Лазерные методы получения и осаждения коллоидных систем на поверхность твердых тел





НазваниеЛазерные методы получения и осаждения коллоидных систем на поверхность твердых тел
страница2/2
Дата публикации03.08.2015
Размер277 Kb.
ТипАвтореферат
100-bal.ru > Физика > Автореферат
1   2
ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные выводы по диссертационной работе:

1. Предложены и экспериментально реализованы методы синтеза наночастиц (кластеров) металлов и их оксидов при лазерном воздействии на массивные мишени, помещенные в жидкость. Показано, что на средний размер получаемых частиц и их распределение по размерам влияют как режимы лазерного воздействия (непрерывный, импульсно-периодический), так и свойства растворителя. Продемонстрировано, что контролируемые результаты получаются при использовании непрерывного лазерного излучения, что позволяет получать однородное распределение наночастиц со средним размером 10-30 нм в глицерине.

2. Проведено математическое моделирование формирования наночастиц в процессе лазерной абляции с поверхности металлического образца в жидкости в рамках подхода на основе кинетического уравнения Смолуховского. Данная модель дает корректное представление о развитии процесса синтеза наночастиц и качественно совпадает с результатами проведенных нами экспериментов.

3. Разработан способ импульсного лазерного осаждения протяженных массивов наноструктур на поверхность проводящих и диэлектрических подложек. Показано, что процесс формирования наноструктурированного слоя при воздействии лазерного излучения определяется физико-механическими и геометрическими свойствами поверхности, на которую происходит осаждение. Анализ поверхности осажденного слоя показал, что изначальное наличие на поверхности подложки «тонкого» рельефа – шероховатости с множеством наноразмерных пиков – приводит к локальному перераспределению наночастиц на такой поверхности, что влияет на процессы формирования и осаждения образующихся кластеров.

4. Проведено имитационное моделирование процесса лазерного осаждения, что позволяет определять степень влияния исходного рельефа подложки на морфологию полученного в результате лазерного воздействия осажденного слоя. Анализ морфологических свойств осажденного слоя с использованием методов фрактальной геометрии позволяет говорить о том, что вблизи подложки наблюдается эффект аномальной диффузии. В рамках предложенной модели агрегации частиц, определяемой процессами диффузии, проведено численное моделирование механизма осаждения частиц из коллоидной системы при локальном лазерном воздействии. Оно показало, что осаждение наночастиц на подложку зависит от начальной шероховатости и материала поверхности подложки. Это приводит в конечном итоге к возможности управления физико-механическими и другими свойствами получаемых пленочных наноструктур.

5. Продемонстрирована возможность получения полупроводниковых квантовых точек при лазерной модификации тонких эпитаксиальных пленок полупроводникового типа А4В6 и лазерной абляции кристаллов PbTe/PbS в жидкостях. Показано, что непрерывное лазерное воздействие приводит к образованию наночастиц со средним размером 50-300 нм с бимодальным распределением на поверхности твердых тел. При лазерном воздействии на кристаллы в жидкой среде возможно получение квантовых точек с размерами 5-30нм.

6. Продемонстрировано, что метод капельного осаждения позволяет получать структуры с различной морфологией, зависящей от температуры подложки. Предложена модель образования наноструктур с использованием кинетического метода Монте-Карло.

7. Проведенный комплекс исследований позволяет говорить о перспективности использования полученных наноструктур в различных приложениях, в т.ч. при разработке новых физических принципов создания элементов оптоэлектроники и нанофотоники.

Цитируемая литература

  1. Симакин А.В., Воронов В.В., Шафеев Г.А. Образование наночастиц при лазерной абляции твердых тел в жидкостях // Труды института общей физики им. А.М. Прохорова РАН. 2004. Т.60. С. 83-107.

  2. Долгаев С.И., Симакин А.В., Шафеев Г.А. Пропускание лазерного излучения поглощающими жидкостями// Квантовая электроника. 2002. Т.32. №5. С. 443-446.

  3. Казакевич П.В., Симакин А.В., Шафеев Г.А. Образование периодических структур при лазерной абляции металлических мишеней в жидкости // Квантовая электроника. 2005. Т.35. №9. С. 831-834.

  4. Булгаков А.В., Булгакова Н.М. – Синтез наноразмерных материалов при воздействии мощных потоков энергии на вещество. – Новосибирск: Институт теплофизики СО РАН, 2009. – 462 с. – ISBN 978-5-89017-010-1.

  5. Галкин В. А. Уравнение Смолуховского. — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2001. –336 с. – ISBN 5-9221-0208-7.

