Представлены результаты экспериментов по модификации лазерным излучением промышленного нанопорошка диоксида циркония (ZrO2) в чистой воде и водном рас-творе нитрата серебра (AgNO3). Показано, что небольшая добавка AgNO3 в водную суспензию нанопорошка существенно влияет на процесс модификации частиц ZrO2 и их агломератов. Эксперименты подтверждают возможность измельчения и оплавления исходных гранул порошка и одновременного покрытия их поверхностей серебром. Такие модифицированные нано- и микрочастицы могут найти применение в различных диагностических методиках, например, для измерения параметров высокоскоростных газовых потоков и их составов
The results of experiments on the modification by laser radiation of an industrial zirconium dioxide (ZrO2) nanopowder in pure water and an aqueous solution of silver nitrate (AgNO3) are presented. It is shown that a small addition of AgNO3 to an aqueous suspension of nanopowder significantly affects the modification process of ZrO2 particles and their agglomerates. Experiments confirm the possibility of grinding and melting the initial powder granules and simultaneously coating their surfaces with silver. Such modified nano- and microparticles can be used in various diagnostic techniques, for example, to measure the parameters of high-speed gas flows and their compositions
Идентификаторы и классификаторы
- SCI
- Физика
- Префикс DOI
- 10.51368/1996-0948-2025-3-53-59
Актуальной проблемой нанотехнологий, включая метод жидкофазной лазерной абляции, является получение микрочастиц с за-данными свойствами из различных материалов для конкретных применений [1, 2]. В данной работе решается задача синтезирования малоинерционных микрочастиц, пригодных для оптической диагностики высокоскоростных газовых потоков. Исследования направлены на создание микрочастиц ZrO2, покрытых серебром и на получение новых данные об их свойствах.
Список литературы
- Симакин А. В., Воронов В. В., Шафеев Г. А. Образование наночастиц при лазерной абляции твёрдых тел в жидкостях. В сб. Труды ИОФАН. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2004. Т. 60. С. 83.
- Yang G. W. / Progress in Material Science. 2007. Vol. 52. № 4. P. 648.
- Zhang D., Gӧkce B., Barcikowski S. / Chem. Rev. 2017. Vol. 117. № 5. P. 3990.
- Бармина Е. В., Стратакис Э., Фотакис К., Шафеев Г. А. / Квантовая электроника. 2010. Т. 40. № 11. С. 1012–1020.
- Pisarek Marcin, Roguska Agata, Kudelski Andrzei, Holdinski Marcin, Janik-Czachor Maria, Hnida Katarzyna , Sulka Grzegorz D. / Vibrational Spectroscopy. 2014. Vol. 71. P. 85.
- Гурбатов С. О., Минчева Н., Ивамори С., Кулинич С. А., Кучмижак А. А. / Квантовая электроника. 2020. Т. 50. № 9. С. 855–860.
- Saraeva I. N., Luong Nguyen Van, Kudryashov S. I., Rudenko A. A., Khmelnitskiy R. A., Shakhmin A. L., Kharin A. Y., Ionin A. A., Zayarny D. A., Tung Do Hoang, Duong Pham Van, Minh Pham Hong / Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry. 2018. Vol. 360. P. 125.
- Abid J. P., Wark A. W., Brevet P. F., Girault H. H. / Chemical Communications. 2002. Vol. 7. P. 792.
- Yamamoto Yuko S., Tamitake Iton / J. Raman Spectrosc. 2016. Vol. 47. P. 78‒88.
- Zhao Wei Bing, Yukihiro Ozaki / J. Raman Spectrosc. 2016. Vol. 47. P. 51.
- Raffel M., Willert C., Kompenhans J. Particle Image Velocimetry. – Springer-Verlag Heidelberg, 1998.
- Вараксин А. Ю. / Теплофизика высоких температур. 2020. Т. 58. № 5. С. 789–808. doi: 10.31857/S0040364420050117.
- Карпухин В. Т., Казарян М. А., Прота-сов М. В., Маликов М. М., Бородина Т. И., Вальяно Г. Е., Гололобова О. А. / Краткие сообщения по физике ФИАН. 2017. № 6. С. 22. doi: 10.3103/S1068335617060045.
- Маликов М. М., Вальяно Г. Е., Бородина Т. И. / Квантовая электроника. 2021. Т. 51. № 6. С. 544–549.
- Pisarek Marcin, Roguska Agata, Kudelski Andrzei, Holdinski Marcin, Janik-Czachor Maria, Hnida Katarzyna, Sulka Grzegorz D. / Vibrational Spectroscopy. 2014. Vol. 71. P. 85–90.
