Раманівське дослідження фотоокислення скла As2S3 : Ag під дією видимого світла
As2S3 : Ag glasses (up to 10 at.% Ag) were prepared by the melt quenching. Their amorphous structure is confirmed by X-ray diffraction and Raman spectroscopy. No noticeable changes in the Raman spectra with increasing Ag content are revealed at the excitation by a 671 nm laser or by a near-bandgap l...
Збережено в:
| Дата: | 2025 |
|---|---|
| Автори: | , , , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | English |
| Опубліковано: |
Publishing house "Academperiodika"
2025
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023488 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Ukrainian Journal of Physics |
Репозитарії
Ukrainian Journal of Physics| id |
ujp2-article-2023488 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| spelling |
ujp2-article-20234882025-04-25T18:35:31Z Raman Study of Visible-Light Photooxidation of As2S3 : Ag Glasses Раманівське дослідження фотоокислення скла As2S3 : Ag під дією видимого світла Azhniuk, Y.M. Pogodin, A.I. Lopushansky, V.V. Filep, M.J. Kryshenik, V.M. Voynarovych, I.M. Gomonnai, A.V. аморфнi напiвпровiдники дифракцiя рентґенiвських променiв раманiвська спектроскопiя фотохiмiчнi реакцiї окислення amorphous semiconductors X-ray diffraction Raman spectroscopy photochemical reactions oxidation As2S3 : Ag glasses (up to 10 at.% Ag) were prepared by the melt quenching. Their amorphous structure is confirmed by X-ray diffraction and Raman spectroscopy. No noticeable changes in the Raman spectra with increasing Ag content are revealed at the excitation by a 671 nm laser or by a near-bandgap laser (λexc = 532 nm) at the low power density Pexc = 4 kW/cm2. Meanwhile, for the samples with Ag content above 4 at.% at the excitation by λexc = 532 nm at a higher Pexc = 40 kW/cm2, new narrow peaks emerge and are clearly identified as Raman features of arsenolite (As2O3) formed on the As2S3 : Ag glass surface under the intense illumination. This is the first Raman spectroscopic evidence of the visible-light photooxidation of As2S3-based glasses which previously was observed only under the illumination by ultraviolet light strongly absorbed by the surface layer leading to thermal decomposition of As2S3 in the illuminated area and oxidation of the vaporized arsenic atoms by oxygen from the ambient air. Most likely, the photooxidation is facilitated by the effect of silver on the glass network, reducing its rigidity, or, alternatively, the enhancement of photochemical reaction due to the plasmonic interaction of the incident light with residual ultrasmall silver nanoparticles existing in the glass sample. Зразки скла As2S3 : Ag (до 10 ат.% Ag) отримано охолодженням з розплаву. Їхню аморфну структуру пiдтверджено даними дифракцiї рентгенiвських променiв i раманiвської спектроскопiї. При збудженнi свiтлом лазера з довжиною хвилi λexc = 671 нм помiтних змiн у раманiвських спектрах при зростаннi вмiсту Ag не виявлено, так само як i при збудженнi лазером з λexc = 532 нм з низькою густиною потужностi Pexc = 4 кВт/см2. Тодi як для зразкiв iз вмiстом Ag понад 4 ат.% при збудженнi λexc = 532 нм з вищою Pexc = 40 кВт/см2 у спектрi з’являються новi вузькi пiки, чiтко iдентифiкованi як раманiвськi смуги арсенолiту (As2O3), який утворюється на поверхнi скла As2S3 : Ag при iнтенсивному опромiненнi. Це перше свiдчення фотоокислення скла на основi As2S3 пiд дiєю видимого свiтла, отримане методом раманiвської спектроскопiї. Ранiше подiбне спостерiгалося тiльки пiд дiєю ультрафiолетового свiтла, яке сильно поглиналося поверхневим шаром скла й вело до термiчного розкладу As2S3 в освiтленiй областi й окислення випаруваних атомiв арсену киснем повiтря. Очевидно, фотоокисленню сприяє наявнiсть срiбла у структурi скла, що зменшує його жорсткiсть, або ж пiдсилення фотохiмiчної реакцiї внаслiдок плазмонної взаємодiї падаючого свiтла з залишковими ультрамалими наночастинками срiбла, присутнiми у склоподiбному зразку. Publishing house "Academperiodika" 2025-03-19 Article Article Original Research Article (peer-reviewed) Оригінальна дослідницька стаття (з незалежним рецензуванням) application/pdf https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023488 10.15407/ujpe70.3.206 Ukrainian Journal of Physics; Vol. 70 No. 3 (2025); 206 Український фізичний журнал; Том 70 № 3 (2025); 206 2071-0194 2071-0186 10.15407/ujpe70.3 en https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023488/3268 Copyright (c) 2025 Bogolyubov Institute for Theoretical Physics, National Academy of Sciences of Ukraine |
