Изменение оптических свойств наноразмерных систем In - MoO3 в процессе термообработки при T=573K

УДК 544.032

ИЗМЕНЕНИЕ ОПТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ НАНОРАЗМЕРНЫХ СИСТЕМ In - MoO3 В ПРОЦЕССЕ ТЕРМООБРАБОТКИ ПРИ T=573K.

Кафедра неорганической химии

Кемеровский государственный университет

*****@***ru

Получение гетерогенных систем, выяснение закономерностей процессов, протекающих в них под действием термообработки, представляют для физики и химии твердого тела большой интерес. В настоящей работе представлены результаты исследований природы и закономерностей процессов в наноразмерных системах In-MoO3 различной толщины при термообработке при T=573K.

Системы In-MoO3 были получены методом последовательного термического испарения в вакууме порошков индия и триоксида молибдена на установке «ВУП -5М» при давлении 2⋅10-3 Па. Подложками служили стеклянные пластинки. Образцы подвергали термической обработке в сушильном шкафу «Memmert BE 300» при температуре 573 К в течение 1 - 30 минут. Спектры поглощения и отражения образцов регистрировали на спектрофотометре «Shimadzu UV-1700».

Установлено, что спектры поглощения и отражения до теплового воздействия зависят от толщины каждого из слоёв. По мере увеличения толщины пленки индия при постоянной толщине пленки MoO3 в большей степени проявляются характерные для индия полосы поглощения и отражения. При увеличении толщины пленки MoO3 при условии постоянной толщины пленки индия на спектральных кривых проявляются характерные для пленки MoO3 полосы поглощения и отражения.

Рис.1 Спектры поглощения MoO3, In, In-MoO3 до термообработки

В процессе термической обработки на спектрах поглощения систем In-MoO3, толщина пленки MoO3 в которых значительно превышает толщину пленки индия, оптическая плотность образцов в интервале λ = 300…550 нм с максимумом λ = 350 нм уменьшается и, как следствие, край полосы собственного поглощения MoO3 смещается в коротковолновую область спектра и одновременно возрастает в интервале λ = 550…1100 нм с максимумом λ = 870 нм. Этот факт является свидетельством того, что значительный вклад в изменение оптической плотности системы In-MoO3 вносит пленка MoO3.

Если толщина пленки индия значительно больше толщины пленки MoO3 то при термической обработке систем In-MoO3 больший вклад в изменение оптической плотности вносит пленка индия. Наблюдается уменьшение значений оптической плотности во всём исследуемом диапазоне длин волн.

Для выяснения взаимодействия между пленками In и MoO3 в процессе приготовления и термообработки систем In-MoO3 были сопоставлены экспериментальные спектры поглощения систем со спектрами поглощения, индивидуальных пленок In и MoO3 аналогичной толщины.

Из рисунка 1 видно, что спектр поглощения системы In-MoO3 (э), практически совпадает со спектром поглощения системы In-MoO3 (р). Следовательно, химического взаимодействия между In и MoO3 не произошло. При сопоставлении спектров поглощения MoO3 (э) и MoO3 (р) (рис. 2) установлено, что оптическая плотность пленки MoO3 (р) в интервале λ = 300…400 нм с максимумом λ = 350 нм уменьшается и одновременно возрастает в интервале λ = 400…1100 нм с максимумом λ = 870 нм. Однако скорость превращения в MoO3 (р) выше скорости превращения MoO3 (э).

Чтобы рассчитать оптическую плотность MoO3 (р) до и после термообработки использовали формулу:

AMoO3 = AIn-MoO3 – AIn

Рис. 2 Спектры поглощения MoO3 (расчетного) до и после термообработки

Научный руководитель – к. х.н., доцент