01
Dissertatsiya uchun qo'llanma
Kvarts oynasi harorat va bosimning o'zgaruvchan sharoitlarida turli xil strukturaviy konfiguratsiyalarni namoyish etadi, doimiy hajm zichligi bilan birga, uning sinishi indeksi kabi makroskopik optik xususiyatlariga sezilarli ta'sir qiladi. Biroq, yuqori{1}}harorat va yuqori-bosim (HPHT) fizik siqish va femtosekundli lazerli toʻgʻridan-toʻgʻri yozish (FLDW) fotoelektrik qoʻzgʻalishi natijasida kelib chiqqan zichlashning asosiy mikroskopik strukturaviy evolyutsiya mexanizmlari hali toʻliq ochib berilmagan. Ekstremal sharoitlarda ushbu muvozanatli bo'lmagan shisha tarmoqni qayta qurish jarayonlarini chuqurroq tushunish yangi ko'p yadroli tolalar, kvant integratsiyalari va ilg'or optoelektron gibrid qurilmalarning moslashuvchan dizayni va rivojlanishi uchun juda muhimdir.
02
to'liq matn umumiy ko'rinishi
Ushbu tadqiqot tizimli ravishda yuqori haroratli yuqori bosim (HPHT) bilan ishlov berish, femtosekundli lazerli to'g'ridan-to'g'ri yozish (FLDW) va ularning kvarts shishasidagi kombinatsiyalangan jarayonlari natijasida yuzaga keladigan tizimli faza o'tishlari va optik javoblarni taqqoslaydi. Topilmalar shuni ko'rsatadiki, ikkala usul ham sinishi indeksi va makroskopik zichlikning chiziqli o'sishiga erishsa-da, ular mikroskopik qayta qurish yo'llarida tubdan farq qiladi. Eng muhim farq shundaki, lazer nurlanish zonasidagi shisha strukturasi ekstremal fototermik effektlar taʼsirida oʻziga xos yuqori virtual haroratga (1600–2000 K) oʻtadi va u chetga siljish bilan chambarchas bogʻliq boʻlgan-koʻprik boʻlmagan kislorod (NBO) nuqsonlari hosil boʻladi. Bu fotoluminesans (PL) xatti-harakatlariga olib keladi, bu oddiy yuqori{11}}bosimli jismoniy ishlov berish natijasida erishilganidan sezilarli farq qiladi.
03
Matn va tasvirni tahlil qilish
1-rasmda silika shishasi femtosekundli lazer-induktsiyali II turdagi nanogratlamalarning yuqori-bosimiga chidamlilik tavsifi ko‘rsatilgan, jumladan transmissiya optik mikrograflari (A-F, M-P) va polarizatsiya mikrograflari (G-L, Q-T). Asl shisha, faqat tavlangan nazorat guruhi va to'rt darajali 673 K yuqori harorat va 1,4, 2,5, 3,7 va 4,9 GPa yuqori bosimli gradyanlar o'rnatildi va jarayonlar ikki guruhda taqqoslandi: "birinchi navbatda lazer, yuqori bosim" va "birinchi navbatda yuqori bosim, lazer". Lazer zarbasi energiyasi 0,8 mkJ da o'rnatildi. Polarizatsiya tasvirining rangli signali nanogratlanish shaklining ikki sinishi intensivligini ifodalaydi. Natijalar shuni ko'rsatadiki, oddiy 673 K tavlanish panjaraga zarar etkazmaydi va bosim 2,5 GPa dan kam yoki unga teng bo'lganda nanogratning tuzilishi va ikki sinishi barqaror saqlanishi mumkin. 3,7 GPa ga yetgandan so'ng, ikki sinishi sezilarli darajada kamayadi va 4,9 GPa da ikki sinishi sezilarli darajada kamayadi. Ikki sinishining to'liq yo'qolishi uning 3,7 GPa dan yuqori ekanligini ko'rsatadi. Yuqori harorat va yuqori bosim panjara ichidagi nano-g'ovaklarni siqib chiqaradi, davriy zichlik modulyatsiyasi strukturasini buzadi va panjaraning fazali kechikish o'zgarishi ikkala ishlov berish ketma-ketligida ham qaytariladi, bu nano panjara yuqori bosimli rekonstruksiya qilish xususiyatiga ega ekanligini tasdiqlaydi.
