zhpsЖурнал прикладной спектроскопииZhurnal Prikladnoii Spektroskopii0514-7506B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Scienceszhps-642Research ArticleСтатьиМОДИФИКАЦИЯ ОПТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПЛЕНОК ПОЛИАМИДА ИМПЛАНТАЦИЕЙ ИОНОВ КОБАЛЬТАPOLYАMIDE FILMS OPTICAL PROPERTIES MODIFICATION BY COBALT IONS IMPLANTATIONБазаровВ. В.BazarovV. V.rik@ktfi.knc.ruБумайЮ. А.BumaiYu. A.bumai@tut.byВалеевВ. Ф.ValeevV. F.

420029, Казань

rik@ktfi.knc.ruГоловчукВ. И.GolovchukV. I.

220030, Минск

golovchuk95@mail.ruЛукашевичМ. Г.LukashevichM. G.

220030, Минск

Lukashevich@bsu.byНуждинВ. И.NuzhdinV. I.

420029, Казань

rik@ktfi.knc.ruОджаевВ. Б.OdzhaevV. B.

220030, Минск

ХарченкоА. А.KharchenkoA. A.ХайбуллинР. И.KhaibullinR. I.

420029, Казань

rik@ktfi.knc.ruКазанский физико-технический институт КазНЦ Российской АНBelarusian State UniversityБелорусский национальный технический университетBelarusian National Technical UniversityКазанский физико-технический институт КазНЦ Российской АНKazan Physical-Technical InstituteБелорусский государственный университетBelarusian State University202030062020873448453Copyright © Базаров В.В., Бумай Ю.А., Валеев В.Ф., Головчук В.И., Лукашевич М.Г., Нуждин В.И., Оджаев В.Б., Харченко А.А., Хайбуллин Р.И., 20202020Базаров В.В., Бумай Ю.А., Валеев В.Ф., Головчук В.И., Лукашевич М.Г., Нуждин В.И., Оджаев В.Б., Харченко А.А., Хайбуллин Р.И.Bazarov V.V., Bumai Y.A., Valeev V.F., Golovchuk V.I., Lukashevich M.G., Nuzhdin V.I., Odzhaev V.B., Kharchenko A.A., Khaibullin R.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://zhps.ejournal.by/jour/article/view/642

Представлены спектральные зависимости коэффициентов пропускания и отражения в диапазоне длин волн 200—1100 нм пленок полиамида толщиной 40 мкм, имплантированных ионами кобальта с энергией 40 кэВ в интервале доз 2.5 × 1016—1.5 × 1017 см–2 при плотности тока в ионном пучке 4 мкА/см2. Имплантация приводит к существенному (до 80 %) уменьшению пропускания имплантированными пленками и увеличению отражения как имплантированной, так и неимплантированной стороной вследствие карбонизации приповерхностного слоя и формирования в нем включений кобальта. В рамках двух- и трехслойной моделей, включающих в себя один или два модифицированных слоя и неповрежденную часть пленки, проведено моделирование прохождения света при падении на имплантированную и неимплантированную стороны и определена дозовая зависимость эффективного показателя преломления модифицированного слоя, который в исследуемом интервале доз изменяется в пределах 1.3—2.1.

Reflection and transmission measurements of thin (40 µm) polyamide films implanted with Co+ ions at ion current density of 4µA/cm2 and fluence range of 2.5 × 1016—1.5 × 1017 cm–2 have been performed in the wave length range of λ = 200—1100 nm. Implantation leads to a significant (up to 80%) decrease in the transmission of the implanted films and an increase in the reflection of both the implanted and nonimplanted sides due to carbonization of the surface layer and the formation of cobalt inclusions in it. Within the framework of two- and three-layer models, which include one or two modified layers and an undamaged part of the film, the transmission of light when incident on the implanted and non-implanted sides was simulated and fluence dependence of the effective refractive index of the modified layer was determined. The effective refractive index was within 1.3—2.1 in the studied fluence range.

