Low Temperature Physics: 45, 721 (2019); https://doi.org/10.1063/1.5111295
Физика Низких Температур: Том 45, Выпуск 7 (Июль 2019), c. 843-849    ( к оглавлению , назад )

Electron-induced delayed desorption of solid argon doped with methane

I.V. Khyzhniy1, S.A. Uyutnov1, M.A. Bludov1, E.V. Savchenko1, and V.E. Bondybey2

1B. Verkin Institute for Low Temperature Physics and Engineering of the National Academy of Sciences of Ukraine 47 Nauky Ave., Kharkiv 61103, Ukraine
E-mail: savchenko@ilt.kharkov.ua

2Lehrstuhl für Physikalische Chemie II TUM, Garching b. Munich 85747, Germany

Received March 12, 2019, published online May 28, 2019

Анотація

Вивчено інтегральний вихід часток із допованого метаном твердого аргона під дією електронів при температурі 5 К. Виміри виконано при концентраціях CH4 1% та 5%. Виявлено ефект вибухової затриманої десорбции з поверхні аргонової матриці для обох сумішей. Зі збільшенням концентрації CH4 він починався при меньших дозах и був яскравіше виражений. Спостерігалося два типи автоколивань: довгоперіодичні (на шкалі часу близько 25 хв) і короткоперіодичні (близько 10 с). В чистому аргоні затримана десорбція не спостерігалась, незважаючи на накопичення значної кількості надлишкових електронів, що перевищує їх число в сумішах аргону з метаном, як було знайдено по термостимульованій екзоелектронній емісії. Ці результати виключають модель кулонівського вибуху для виявленого явища. Розглядається роль водню — одного з продуктів радіолізу метану — в явищі затриманої десорбції. Утворення атомарного водню в матриці відстежувалося за смугою випромінювання ексімеру Ar2H* при 166 нм. Виявлено десорбцію збуджених атомів водню по смузі Ly-α. Виявлено зменшення інтенсивності смуги Ar2H* при більшій концентрації CH4, що свідчить про зменшення числа Н-центрів, очевидно, внаслідок їх рекомбінації з виділенням енергії та утворенням молекулярного вод-ню. Отримані дані дають додатковий доказ на користь гіпотези, що екзотермічні реакції продуктів радіолізу є стимулюючим фактором для затриманої десорбції.

Ключові слова: CH4 в Ar матриці, електронне опромінення, вибухова затримана десорбція, катодолюмінесценція, авто-коливання.