Новый подход к исследованию спектров люминесценции свободных икосаэдрических и кристаллических нанокластеров аргона

Анотація

Предложен новый подход к анализу спектров катодолюминесценции свободных нанокластеров аргона, которые формируются в сверхзвуковой струе, истекающей в вакуум. На его основе проведен анализ интенсивностей полос люминесценции нейтральных и заряженных эксимерных комплексов (Ar₂)* и (Ar₄⁺)*, измеренных для кластеров со средним размером от 500 до 8900 атомов на кластер и диаметром 32–87 Å. Показано, что концентрация сконденсированного в кластеры вещества, определяющая величину интегральной интенсивности полос, пропорциональна логарифму среднего размера кластеров в струе. Анализ нормированных интенсивностей полос (Ar₂)* и (Ar₄⁺)* для кристаллических кластеров с ГЦК структурой позволил установить, что свечение нейтральных молекул (Ar₂)* происходит из всего объема кластера, в то время как заряженные комплексы (Ar₄⁺)* излучают из приповерхностного слоя. Выделена область размеров, при которых в струе преобладают квазикристаллические кластеры с икосаэдрической структурой, и показано, что переход от икосаэдрических кластеров к кластерам с ГЦК структурой происходит при среднем размере кластеров в струе N = (1000–1800) атомов/кластер.