zhpsЖурнал прикладной спектроскопииZhurnal Prikladnoii Spektroskopii0514-7506B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Scienceszhps-1399Research ArticleСПЕКТРОСКОПИЯ НАНОСТРУКТУРSPECTROSCOPY OF NANOSTRUCTUREМорфология и структура покрытий, полученных при лазерной абляции редкоземельных металловMorphology and Structure of Coatings Obtained by Laser Ablation of Rare Earth MetalsАнуфрикС. С.AnufrickS. S.

Гродно

Grodno

anufrick@grsu.byКурьянН. Н.KurianN. N.

Гродно

Grodno

СергиенкоИ. Г.SergienkoI. G.

Гродно

Grodno

АнучинС. Н.AnuchinS. N.

Гродно

Grodno

Гродненский государственный университет им. Янки КупалыYanka Kupala State University of Grodno202324112023906870876Copyright © Ануфрик С.С., Курьян Н.Н., Сергиенко И.Г., Анучин С.Н., 20232023Ануфрик С.С., Курьян Н.Н., Сергиенко И.Г., Анучин С.Н.Anufrick S.S., Kurian N.N., Sergienko I.G., Anuchin S.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://zhps.ejournal.by/jour/article/view/1399

Исследованы оптические свойства, морфология и структура покрытий из наночастиц редкоземельных металлов La, Nd, Pr, Y, полученных методом лазерной абляции Nd 3+:YAG-лазером в различных средах (воздухе, дистиллированной воде). Установлено, что электронные спектры поглощения коллоидных растворов исследуемых наночастиц имеют максимумы в УФи видимой областях. Оптическая плотность растворов изменялась от 0.2 до 1.6 при толщине поглощающего слоя 10 мм и одинаковых условиях возбуждения на длине волны 1064 нм. Методом атомно-силовой микроскопии исследованы размеры наночастиц редкоземельных металлов и микроморфология осажденных покрытий в воздушной и водной средах. Показано, что осажденные наноструктуры исследуемых металлов имеют разную морфологию, различаются формой и размерами наночастиц, которые зависят от среды осаждения.

The optical properties, morphology, and structure of coatings from nanoparticles of rare-earth metals La, Nd, Pr, and Y, obtained by laser ablation with Nd 3+:YAG laser in various media (air, distilled water), have been studied. It has been established that the electronic absorption spectra of colloidal solutions of the nanoparticles have maxima in the ultraviolet and visible regions of the spectrum. The optical density of the solutions varied from 0.2 to 1.6 with an absorbing layer thickness of 10 mm and the same excitation conditions at wavelength of 1064 nm. The dimensional parameters of rare-earth metal nanoparticles and the micromorphology of deposited coatings in air and water have been studied by atomic force microscopy. It has been shown that the deposited nanostructures of the studied metals have different morphologies and differ in the shape and size parameters of the nanoparticles, which depend on the deposition medium.

