications».-Odesa.-2004.-P.377-378.