полиамидпленкаионимплантациякобальтпропусканиеотражениеpolyamidefilmionimplantationcobalttransmissionreflectionReferencesR. I. Khaibullin. Nucl. Instrume. Meth., В148 (1999) 1023—1028R. I. Khaibullin. Nucl. Instrume. Meth., В148 (1999) 1023—1028V. N. Popok. Rev. Adv. Mater. Sci., 30, B148 (2011) 14—34V. N. Popok. Rev. Adv. Mater. Sci., 30, B148 (2011) 14—34Ф. А. Нажим, М. Г. Лукашевич, В. И. Нуждин, Р. И. Хайбуллин, В. Б. Оджаев. Изв. НАН. Сер. физ.-мат. наук, № 2 (2010) 100—105Ф. А. Нажим, М. Г. Лукашевич, В. И. Нуждин, Р. И. Хайбуллин, В. Б. Оджаев. Изв. НАН. Сер. физ.-мат. наук, № 2 (2010) 100—105А. А. Харченко, М. Г. Лукашевич, В. И. Нуждин, Р. И. Хайбуллин, В. Б. Оджаев. ФТТ, 55, № 1 (2013) 75—80А. А. Харченко, М. Г. Лукашевич, В. И. Нуждин, Р. И. Хайбуллин, В. Б. Оджаев. ФТТ, 55, № 1 (2013) 75—80M. G. Lukashevich, V. N. Popok, V. S. Volobuev, A. A. Melnikov, R. I. Khaibullin, V. V. Bazarov, A. Wieck, V. B. Odzhaev. Open Appl. Phys. J., N 3 (2010) 1—5M. G. Lukashevich, V. N. Popok, V. S. Volobuev, A. A. Melnikov, R. I. Khaibullin, V. V. Bazarov, A. Wieck, V. B. Odzhaev. Open Appl. Phys. J., N 3 (2010) 1—5М. Г. Лукашевич. Материалы, технологиии, инструменты, 20, № 1 (2015) 61—69М. Г. Лукашевич. Материалы, технологиии, инструменты, 20, № 1 (2015) 61—69Ю. А. Бумай, В. Ф. Валеев, Н. И. Долгих, М. Г. Лукашевич, Ф. А. Нажим, В. И. Нуждин, В. Б. Оджаев. Материалы, технологии, инструменты, 15, № 4 (2010) 54—58Ю. А. Бумай, В. Ф. Валеев, Н. И. Долгих, М. Г. Лукашевич, Ф. А. Нажим, В. И. Нуждин, В. Б. Оджаев. Материалы, технологии, инструменты, 15, № 4 (2010) 54—58Ю. А. Бумай, В. С. Волобуев, В. Ф. Валеев, Н. И. Долгих, М. Г. Лукашевич, Р. И. Хайбуллин, В. И. Нуждин, В. Б. Оджаев. Журн. прикл. спектр., 79, № 5 (2012) 781—787 [U. A. Boomу, V. S. Volobuev, V. F. Valeev, N. I. Dolgikh, M. G. Lukashevich, R. I. Khaibullin, V. I. Nuzhdin, V. B. Odzhaev. J.Appl. Spectr., 79 (2012) 773—779]Ю. А. Бумай, В. С. Волобуев, В. Ф. Валеев, Н. И. Долгих, М. Г. Лукашевич, Р. И. Хайбуллин, В. И. Нуждин, В. Б. Оджаев. Журн. прикл. спектр., 79, № 5 (2012) 781—787 [U. A. Boomу, V. S. Volobuev, V. F. Valeev, N. I. Dolgikh, M. G. Lukashevich, R. I. Khaibullin, V. I. Nuzhdin, V. B. Odzhaev. J.Appl. Spectr., 79 (2012) 773—779]Ю. А. Бумай, Н. И. Долгих, А. А. Харченко, В. Ф. Валеев, В. И. Нуждин, Р. И. Хайбуллин, Ф. А. Нажим, М. Г. Лукашевич, В. Б. Оджаев. Журн. прикл. спектр., 81, № 2 (2014) 192—196 [Yu. A. Bumai, N. I. Dolgikh, A. A. Kharchenko, V. F. Valeev, V. I. Nuzhdin, R. I. Khaibullin, F. A. Nagim, M. G. Lukashevich, V. B. Odzhaev. J. Appl. Spectr., 