Оптична кубiчна нелiнiйнiсть тонких плiвок Fe2O3 i Cr2O3, синтезованих методом iмпульсного лазерного осадження

Автор(и)

  • M. S. Brodyn Institute of Physics, Nat. Acad. of Sci. of Ukraine
  • S. A. Mulenko G.V. Kurdyumov Institute for Metal Physics, Nat. Acad. of Sci. of Ukraine
  • V. I. Rudenko Institute of Physics, Nat. Acad. of Sci. of Ukraine
  • V. R. Liakhovetskyi Institute of Physics, Nat. Acad. of Sci. of Ukraine
  • M. V. Volovyk Institute of Physics, Nat. Acad. of Sci. of Ukraine
  • N. Stefan National Institute for Laser, Plasma and Radiation Physics

DOI:

https://doi.org/10.15407/ujpe61.06.0495

Ключові слова:

оксиди, напiвпровiдники, тонкi плiвки, нелiнiйно-оптичнi властивостi, iмпульсне лазерне осадження

Анотація

Проведено вимiрювання спектрiв екстинкцiї та параметрiв оптичної кубiчної нелiнiйностi тонких плiвок Fe2O3 та Cr2O3, осаджених на склянi пiдкладки методом iмпульсного лазерного напилення. Дослiдження оптичної кубiчної нелiнiйностi проводилось з використанням фемтосекундного випромiнювання на довжинi хвилi л = 800 нм з тривалiстю iмпульсiв т = 180 фс. Оцiненi за спектрами екстинкцiї ширини заборонених зон дорiвнюють, вiдповiдно, Eg ∼ 2,4 еВ i 2,2 еВ для плiвок Fe2O3, синтезованих на пiдкладки при температурах 293 К i 800 К та Eg ∼ 3 еВ для плiвок Cr2O3, осаджених на пiдкладку, нагрiту до 800 К. Отримано досить високi значення коефiцiєнтiв рефрактивної нелiнiйностi ReX(3) ∼ 10−6 esu для плiвок Fe2O3 i ReX(3) ∼ 10−7 esu для плiвок Cr2O3. Визначенi величини ImX(3) становили по порядку для Fe2O3 – 10−6–10−7 esu, а для плiвок Cr2O3 – 10−8 esu. Запропонованi можливi механiзми рефрактивної нелiнiйностi.

Посилання

H.S. Zhou, A. Mito, D. Kundu, and I. Honma, J. Sol-Gel Sci. Techn. 19, 539 (2000).

T. Hashimoto, T. Yoko, and S. Sakka, J. Ceram. Soc. Jpn. 101, 64 (1993). https://doi.org/10.2109/jcersj.101.64

T. Hashimoto, T. Yamada, and T. Yoko, J. Appl. Phys. 80, 3184 (1996). https://doi.org/10.1063/1.363258

B. Yu, C. Zhu, and F. Gan, Physica E 8, 360 (2000). https://doi.org/10.1016/S1386-9477(00)00152-1

G. Chatzikyriakos, K. Iliopoulos, A. Bakandritsos, and S. Couris, Chem. Phys. Lett. 493, 314 (2010). https://doi.org/10.1016/j.cplett.2010.05.048

S.A. Mulenko, M.S. Brodyn, and V.Ya. Gayvoronsky, Proc. SPIE 6161, 616107 (2006). https://doi.org/10.1117/12.675006

H. Jiang, R.I. Gomez-Abal, P. Rinke, and M. Scheffler, Phys. Rev. B 82, 045108 (2009). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.82.045108

J.A. Crawford and R.W. Vest, J. Appl. Phys. 35, 2413 (1964). https://doi.org/10.1063/1.1702871

S. Sahoo and C. Binek, Phil. Mag. Lett. 87, 3 (2007). https://doi.org/10.1080/09500830701253177

Chun-Shen Cheng, H. Gomi, and H. Sakat, Phys. Status Solidi A 155, 417 (1996). https://doi.org/10.1002/pssa.2211550215

Z.T. Khodair, G.A. Kazem, and A.A. Habeeb, Iraqi J. Phys. 10, 17 (2012).

V.N. Muthukumar, R. Valent’?, and C. Gros, Phys. Rev. B 54, 433 (1996). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.54.433

R.V. Pisarev, M. Fiebig, and D. Fr?ohlich, Ferroelectrics 204, 1 (1997). https://doi.org/10.1080/00150199708222184

L. Blaney, Lehigh Rev. 15, 5 (2007).

R. Shannon, R. Shannon, O. Medenbach, and R. Fischer, J. Phys. Chem. Ref. Data 31, 4 (2002). https://doi.org/10.1063/1.1497384

M. Sheik-Bahae, A.A. Said, T.H. Wei, D.J. Hagan, and E.W. Van Stryland, IEEE J. Quantum Elect. 26, 760 (1990). https://doi.org/10.1109/3.53394

H.M. Gibbs, Optical Bistability: Controlling Light with Light (Academic Press, New York, 1985).

A.A. Borshch, M.S. Brodin, and V.I. Volkov, Refractive Nonlinearity of Wide-Band Semiconductors and Applications (Harwood Academic Publ., Chur, 1990).

Завантаження

Опубліковано

2019-01-06

Номер

Розділ

Оптика, лазери, квантова електроніка

Як цитувати

Статті цього автора (цих авторів), які найбільше читають