Enhanced luminescence of oxygen atoms in solid molecular nitrogen nanoclusters

Анотація

Досліджено люмінесценцію, що супроводжується інжекцією азотно-гелієвої газової суміші після проходження розряду через щільний холодний газ гелію. Спочатку експериментальна ємність заповнюється надплинним гелієм, а потім вводиться в об’єм надплинного гелію азотно-гелієва газова суміш при T ≈ 1,5 К. Домінуючою смугою в спектрах випромінювання була α-група атомів азоту. У цих умовах утворювалися нанокластери молекулярного азоту з високими концентраціями стабілізованих атомів азоту. При випаровуванні надплинного гелію зі скляної колби і підвищенні температури до T ≈ 20 К було зафіксовано різку зміну спектрів люмінесценції. У спектрах люмінесценції переважала β-група атомів кисню, а випромінювання α-групи ставало невеликим. При високих температурах (T ≈ 20 К) більшість атомів азоту рекомбінує на поверхні нанокластерів N₂ з утворенням збуджених молекул азоту. Пояснено ефект посилення випромінювання β-групи ефективним переносом енергії від збуджених молекул азоту до стабілізованого домішкового атома кисню всередині N₂ нанокластерів.