81 (2014) 188—192]Ю. А. Бумай, Н. И. Долгих, А. А. Харченко, В. Ф. Валеев, В. И. Нуждин, Р. И. Хайбуллин, Ф. А. Нажим, М. Г. Лукашевич, В. Б. Оджаев. Журн. прикл. спектр., 81, № 2 (2014) 192—196 [Yu. A. Bumai, N. I. Dolgikh, A. A. Kharchenko, V. F. Valeev, V. I. Nuzhdin, R. I. Khaibullin, F. A. Nagim, M. G. Lukashevich, V. B. Odzhaev. J. Appl. Spectr., 81 (2014) 188—192]А. А. Харченко, Д. И. Бринкевич, С. Д. Бринкевич, М. Г. Лукашевич, В. Б. Оджаев. Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, № 4 (2015) 94—99А. А. Харченко, Д. И. Бринкевич, С. Д. Бринкевич, М. Г. Лукашевич, В. Б. Оджаев. Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, № 4 (2015) 94—99Ю. А. Бумай, Д. И. Бринкевич, Н. И. Долгих, И. А. Карпович, А. А. Харченко, М. Г. Лукашевич, В. Б. Оджаев. Весцi НАН Беларусі. Сер. Фіз-мат. навук, № 1 (2013) 92—96Ю. А. Бумай, Д. И. Бринкевич, Н. И. Долгих, И. А. Карпович, А. А. Харченко, М. Г. Лукашевич, В. Б. Оджаев. Весцi НАН Беларусі. Сер. Фіз-мат. навук, № 1 (2013) 92—96Ю. А. Бумай, Н. И. Долгих, И. А. Карпович, А. А. Харченко, М. Г. Лукашевич, В. Б. Оджаев. Материалы. Технологии. Инструменты, № 4 (2012) 70—72Ю. А. Бумай, Н. И. Долгих, И. А. Карпович, А. А. Харченко, М. Г. Лукашевич, В. Б. Оджаев. Материалы. Технологии. Инструменты, № 4 (2012) 70—72J. F. Ziegler, J. P. Biersack, U. Littmark. The Stopping and Range of Ions in Solids, New York, Pergamon Press (1985); SRIM-2008 software at http://www.srim.org/J. F. Ziegler, J. P. Biersack, U. Littmark. The Stopping and Range of Ions in Solids, New York, Pergamon Press (1985); SRIM-2008 software at http://www.srim.org/A. Y.-C. Yu, N. M. Donovan, W. E. Spicer. Phys. Rev., 167, N 3 (1968) 670—673A. Y.-C. Yu, N. M. Donovan, W. E. Spicer. Phys. Rev., 167, N 3 (1968) 670—673U. Кreibig, M. Vollmer. Optical Properties of Metal Clusters, Berlin, Springer-Verlag (1995) 275—436U. Кreibig, M. Vollmer. Optical Properties of Metal Clusters, Berlin, Springer-Verlag (1995) 275—436N. Kishimoto, Y. Takeda, N. Umeda, V.T. Crityna, Lee Saito. Nucl. Instr. Meth., 166B (2000) 840—844N. Kishimoto, Y. Takeda, N. Umeda, V.T. Crityna, Lee Saito. Nucl. Instr. Meth., 166B (2000) 840—844А. Л. Степанов. ЖТФ, 74, № 2 (2004) 1—11А. Л. Степанов. ЖТФ, 74, № 2 (2004) 1—11С. Г. Ястребов, Т. Аллен, В. И. Иванов-Омский, В. Чан, С. Жукотински. Письма в ЖТФ, 29, № 20 (2003) 49—57С. Г. Ястребов, Т. Аллен, В. И. Иванов-Омский, В. Чан, С. Жукотински. Письма в ЖТФ, 29, № 20 (2003) 49—57

The authors declare that there are no conflicts of interest present.