- Вовненко Н. В., Зимин Б. А., Судьенков Ю. В. / ЖТФ. 2011. Vol. 81. № 6. С. 57.
- Григорьянц А. Г., Казарян М. А., Лябин Н. А. Лазеры на парах меди: конструкция, характеристики и применения. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2005.
- Simakin A. V., Voronov V. V. and Shafeev G. A. Obrazovanie nanochastits pri lasernoi abliatcyi tverdykh tel v zhydkostyakh (Formation of nanoparticles during laser ablation of solids in liquids). In Proceedings of IOFAN. (Fizmatlit, Moscow, 2004). Vol. 60.
- Yang G. W., Progress in Material Science 52 (4), 648 (2007).
- Zhang D., Gӧkce B. and Barcikowski S., Chem. Rev. 117 (5), 3990 (2017).
- Barmina E. V., Stratakis E., Fotakis K. and Shafeev G. A., Quantum Electronics 40 (11), 1012–1020 (2010). doi: https://doi.org/10.1070/QE2010v040n11ABEH014444.
- Pisarek Marcin, Roguska Agata, Kudelski Andrzei, Holdinski Marcin, Janik-Czachor Maria, Hnida Katarzyna and Sulka Grzegorz D., Vibrational Spectroscopy 71, 85 (2014).
- Gurbatov S. O., Mintcheva N., Iwamori S., Kulinich S. A. and Kuchmizhak A. A., Quantum Electronics 50 (9), 855–860 (2020). doi: https://doi.org/10.1070/QEL17318.
- Saraeva I. N., Luong Nguyen Van, Kudryashov S. I., Rudenko A. A., Khmelnitskiy R. A., Shakhmin A. L., Kharin A. Y., Ionin A. A., Zayarny D. A., Tung Do Hoang, Duong Pham Van and Minh Pham Hong, Journal of Pho-tochemistry and Photobiology A: Chemistry 360, 125 (2018).
- Abid J. P., Wark A. W., Brevet P. F. and Girault H. H., Chemical Communications 7, 792 (2002).
- Yamamoto Yuko S. and Tamitake Iton, J. Raman Spectrosc. 47, 78–88 (2016).
- Zhao Wei Bing and Yukihiro Ozaki, J. Raman Spectrosc. 47, 51 (2016).
- Raffel M., Willert C. and Kompenhans J. Particle Image Velocimetry. Springer-Verlag Heidelberg, 1998.
- Varaksin A. Yu., High Temperature 58 (5), 716–732 (2020). doi: 10.1134/S0018151X20050107.
- Karpukhin V. T., Kazaryan M. A., Protasov M. V., Malikov M. M., Borodina T. I., Vol’yano G. E. and Gololobova O. A., Bull. Lebedev Phys. Inst., № 6, 22 (2017).
- Malikov M. M., Val’yano G. E. and Borodina T. I., Quantum Electronics 51 (6), 544–548 (2021). doi: https://doi.org/10.1070/QEL17550
- Pisarek Marcin, Roguska Agata, Kudelski Andrzei, Holdinski Marcin, Janik-Czachor Maria, Hnida Katarzyna and Sulka Grzegorz D., Vibrational Spectroscopy 71, 85–90 (2014).
- Vovnenko N. V., Zimin B. A. and Sud’enkov Y. V., Technical Physics 56 (6), 803–808 (2011).
- Grigor’yants A. G., Kazaryan M. A. and Lyabin N. A. Lazery na parakh medi: konstruktsiya, kharakteristiki I primeneniya. Copper Vapor Lasers: Design, Parameters, and Application, Moscow, FIZMATLIT, 2005.
Выпуск

ОБЩАЯ ФИЗИКА
Параметры метеорных потоков и периодичность образования серебристых облаков в ограниченных широтах Земли
Василяк Л. М., Шубралова Е. В., Чикирев В. Н.
Визуализация опухоли на основе обработки вейвлет-преобразования эластографического сигнала с помощью нейросети
Кравчук Д. А.
ФОТОЭЛЕКТРОНИКА
Влияние режимов отжига контактных систем Si-Al и Si-Ti-Al на коэффициент усиления n-p-n биполярных транзисторов
Попов К. А., Антонова В. Е., Родина А. М., Климанов Е. А., Ляликов А. В.
Анализ надежности фотомодуля инфракрасного диапазона с режимом временной задержки и накопления с цифровыми выходами
Романов Е. К., Бурлаков В. И., Чеботаренко Д. Д., Юдовская А. Д.
