Розробка і властивості халькогенідних матеріалів для інтерференційної оптики, що функціонує в екстремальних умовах

Abstract

Розглянуто властивості матеріалів з високим показником заломлення на основі халькогенідів металів та одержуваних з них покриттів. Обговорено проблеми стабілізації їхнього складу та мінімізації впливу оксигенвмісних домішок шляхом уведення легуючих добавок або повної заміни бінарних сполук на складні халькогеніди. Встановлено обмінний механізм дії легуючих добавок (сульфідів та сульфофторидів лантанідів) на домішки ZnO у сульфіді цинку. Виявлено особливості хімізму випаровування композиту ZnS-Ge у глибокому вакуумі. Показано, що тонкоплівкові покриття, одержаних зі складних халькогенідів металів або композитів, є переважно рентгеноаморфними або аморфно-кристалічними. Помітний гіпсохромний зсув краю поглинання покриттів порівняно з полікристалічними матеріалами свідчить про їхній наноструктурний характер. Обговорено вплив структури на оптичні та експлуатаційні параметри покриттів.

Рассмотрены свойства материалов с высоким показателем преломления на основе халькогенидов металлов и получаемых из них покрытий. Обсуждены проблемы стабилизации их состава и минимизации влияния кислородсодержащих примесей путем введения легирующих добавок или полной замены бинарных соединений на сложные халькогениды. Установлен обменный механизм действия легирующих добавок (сульфидов и сульфофторидов лантанидов) на примеси ZnO в сульфиде цинка. Раскрыты особенности химизма испарения композита ZnS–Ge в глубоком вакууме. Показано, что тонкопленочные покрытия, полученные из сложных халькогенидов металлов или композитов, являются преимущественно рентгеноаморфными либо аморфно-кристаллическими. Заметный гипсохромный сдвиг края поглощения покрытий по сравнению с поликристаллическими материалами свидетельствует об их наноструктурном характере. Обсуждено влияние структуры на оптические и эксплуатационные параметры покрытий.

Properties of high-refractive index materials based on chalcogenides, and coatings produced from them, are regarded. Problems of stabilization of their composition and minimization of the effect of oxygen-containing admixtures due to alloying additives or by the entire substitution of binary compounds for complex chalcogenides are discussed. The exchange mechanism of the action of alloying additives (lanthanides sulfides and sulfofluorides) on ZnO admixtures in zinc sulfide is established. Peculiarities of the chemical mechanism of the evaporation in deep vacuum of the ZnS–Ge composite are revealed. It is shown that thin-film coatings produced from complex chalcogenides or composites are X-ray-amorphous or amorphous-crystalline. Considerable gypsochromic shift of the absorption edge of coatings compared with polycrystalline materials suggests the nano-crystalline character of the films. The effect of structure on optical and operational parameters of the coatings is discussed.