| institution |
Ukrainian Journal of Physics |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2025-04-25T18:35:31Z |
| collection |
OJS |
| language |
English |
| topic |
аморфнi напiвпровiдники дифракцiя рентґенiвських променiв раманiвська спектроскопiя фотохiмiчнi реакцiї окислення |
| spellingShingle |
аморфнi напiвпровiдники дифракцiя рентґенiвських променiв раманiвська спектроскопiя фотохiмiчнi реакцiї окислення Azhniuk, Y.M. Pogodin, A.I. Lopushansky, V.V. Filep, M.J. Kryshenik, V.M. Voynarovych, I.M. Gomonnai, A.V. Раманівське дослідження фотоокислення скла As2S3 : Ag під дією видимого світла |
| topic_facet |
аморфнi напiвпровiдники дифракцiя рентґенiвських променiв раманiвська спектроскопiя фотохiмiчнi реакцiї окислення amorphous semiconductors X-ray diffraction Raman spectroscopy photochemical reactions oxidation |
| format |
Article |
| author |
Azhniuk, Y.M. Pogodin, A.I. Lopushansky, V.V. Filep, M.J. Kryshenik, V.M. Voynarovych, I.M. Gomonnai, A.V. |
| author_facet |
Azhniuk, Y.M. Pogodin, A.I. Lopushansky, V.V. Filep, M.J. Kryshenik, V.M. Voynarovych, I.M. Gomonnai, A.V. |
| author_sort |
Azhniuk, Y.M. |
| title |
Раманівське дослідження фотоокислення скла As2S3 : Ag під дією видимого світла |
| title_short |
Раманівське дослідження фотоокислення скла As2S3 : Ag під дією видимого світла |
| title_full |
Раманівське дослідження фотоокислення скла As2S3 : Ag під дією видимого світла |
| title_fullStr |
Раманівське дослідження фотоокислення скла As2S3 : Ag під дією видимого світла |
| title_full_unstemmed |
Раманівське дослідження фотоокислення скла As2S3 : Ag під дією видимого світла |
| title_sort |
раманівське дослідження фотоокислення скла as2s3 : ag під дією видимого світла |
| title_alt |
Raman Study of Visible-Light Photooxidation of As2S3 : Ag Glasses |
| description |
As2S3 : Ag glasses (up to 10 at.% Ag) were prepared by the melt quenching. Their amorphous structure is confirmed by X-ray diffraction and Raman spectroscopy. No noticeable changes in the Raman spectra with increasing Ag content are revealed at the excitation by a 671 nm laser or by a near-bandgap laser (λexc = 532 nm) at the low power density Pexc = 4 kW/cm2. Meanwhile, for the samples with Ag content above 4 at.% at the excitation by λexc = 532 nm at a higher Pexc = 40 kW/cm2, new narrow peaks emerge and are clearly identified as Raman features of arsenolite (As2O3) formed on the As2S3 : Ag glass surface under the intense illumination. This is the first Raman spectroscopic evidence of the visible-light photooxidation of As2S3-based glasses which previously was observed only under the illumination by ultraviolet light strongly absorbed by the surface layer leading to thermal decomposition of As2S3 in the illuminated area and oxidation of the vaporized arsenic atoms by oxygen from the ambient air. Most likely, the photooxidation is facilitated by the effect of silver on the glass network, reducing its rigidity, or, alternatively, the enhancement of photochemical reaction due to the plasmonic interaction of the incident light with residual ultrasmall silver nanoparticles existing in the glass sample. |
| publisher |
Publishing house "Academperiodika" |
| publishDate |
2025 |
| url |
https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023488 |
| work_keys_str_mv |
AT azhniukym ramanstudyofvisiblelightphotooxidationofas2s3agglasses AT pogodinai ramanstudyofvisiblelightphotooxidationofas2s3agglasses AT lopushanskyvv ramanstudyofvisiblelightphotooxidationofas2s3agglasses AT filepmj ramanstudyofvisiblelightphotooxidationofas2s3agglasses AT kryshenikvm ramanstudyofvisiblelightphotooxidationofas2s3agglasses AT voynarovychim ramanstudyofvisiblelightphotooxidationofas2s3agglasses AT gomonnaiav ramanstudyofvisiblelightphotooxidationofas2s3agglasses AT azhniukym ramanívsʹkedoslídžennâfotookislennâsklaas2s3agpíddíêûvidimogosvítla AT pogodinai ramanívsʹkedoslídžennâfotookislennâsklaas2s3agpíddíêûvidimogosvítla AT lopushanskyvv ramanívsʹkedoslídžennâfotookislennâsklaas2s3agpíddíêûvidimogosvítla AT filepmj ramanívsʹkedoslídžennâfotookislennâsklaas2s3agpíddíêûvidimogosvítla AT kryshenikvm ramanívsʹkedoslídžennâfotookislennâsklaas2s3agpíddíêûvidimogosvítla AT voynarovychim ramanívsʹkedoslídžennâfotookislennâsklaas2s3agpíddíêûvidimogosvítla AT gomonnaiav ramanívsʹkedoslídžennâfotookislennâsklaas2s3agpíddíêûvidimogosvítla |
| first_indexed |
2025-10-02T01:19:18Z |
| last_indexed |
2025-10-02T01:19:18Z |
| _version_ |
1851765414930939904 |