Details

Title: Features of the nanoparticles and binary nanoalloys formation during thermal evaporation and condensation on an inert surface in vacuum // Известия высших учебных заведений. Электроника: научно-технический журнал. – 2023. – С. 49-58
Creators: Gromov D. G.; Dubkov S. V.; Savitskiy A. I.; Gavrilov S. A.
Imprint: 2023
Collection: Общая коллекция
Subjects: Физика; Физика твердого тела. Кристаллография в целом; binary nanoalloys; thermal evaporation; condensation; inert surfaces; vacuum; plasmons; nanoparticles; наночастицы; бинарные наносплавы; термическое испарение; конденсация; инертные поверхности; вакуум; плазмоны
UDC: 539.2
LBC: 22.37
Document type: Article, report
File type: Other
Language: English
DOI: 10.24151/1561-5405-2023-28-1-49-58
Rights: Доступ по паролю из сети Интернет (чтение)
Record key: RU\SPSTU\edoc\70869

Allowed Actions: View

Annotation

In recent times, plasmonic effects are widely used to cover the different application purposes. Due to plasmonic effects the nanoparticles enhance some phenomena, such as Raman scattering, photocatalysis, and photogeneration. The understanding of nanoparticles and nanoalloys formation features makes it possible to obtain their specific composition and structure. In this work, several features of the Ag, Au nanoparticles and Ag-Cu, Au-Cu, Cu-Rh binary nanoalloys formation by thermal evaporation, condensation and heating on an inert surface in vacuum are shown. It is found by atomic force microscope investigation that rapid changes in the initial Ag array take place at a low temperature of 75-100 C, and after the array enters a metastable state. It was found that the impact of the electron beam of a transmission electron microscope on the initial condensate leads to the migration of nanoparticles and their fusion despite their crystalline state. The difference in the formation of Ag-Cu, Au-Cu and Cu-Rh nanoalloys is demonstrated. The phase formation deviation from phase equilibrium diagram of bulk materials, associated with the size effect, is also demonstrated. It has been established that the considered features of the nanoparticles and nanoalloys formation are associated with the size effect of melting-point depression and existence of liquid layer of a certain thickness on the solid phase surface, which is in equilibrium with the solid phase.

В последнее время плазмонные эффекты широко исследуются для различных применений. Благодаря плазмонным эффектам наночастицы усиливают некоторые явления, такие как комбинационное рассеяние света, фотокатализ, фотогенерация. Понимание особенностей формирования наночастиц и наносплавов позволяет добиться их определенного состава и структуры. В работе показаны особенности формирования наночастиц Ag, Au и бинарных наносплавов Ag-Cu, Au-Cu, Cu-Rh путем термического испарения, конденсации и нагрева на инертной поверхности в вакууме. Посредством атомно-силовой микроскопии обнаружено, что быстрые изменения в исходном массиве наночастиц Ag происходят при низкой температуре (75-100 C), после чего массив переходит в метастабильное состояние. Выявлено, что воздействие электронного луча просвечивающего электронного микроскопа на исходный конденсат приводит к миграции наночастиц и их слиянию, несмотря на их кристаллическое состояние. Продемонстрировано различие в образовании наносплавов Ag-Cu, Au-Cu и Cu-Rh. Показано отклонение в образовании фаз от диаграммы фазовых равновесий объемных материалов, обусловленное размерным эффектом. Установлено, что рассмотренные особенности формирования наночастиц и наносплавов связаны с размерным эффектом снижения температуры плавления и наличием на поверхности твердой фазы слоя жидкости определенной толщины, находящегося в равновесии с твердой фазой.

Usage statistics

stat Access count: 9
Last 30 days: 0
Detailed usage statistics