Особенности методов получения аморфных нанопленок для создания газочувствительных сенсоров при воздействии сдвоенных лазерных импульсов на поверхность мишени, содержащей олово
А.П. Зажогин1, N.H. Trinh2, М.А. Малец3, М.П. Патапович3
1 Белорусский государственный университет
2 Vinh University
3 УО «Белорусская государственная академия связи»
DOI: 10.26456/pcascnn/2022.14.602
Краткое сообщение
Аннотация: Проведен послойный анализ металлов и сплавов, а также изучена возможность напыления нанопленок, содержащих в своем составе олово, на различных видах поверхностей (металл, стекло) при воздействии сдвоенных лазерных импульсов на мишень в атмосфере воздуха. Эксперименты проводились с помощью лазерного двухимпульсного атомно-эмиссионного многоканального
спектрометра LSS-1. Достоинствами импульсного лазерного напыления как метода получения кластеров, фракталов являются: универсальность по отношению к материалу, возможность исключения посторонних примесей, гибкость метода, возможность контроля образования пленочных структур. Выполненные спектроскопические исследования лазерной плазмы, образованной при воздействии двух последовательных импульсов на мишень, иллюстрируют развитие методов получения нанокластеров различных химических элементов. Данным способом можно получать нанопленки не только чистых металлов, но и композиционных сплавов. Показана возможность напыления нанопленок для создания газочувствительных сенсоров.
Ключевые слова: сдвоенные лазерные импульсы, лазерная плазма, послойный анализ, напыление тонких пленок, нанопорошковые технологии, атомно-эмиссионная многоканальная спектрометрия
- Зажогин Анатолий Павлович – д.ф.-м.н., профессор кафедры лазерной физики и спектроскопии, физический факультет, Белорусский государственный университет
- Trinh Ngoc – Ph. D., заведующий кафедрой прикладной физики, Vinh University
- Малец Мария Александровна – магистрант 1 курса обучения кафедры программного обеспечения информационных технологий, УО «Белорусская государственная академия связи»
- Патапович Мария Петровна – кандидат физико-математических наук, доцент, доцент кафедры физических и математических основ информатики факультета информационных технологий, УО «Белорусская государственная академия связи»
Ссылка на статью:
Зажогин, А.П. Особенности методов получения аморфных нанопленок для создания газочувствительных сенсоров при воздействии сдвоенных лазерных импульсов на поверхность мишени, содержащей олово / А.П. Зажогин, N.H. Trinh, М.А. Малец, М.П. Патапович // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. — 2022. — Вып. 14. — С. 602-608. DOI: 10.26456/pcascnn/2022.14.602.
Полный текст: загрузить PDF файл
Библиографический список:
1. Ильин, А.П. Особенности физико-химических свойств нанопорошков и наноматериалов: учебное пособие / А.П. Ильин, А.В. Мостовщиков, А.В. Коршунов, Л.О. Роот. – 2-е изд., испр. и доп. – Томск: Изд-во ТПУ, 2017. – 212 с.
2. Khomskii, D.I. Orbitally induced Peierls state in spinels / D.I. Khomskii, T. Mizokawa // Physical Review Letters. –2005. – V. 94. – I. 15. – P. 156402-1-156402-4. DOI: 10.1103/PhysRevLett.94.156402.
3. Tangcharoen, T. Optical properties and versatile photocatalytic degradation ability of MAl2O4 (M = Ni, Cu, Zn) aluminate spinel nanoparticles / T. Tangcharoen, J. T-Thienprasert, C. Kongmark // Journal of Materials Science: Materials in Electronics. – 2018. – V. 29. – I. 11. – P. 8995-9006. DOI: 10.1007/s10854-018-8924-4.
4. Han, M. Physical properties of MgAl2O4, CoAl2O4, NiAl2O4, CuAl2O44, and ZnAl2O4 spinels synthesized by a solution combustion method / M. Han, Z.S. Wang, Y. Xuet al. // Materials Chemistry and Physics. – 2018. – V. 215. – P. 251-258. DOI: 10.1016/j.matchemphys.2018.05.029.
5. Su, S.-Y. Preparation of CuAl2O4 submicron tubes from electrospun Al2O3 fibers / S.-Y. Su, S.-S. Wang, S. Sakthinathanet al. // Ceramics International. – 2019. – V. 45. – I. 1. – P. 1439-1442. DOI: 10.1016/j.ceramint.2018.09.251.
6. Salavati-Niasari, M. Synthesis and characterization of spinel-type CuAl2O4 nanocrystalline by modified sol– gel method / M. Salavati-Niasari, F. Davar, M. Farhadi // Journal of Sol-Gel Science and Technology. – 2009. – V. 51. – I. 1. – P. 48-52. DOI: 10.1007/s10971-009-1940-3.
7. Баззал, Х. Исследование влияния формы канала на процессы образования нанокластеров AlN и AlO в плазме при воздействии серий сдвоенных лазерных импульсов на алюминиевую мишень в воздушной атмосфере / Х. Баззал, Е.С. Воропай, А.П. Зажогин, М.П. Патапович // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. – 2019. – Вып. 11. – С. 57-64. DOI: 10.26456/pcascnn/2019.11.057.
8. Баззал, Х. Исследования процессов образования нитрида алюминия в плазме в зависимости от угла падения сдвоенных лазерных импульсов на мишень из алюминиевого сплава Д16Т в атмосфере воздуха / Х. Баззал, А.Р. Фадаиян, А.П. Зажогин // Журнал Белорусского государственного университета. Физика. – 2017. – № 1. – С. 34-42.
9. Григорьянц, А.Г. Основы лазерной обработки материалов / А.Г. Григорьянц. – М.: Машиностроение, 1989. – 304 с.
10. Sdobnyakov, N.Yu. On the mechanical stability conditions for nanoparticles in vacuum and under an external pressure / N.Yu. Sdobnyakov, V.M. Samsonov, A.N. Bazulev // Journal of Physics: Conference Series. ‒ 2019. ‒ V. 1352. ‒ № 1. ‒ Art. № 012045. ‒ 4 p. DOI: 10.1088/1742-6596/1352/1/012045.
11. Samsonov, V.M. A Thermodynamic approach to mechanical stability of nanosized particles / V.M. Samsonov, N.Yu. Sdobnyakov // Central European Journal of Physics. – 2003. – V. 1. – I. 2. – P. 344-354. DOI: 10.2478/BF02476301.