  6. Вержбицкий В.М. Численные методы (математический анализ и обыкновенные дифференциальные уравнения). – М.: Высшая школа, 2001. – 382 с. – ISBN 5-06-003982-Х.

  7. Черевко В.А., Кизилова Н.Н. Математические модели агрегации частиц в биоколлоидах и суспензиях. – Харьков: Новое слово. 2011. – С.299-320. ISBN 978-617-568-65-0.

  8. Емельянов В.И. Дефектно-деформационная теория образования ансамбля наночастиц с бимодальным распределением по размерампри непрерывном лазерном облучении твердых тел // Квантовая Электроника. 2011. Т.41. № 8. С. 738-741.

  9. Емельянов В.И., Зайцев В.Б., Плотников Г.С. Образование и эволюции наноструктур на поверхности полупроводников при лазерном неупругом фотодеформировании // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2008. №5. С. 80-87.

  10. Емельянов В.И., Каримов К.М. Дефектно-деформационная модель образования приповерхностных шероховатостей при лазерном облучении полупроводников и металлов // Письма в ЖТФ. 2005. Т.31. №6. С. 84-88.

  11. Емельянов В.И., Севальнев Д.М. Трехволновые взаимодействия поверхностных дефектно-деформационных волн и их проявления в самоорганизации нано- и микроструктур при лазерном воздействии на твердые тела // Квантовая электроника. 2009. Т.39. №7. С.678-684.

  12. Казакевич П.В. , Воронов В.В. , Симакин А.В. , Шафеев Г.А.  Образование наночастиц меди и латуни при лазерной абляции в жидкости // Квантовая электроника. 2004. Т.34. №10. С. 951–956.

  13. Waldvogel J.M., Polikakos D. Solidification phenomena in picoliter size solder droplet dispertion on composite substrate // J. Intern. Heat. Mass Transfer.1997. V. 40. №2. P. 295–309.

  14. Молчанов С.П., Лебедев-Степанов П.В., Алфимов М.В. Влияние температуры подложки на самосборку частиц в испаряющейся капле коллоидного раствора // Российские нанотехнологии. 2010.Т. 9-10. №5. С. 61-66.


Основные результаты исследований опубликованы в следующих журналах:

  1. Антипов А. А., Аракелян С. М., Кучерик А.О., Кутровская С. В., Прокошев В.Г. Лазерное формирование многослойных микротрубок оксида титана // Квантовая Электроника. 2010. Т. 40. №7. С. 642-646

  2. Антипов А.А., Аракелян С.М., Кутровская С.В., Кучерик А.О., Ногтев Д.С., Прокошев В.Г. Осаждение металлических наночастиц из коллоидных растворов импульсно-периодическим лазерным излучением// Перспективные материалы. 2011. №10. С.200-205.

  3. Антипов А.А., Аракелян С.М., Кутровская С.В., Кучерик А.О., Ногтев Д.С., Осипов А.В., Прокошев В.Г. Лазерный синтез углеродных нановолокон и нанокластеров// Российские нанотехнологии. 2011. Т.6, № 5-6. С.64-68

  4. Antipov A.A., Arakelyan S.M., Kutrovskaya S.V. et al. Creating micro and nanostructured metal-carbon multilayers and bulky materials at controlled laser action // Physics Procedia. 2010. V. 5. № 1. P. 221-230.

  5. Антипов А.А., Аракелян С.М., Кутровская С.В., Кучерик А.О., Мануйлова В.В., Прокошев В.Г. Cоздание металлоуглеродных покрытий при лазерном воздействии// Перспективные материалы. 2011. №10. С. 189-199.

  6. Антипов А.А., Аракелян С.М., Кутровская С.В., КучериА.О. к, Ногтев Д.С., Прокошев В.Г. Формирование протяженных массивов наноструктур при осаждении металлических наночастиц из коллоидных растворов импульсно-периодическим лазерным излучением // Нано- и микросистемая техника. 2011. №3, с. 4-8.

  7. Антипов А. А., Аракелян С. М., Емельянов В. И., Зимин С. П., Кутровская С. В., Кучерик А. О., Прокошев В. Г. Образование ансамбля наночастиц с бимодальным распределением по размерам при воздействии непрерывного лазерного излучения на пленки PbTe // Квантовая Электроника. 2011. Т. 41, №8. С. 735-737.

  8. Антипов А.А., Аракелян С.М., Емельянов В.И., Зимин С.П., Кутровская С.В., Кучерик А.О., Прокошев В.Г.// Образование кольцевых периодических структур рельефа поверхности при непрерывном лазерном облучении тонких пленок PbSe// Квантовая Электроника. 2011. Т.41. №5. С .441-446.