Получение коллоидных квантовых точек PbSe и тонких пленок на их основе с использованием раствора селена в децене-1
Шуклов И. А., Миленкович Т., Вершинина О. В., Дубровина Н. В., Сапцова О. А., Попов В. С., Иванов В. В.
ФИЗИКА ПЛАЗМЫ И ПЛАЗМЕННЫЕ МЕТОДЫ
Исследование процесса плазмохимического травления диоксида кремния для изготовления изделий МЭМС
Каранин Н. С.
Регистрация спектров излучения плазмы гадолиния при воздействии лазерами на твердотельную мишень
Чернов Д. О., Гасин А. С., Дворниченко М. Е., Михайлов А. Д., Никифоров А. С., Саркаров Н. Э., Иванов А. И.
ФИЗИЧЕСКОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ
Некоторые результаты модификации лазерным излучением нанопорошка диоксида циркония в растворе нитрата серебра
Вальяно Г. Е., Бородина Т. И., Маликов М. М., Сажнова О. В.
Вариация свободных поверхностных энергий пленок термически восстановленного оксида графена, полученных на подложках оксида индия и олова
Ильин М. Е., Тойкка А. С., Каманина Н. В.
Влияние термического отжига на свойства пленок оксида меди, полученных методом высокочастотного магнетронного распыления
Саенко А. В., Билык Г. Е., Хубежов С. А., Козюменко К. А., Смирнов В. А.
Исследование влияния величины сопротивления толстоплёночных резистивных компонентов на мощность низкочастотного шума
Сокуренко В. А., Сахаров Ю. В., Артищев C. А.
ФИЗИЧЕСКАЯ АППАРАТУРА И ЕЁ ЭЛЕМЕНТЫ
Влияние наносекундных импульсов напряжения на клетки модельных мембран млекопитающих
Шершунова Е. А., Мошкунов С. И., Небогаткин С. В., Романов К. И., Воеводин В. В., Рябинин А. А., Роговая О. С., Воротеляк Е. А., Мищенко В. В., Крюков А. И., Ильин М. М.
Влияние времени воздействия СВЧ-излучения на микробную деконтаминацию и потребительские свойства какаовеллы молотой
Васильева Н. А., Тихонов В. Н., Фролова Н. А., Губина О. А., Иванов И. А., Горбатов С. А., Тихонов А. В.
GENERAL PHYSICS
Parameters of meteor showers and the frequency of formation of silvery clouds in limited latitudes of the Earth
Vasilyak L. M., Shubralova E. V. and Chikirev V. N.
Tumor visualization of elastographic study based on wavelet transform processing using neural network
Kravchuk D. A.
PHOTOELECTRONICS
Influence of annealing modes of Si-Al and Si-Ti-Al contact systems on the gain n-p-n of bipolar transistors
Popov K. A., Antonova V. E., Rodina A. M., Klimanov E. A. and Lyalikov A. V.
Analysis of the reliability of the infrared focal plane array with time delay integration with digital outputs
Romanov E. K., Burlakov V. I., Chebotarenko D. D. and Yudovskaya A. D.
Preparation of PbSe colloidal quantum dots and thin films by application of the solution of selenium in decene-1
Shuklov I. A., Milenkovich T., Vershinina O. V., Dubrovina N. V., Saptsova O. A., Popov V. S. and Ivanov V. V.
PLASMA PHYSICS AND PLASMA METHODS
Investigation of the process of plasma etching of silicon dioxide for the manufacture of MEMS devices
Karanin N. S.
Registration of Gd plasma spectra when exposed to lasers on solid target
Chernov D. O., Gasin A. S., Dvornichenko M. E., Mikhaylov A. D., Nikiforov A. S., Sarkarov N. E. and Ivanov A. I.
PHYSICAL SCIENCE OF MATERIALS
Some results of laser modification of zirconium dioxide nanopowder in silver nitrate solution
Val’yano G. E., Borodina T. I., Malikov M. M. and Sazhnova O. V.
Free energy variation of thermally reduced graphene oxide films obtained on indium tin oxide substrates
Ilin M. E., Toikka A. S. and Kamanina N. V.
Effect of thermal annealing on the properties of copper oxide films obtained by radio-frequency magnetron sputtering
Saenko A. V., Bilyk G. E., Khubezhov S. A., Kozyumenko K. A. and Smirnov V. A.
Study of the influence of the resistance value of thick-film resistive components on the power of low-frequency noise
Sokurenko V. A., Sakharov Yu. V. and Artishchev S. A.
