Вышедшие номера
Влияние термополевой эмиссии электронов на формирование аморфных металлических наночастиц в плазме лазерного факела
Борматов А.А.1, Кожевин В.М.1, Гуревич С.А.1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Email: antonbormat@mail.ru
Поступила в редакцию: 5 октября 2020 г.
В окончательной редакции: 9 декабря 2020 г.
Принята к печати: 10 декабря 2020 г.
Выставление онлайн: 8 января 2021 г.

В последние годы значительно усилился интерес к использованию структур, состоящих из аморфных наночастиц, который обусловлен их необычными электрическими, магнитными и каталитическими свойствами. Одной из важных задач, стоящих на пути к практическому применению таких структур, является разработка новых технологий их формирования. Исследования, проведенные в рамках решения этой задачи, показали, что наиболее эффективным способом получения аморфных металлических наночастиц является дробление микрокапель металлов, заряжаемых в плазме лазерного факела. Однако, несмотря на то, что использование этого метода позволило создать такие структуры из различных типов металлов, теоретический анализ эффекта дробления микрокапель проведен без детального рассмотрения процесса зарядки нанометровых капель, что в значительной мере ограничивает возможность использования имеющихся теоретических моделей для разработки новых технологий. Представлена модель, позволяющая более точно определить требования к параметрам плазмы лазерного факела, при которых реализуется эффективное дробление микрокапель металлов до нанометровых размеров. Ключевые слова: термополевая эмиссия, плазма лазерного факела, аморфные наноструктуры, предел Рэлея, каскадное электродиспергирование.
  1. К. Судзуки, Х. Фудзимори, К. Хасимото. Аморфные металлы (Металлургия, М., 1987)
  2. T. Gloriant. J. Non-Crystalline Solids, 316 (1), 96 (2003). DOI: 10.1016/S0022-3093(02)01941-5
  3. C. Suryanarayana. Inoue A. Bulk metallic glasses (CRC press, 2017)
  4. M. Avrami. J. Сhem. Рhys., 7 (12), 1103 (1939). DOI: 10.1063/1.1750380
  5. И.В. Золотухин. Физические свойства аморфных металлов (Металлургия, М., 1986)
  6. H.A. Davies, J.B. Hull. J. Mater. Sci., 11 (2), 215 (1976). DOI: 10.1007/BF00551430
  7. C.D. Hendricks, J M. Schneider. American J. Phys., 31 (6), 450 (1963). DOI: 10.1119/1.1969579
  8. А.И. Григорьев, С.О. Ширяева. ЖТФ, 61 (3), 19 (1991)
  9. S.A. Ryce, D.A. Patriarche. Canad. J. Phys., 43 (12), 2192 (1965). DOI: 10.1139/p65-213
  10. H.M.A. Elghazaly G.S., Castle P. IEEE Trans. Industry Applications, 25 (1), 48 (1989). DOI: 10.1109/28.18868
  11. V.M. Kozhevin, D.A. Yavsin, V.M. Kouznetsov, V. Busov, V.M. Mikushkin, S.Yu. Nikonov, S.A. Gurevich, A. Kolobov. J. Vacuum Sci. Technol. B, 18 (3), 1402 (2000). DOI: 10.1116/1.591393
  12. T.N. Rostovshchikova, E.S. Lokteva, E.V. Golubina, K.I. Maslakov, S.A. Gurevich, D.A. Yavsin, V.M. Kozhevin. Adv. Size-Selected Catalysts Prepared by Laser Electrodispersion. In Advanced Nanomaterials for Catalysis and Energy (Elsevier, 2019), p. 61
  13. В.Г. Дудников, А.Л. Шабалин. Электрохимические источники ионных пучков (ИЯФ СО ФН СССР, Новосибирск, 1987)
  14. A.P. Bakhtinov, V.B. Boledzyuk, Z.D. Kovalyuk, Z.R. Kudrynsky, O.S. Lytvyn, A.D. Shevchenko. Phys. Solid State, 55 (6), 1148 (2013). DOI: 10.1134/S1063783413060048
  15. J.F. Mahoney, S. Taylor, J. Perel. IEEE Transactions on Industry Applications, (2), 197 (1987). DOI: 10.1109/TIA.1987.4504894
  16. C. Bartoli, H. Von Rohden, S.P. Thompson, J. Blommers. Vacuum, 34 (1-2), 43 (1984). DOI: 10.1016/0042-207X(84)90105-2
  17. Y.E. Kim, M. Rabinowitz, G.S. Chulick, R.A. Rice. Modern Phys. Lett. B, 5 (06), 427 (1991). DOI: 10.1142/S0217984991000502
  18. V.M. Kozhevin, D.A. Yavsin, I.P. Smirnova, M.M. Kulagina, S.A. Gurevich. Phys. Solid State, 45 (10), 1993 (2003). DOI: 10.1134/1.1620108
  19. D.S. Ilyushenkov, V.I. Kozub, D.A. Yavsin, V.M. Kozhevin, I.N. Yassievich, T.T. Nguyen, E.H. Bruck, S.A. Gurevich. J. Magn. Magn. Mater., 321 (5), 343 (2009). DOI: 10.1016/j.jmmm.2008.09.024
  20. T.N. Rostovshchikova, V.V. Smirnov, V.M. Kozhevin, D.A. Yavsin, M.A. Zabelin, I.N. Yassievich, S.A. Gurevich. Appl. Catalys. A: General, 296 (1), 70 (2005). DOI: 10.1016/j.apcata.2005.08.032
  21. A.Y. Khairullina, T.V. Ol'shanskaya, V.A. Babenko, V.M. Kozhevin, D.A. Yavsin, S.A. Gurevich. Opt. Spectr., 98 (1), 96 (2005). DOI: 10.1134/1.1858046
  22. В.М. Вержбицкий. Основы численных методов (Высшая школа, М., 2005)
  23. P.M. Chung, L. Talbot, K.J. Touryan. Electric Probes in Stationary and Flowing Plasmas: Theory and Application (Springer Science \& Business Media, 2013)
  24. В.А. Рожанский. Теория плазмы (Лань, СПб., 2012)
  25. Н. Ашкрофт, Н. Мермин. Физика твердого тела (Мир, М., 1979)
  26. А.Б. Петрин. ЖЭТФ, 136 (2), 369 (2009)
  27. J.T. Holgate, M. Coppins. Phys. Rev. Appl., 7 (4), 044019 (2017). DOI: 10.1103/PhysRevApplied.7.044019
  28. O.W. Richardson. The Emission of Electricity from Hot Bodies (Longmans, 1921)
  29. R.H. Fowler, L. Nordheim. Proc. R. Soc. A, 119 (781), 173 (1928). DOI: 10.1098/rspa.1928.0091
  30. R.G. Forbes. Appl. Phys. Lett., 89 (11), 113122 (2006). DOI: 10.1063/1.2354582
  31. E.L. Murphy, R.H. Good Jr. Phys. Rev., 102 (6), 1464 (1956). DOI: 10.1103/PhysRev.102.1464
  32. И.С. Григорьев, Е.З. Мейлихов. Физические величины (Энергоатомиздат, М., 1991)
  33. С.О. Ширяева. Письма в ЖТФ, 26 (4), 5 (2000)

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.