Формирование наноструктурных объектов и их исследования спектроскопическими методамиНИР

Formation of nanostructured objects and their investigation by spectroscopic methods

Источник финансирования НИР

госбюджет, раздел 0110 (для тем по госзаданию)

Этапы НИР

# Сроки Название
1 1 января 2015 г.-31 декабря 2015 г. Формирование наноразмерных объектов и их исследования спектроскопическими методами
Результаты этапа:
2 1 января 2016 г.-31 декабря 2016 г. Формирование наноразмерных объектов и их исследования спектроскопическими методами
Результаты этапа: 1. За истекший период проведены эксперименты по изучению влияния термической обработки образцов в виде пленки из нанокристаллического кремния (нкSi), полученного из его монооксида, на спектры фотолюминесценции (ФЛ) частиц нкSi в районе 850-900 нм. Спектры люминесценции снимались при лазерном возбуждении 325 нм (He-Cd лазер) или 405 нм (диодный лазер). Отжиг пленок осуществлялся в разных условиях: в вакууме, в водородной и кислородной атмосферах до температур порядка 600-650 0С. Обработка пленок в вакууме приводила к уменьшению интенсивности как этой полосы, так и более коротковолновой в районе 500 нм. Впервые проведенные измерения спектров ФЛ обработанных образцов в диапазоне температур от 10 до 300 К демонстрируют общую тенденцию падения интенсивности спектров с подъемом температуры (за исключением области от 10 до 70 К). Этот процесс связан с термическим распадом экситонов в кремниевом ядре, которые возбуждают центры ФЛ в оксидной оболочке наночастицы и на ее границе. Отжиг образцов до температуры 600 0С в атмосфере водорода вызывает практически полное исчезновение ФЛ, а последующая высокотемпературная их обработка в атмосфере кислорода приводит к частичному восстановлению ее интенсивности. Такая ситуация может быть связана с рождением (при водородной обработке) и уничтожением (при обработке в кислороде) тушащих люминесценцию центров, типа SiH или SiOH групп. 2. Разработан метод создания пленочных композитных материалов на основе волокнистого сополимера тетрафторэтилен- винилиденфторид с использованием диффузионного внедрения готовых наночастиц в пористую матрицу в среде сверхкритического диоксида углерода (ск-СО2). Также продемонстрирован новый подход к получению подобных композитов, позволяющий не только вводить готовые наночастицы в пористую матрицу, но и одновременно их получать с помощью лазерной абляции мишени в этой же среде. При этом были рассмотрены условия (геометрическое расположение мишени относительно пористых образцов, плотность сверхкритической среды) на размеры получаемых частиц. В первом случае, при введении готовых наночастиц, были получены люминесцирующие композиты с полупроводниковыми частицами селенида кадмия и нанокристаллического кремния. Во втором, при абляции,- были сформированы композитные пленки с наночастицами рубина. На конечном этапе создания таких композитов в обоих случаях использовался метод холодного или горячего прессования импрегнированных пористых пленок. Показано, что наиболее устойчивыми с точки зрения сохранения люминесцентных характеристик к воздействию возбуждающего лазерного излучения на 405 нм являются композиты на основе наночастиц рубина. Обсуждаются особенности влияния обработки пористых пленок сополимера в ск-СО2 на структуру поверхности прессованных пленок. 3. Рассмотрены процессы тушения люминесценции в наноразмерных кристаллах, обладающих экситонной люминесценцией. Показано, что роль приповерхностного тушения возрастает обратно пропорциональна квадрату размера частиц при температурах, при которых экситоны подвижны. Эти результаты важны для оценки эффективности наноразмерных сцинтилляционных материалов. 4. Было проведено исследование спектров свечения плазмы, возникающей при воздействии наносекундного излучения (λ=1,06 мкм) на металлические мишени (Cu, Ag и сплавы титана и алюминия) в условиях ограничения ее разлета. В качестве ограничивающих сред использовались прозрачный диэлектрик, жидкость и буферный газ (водород, гелий, азот, аргон) в диапазоне давлений 0,001 - 150 атмосфер. Были получены результаты, подтверждающие важную роль перколяции в формировании наноструктур в плотной лазерной плазме. Установлено, что по мере увеличения плотности плазмы перколяционные процессы проявляются в различии зависимостей интенсивности свечения и уширения спектральных линий атомов мишени, буферного газа и континуума. Для разных буферных газов получена зависимость электронной температуры от давления и расстояния до поверхности медной мишени, и обнаружена антикорреляция температуры и континуума на пороге перколяции. Методом оптической и электронной микроскопии исследована морфология кратеров при разных условиях воздействия и различной геометрии облучения.
3 1 января 2017 г.-31 декабря 2017 г. Формирование наноразмерных объектов и их исследования спектроскопическими методами
Результаты этапа:
4 1 января 2018 г.-31 декабря 2018 г. Формирование наноразмерных объектов и их исследования спектроскопическими методами
Результаты этапа:
5 1 января 2019 г.-31 декабря 2019 г. Формирование наноразмерных объектов и их исследования спектроскопическими методами
Результаты этапа:
6 1 января 2020 г.-31 декабря 2020 г. Формирование наноразмерных объектов и их исследования спектроскопическими методами
Результаты этапа:
7 1 января 2021 г.-31 декабря 2021 г. Формирование наноразмерных объектов и их исследования спектроскопическими методами
Результаты этапа:
8 1 января 2022 г.-31 декабря 2022 г. Формирование наноразмерных объектов и их исследования спектроскопическими методами
Результаты этапа:

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".