journal article·2018-11

Photoinduced deformations in chalcogenide glasses: What are the driving forces?

Keiji Tanaka

Publisher page

Abstract

Abstract Chalcogenide glasses including As2S3 and Se are known to exhibit a variety of photoinduced deformations such as volume expansions, anisotropic shape changes, and surface ripples. These deformations are produced by photoinduced viscous material flows which are caused by some driving forces, while the origins are controversial. We propose a guiding idea that the driving force arises from atomic and optical mechanisms; the former from structural disordering and intermolecular alignment and the latter from radiation force and torque. Previously proposed models such as Coulombic and electric-gradient forces are criticized. We also compare these deformations with those in azobenzene-containing organic materials.
Source: openaire · Quality: candidate unverified · Source record ↗

Research context

OpenAlex topics: Phase-change materials and chalcogenides · Liquid Crystal Research Advancements · Nonlinear Optical Materials Studies

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

References (100+)

Show source-provided references
1. Vateva · J. Optoelectron. Adv. Mater. · 2007 · 9 · 3108
2. Tanaka · 2014
3. Tanaka · Appl. Phys. Lett. · 1997 · 70 · 26110.1063/1.118356 ↗
4. Romero · J. Appl. Phys. · 2002 · 91 · 957210.1063/1.1478135 ↗
5. Ruan · Appl. Phys. Lett. · 2007 · 90
6. Liu · Appl. Phys. Lett. · 2008 · 93
7. Kuzma · J. Non-Cryst. Solids · 2017 · 456 · 710.1016/j.jnoncrysol.2016.10.033 ↗
8. Cserháti · J. Mater. Sci. Mater. Electron. · 2017 · 28 · 702410.1007/s10854-016-6076-y ↗
9. Trunov · J. Non-Cryst. Solids · 2018 · 493 · 8610.1016/j.jnoncrysol.2018.04.038 ↗
10. Utsugi · Nature · 1990 · 90 · 74710.1038/347747a0 ↗
11. Ohto · J. Appl. Phys. · 2002 · 92 · 546810.1063/1.1513887 ↗
12. Natansohn · Chem. Rev. · 2002 · 102 · 413910.1021/cr970155y ↗
13. Barrett · Soft Matter · 2007 · 3 · 124910.1039/b705619b ↗
14. Mahimwalla · Polym. Bull. · 2012 · 69 · 96710.1007/s00289-012-0792-0 ↗
15. Jain · J. Optoelectron. Adv. Mater. · 2003 · 5 · 5
16. Tanaka · J. Non-Cryst. Solids · 2006 · 352 · 258010.1016/j.jnoncrysol.2006.02.070 ↗
17. Kryshenik · J. Optoelectron. Adv. Mater. · 2007 · 9 · 1949
18. Tanaka · 2011
19. Krecmer · Science · 1997 · 277 · 179910.1126/science.277.5333.1799 ↗
20. Ikeda · J. Non-Cryst. Solids · 2004 · 338 · 53910.1016/j.jnoncrysol.2004.03.037 ↗
21. Asao · J. Appl. Phys. · 2007 · 10210.1063/1.2770816 ↗
22. Antoine · Phys. Rev. B · 2009 · 7910.1103/PhysRevB.79.054204 ↗
23. Gotoh · J. Appl. Phys. · 2001 · 89 · 470310.1063/1.1357472 ↗
