Эта публикация цитируется в 2 статьях

Механические свойства, физика прочности и пластичность

Фракто- и фотолюминесценция кварца при разрушении

В. И. Веттегрень, А. Г. Кадомцев, И. П. Щербаков, Р. И. Мамалимов

Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук, Санкт-Петербург, Россия

Аннотация: Получены спектры фрактолюминесценции во время разрушения поверхности кварца методами “микрорезания” кристаллами алмаза и удара по его поверхности стальным бойком, а также спектры фотолюминесценции после разрушения. В спектрах фрактолюминесценции наблюдается полоса 2.12 eV, которая приписана возбужденным радикалам $\equiv$ Si-O$^\bullet$, образующимся при разрывах связей Si-O-Si. Фрактолюминесценция представляла собой набор сигналов длительностью $\sim$ 50 ns, интенсивность которых изменялась на порядок. Интервал времени между сигналами изменялся от $\sim$ 0.1 до нескольких $\mu$s. Сигналы, возникающие при ударе, содержали пять, а при микрорезании – четыре наложенных друг на друга максимума. Предполагается, что сигналы фрактолюминесценции возникают при прорыве барьеров, препятствующих движению дислокаций по плоскостям скольжения, и образовании самых мелких — “первичных” трещин. Определены константы скорости роста таких трещин и затухания фрактолюминесценции после их остановки. Средние размеры площади берегов первичных трещин после удара $\sim$ 5 nm$^{2}$, а после микрорезания $\sim$ 25 nm$^{2}$. В спектрах фотолюминесценции после разрушения наблюдается полоса 2.4 eV, которая приписана радикалам $\equiv$ Si-O на поверхности трещин после их остановки.

Ключевые слова: фрактолюминесценция, фотолюминесценция, кварц, нанотрещины, разрушение.

Поступила в редакцию: 25.03.2021
Исправленный вариант: 30.03.2021
Принята в печать: 30.03.2021

DOI: 10.21883/FTT.2021.08.51165.060

 Англоязычная версия: DOI: 10.1134/S1063783421080308

Реферативные базы данных:

•