2-rasmda ikki turdagi qo'zg'atuvchi yorug'lik, mos ravishda 325 nm va 532 nm yordamida olingan kremniy shishasi konfokal mikroskopining fotoluminesans spektrlari ko'rsatilgan. Beshta guruh namunalari orasida nuqsonli luminesansdagi farqlar solishtirildi: asl shisha, faqat femtosekundli lazerli to'g'ridan-to'g'ri yozish (FLDW), faqat yuqori harorat va yuqori bosim (HPHT), lazerdan oldin yuqori bosim va yuqori bosimdan oldin lazer; FLDW bilan ishlov berilgan namunalar 530 nm yashil emissiya cho'qqisini va 650 nm qizil emissiya cho'qqisini ko'rsatdi. Yashil yorug'lik o'z-o'zidan tutilgan eksitonlar natijasida paydo bo'lgan, qizil yorug'lik esa izolyatsiyalangan ko'prik bo'lmagan kislorod nuqsonlariga mos keladi. Biroq, HPHT bilan ishlov berilgan barcha namunalar faqat yashil luminesans va qizil yorug'lik cho'qqisining to'liq yo'qolishini kuzatishi mumkin edi, bu femtosekund lazer va yuqori{8}}bosim o'zgarishi natijasida kelib chiqadigan nuqson turlari o'rtasida tubdan farq borligini ko'rsatadi. Yuqori bosimli ishlov berish ko'prik bo'lmagan kislorod va shisha tarmoqlar o'rtasidagi o'zaro ta'sirni kuchaytiradi, izolyatsiyalangan ko'prik bo'lmagan kislorodga mos keladigan qizil yorug'lik signalini yo'q qiladi.
3-rasmda yuqori harorat va yuqori bosim (HPHT), femtosekund lazerli to'g'ridan-to'g'ri yozish (FLDW) va kompozit jarayon bilan o'zgartirilgan silika shishasining mikro tarmoq tuzilishini tahlil qilish uchun konfokal Raman spektroskopiyasidan foydalaniladi. A-rasmda to'rtta guruh namunalarining to'liq Raman spektrlari ko'rsatilgan: original shisha, faqat lazer, 4,9 GPa yuqori bosim va lazerdan keyin 4,9 GPa yuqori bosim. 440 sm ⁻¹ da Si-O-Si olti burchakli halqa egilish tebranishining asosiy cho'qqisi asosiy tahlil ob'ektidir; B-rasmda bosim bilan HPHT namunasining Raman asosiy tepalik holatining o'zgarish egri chizig'i ko'rsatilgan. Asosiy cho'qqi yuqori to'lqin raqamlari tomon siljiydi va bosim ortishi bilan tarmoqli kengligi torayadi, bu Si-O-Si bog'lanish burchagining pasayishiga va bir xil bog'lanish burchagi taqsimotiga mos keladi. O'ng vertikal o'q mos keladigan virtual harorat bilan sinxron ravishda kalibrlanadi; Shakl C turli energiyalarda lazer nurlanishidan so'ng dastlabki 3,7 GPa va 4,9 GPa oldindan bosilgan shishaning asosiy tepalik siljishi va ekvivalent virtual haroratini taqqoslaydi. Lazer nurlanishi barcha namuna tuzilmalarini asimptotik tarzda 1600-2000 K bir xil virtual haroratga yaqinlashishiga olib keladi. Oldindan past bosilgan shishaning asosiy tepalik siljishi lazer energiyasi bilan toʻyingan boʻlsa, 4,9 GPa yuqori zichlikdagi asosiy choʻqqisi yuqori{19}}toʻlqinli oynalar pastroq toʻlqinlar soniga qarab siljiydi, bu esa yuqori toʻlqinlarni bosish va boʻshashtirishi mumkin. shisha tarmog'i. Bu intuitiv ravishda silikon kislorod bog'lanish burchagi va ekvivalent virtual haroratda HPHT va FLDW modifikatsiya yo'llarining differentsial tartibga solish qonunlarini aks ettiradi.
04
xulosa
Ushbu maqola yuqori{0}}bosimdagi jismoniy siqish va zichlashtirilgan kvarts oynasida femtosekundli lazer to'g'ridan-to'g'ri yozish o'rtasidagi o'xshashlik va farqlarni muntazam ravishda ochib beradi. Garchi ikkalasi ham doimiy zichlashtirish va sinishi indeksini oshirishga erisha olsa ham, mikroskopik darajada elektromagnit qo'zg'alish natijasida paydo bo'lgan o'ta tezkor lazer shisha tarmog'ini yuqori virtual harorat holatiga o'tkazishga o'ziga xos tarzda harakat qiladi va mahalliy darajada noyob mikroskopik kristallografik nuqsonlarni keltirib chiqaradi, masalan, bog'lanishning uzilishi, NBO va tez-tez tetraepressiya jarayonlarida yuqori darajada yo'qolgan{2} qattiq element rejimi (RUM) deformatsiyasi. Ushbu kashfiyot nafaqat turli energiya quyish usullari ostida amorf tarmoqlarda topologik deformatsiya chegaralarini aniqlabgina qolmay, balki kelajakda mahalliy tuzilmani moslashtirish orqali yangi fotonik qurilmalar va optik aloqa komponentlarini loyihalash uchun mustahkam nazariy asos yaratadi.