PHYSICAL EQUIPMENT AND ITS ELEMENTS
Effect of nanosecond voltage pulses on mammalian model membrane cells
Shershunova Е. A., Moshkunov S. I., Nebogatkin S. V., Romanov K. I., Voevodin V. V., Riabinin A. A., Rogovaya O. S., Vorotelyak E. A., Mishchenko V. V., Kryukov A. I. and Ilyin M. M.
The influence of microwave exposure time on microbial decontamination and consumer properties of ground cocoa shells
Vasilyeva N. A., Tikhonov V. N., Frolova N. A., Gubina O. A., Ivanov I. A., Gorbatov S. A. and Tikhonov A. V.
Другие статьи выпуска
Проведены исследования по воздействию микроволнового излучения на какаовеллу молотую с целью антимикробной обработки продукта. Показано, что при удельной мощности 0,15 кВт/кг на частоте 2,45 ГГц достаточно 20 мин экспозиции СВЧ для подавления роста плесневых грибов и дрожжей, но недостаточно для полной инактивации бактериальных спор. Данный вид обработки можно рекомендовать для деконтаминации какаовеллы с преимущественным загрязнением плесневыми грибами.
Приведены результаты экспериментов по воздействию на клетки модельных биологических мембран уха млекопитающих наносекундными импульсами напряжения различной амплитуды. Описана оригинальная импульсная электрофизическая установка для транспорта отрицательных молекул лекарственных препаратов через биологические мембраны. На основании полученных данных определен диапазон параметров электрического воздействия на жизнеспособность клеток и эффективность транспорта дексаметазона через модель мембраны уха млекопитающих.
Приводятся результаты исследования спектральных характеристик мощности низкочастотного шума от сопротивления резисторов, выполненных по толстопленочной технологии методом принтерной печати, при двух режимах. Первый, при фиксированном напряжении на резисторе U = 3,6 В и второй при фиксированном токе I = 7,8 мА. Показано, что при уменьшении ширины резистивной пленки флуктуации сопротивления и среднеквадратичное значение мощности низкочастотного шума изменяются по квадратичному закону, на основе полученных характеристик спектральной плотности мощности низкочастотного шум. При этом среднеквадратичное амплитудное значение мощности шума увеличивается при фиксированном токе и уменьшается при фиксированном напряжении. С научной точки зрения получен важный результат, который в будущем может использоваться при исследовании механизмов электропроводности и оценки электрофизических параметров резистивных компонентов, а том числе анализе надежности резистивных компонентов на основе низкочастотного шума.
Проведено осаждение пленок оксида меди методом высокочастотного (ВЧ) магнетронного распыления в бескислородной среде при комнатной температуре. Исследовано влияние температуры отжига на воздухе после осаждения на морфологию поверхности, структурные и оптические свойства пленок оксида меди. Показано, что все пленки имеют равномерную нанокристаллическую зернистую структуру. При этом пленки оксида меди, полученные без термического отжига и при температуре отжига 250 С, имеют высокую однородность и состоят из зерен размером порядка 25–30 и 23–27 нм соответственно. При температуре отжига 500 С размер зерен в пленке существенно возрастает до 50–55 нм и они становятся менее однородными. Получено, что все пленки имеют относительно гладкую поверхность со средней шероховатостью в диапазоне от 5,94 до 10,46 нм. Показано, что пленки, полученные без термического отжига, состоят из кристаллической фазой Cu2O, которая полностью переходят в фазу CuO после отжига при температуре 500 С. Установлено, что ширина запрещенной зоны осажденной пленки без термического отжига составляет 2,18 эВ и уменьшается до 1,63 эВ после отжига при температуре 500 С. Полученные результаты могут быть использованы при разработке технологических процессов формирования структур солнечных элементов на основе оксида меди
Продемонстрированы результаты варьирования поверхностных энергий пленок восстановленного оксида графена на поверхности оксида индия – олова (ITO) с помощью метода обработки (активации) подложки высокочастотным электрическим полем высокой напряженности. Приведено сравнение значений поверхностных энергий и ИК-спектров при разных толщинах образцов пленки с предварительной активацией подложек полем и без него. Предложенный метод позволяет эффективно наносить пленки оксида графена на ITO, подстраивать их поверхностную энергию под требуемые задачи и варьировать оптические параметры системы, что открывает возможность для его применения в создании жидкокристаллических оптоэлектронных устройств с использованием тонких пленок
Приведены исследования по воздействию мощного лазерного излучения на твердо-тельные мишени из редкоземельного элемента Gd в качестве плазмообразующего рабочего вещества с целью получения излучения на длине волны 6,7 нм
