Определение толщин и визуализация ионообменных волноводов в стеклах методом растровой электронной микроскопии

Методами растровой электронной микроскопии и рентгеноспектрального микроанализа показано формирование в стеклах марки К8 в результате ионного обмена приповерхностного слоя с градиентом концентрации серебра и натрия. В режиме вторичных электронов визуализированы слои, обогащенные ионами серебра, с различной толщиной в зависимости от времени проведения ионного обмена из расплава серебра. Данные по толщине слоя, обогащенного серебром, измеренные методом РЭМ, хорошо коррелируют с расчетом, полученным из уравнения диффузии для серебра в стекле. Используя картирование элементного состава по поперечному сечению стекла, показана зависимость концентрации серебра от глубины диффузии. Присутствие слоя с градиентом концентрации серебра приводит к формированию градиентного волновода. Обнаружены дискретные пики на профилях концентрации серебра, обусловленные особенностями взаимной диффузии ионов натрия и серебра в стеклах.