На сайте используются cookies. Продолжая использовать сайт, вы принимаете условия
Ok
Подписывайтесь на Газету.Ru в Telegram Публикуем там только самое важное и интересное!
Новые комментарии +

Физики из Екатеринбурга получили нанопорошок методом лазерного испарения

Физики из Екатеринбурга получили нанопорошок из иттрий-алюминиевого граната методом лазерного испарения. На основе этого порошка с размером частиц порядка 10 нанометров была изготовлена оптическая керамика с высоким коэффициентом пропускания инфракрасного света. В работе, которая будет опубликована в сборнике «Письма в Журнал технической физики» в январе, но уже сейчас доступна на сайте издания, учёные описывают преимущества лазера для получения нанопорошков сложного состава с заданной стехиометрией, сообщает strf.ru.

Метод лазерного испарения вещества, также называемый лазерной абляцией или лазерной искрой, основан на удалении вещества с поверхности при её лазерном облучении. Метод делится на несколько этапов: испарение материала с мишени, развитие плазменного факела из частиц облучаемого вещества, осаждение и рост кристаллического материала на подложке. Этот процесс может использоваться для химического анализа веществ, а также в технологиях обработки поверхности и для создания различных наноструктур.

Перспективным является создание с помощью лазерной искры нанопорошков с заданной стехиометрией, то есть с заданным соотношением масс химических элементов, входящих в состав порошка. Основная проблема этой технологии связана с избыточным испарением вещества, поэтому возникает необходимость подбора лазерного излучения с оптимальными характеристиками. Лазер для производства нанопорошка должен обладать высокой мощностью и одновременно коротким импульсом излучения. Сотрудники Института электрофизики Уральского отделения Российской академии наук предложили использовать для этих целей углекислотный лазер, активная среда которого представляет собой газовую смесь с высоким содержанием CO2. Физики Владимир Осипов, Василий Лисенков и Вячеслав Платонов разработали теоретическую модель процессов взаимодействия лазерного излучения с веществом, которую затем подтвердили экспериментально. Для получения нанопорошка они использовали лазерный комплекс из импульсно-периодического CO2-лазера, испарительной камеры, системы сепарации и улавливания нанопорошка. Лазер излучал импульсы с пиковой мощностью до 10 киловатт и с частотой следования 500 Герц. Мишенью для импульсов служили порошки оксидов иттрия и алюминия с размерами частиц от одного до десяти микрон. В результате абляции исследователи получили аморфный порошок иттрий-алюминиевой окиси (также называемой иттрий-алюминиевым гранатом, так как на макроуровне из этого вещества делают синтетический драгоценный камень). Размер этих частиц составлял 10 нанометров. Скорость производства нанопорошка зависит от энергии излучения. Использование CO2-лазера позволило получать 24 грамма порошка в час.

Чтобы продемонстрировать практическую значимость полученного нанопорошка, исследователи создали из него несколько образцов прозрачной оптической керамики. Такая керамика пропускает 77 процентов излучения инфракрасного диапазона, что делает её перспективной для использования в электронике для создания инфракрасных окон (областей, прозрачных для инфракрасного излучения).

Новости и материалы
Пьяный подросток катал друзей на машине и погубил пассажирку, улетев в кювет
Более 30 человек отравились в Адыгее от морепродуктов
ВСУ поставили растяжку на месте расстрела пленных российских солдат у села Комар
В Иркутске ликвидируют разлив нефтепродуктов в Ангаре
Стала известна дата поединка российского бойца за титул WBA
На Западе оценили реакцию Москвы на ужесточение риторики Трампа
В России рассказали, чего ждать от встречи по восстановлению Украины
В Белгороде в результате атаки БПЛА есть пострадавшие
Небо над Киевом затянуло смогом после ночных взрывов
Вице-премьер Новак прибыл на церемонию прощания со Старовойтом
В МВД рассказали, когда полицейский может лично позвонить россиянину
Глава МИД Украины отреагировал на массированный удар ВС РФ по Киеву
Житель Советска избивал дочь электрическим шнуром и бил бывшую жену ногой в живот
В Германии раскрыли новый хитрый план Трампа по Украине
Стало известно, в каком городе России дешевле всего сходить на концерт
В Госдуме назвали Трампа позером после его угроз в адрес России
В Москву этапировали двух фигурантов дела экс-главы Курской области
Силовики в Армении проводят обыск в доме Манукяна
Все новости