Синтез металлических наночастиц методом лазерной абляции в жидкости

Авторы: Петровская А.А., Фомина С.А.
Опубликовано в выпуске: #11(40)/2019
DOI: 10.18698/2541-8009-2019-11-545
Раздел: Приборостроение, метрология и информационно-измерительные приборы и системы | Рубрика: Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника
Ключевые слова: наночастицы, синтез, лазер, абляция, коллоидные растворы, экстинкция, плазмонный резонанс, спектрофотометрия
Опубликовано: 31.10.2019

Обозначена актуальность использования наночастиц в различных сферах науки и техники. Описан метод получения наночастиц, в основе которого лежит процесс лазерной абляции в жидкости. Приведены преимущества использования данного метода. Выявлены трудности при контроле и управлении характеристиками наночастиц в процессе синтеза. Показан состав экспериментальной установки, используемой в данной работе. Приведена методика проведения исследований. Приведены результаты исследования наночастиц, полученных методом лазерной абляции в жидкости. Представлена графическая зависимость экстинкции коллоидного раствора от энергии в импульсе. Проведен анализ полученных экспериментальных данных и выявлено, что пик плазмонного резонанса наночастиц совпадает с теоретическими данными.

Литература

[1] Макаров Г.Н. Применение лазеров в нанотехнологии: получение наночастиц и наноструктур методами лазерной абляции и лазерной нанолитографии. УФН, 2013, № 7, с. 673–718.

[2] Amendola V., Meneghetti M. What controls the composition and the structure of nanomaterials generated by laser ablation in liquid solution? Phys. Chem. Chem. Phys., 2013, vol. 15, no. 9, pp. 3027–3046. DOI: 10.1039/C2CP42895D URL: https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2013/cp/c2cp42895d#!divAbstract

[3] Petridis C., Savva K., Kymakis E., et al. Laser generated nanoparticles based photovoltaics. J. Colloid Interface Sci., 2017, vol. 489, pp. 1–10. DOI: 10.1016/j.jcis.2016.09.065 URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0021979716307287

[4] Atwater H.A., Polman A. Plasmonics for improved photovoltaic devices. Nat. Mater., 2010, no. 9, pp. 205–213.

[5] Gçkce B., Amendola V., Barcikowski S. Opportunities and challenges for laser synthesis of colloids. Chem. Phys. Chem., 2017, vol. 18, no. 9, pр. 1‒3. DOI: 10.1002/cphc.201700310 URL: https://www.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/cphc.201700310

[6] Солдатов А.Н., Васильева А.В. Эффект лазерной резонансной абляции в микро- и нанотехнологиях. Известия Томского политехнического университета, 2007, № 2, с. 81–84.

[7] Серков А.А., Кузьмин П.Г., Раков И.И. и др. Влияние лазерного пробоя на фрагментацию наночастиц золота в воде. Квантовая электроника, 2016, № 8, с. 713–718.

[8] Симакин А.В., Воронов В.В., Шафеев Г.А. Образование наночастиц при лазерной абляции твердых тел в жидкостях. Труды ИОФАН, 2004, т. 60, с. 83–107.

[9] Mafune ́F., Kohno J., Takeda Y., et al. Full physical preparation of size–selected gold nanoparticles in solution: laser ablation and laser- induced size control. J. Phys. Chem. B, 2002, vol. 106, no. 31, pp. 7575–7577. DOI: 10.1021/jp020577y URL: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jp020577y

[10] Шиганов И.Н., Мельников Д.М., Якимова М.А. Исследование взаимодействия лазерного излучения с рассеивающими жидкими средами в условиях изменения функции распределения взвешенных частиц по размерам. Квантовая электроника, 2016, № 9, с. 855–859.