редкоземельный металлморфология поверхностинаночастицаэнергия абляцииатомно-силовая микроскопиясреда осажденияrare-earth metalsurface morphologynanoparticleablation energyatomic force microscopydeposition mediumReferencesГ. Н. Макаров. Успехи физ. наук, 183, № 7 (2013) 673—718Г. Н. Макаров. Успехи физ. наук, 183, № 7 (2013) 673—718Л. Ф. Абаева, В. И. Шумский, Е. Н. Петрицкая, Д. А. Рогаткин, П. Н. Любченко. Альманах клин. медицины, № 22 (2010) 10—16Л. Ф. Абаева, В. И. Шумский, Е. Н. Петрицкая, Д. А. Рогаткин, П. Н. Любченко. Альманах клин. медицины, № 22 (2010) 10—16С. Д. Лещик, П. И. Шупан, И. Г. Сергиенко, Д. А. Линник. Весн. ГрДУ імя Янкі Купалы. Сер. 6, Тэхніка, 6, № 2 (212) (2016) 44—53С. Д. Лещик, П. И. Шупан, И. Г. Сергиенко, Д. А. Линник. Весн. ГрДУ імя Янкі Купалы. Сер. 6, Тэхніка, 6, № 2 (212) (2016) 44—53J. С. Miller. Laser Ablation: Principles and Applications, Springer Berlin Heidelberg (2011) 11—48J. С. Miller. Laser Ablation: Principles and Applications, Springer Berlin Heidelberg (2011) 11—48С. Д. Лещик, К. Ф. Зноско, Ю. К. Калугин. Вестн. Брестского гос. тех. ун-та, № 4 (2014) 6—10С. Д. Лещик, К. Ф. Зноско, Ю. К. Калугин. Вестн. Брестского гос. тех. ун-та, № 4 (2014) 6—10А. В. Симакин, В. В. Воронов, Г. А. Шафеев. Труды ИОФАН, 60 (2004) 83—107А. В. Симакин, В. В. Воронов, Г. А. Шафеев. Труды ИОФАН, 60 (2004) 83—107V. K. Goncharov, K. V. Kozadaev, M. I. Markevich, M. V. Puzyrev, D. L. Slavashevich. J. Eng. Phys. Thermophys., 81, N 2 (2008) 217—222V. K. Goncharov, K. V. Kozadaev, M. I. Markevich, M. V. Puzyrev, D. L. Slavashevich. J. Eng. Phys. Thermophys., 81, N 2 (2008) 217—222M. Maciulevičius, A. Vinčiūnas, M. Brikas, A. Butsen, N. Tarasenka, N. Tarasenko, G. Račiukaitis. Phys. Proc., 41 (2013) 531—538M. Maciulevičius, A. Vinčiūnas, M. Brikas, A. Butsen, N. Tarasenka, N. Tarasenko, G. Račiukaitis. Phys. Proc., 41 (2013) 531—538С. С. Ануфрик, С. Н. Анучин, И. Г. Сергиенко. Весн. ГрДУ імя Янкі Купалы. Сер. 6, Тэхніка, 11, № 1 (2021) 59—65С. С. Ануфрик, С. Н. Анучин, И. Г. Сергиенко. Весн. ГрДУ імя Янкі Купалы. Сер. 6, Тэхніка, 11, № 1 (2021) 59—65Н. Н. Курьян, С. С. Ануфрик. Матер. XXV междунар. науч. конф. “Оптика и спектроскопия конденсированных сред”, 22—28 сентября 2019 г., Краснодар, Кубанский гос. ун-т (2019) 70—74Н. Н. Курьян, С. С. Ануфрик. Матер. XXV междунар. науч. конф. “Оптика и спектроскопия конденсированных сред”, 22—28 сентября 2019 г., Краснодар, Кубанский гос. ун-т (2019) 70—74С. С. Ануфрик, Н. Н. Курьян, И. Г. Сергиенко, С. Н. Анучин. Матер. XIII междунар. науч.- техн. конф. “Квантовая электроника”, 22—26 ноября 2021 г., Минск, НИИ ПФП им. А. Н. Севченко БГУ (2021) 394—397С. С. Ануфрик, Н. Н. Курьян, И. Г. Сергиенко, С. Н. Анучин. Матер. XIII междунар. науч.