НАНОЧАСТИЦЫ ЯДРО-ОБОЛОЧКА, ПОЛУЧЕННЫЕ МЕТОДОМ ИСПАРЕНИЯ-КОНДЕНСАЦИИ

NANOPARTICLES CORE-SHELL, OBTAINED BY THE EVAPORATION-CONDENSATION METHOD

Dashima Bazarova

student, Department of Department of General and Theoretical Buryat State University,

Russia, Ulan-Ude

АННОТАЦИЯ

Исследована структура композитных наночастиц ядро-оболочка Ag@Si, полученных методом газофазного синтеза под облучением релятивистским пучком электронов.

Структура частиц типа ядро-оболочка исследована с целью выяснения механизма их формирования и факторов, влияющих на синтез.

ABSTRACT

The structure of core-shell nanoparticles Ag@Si obtained by gas-phase synthesis under irradiation with a relativistic electron beam is investigated.

The structure of particles of the core-shell type was investigated in order to elucidate the mechanism of their formation and the factors influencing the synthesis.

Ключевые слова: ядро-оболочка, наночастицы, механизм образования, Ag@Si, газофазный синтез.

Keywords: core-shell, nanoparticles, formation mechanism, Ag@Si, gas-phase synthesis.

В данное время огромное количество работ направлено на  получение и исследование металлических наночастиц.  Однако до конца их свойства, а также их композиции с другими диэлектрическими веществами не изучены [1, 52].  Эти материалы проявляют свойства, обусловленные квантоворазмерными эффектами, например высокая поглощающая способность электромагнитного излучения в ВЧ- и СВЧ- диапазонах, проявляющаяся в высоких значениях кубической восприимчивости [2, 1034]. Так, композиционные материалы, основанные на диэлектриках, содержащих металлические наночастицы, проявляют нелинейно-оптические свойства.

Получение наноразмерных структур физическим способом облучением вещества - пучком электронов, является перспективным направлением получения экологически чистых наноматериалов. Известно, что наночастицы металла окисляются, поэтому покрытие наночастиц серебра защитной оболочкой является важной задачей.

Такие наночастицы в оболочке диоксида кремния были впервые получены физическим способом и описаны в [3, 1].

Композитные Ag/Si порошки получались с использованием электронного ускорителя прямого действия ЭЛВ-6. Схема установки ускорителя и принцип работы описан в [3, 2]. В результате, полученные наночастицы типа ядро-оболочка имеют сферическую форму, частицы отделены друг от друга. Это имеет определяющее значение для их использования в виде структурных единиц в различных устройствах, но и в качестве прекурсора синтеза других сложных наноматериалов. Было установлено, что рентгенограмма частиц  ядро-оболочка Ag@Si изображенная на рисунке 1, показывает только серебро в кристаллической фазе, отсутствие кремния объясняется превращением монокристаллического кремния в аморфное состояние в результате облучения электронным пучком.

В целом, порошок, синтезированный из сплава системы Ag-Si, содержал значительно малое количество сферических частиц ядро-оболочка Ag@Si, также содержал отдельные сферические частицы серебра и кремния и частично покрытые кремнием частицы серебра. Кроме того, частицы Ag@Si обладают более близкой к сферической форме ядрами серебра и тонкой аморфной оболочкой кремния. Средний размер частиц в нанопорошке Ag@Si составляет 11±10 nm.

Рисунок 1. РФА наночастиц Ag@Si

В целом, порошок, синтезированный из сплава системы Ag-Si, содержал значительно малое количество сферических частиц ядро-оболочка Ag@Si, также содержал отдельные сферические частицы серебра и кремния и частично покрытые кремнием частицы серебра. Кроме того, частицы Ag@Si обладают более близкой к сферической форме ядрами серебра и тонкой аморфной оболочкой кремния. Средний размер частиц в нанопорошке Ag@Si составляет 11±10 nm.

В данной работе исследована структура наночастиц типа ядро-оболочка Ag@Si, полученных облучением релятивистским пучком электронов.

Список литературы:

1. Ряснянский А.И., Palpant B., Debrus S., U.Pal, Степанов А.Л. Нелинейно-оптические свойства наночастиц золота, диспергированных в различных оптически-прозрачных матрицах //ФТТ.-2009.-Т.51,№1.
2. Ганеев Р.А., Ряснянский А.И., Степанов А.Л., Кодиров М.К., Усманов Т.// Оптика и спектроскопия.-2003.-Т.95,№6.
3. Тemuujin J., Bardkhanov S., Nomoev A., Minjigmaa A., Dugersuren G.. Preparation of tailored structure copper and silicon/copper powders by a gas evaporation-condensation method Bull. Mater. Sci. 2009. V.32, N5.