Введение
Глава 1. Обзор литературы 8
1.1 Основные свойства фторидов металлов второй группы 9
1.2 Основные свойства фторидов металлов группы железа 13
1.3 Гетероструктуры на основе фторидов 17
1.3.1 Особенности роста CaF2 на Si(111) и на Si(001) 17
1.3.2 Эпитаксиальные слои CdF2 и MnF2 на CaF2 23
1.4 Оптические свойства гетероструктур на основе сверхрешеток CaF2:Re/CdF2 25
1.4.1 Нестационарные эффекты в фотолюминесценции 25
1.4.2 Спектроскопия кубического центра Eu3+ в объемном монокристалле CaF2 34
1.5 Метастабильные кристаллические фазы и фазовые переходы в дифторидах со структурой рутила 36
Глава 2. Методика эксперимента 39
2.1 Установка МЛЭ 39
2.1.1 Сверхвысоковакуумная система 41
2.1.2 Дифракция быстрых электронов 44
2.1.3 Компьютеризованная система управления установкой 45
2.1.4 Методики измерения толщины слоев 48
2.2 Физико-химическая подготовка подложек 51
2.3 Атомно-силовая микроскопия 53
2.3.1 Основные режимы при измерении топографии 55
2.3.2 Особенности проведения измерений в атмосферных условиях 58
2.3.3 Зонды и разрешающая способность микроскопа 60
2.4 Оптическая спектроскопия 60
2.5 Рентгеновская дифрактометрия 62
Глава 3. Процессы гетероэпитаксиального роста и формирование метастабильной фазы в слоях NiF2 на поверхности CaF2(111) 65
3.1 Структура и морфология поверхности слоя CaF2(111) 65
3.2 Эпитаксиальные соотношения на гетерогранице NiF2/CaF2(111) 66
3.3 Рентгеновская дифрактометрия и идентификация метастабильной фазы 70
Глава 4. Особенности процессов эпитаксиального роста NiF2 на гофрированной поверхности CaF2(110) 76
4.1 Процессы монодоменизации структуры слоя NiF2 при одностадийном росте 77
4.1.1 Начальные стадии роста и эволюция картин дифракции 78
4.1.2 Кристаллическая структура и морфология поверхности 81
4.1.3 Моделирование процессов роста и монодоменизации структуры 84
4.2 Формирование однодоменной структуры при двухстадийном росте 88
4.2.1 Эволюция картины ДБЭ при формировании затравочного слоя 88
4.2.2 Особенности процессов роста NiF2 на затравочном слое при различных температурах 90
4.2.3 Анализ картин ДБЭ 91
4.2.4 Зависимость морфологии поверхности от угла падения молекулярного пучка 93
4.2.5 Рентгенодифракционные исследования 97
Глава 5. Процессы роста, кинетика и оптические свойства гетероструктур со слоями CaF2 и CdF2 100
5.1 Эпитаксиальные структуры CdF2 – CaF2 100
5.1.1 Начальные стадии роста слоев CdF2 101
5.1.2 Кинетические явления при формировании поверхности CdF2 105
5.2 Структурная и морфологическая характеризация сверхрешеток 110
5.3 Оптические эффекты в сверхрешетках CaF2:Eu/CdF2 111
5.3.1 Кинетические явления и спектроскопия центров Eu3+ 111
5.3.2 Структура R – и I – центров в сверхрешетках 114
Основные результаты и выводы 119
Список работ, вошедших в диссертацию 122
Список цитируемой литературы 125
