使用"五步法"熱定影工藝制備體布拉格光柵,闡述了光熱折變玻璃內(nèi)部的析晶機理,借助拉曼光譜與掃描電鏡直觀探測到了離子遷移過程與NaF析晶過程,通過摻雜與未摻雜KBr兩種組分玻璃的衍射效果以及透過率光譜對比,發(fā)現(xiàn)了位于350～600 nm處的吸收帶,確定成核過程內(nèi)部形成的膠體為溴化銀與納米銀復合物.該膠體聚合生長為膠團,誘導NaF晶體在其表面析出生長,實現(xiàn)折射率調(diào)制.并且從膠體成核階段、NaF析晶階段、曝光劑量三個方面探究影響光熱折變玻璃內(nèi)部析晶顆粒的關(guān)鍵因素,研究結(jié)果表明:成核過程中[Ag0n·（AgBr）m]膠團大小是決定NaF析晶大小的關(guān)鍵;NaF析晶階段主要影響析晶顆粒數(shù)量而對改變NaF析晶大小作用不大;NaF析晶大小隨著曝光劑量出現(xiàn)先減小后增大的現(xiàn)象,在1.8 J/cm²附近出現(xiàn)拐點、析晶顆粒最小. 

【文章來源】：光子學報. 2020,49(07)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

柵線樣貌

各處理階段PTR玻璃的拉曼光譜經(jīng)歸一化處理后，取1 100 cm-1附近的拉曼峰強度如圖3所示，除熱處理第2步的峰值出現(xiàn)異常情況外，可以很明顯的看出，隨著光柵制作步驟的進行，1 100 cm-1附近的峰值存在逐漸下降的趨勢，并在熱處理前三步有較大變化，此后的熱處理對峰值大小影響相對較小.說明在熱處理過程中，PTR玻璃內(nèi)部的Na+、F-離子逐漸向曝光區(qū)域移動，并且在前三步膠體析晶過程中，伴隨的離子遷移明顯，而后兩步NaF析晶過程中離子移動速度緩慢.圖3 1100cm-1附近的拉曼峰強度

圖2 PTR玻璃未處理時和處理完成時拉曼光譜將含KBr的PTR玻璃部分遮擋分區(qū)域曝光，如圖4所示，曝光區(qū)域呈淡黃色，遮擋區(qū)域透明無顏色.其曝光區(qū)域SEM如圖5所示，圖中不規(guī)則條狀物與玻璃表面有關(guān)，是拋光與腐蝕留下的坑洼或突起，一般大小在一微米到幾十微米不等.圖中顯示出現(xiàn)球狀包絡物的時間節(jié)點在熱處理第4步之后，此時析晶顆粒數(shù)量較少，隨后開始出現(xiàn)大量析晶，在熱處理完成時，發(fā)現(xiàn)析晶顆粒在干涉亮條紋區(qū)域存在大量聚集，形成光柵的柵線.通過對比拉曼光譜1 100 cm-1附近的峰值強度，可以確定熱處理第4步出現(xiàn)的包絡物為NaF的析晶顆粒，而未曝光的透明無色區(qū)域在整個過程中始終未發(fā)現(xiàn)有NaF的析晶產(chǎn)生.

【參考文獻】：
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本文編號：3626463