Влияние параметра расфокусировки сдвоенных лазерных импульсов на возможность создания тонкопленочных газочувствительных сенсоров
А.П. Зажогин1, N.H. Trinh2, М.П. Патапович3
1 Белорусский государственный университет
2 Vinh University, Vinh, Vietnam
3 УО «Белорусская государственная академия связи»
DOI: 10.26456/pcascnn/2023.15.718
Краткое сообщение
Аннотация: Изучена возможность создания тонкопленочных газочувствительных сенсоров с применением композитных материалов, содержащих в своем составе олово, что позволяет значительно улучшить их характеристики, а также проведен послойный анализ металлов и многокомпонентных сплавов при воздействии сдвоенных лазерных импульсов на мишень в атмосфере воздуха. Все эксперименты были проводены с помощью лазерного двухимпульсного атомно-эмиссионного многоканального спектрометра LSS-1. В ходе данного исследования были изучены процессы формирования определенного компонентного состава приповерхностной лазерной плазмы, а также влияние параметра расфокусировки между сдвоенными лазерными импульсами при их воздействии на поверхность облучаемого образца. Таким образом, в данной работе проиллюстрировано развитие методов получения нанокластеров химических элементов при проведении спектроскопических исследований лазерной плазмы, образованной при воздействии двух последовательных импульсов на мишень и возможность получения нанопленок как чистых металлов, так и композиционных сплавов для последующего практического применения.
Ключевые слова: газочувствительные сенсоры, сдвоенные лазерные импульсы, лазерная плазма, послойный анализ, напыление тонких пленок, 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, Vinh, Vietnam
- 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. Влияние параметра расфокусировки сдвоенных лазерных импульсов на возможность создания тонкопленочных газочувствительных сенсоров / А.П. Зажогин, N.H. Trinh, М.П. Патапович // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. — 2023. — Вып. 15. — С. 718-724. DOI: 10.26456/pcascnn/2023.15.718.
Полный текст: загрузить PDF файл
Библиографический список:
1. Bayal, N. Synthesis of metal aluminate nanoparticles by sol-gel method and studies on their reactivity, Journal of alloys and compounds / N. Bayal, P. Jeevanandam. – 2012. – V. 516. – P. 27-32. DOI: 10.1016/ j.jallcom.2011.11.080.
2. 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.
3. Samsonov, V.M. On thermodynamic stability conditions for nanosized particles / V.M. Samsonov, N.Yu. Sdobnyakov, A.N. Bazulev // Surface Science. – 2003. - V. 532-535. – P. 526-530. DOI: 10.1016/S0039-6028(03)00090-6.
4. Han, M. Physical properties of MgAl2O4, CoAl2O4, NiAlO4, CuAlO4, and ZnAl2O4 spinels synthezed by a solution combustion method / M. Han, Z. Wang, Y. Xu et. 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. Sakthinatan et al. // Ceramics International. – 2019. – V. 45. – I. 1. – P. 1439-1442. DOI: 10.1016/j.ceramint.2018.09.251.
6. 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.
7. 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.
8. Григорьянц, А.Г. Основы лазерной обработки материалов / А.Г. Григорьянц. – М.: Машиностроение, 1989. – 304 с.
9. 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 / Баззал Х., 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.
10. 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.
11. 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.