Формування та моделювання нанорозмірних рівнів самоорганізованих структур в некристалічних тонких плівках систем Ge-As-Te(S, Se)

Запропонована модель теплових нестійкостей і формування самоорганізованих структур при дії неперервного інфрачервоного випромінювання СО2-лазера на аморфні конденсати систем Ge-As-Te (S, Se), нанесені на підкладки з кварцу або слюди, та проведено її аналіз на основі експериментальних досліджень. Показано, що однорідний розподіл температурного поля вздовж перерізу пучка при густинах потужності випромінювання P > Pc (Pc = 1.8-8.5 Вт/cм2) стає нестійким і формується радіально-кільцева структура з просторово-неоднорідним профілем температурного поля. Встановлено, що біфуркація теплової нестабільності та утворення нерівномірного температурного профілю здійснюється за рахунок саморегулюючих механізмів, що призводять до насичення нелінійності поглинання та вирівнювання швидкості росту поглиненої енергії шляхом передачі тепла в аморфний шар. Досліджена залежність порогової густини потужності інфрачервоного випромінювання формування впорядкованих радіально-кільцевих структур від тривалості опромінення. Побудована біфуркаційна діаграма в площині {потужність випромінювання (P), температура (T)}, яка описує сингулярну поведінку оптичної густини в залежності від тривалості експозиції опромінення. Показано, що радіально-кільцева структура з числом променів m ≥ 3 формується для аморфних конденсатів систем Ge-As-Te (S, Se) при густинах потужності опромінення P ≥ 18.6 Вт/cм2, що узгоджується з експериментальними даними. Проаналізовані особливості поведінки самоорганізованих структур в тонкоплівкових шарах, а саме чутливість системи до технологічних умов одержання, параметрів електромагнітного випромінювання та можливість реалізації ефекту метелика. Розглянуто способи формування та реалізації фрактальності за нанорозмірними рівнями структурування та тривалості життя самоорганізованих структур у некристалічних матеріалах систем Ge-As-Te (S, Se).