Введение
1 Наноструктуры золота и серебра: применение и методы получения 10
1.1 Приложения наночастиц серебра и золота 11
1.2 Методы синтеза наноматериалов на основе благородных металлов
1.2.1 Синтез наноматериалов в жидкости 16
1.2.2 Синтез наночастиц в газовой фазе 18
1.3 Импульсная лазерная абляция как метод синтеза наноструктур 21
1.3.1 Взаимодействия лазерного излучения с металлами 22
1.4 Нерешенные вопросы 29
2 Экспериментальные и теоретические методы и подходы 31
2.1 Экспериментальные методы 31
2.1.1 Исследуемые материалы 31
2.1.2 Лазерная система 31
2.1.3 Измерение порогов модификации и эффективной площади пятна лазера 32
2.1.4 Измерение коэффициентов отражения мишеней 33
2.1.5 Масс-спектрометрия продуктов абляции в вакууме и газовой фазе 35
2.1.6 Измерение углового распределения разлета продуктов абляции 37
2.1.7 Весовые измерения 39
2.1.8 Экспериментальные установки для синтеза наноструктур на поверхности и в объеме жидкости 40
2.2 Методы анализа синтезированных материалов 41
2.2.1 Сканирующая электронная микроскопия 41
2.2.2 Просвечивающая электронная микроскопия 42
2.2.3 Абсорбционная спектрофотометрия 42
2.2.4 Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия 42
2.2.5 Неопределенность измерений 43
2.3 Моделирование 44
2.3.1 Моделирование абляции серебра и золота 44
2.3.2 Моделирование спектров пропускания коллоидных растворов 47
2.3.3 Данные, используемые в расчетах 48
3 Синтез наноструктур благородных металлов методом ИЛА в вакууме 51
3.1 Масс-спектрометрия продуктов ИЛА Ag, Au и AgAu 51
3.2 Удаленная масса 56
3.3 Угловое распределение вещества в лазерном факеле 57
3.4 Измерение коэффициентов отражения 60
3.5 Теоретический анализ лазерной абляции Ag и Au в вакууме с помощью тепловой модели 62
3.6 Синтез тонких пленок Ag, Au 65
3.7 Эмиссия микрокапель. Микроскопия поверхности лазерного кратера 68
3.8 Выводы по главе 71
4 Синтез наноструктур при лазерной абляции благородных металлов в фоновом газе 73
4.1 Масс-спектрометрия продуктов абляции Ag, Au, и AgAu в фоновом газе 73
4.2 Синтез наноструктурных пленок при лазерной абляции в фоновом газе
4.2.1 Влияние давления и температуры газового окружения 80
4.2.2 Синтез пленок оксидных наноструктур 83
4.3 Выводы по главе 85
5 Синтез коллоидных растворов при лазерной абляции благородных металлов в жидкости 86
5.1 Пороги модификации Ag, Au, AgAu4, AgAu 86
5.2 Синтез коллоидных растворов 92
5.3 Оптические свойства коллоидных растворов. Концентрация частиц. 94
5.4 Сопоставление механизмов формирования наноструктур при импульсной лазерной абляции в различных средах 98
Заключение по диссертационной работе 101
Список сокращений 103
Список литературы 107