24. Vlcek · J. Mater. Sci. Mater. Electron. · 2009 · 20 · S29010.1007/s10854-008-9584-6 ↗
25. Messaddeq · Opt. Express · 2012 · 20 · 2988210.1364/OE.20.029882 ↗
26. Csarnovics · J. Non-Cryst. Solids · 2017 · 459 · 5110.1016/j.jnoncrysol.2016.12.035 ↗
27. Hisakuni · Science · 1995 · 270 · 97410.1126/science.270.5238.974 ↗
28. Yannopoulos · Phys. Status Solidi B · 2009 · 246 · 177310.1002/pssb.200982005 ↗
29. Buissona · Physica B · 2017 · 516 · 8510.1016/j.physb.2017.05.001 ↗
30. Tanaka · J. Non-Cryst. Solids · 2018 · 481 · 57910.1016/j.jnoncrysol.2017.12.005 ↗
31. Karageorgiev · Nat. Mater. · 2005 · 4 · 69910.1038/nmat1459 ↗
32. Fang · Nat. Commun. · 2013 · 4 · 152110.1038/ncomms2483 ↗
33. Sipe · Phys. Rev. B · 1983 · 27 · 114110.1103/PhysRevB.27.1141 ↗
34. Tamir · 1979
35. Hegedüs · Phys. Rev. Lett. · 2005 · 95 · 20680310.1103/PhysRevLett.95.206803 ↗
36. Tanaka · J. Optoelectron. Adv. Mater. · 2017 · 19 · 586
37. Tanaka · Phys. Rev. B · 1998 · 57 · 516310.1103/PhysRevB.57.5163 ↗
38. Zallen · 1983
39. Brüning · J. Appl. Phys. · 2001 · 89 · 321510.1063/1.1350412 ↗
40. Zhdanov · Sov. Tech. Phys. Lett. · 1977 · 3 · 387
41. Fritzsche · J. Non-Cryst. Solids · 1993 · 164–166 · 116910.1016/0022-3093(93)91207-J ↗
42. Fritzsche · Phys. Status Solidi B · 2009 · 246 · 176810.1002/pssb.200982004 ↗
43. Tanaka · Phys. Rev. B · 1996 · 54 · 919010.1103/PhysRevB.54.9190 ↗
44. Tanaka · Jpn. J. Appl. Phys. · 2006 · 45 · 166810.1143/JJAP.45.1668 ↗
45. Ishida · Phys. Rev. B · 1997 · 56 · 20610.1103/PhysRevB.56.206 ↗
46. Innami · Phys. Rev. B · 1999 · 60 · 828410.1103/PhysRevB.60.8284 ↗
47. Gu · Appl. Phys. Lett. · 2017 · 110
48. Sukhov · Rep. Prog. Phys. · 2017 · 80 · 11200110.1088/1361-6633/aa834e ↗
49. Jonáš · Electrophoresis · 2008 · 29 · 481310.1002/elps.200800484 ↗
50. Vainos · J. Opt. · 2010 · 12 · 12030110.1088/0240-8978/12/12/120301 ↗
51. Gordon · Phys. Rev. A · 1973 · 8 · 1410.1103/PhysRevA.8.14 ↗
52. Mansuripur · Opt. Express · 2004 · 12 · 537510.1364/OPEX.12.005375 ↗
53. Capeloto · Sci. Rep. · 2016 · 6 · 2051510.1038/srep20515 ↗
54. Bian · J. Appl. Phys. · 1999 · 86 · 449810.1063/1.371393 ↗
55. Saliminia · Phys. Rev. Lett. · 2000 · 85 · 411210.1103/PhysRevLett.85.4112 ↗
56. Yang · Phys. Rev. B · 2006 · 73 · 16520410.1103/PhysRevB.73.165204 ↗
57. Trunov · Appl. Phys. Lett. · 2010 · 96 · 11190810.1063/1.3360229 ↗
58. Lu · Phys. Rev. Lett. · 2013 · 111 · 10550310.1103/PhysRevLett.111.105503 ↗
59. Friese · Nature · 1998 · 394 · 34810.1038/28566 ↗
60. Singer · Phys. Rev. E · 2006 · 73
61. Tanaka · Phys. Status Solidi A · 2009 · 206 · 89210.1002/pssa.200881349 ↗
62. Tanaka · J. Non-Cryst. Solids · 2009 · 355 · 182810.1016/j.jnoncrysol.2008.10.021 ↗
