Например, Бобцов

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ ЛАЗЕРНОЙ ОБРАБОТКИ НА СПЕКТРАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕРЕБРОСОДЕРЖАЩИХ ПЛЕНОКДИОКСИДА ТИТАНА
 

Аннотация:

Предмет исследования. Локальное и точное управление оптическими свойствами нанокомпозитных материалов становится возможным благодаря использованию лазерного излучения в качестве инструмента для их формирования и модификации. Однако, для разработки конкретных устройств требуется знать взаимосвязи режимов лазерного воздействия со спектральными характеристиками полученных материалов, которые, как правило, связаны с размером и распределением наночастиц. В работе представлены результаты исследования влияния параметров непрерывного лазерного воздействия на спектры отражения нанокомпозитного материала на основе диоксида титана. Методы. Исследуемые образцы представляли собой тонкие мезопористые золь-гель пленки диоксида титана, нанесенные на стеклянную подложку и содержащие малые (не более 5–7 нм) наночастицы серебра. В качестве источника излучения использовался непрерывный ультрафиолетовый лазер с длиной волны 405 нм. Изменение спектров отражения образцов регистрировалось после лазерной обработки, в непрерывном режиме методами оптической спектрофотометрии в диапазоне длин волн 350–760 нм. Основные результаты. Записан массив лазерных треков с такими параметрами обработки как скорость сканирования и средняя мощность излучения. Каждый записанный трек обладал выраженными визуально различимыми центральной и краевой областями. Анализ экспериментальных данных показал, что в исследуемых областях, происходит смещение положения пика в спектрах отражения в диапазоне 380–440 нм. Результаты эксперимента сопоставлены с математической моделью эффективной среды в приближении Бруггемана–Бергмана. Установлено, что размеры и ширина распределения наночастиц серебра на краях и в центре лазерного трека могут отличаться. Увеличение скорости сканирования и уменьшение средней мощности излучения приводит к увеличению размеров наночастиц, что связано с изменением распределения температуры. Практическая значимость. Определены способы направленного изменения спектральных свойств тонких серебросодержащих золь-гель пленок диоксида титана при локальном управляемом лазерном облучении и связанным с ним изменении размеров наночастиц серебра в составе пленок. Полученные результаты могут найти применение в таких научных областях, как интегральная оптика, фотоника, биосенсорика, изготовлении фотокаталитических устройств и защитных меток.

Ключевые слова:

Постоянный URL

Статьи в номере

Содержание © 1993–2024 Университет ИТМО
Разработка © 2015 Университет ИТМО