By this author

The Role of the Electrostatic Field on the Appearance of a Narrow and Dense Layer of Metal Nanoparticles Near the Surface of a Metal-Containing Dielectric after Electron Irradiation

Issue number 4 from 19.01.2025

В работе предложен механизм формирования слоистой структуры металлических наночастиц в облученных быстрыми электронами металлосодержащих диэлектриках. На примере серебросодержащего стекла обсуждена модель, в рамках которой возможно накопление под поверхностью наночастиц серебра в двух слоях: широком, на глубине залегания внедренных первичных электронов (~3 мкм для электронов с энергией 30 кэВ), и экстремально узком, толщиной ~0.1 мкм, ближе к поверхности (на глубине ~0.5 мкм). И первый, и второй слои обязаны своим существованием сильным электростатическим полям, возникающим в областях, внедренных и находящихся в метастабильном состоянии первичных электронов (объемная отрицательная зарядка) и приповерхностного положительного пространственного заряда, сформированного истинной вторичной электронной эмиссией. Рассмотрен процесс диффузии поляризованных атомов серебра в указанном неоднородном электрическом поле при коэффициенте вторичной электронной эмиссии больше единицы. В представленной модели распределения пространственного заряда и электрического поля в серебросодержащем стекле, облученном быстрыми электронами, получен равновесный профиль концентрации атомов серебра в приповерхностном слое образца. Показано, что в сформированных электрических полях возможно образование структуры с областями обогащения и обеднения указанной примесью. Рассчитанные значения равновесных концентраций атомов серебра у поверхности образца могут превышать соответствующие объемные значения в несколько раз.

56 0