Исследованы селективности травления диоксида кремния к фоторезисту, а также к кремнию в различных условиях низкотемпературной фторуглеродной ВЧ-плазме. Получены результаты по неравномерности скорости травления диоксида кремния и фоторезиста при различных условиях по поверхности кремниевой подложки диаметром 150 мм. Было установлено, что селективность травления диоксида кремния к фоторезисту и неравномерность травления обоих материалов сильно зависят от давления внутри камеры и состава газовой смеси и в меньшей степени от мощности ВЧ-разряда. Полученные результаты были использованы для травления диоксида кремния через фоторезистивную маску для формирования двуслойной защитной маски
Разработан новый метод получения коллоидных квантовых точек селенида свинца с использованием раствора серого селена в децене-1. Исследована зависимость размера, распределения по размерам и спектральных характеристик коллоидных квантовых точек PbSe от температуры реакции. Для образцов проведена характеризация кристаллической фазы и лигандной оболочки. Из полученных образцов были получены тонкие пленки и определена их морфология. Была изучена кинетика замены исходной лигандной оболочки на роданид и йодид анионы в тонких пленках и определено время максимального замещения для исследованных систем. На основе полученных коллоидных материалов на золотых встречно-штыревых электродах была получена фото-чувствительная структура
Рассмотрен принцип работы и надежность фотомодулей (ФМ) формата 102410 элементов на основе кадмий-ртуть-теллура (КРТ), чувствительных в инфракрасном (ИК) диапазоне, предназначенных для построения многорядного крупноформатного фотоприёмного устройства (ФПУ), разработанного для бортовой аппаратуры сканирующего типа, предназначенной для гидрометеорологических исследований и другого гражданского применения в части космического мониторинга Земли. Построена структурная схема надежности ФМ, проведен расчет надежности ФМ, подтверждающий достаточное время безотказной работы ФМ на протяжении более 10 лет на геостационарной орбите (ГСО)
Проведено исследование режимов отжига контактных систем Si-Al и Si-Ti-Al на коэффициент усиления по току биполярных транзисторов n-p-n типа. Показано, что при использовании контактных систем Si-Al требуемые значения коэффициента усиления достигаются при температурах отжига более 400 С, в то время как для системы Si-Ti-Al необходим отжиг при температуре не менее 520 С. Полученные результаты объясняются переходом подслоя Ti в соединения с последующим образованием на поверхности кремния слоя, обогащенного алюминием
Рассмотрен новый неинвазивный диагностический метод получения изображений в эластографии, его принципы действия и клиническое применение, а также преимущества перед обычной ультрасонографией. На основе двумерного вейвлет преобразования построена зависимость поля смещения от поля упругости имитирующая образование злокачественных опухолей. Рассмотрены два типа моделируемых распределений модуля Юнга (с равномерным распределением Гаусса и в форме пересечения двух эллипсов). Сформированы поля смещений с изменяющимся пол глубине ткани модулем упругости. Сформированы 300 реализаций соответствующие каждому типу распределения для обучения разработанной нейронной сети. С помощью нейронной сети построены графические изображения моделируемых тканей с отображением изменения упругости тканей
На основе анализа исследований свечения метеорных потоков, зарегистрированных в международных космических экспериментах «УФ-атмосфера» с 2019 г. и «Терминатор» на Международной космической станции, сделан вывод, что присутствие непрерывно движущиеся к Земле мельчайших частиц метеорных потоков является одной из причин периодического образования серебристых облаков в ограниченных широтах Земли. Анализ показал, что количество зарегистрированных случаев свечения метеоров в УФ области спектра в атмосфере превышает стандартное расчетное зенитное часовое число потоков, а установленная непрерывность и непостоянство частиц (плотности) в потоках кометных хвостов в эпоху активности объясняет регулярность образования и изменчивость структуры серебристых облаков. Регистрация серебристых облаков подтверждает динамичность околоземного пространства
Издательство
- Издательство
- АО "НПО "ОРИОН"
- Регион
- Россия, Москва
- Почтовый адрес
- 111538, г Москва, р-н Вешняки, ул Косинская, д 9
- Юр. адрес
- 111538, г Москва, р-н Вешняки, ул Косинская, д 9
- ФИО
- Старцев Вадим Валерьевич (ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ДИРЕКТОР)
- E-mail адрес
- orion@orion-ir.ru
- Контактный телефон
- +7 (499) 3749400