Оценка строения и формы получаемых экспериментально Ag наночастиц
С.Л. Гафнер, Л.В. Редель
ФГБОУ ВО «Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова»
DOI: 10.26456/pcascnn/2023.15.377
Оригинальная статья
Аннотация: Серебро является одним из наиболее перспективных наноматериалов для плазмонных приложений, что обусловлено его низкой стоимостью, а также легкостью, с которой оно может быть подготовлено в виде наночастиц с контролируемым размером и формой. К настоящему времени уже стало понятно, что именно форма и внутренняя симметрия наночастиц может значительно влиять на величину рассеяния и поглощения световой волны, так как без образования сильного диполя данные эффекты в наночастицах будет несущественными. Поэтому основной задачей проведенного исследования был теоретический анализ процессов образования внешнего и внутреннего строения нанокластеров серебра, получаемых некоторыми методиками физического синтеза. Для этого в работе были изучены данные высокоразрешающей электронной микроскопии для исходных и отожженных наночастиц серебра, сформированных на углеродной подложке вакуумно-термическим испарением и имеющие размеры от 2,0 до 10,0 нм. На основе проведенного анализа сделаны выводы о возможных особенностях и механизмах образования различных видов симметрии в синтезированных Ag наночастицах.
Ключевые слова: нанокластеры, серебро, кристаллизация, структура, компьютерное моделирование, просвечивающая электронная микроскопия высокого разрешения
- Гафнер Светлана Леонидовна – д.ф.-м.н., доцент, профессор кафедры математики, физики и информационных технологий, ФГБОУ ВО «Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова»
- Редель Лариса Витальевна – к.ф.-м.н., доцент, доцент кафедры математики, физики и информационных технологий, ФГБОУ ВО «Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова»
Ссылка на статью:
Гафнер, С.Л. Оценка строения и формы получаемых экспериментально Ag наночастиц / С.Л. Гафнер, Л.В. Редель // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. — 2023. — Вып. 15. — С. 377-386. DOI: 10.26456/pcascnn/2023.15.377.
Полный текст: загрузить PDF файл
Библиографический список:
1. Filipczak, P. Surface-enhanced Raman scattering of water in aqueous dispersions of silver nanoparticles / P. Filipczak, K. Hałagan, J. Ulański, M. Kozanecki // Beilstein Journal of Nanotechnology. – 2021. – V. 12. – P. 497-506. DOI: 10.3762/bjnano.12.40.
2. Rycenga, M. Controlling the synthesis and assembly of silver nanostructures for plasmonic applications. / M. Rycenga, C.M. Cobley, J. Zeng et al. // Chemical Review. – 2011. –V. 111. – I. 6. –Р. 3669-3712. DOI:10.1021/cr100275d.
3. Misirli, G.M. A review on nanostructured silver as a basic ingredient in medicine: physicochemical parameters and characterization / G.M. Misirli, K. Sridharan, S.M.P. Abrantes // Beilstein Journal of Nanotechnology. – 2021. – V. 12. – P. 440-461. DOI: 10.3762/bjnano.12.36.
4. Velázquez, J.J. Energy level diagram and kinetics of luminescence of Ag nanoclusters dispersed in a glass host / J.J. Velázquez, V.K. Tikhomirov, L.F. Chibotaru et al, //Optics Express. – 2012. –V. 20. – I. 12. – Р.13582-13591. DOI: 10.1364/OE.20.013582.
5. Zhang, Q. A systematic study of the synthesis of silver nanoplates: is citrate a «magic» reagent? / Q. Zhang, N. Li, J.Goebl, Z. Lu, Y. Yin // Journal of the American Chemical Society. – 2011. – V. 133. – I. 46. – P. 18931-18939. DOI: 10.1021/ja2080345.
6. Wiley, B.J. Maneuvering the surface plasmon resonance of silver nanostructures through shape-controlled synthesis / B.J. Wiley, S.H. Im, Z.-Y. Li et al. // The Journal of Physical Chemistry B. – 2006. – V. 110. – I. 32. – P. 15666-15675. DOI: 10.1021/jp0608628.
7. Grishina, Ya.S. Electron microscopy study of silver nanoparticles obtained by thermal evaporation / Ya.S. Grishina, N.I. Borgardt, R.L. Volkov, D.G. Gromov, A.I. Savitskiy // Semiconductors. – 2019. – V. 53. – I. 15. – P. 1986-1991. DOI: 10.1134/S1063782619150089.