  9. Антипов А.А., Аракелян С.М., Бухаров Д.Н., Кутровская С.В., Кучерик А.О., Осипов А.В. , Прокошев В.Г., Ширкин Л.А Лазерный синтез микро- и наночастиц в жидких средах // Химическая физика и мезоскопия. 2012. Т.14. №3. С. 401-406

  10. Антипов А.А., Аракелян С.М., Кутровская С.В., Кучерик А.О., Прокошев В. Г. «Способ лазерного осаждения наночастиц из растворов». Патент РФ № 2433948 приоритет от 28 июля 2010 г.

  11. Антипов А.А., Аракелян С.М., Кутровская С.В., Кучерик А.О., Прокошев В.Г. «Способ формирования наноструктур». Патент РФ № 2407102 приоритет от 10 марта 2009 г.




Подписано в печать

Формат 60x84/16. Усл.печ.л.1,16. Тираж 100 экз.

Заказ

Издательство

Владимирского государственного университета

имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых.

600000, Владимир, ул. Горького, 87.
1   2

Похожие:

Лазерные методы получения и осаждения коллоидных систем на поверхность твердых тел iconВиды деформаций. Деформация и напряжение Атомы и молекулы твердых...
Это и обуславливает механическую прочность твердых тел, т е их способность противодействовать изменению формы и объема. Растяжению...
Лазерные методы получения и осаждения коллоидных систем на поверхность твердых тел iconГосударственное образовательное учреждение высшего профессионального...
Целью курса является дать студентам понятие о коллоидных системах и их основных особенностях; сущности поверхностных явлений; об...
Лазерные методы получения и осаждения коллоидных систем на поверхность твердых тел iconПрограмма по формированию навыков безопасного поведения на дорогах...
«Давление твердых тел, жидкостей и газов», урок 17 «Условия плавания тел.»
Лазерные методы получения и осаждения коллоидных систем на поверхность твердых тел iconОсновные величины, используемые для характеристики поверхностных...

Лазерные методы получения и осаждения коллоидных систем на поверхность твердых тел iconVii. Оптические свойства коллоидных систем
При падении луча света на дисперсную систему могут наблюдаться следующие явления
Лазерные методы получения и осаждения коллоидных систем на поверхность твердых тел iconУчебно-методический комплекс дисциплины «Лазерные технологии»
Проектирование учебного процесса по учебной дисциплине “Лазерные технологии” (8,9 и 10 семестры)
Лазерные методы получения и осаждения коллоидных систем на поверхность твердых тел iconРеферат По теме: электрохирургические методы удаления доброкачественных новообразований кожи
Однако лазерные аппараты дороги и сложны в эксплуатации, для проведения процедур требуется отдельное и специально оборудованное помещение,...
Лазерные методы получения и осаждения коллоидных систем на поверхность твердых тел iconНазвание раздела, темы урока
География как наука. Источники получения знаний о природе, населении методы получения, обработки информации
Лазерные методы получения и осаждения коллоидных систем на поверхность твердых тел iconНазвание раздела, тема
География как наука. Источники получения знаний о природе, населении. Методы получения, обработки, передачи и представления географической...
Лазерные методы получения и осаждения коллоидных систем на поверхность твердых тел iconМетодические рекомендации по изучению дисциплины «Методы и способы...
Дисциплина: Методы и способы получения доказательственной информации с электронных носителей
Лазерные методы получения и осаждения коллоидных систем на поверхность твердых тел iconПрактическая работа №1
География как наука. Источники получения знаний о природе, населении. Методы получения, обработки, передачи и предоставления географической...
Лазерные методы получения и осаждения коллоидных систем на поверхность твердых тел iconРеферат по математике. На тему: «основные методы решения систем уравнений с двумя переменными»
I: методы решения систем линейных уравнений стр. 3-7
Лазерные методы получения и осаждения коллоидных систем на поверхность твердых тел icon«Анатомическая характеристика положения гимнастический «Мост»
Проекция органов и систем на поверхность тела человека (уметь показывать на себе)
Лазерные методы получения и осаждения коллоидных систем на поверхность твердых тел icon«Анатомическая характеристика положения гимнастический «Мост»
Проекция органов и систем на поверхность тела человека (уметь показывать на себе)
Лазерные методы получения и осаждения коллоидных систем на поверхность твердых тел iconТема: Старые методы для решения новых систем уравнений Тип урока
Изучить методы решения систем уравнений, одно из которых является уравнение i-ой степени, а другое ii-ой степени
Лазерные методы получения и осаждения коллоидных систем на поверхность твердых тел iconНаглядные и практические методы, икт
Демонстрация тел неживой и живой природы, картин, таблиц с изображением различных тел природы


Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
100-bal.ru
Поиск