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.
- К. Судзуки, Х. Фудзимори, К. Хасимото. Аморфные металлы (Металлургия, М., 1987)
- T. Gloriant. J. Non-Crystalline Solids, 316 (1), 96 (2003). DOI: 10.1016/S0022-3093(02)01941-5
- C. Suryanarayana. Inoue A. Bulk metallic glasses (CRC press, 2017)
- M. Avrami. J. Сhem. Рhys., 7 (12), 1103 (1939). DOI: 10.1063/1.1750380
- И.В. Золотухин. Физические свойства аморфных металлов (Металлургия, М., 1986)
- H.A. Davies, J.B. Hull. J. Mater. Sci., 11 (2), 215 (1976). DOI: 10.1007/BF00551430
- C.D. Hendricks, J M. Schneider. American J. Phys., 31 (6), 450 (1963). DOI: 10.1119/1.1969579
- А.И. Григорьев, С.О. Ширяева. ЖТФ, 61 (3), 19 (1991)
- S.A. Ryce, D.A. Patriarche. Canad. J. Phys., 43 (12), 2192 (1965). DOI: 10.1139/p65-213
- H.M.A. Elghazaly G.S., Castle P. IEEE Trans. Industry Applications, 25 (1), 48 (1989). DOI: 10.1109/28.18868
- 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
- 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
- В.Г. Дудников, А.Л. Шабалин. Электрохимические источники ионных пучков (ИЯФ СО ФН СССР, Новосибирск, 1987)
- 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
- J.F. Mahoney, S. Taylor, J. Perel. IEEE Transactions on Industry Applications, (2), 197 (1987). DOI: 10.1109/TIA.1987.4504894
- C. Bartoli, H. Von Rohden, S.P. Thompson, J. Blommers. Vacuum, 34 (1-2), 43 (1984). DOI: 10.1016/0042-207X(84)90105-2
- Y.E. Kim, M. Rabinowitz, G.S. Chulick, R.A. Rice. Modern Phys. Lett. B, 5 (06), 427 (1991). DOI: 10.1142/S0217984991000502
- 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
- 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
- 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
- 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
- В.М. Вержбицкий. Основы численных методов (Высшая школа, М., 2005)
- P.M. Chung, L. Talbot, K.J. Touryan. Electric Probes in Stationary and Flowing Plasmas: Theory and Application (Springer Science \& Business Media, 2013)
- В.А. Рожанский. Теория плазмы (Лань, СПб., 2012)
- Н. Ашкрофт, Н. Мермин. Физика твердого тела (Мир, М., 1979)
- А.Б. Петрин. ЖЭТФ, 136 (2), 369 (2009)
- J.T. Holgate, M. Coppins. Phys. Rev. Appl., 7 (4), 044019 (2017). DOI: 10.1103/PhysRevApplied.7.044019
- O.W. Richardson. The Emission of Electricity from Hot Bodies (Longmans, 1921)
- R.H. Fowler, L. Nordheim. Proc. R. Soc. A, 119 (781), 173 (1928). DOI: 10.1098/rspa.1928.0091
- R.G. Forbes. Appl. Phys. Lett., 89 (11), 113122 (2006). DOI: 10.1063/1.2354582
- E.L. Murphy, R.H. Good Jr. Phys. Rev., 102 (6), 1464 (1956). DOI: 10.1103/PhysRev.102.1464
- И.С. Григорьев, Е.З. Мейлихов. Физические величины (Энергоатомиздат, М., 1991)
- 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.