8. Викарчук, А.А. Особенности массо- и теплообмена в микро- и наночастицах, формирующихся при электрокристаллизации меди / А. А. Викарчук, И. С. Ясников // Физика твердого тела. – 2006. – Т. 48. – Вып. 3. – С. 536-539.
9. Рыжкова, Д.А. Влияние «магических» ГЦК чисел на стабильность строения малых нанокластеров серебра / Д.А. Рыжкова, С.Л. Гафнер, Ю.Я. Гафнер // Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. – 2021. – Т. 113. – Вып. 10. – С. 669-677. DOI: 10.31857/S1234567821100062.
10. Рыжкова, Д.А. Оценка влияния икосаэдрических «магических» чисел на термическую стабильность малых нанокластеров серебра /Д.А. Рыжкова, С.Л. Гафнер, Ю.Я. Гафнер // Физика твердого тела – 2022. – Т. 64. – Вып. 3. – С. 313-318. DOI: 10.21883/FTT.2022.03.52091.245.
11. Рыжкова, Д.А.К вопросу стабилизации икосаэдрического строения малых нанокластеров серебра в ходе термического воздействия. /Д. А. Рыжкова, С. Л. Гафнер, Ю. Я. Гафнер // Физика металлов и металловедение – 2022. – Т. 123. –Вып. 6. – С. 604-613. DOI:10.1134/S0031918X22060138.
12. Рыжкова, Д.А. Молекулярно-динамическое исследование размерной границы перехода нанокластеров серебра с начальной аморфной структурой к ГЦК фазе / Д.А. Рыжкова, С.Л. Гафнер, Ю.Я. Гафнер, А.А. Череповская // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. – 2022. – Вып. 14. – С. 490-498. DOI: 10.26456/pcascnn/2022.14.490.
13. Гафнер, С.Л. Анализ процессов конденсации наночастиц Ni из газовой фазы / С.Л. Гафнер, Ю.Я. Гафнер // Журнал экспериментальной и теоретической физики. – 2008. – Т. 134. – Вып. 4. – С. 831-844.
14. Chepkasov, I.V. Changing of the shape and structure of Cu nanoclusters generated from a gas phase: MD simulations. / I.V. Chepkasov, Yu.Ya. Gafner, S.L. Gafner// Journal of Aerosol Science – 2016 – V. 91. – P. 33-42. DOI:10.1016/j.jaerosci.2015.09.004.
15. Manninen, N.K. Production and characterization of Ag nanoclusters produced by plasma gas condensation / N.K. Manninen, N.M. Figueiredo, S. Carvalho, A. Cavaleiro // Plasma Processes and Polymers. – 2014. – V. 11. – I. 7. – Р. 629-638. DOI:10.1002/ppap.201300175
16. Gafner, Yu.Ya. The role of gold atom concentration in the processes of formation of Cu-Au nanoparticles from the gas phase / Yu.Ya. Gafner, S.L. Gafner, D.A. Ryzkova, A.V. Nomoev // Beilstein Journal of Nanotechnology. – 2021. – V. 12. – P. 72-81. DOI: 10.3762/bjnano.12.6.
17. Prunier, H. New insights into the mixing of gold and copper in a nanoparticle from a structural study of AuCu nanoalloys synthesized via a wet chemistry method and pulsed laser deposition / H. Prunier, J. Nelayah, Ch. Ricolleau et al. // Physical Chemistry Chemical Physics. – 2015. – V. 17. – I. 42. – P. 28339-28346. DOI: 10.1039/C5CP01491C.
18. Garzon, I.L. Lowest energy structures of gold nanoclusters / I.L. Garzon, K. Michaelian, M.R. Beltran et. al. // Physical Review Letters. – 1998. – V. 81. – I. 8. – P. 1600-1603. DOI: 10.1103/PhysRevLett.81.1600.
19. Громов, Д.Г. Исследование начальных стадий конденсации Ag и Au на поверхности аморфного углерода при термическом испарении в вакууме / Д.Г. Громов, Л.М. Павлова, А.И. Савицкий, А.Ю. Трифонов // Физика твердого тела. – 2015. – Т. 57. – Вып. 1. – С. 163-169.
20. Gardea-Torresdey, J.L. Alfalfa sprouts: A natural source for the synthesis of silver nanoparticles / J.L. Gardea-Torresdey, E. Gomez, J.R. Peralta-Videa et al. // Langmuir. – 2003. – V. 19. – I. 4. – P. 1357-1361. DOI: 10.1021/la020835i.