- техн. конф. “Квантовая электроника”, 22—26 ноября 2021 г., Минск, НИИ ПФП им. А. Н. Севченко БГУ (2021) 394—397Л. А. Захаров. Вестн. НГУ. Сер. Физика, 5, вып. 1 (2010) 37—47Л. А. Захаров. Вестн. НГУ. Сер. Физика, 5, вып. 1 (2010) 37—47С. В. Стариков, В. В. Стегайлов, Г. Э. Норман, В. Е. Фортов, М. Ишино, М. Танака, Н. Хасегава, М. Нишикино, Т. Охба, Т. Каихори, Е. Очи, Т. Имазоно, Т. Кавачи, С. Тамотсу, Т. А. Пикуз, И. Ю. Скобелев, А. Я. Фаенов. Письма в ЖЭТФ, 93, № 11 (2011) 719—725С. В. Стариков, В. В. Стегайлов, Г. Э. Норман, В. Е. Фортов, М. Ишино, М. Танака, Н. Хасегава, М. Нишикино, Т. Охба, Т. Каихори, Е. Очи, Т. Имазоно, Т. Кавачи, С. Тамотсу, Т. А. Пикуз, И. Ю. Скобелев, А. Я. Фаенов. Письма в ЖЭТФ, 93, № 11 (2011) 719—725В. С. Казакевич, П. В. Казакевич, П. С. Яресько, Д. А. Камынина. Физическое образование в вузах, 22, № 1 (2016) 159—164В. С. Казакевич, П. В. Казакевич, П. С. Яресько, Д. А. Камынина. Физическое образование в вузах, 22, № 1 (2016) 159—164В. С. Казакевич, П. В. Казакевич, П. С. Яресько, И. Г. Нестеров. Изв. Самарского науч. центра РАН, 14, № 4 (2012) 64—69В. С. Казакевич, П. В. Казакевич, П. С. Яресько, И. Г. Нестеров. Изв. Самарского науч. центра РАН, 14, № 4 (2012) 64—69Е. М. Семенова, С. А. Воробьева, Ю. А. Федотова, В. Г. Баев, А. И. Лесникович. Сб. ст. “Свиридовские чтения”, вып. 8, Минск, БГУ (2012) 147—155Е. М. Семенова, С. А. Воробьева, Ю. А. Федотова, В. Г. Баев, А. И. Лесникович. Сб. ст. “Свиридовские чтения”, вып. 8, Минск, БГУ (2012) 147—155В. А. Светличный, А. И. Стадниченко, И. Н. Лапин. Изв. вузов. Физика, 60, № 2 (2017) 157—158В. А. Светличный, А. И. Стадниченко, И. Н. Лапин. Изв. вузов. Физика, 60, № 2 (2017) 157—158С. Д. Лещик, М. Ю. Серенко, П. И. Шупан. Весн. ГрДУ iмя Янкі Купалы. Сер. 6, Тэхнiка, 7, № 2 (2017) 47—57С. Д. Лещик, М. Ю. Серенко, П. И. Шупан. Весн. ГрДУ iмя Янкі Купалы. Сер. 6, Тэхнiка, 7, № 2 (2017) 47—57Ф. Бозон-Вердюра, Р. Брайнер, В. В. Воронов, Н. А. Кириченко, А. В. Симакин, Г. А. Шафеев. Квант. электрон., 8, № 33 (2003) 714—720Ф. Бозон-Вердюра, Р. Брайнер, В. В. Воронов, Н. А. Кириченко, А. В. Симакин, Г. А. Шафеев. Квант. электрон., 8, № 33 (2003) 714—720С. С. Ануфрик, С. Н. Анучин. Сб. науч. ст. 11 междунар. науч. конф. “Приоритетные направления инновационной деятельности в промышленности”, ч. 1, 29—30 ноября 2020 г., Казань, ООО “Конверт” (2020) 17—21С. С. Ануфрик, С. Н. Анучин. Сб. науч. ст. 11 междунар. науч. конф. “Приоритетные направления инновационной деятельности в промышленности”, ч. 1, 29—30 ноября 2020 г., Казань, ООО “Конверт” (2020) 17—21С. С. Ануфрик, С. Н. Анучин. Матер. XXVІІ междунар. науч. конф. “Оптика и спектроскопия конденсированных сред”, 27 сентября—2 октября 2021 г., Краснодар, Кубанский гос. ун-т (2021) 126—134С. С. Ануфрик, С. Н. Анучин. Матер. XXVІІ междунар. науч. конф. “Оптика и спектроскопия конденсированных сред”, 27 сентября—2 октября 2021 г., Краснодар, Кубанский гос. ун-т (2021) 126—134J. Lee, D.-K. Kim, W Kang. Bull. Korean Chem. Soc., 27, N 11 (2006) 1869—1872J. Lee, D.