63. Tanaka · J. Optoelectron. Adv. Mater. · 2008 · 10 · 124
64. Hamanaka · Solid State Commun. · 1976 · 19 · 49910.1016/0038-1098(76)90051-X ↗
65. Hamanaka · Solid State Commun. · 1980 · 33 · 35510.1016/0038-1098(80)91169-2 ↗
66. Hisakuni · Appl. Phys. Lett. · 1994 · 65 · 292510.1063/1.112533 ↗
67. Tanaka · J. Optoelectron. Adv. Mater. · 2006 · 8 · 2058
68. Tanaka · Phys. Status Solidi B · 2012 · 249 · 201910.1002/pssb.201200354 ↗
69. Tanaka · Rev. Solid State Sci. · 1990 · 4 · 641
70. Shimakawa · Philos. Mag. Lett. · 1998 · 77 · 15310.1080/095008398178598 ↗
71. Chen · Appl. Phys. Lett. · 2003 · 82 · 70610.1063/1.1541942 ↗
72. Lörinczi · J. Non-Cryst. Solids · 2016 · 447 · 12310.1016/j.jnoncrysol.2016.06.010 ↗
73. Kaganovskii · J. Appl. Phys. · 2011 · 11010.1063/1.3636392 ↗
74. Tanaka · J. Non-Cryst. Solids · 2012 · 358 · 238510.1016/j.jnoncrysol.2011.09.031 ↗
75. Kaganovskii · Mater. Lett. · 2016 · 183 · 15610.1016/j.matlet.2016.07.094 ↗
76. Genzer · Soft Matter · 2006 · 2 · 31010.1039/b516741h ↗
77. Trunov · J. Non-Cryst. Solids · 2007 · 353 · 190410.1016/j.jnoncrysol.2007.02.042 ↗
78. Trunov · J. Phys. D. Appl. Phys. · 2008 · 4110.1088/0022-3727/41/7/074011 ↗
79. Private correspondence from M.L. Trunov in 2006.
80. Gertners · J. Optoelectron. Adv. Mater. · 2016 · 18 · 24
81. Wang · Macromolecules · 2014 · 47 · 65910.1021/ma402178z ↗
82. Tanaka · J. Optoelectron. Adv. Mater. · 2009 · 12 · 1885
83. Tanaka · Appl. Phys. Express · 2008 · 1
84. Tanaka · Appl. Phys. Express · 2009 · 2
85. Tanaka · Phys. Status Solidi C · 2011 · 8 · 275610.1002/pssc.201084143 ↗
86. Péturson · Philos. Mag. B · 1991 · 63 · 1510.1080/01418639108224428 ↗
87. Mikla · J. Phys. Condens. Matter · 1997 · 9 · 920910.1088/0953-8984/9/43/007 ↗
88. Brandes · Appl. Opt. · 1970 · 9 · 171210.1364/AO.9.001712 ↗
89. Chomát · J. Non-Cryst. Solids · 1976 · 20 · 42710.1016/0022-3093(76)90123-X ↗
90. Haro-Poniatowski · Opt. Lett. · 1992 · 17 · 25210.1364/OL.17.000252 ↗
91. Ramachandran · IEEE Photon. Technol. Lett. · 1996 · 8 · 104110.1109/68.508731 ↗
92. Galstyan · J. Lightwave Technol. · 1997 · 15 · 134310.1109/50.618337 ↗
93. Asatryan · Phys. Rev. Lett. · 2005 · 9410.1103/PhysRevLett.94.087401 ↗
94. Gertners · Opt. Mater. · 2010 · 32 · 80710.1016/j.optmat.2010.01.008 ↗
95. Trunov · Appl. Phys. Lett. · 2010 · 9710.1063/1.3467046 ↗
96. Trunov · Appl. Phys. Lett. · 2011 · l
97. Ilnytskyi · J. Chem. Phys. · 2011 · 13510.1063/1.3614499 ↗
98. Fabbri · Phys. Rev. B · 2012 · 86 · 11544010.1103/PhysRevB.86.115440 ↗
99. Sobolewska · J. Phys. Chem. C · 2014 · 118 · 2327910.1021/jp507486x ↗
100. Takáts · Mater. Lett. · 2015 · 160 · 55810.1016/j.matlet.2015.08.040 ↗