-K. Kim, W Kang. Bull. Korean Chem. Soc., 27, N 11 (2006) 1869—1872F. Mafune, J. Kohno, Y. Takeda, T. Kondow, H. Sawabe. J. Phys. Chem. В, 104, N 39 (2000) 9111—9117F. Mafune, J. Kohno, Y. Takeda, T. Kondow, H. Sawabe. J. Phys. Chem. В, 104, N 39 (2000) 9111—9117A. Fojtik, A. Henglein. Ber Bunsenges Phys. Chem., 97, N 4 (1993) 252—259A. Fojtik, A. Henglein. Ber Bunsenges Phys. Chem., 97, N 4 (1993) 252—259A. V. Simakin, V. V. Voronov, N. A. Kirichenko, G. A. Shafeev. Appl. Phys., 79, N 1 (2004) 1127—1132A. V. Simakin, V. V. Voronov, N. A. Kirichenko, G. A. Shafeev. Appl. Phys., 79, N 1 (2004) 1127—1132С. И. Расмагин, Л. А. Апресян, В. И. Крыштоб, В. И. Красовский. Прикл. физика, № 2 (2018) 64—69С. И. Расмагин, Л. А. Апресян, В. И. Крыштоб, В. И. Красовский. Прикл. физика, № 2 (2018) 64—69W. Park, D. Lu, S. Ahn. Chem. Soc. Rev., 44 (2015) 2940W. Park, D. Lu, S. Ahn. Chem. Soc. Rev., 44 (2015) 2940J. Du, Q. Wang, G. Jiang, C. Xu, C. Zhao, Y. Xiang. Sci. Rep., 4 (2014) 1J. Du, Q. Wang, G. Jiang, C. Xu, C. Zhao, Y. Xiang. Sci. Rep., 4 (2014) 1Y. F. Wang, L. D. Sun, J. W. Xiao, W. Feng, J. C. Zhou, J. Shen, C. H. Yan. Eur. J. Chem. A, 18, N 18 (2012) 5558—5564Y. F. Wang, L. D. Sun, J. W. Xiao, W. Feng, J. C. Zhou, J. Shen, C. H. Yan. Eur. J. Chem. A, 18, N 18 (2012) 5558—5564C. Liu, Y. Hou, M. Gao. Adv. Mater., 26, N 40 (2014) 6922—6932C. Liu, Y. Hou, M. Gao. Adv. Mater., 26, N 40 (2014) 6922—6932C. Bouzigues, T. Gacoin, A. Alexandrou. ACS Nano., 5, N 11 (2011) 8488—8505C. Bouzigues, T. Gacoin, A. Alexandrou. ACS Nano., 5, N 11 (2011) 8488—8505Д. Н. Чаусов, А. Д. Курилов, В. В. Беляев. Liq. Cryst. Appl., 20, N 2 (2020) 6—22Д. Н. Чаусов, А. Д. Курилов, В. В. Беляев. Liq. Cryst. Appl., 20, N 2 (2020) 6—22W.-R. Li, X.-B. Xie, Q.-S. Shi, H.-Y. Zeng, Y.-S. Ou-Yang, Y.-B. Chen. Appl. Microbiol. Biotechnol., 85, N 4 (2010) 1115—1122W.-R. Li, X.-B. Xie, Q.-S. Shi, H.-Y. Zeng, Y.-S. Ou-Yang, Y.-B. Chen. Appl. Microbiol. Biotechnol., 85, N 4 (2010) 1115—1122В. В. Рандошкин, Н. В. Васильева, В. Г. Плотниченко, Ю. Н. Пырков, С. В. Лаврищев, М. А. Иванов, А. А. Кирюхин, А. М. Салецкий, Н. Н. Сысоев. ФТТ, № 6 (2004) 1001—1007В. В. Рандошкин, Н. В. Васильева, В. Г. Плотниченко, Ю. Н. Пырков, С. В. Лаврищев, М. А. Иванов, А. А. Кирюхин, А. М. Салецкий, Н. Н. Сысоев. ФТТ, № 6 (2004) 1001—1007В. А. Кочедыков, И. Д. Закирьянова, И. В. Корзун. Аналитика и контроль, 9, № 1 (2005) 58—63В. А. Кочедыков, И. Д. Закирьянова, И. В. Корзун. Аналитика и контроль, 9, № 1 (2005) 58—63Л. М. Савенко, А. В. Ефимочкина, И. В. Степанова. Успехи в химии и химической технологии, 34, № 4 (2022) 62—64Л. М. Савенко, А. В. Ефимочкина, И. В. Степанова. Успехи в химии и химической технологии, 34, № 4 (2022) 62—64В. И. Соломонов, В. В. Осипов, В. А. Шитов, К. Е. Лукьяшин, А. С. Бубнова. Опт. и спектр., 128, № 1 (2020) 5—9 3В. И. Соломонов, В. В. Осипов, В. А. Шитов, К. Е. Лукьяшин, А. С. Бубнова. Опт. и спектр., 128, № 1 (2020) 5—9 3В. А. Кочедыков, И. Д. Закирьянова. Cб. науч. тр. XI всерос. конф. “Строение и свойства металлических и шлаковых расплавов”, Екатеринбург, 3 (2004) 196В. А. Кочедыков, И. Д. Закирьянова. Cб. науч. тр. XI всерос. конф. “Строение и свойства металлических и шлаковых расплавов”, Екатеринбург, 3 (2004) 196

The authors declare that there are no conflicts of interest present.