name: Физико-химические процессы в коллоидах наночастиц металлов при лазерно-индуцированном пробое
keyword_list: Наночастицы Лазерное излучение Оптический пробой Коллоидные растворы наночастиц Плазма оптического пробоя Акустические сигналы Кавитация Молекулярный водород Пероксид водорода Гидроксильные радикалы
abstract: Объект исследования:  Коллоидные системы наночастиц металлов различных концентраций
  Цель работы: Исследовать физические и химические процессы, происходящие при оптическом пробое коллоидов наночастиц металлов, исследовать их взаимосвязь. Исследовать влияние концентраций, размеров материала наночастиц, а также типа растворителя и наличия в нем растворенных газов на физические и химические процессы при пробое коллоидов наночастиц.
  Методы исследования: Использовались водные коллоидные растворы наночастиц никеля, железа, меди, золота, молибдена, циркония, тербия. Наночастицы синтезировались при использовании методики лазерной абляции в жидкостях. Дополнительно, в качестве растворителей использовались этанол, изопропанол, изобутанол, диэтиловый эфир. Облучение коллоидов происходило при использовании импульсного Nd:YAG лазера на длине волны 1064 нм, длительность импульсов – 10 нс. Происходила одновременная регистрация и измерение светимости плазмы, акустических колебаний и химических продуктов диссоциации жидкости.
  Теоретические и практические результаты и их новизна:
  Работе впервые показано, что физические и химические процессы, сопряженные с оптическим пробоем, происходят с различной интенсивностью при различных концентрациях частиц в облучаемой жидкости. Установлено, что существует значение концентрации, при котором наблюдаемые процессы происходят наиболее интенсивно. Экспериментально продемонстрировано, что при высоких концентрациях наночастиц пробой может развиваться на близкорасположенных друг к другу центрах, при этом образующиеся кавитационные области с плазмой влияют друг на друга при помощи ударных волн. Впервые показано, что присутствие в облучаемом коллоиде примесей с различными концентрациями может влиять на акустические и ультразвуковые сигналы при пробое. При высоких концентрациях частиц динамика развития кавитационных пузырей существенно изменяется, что выражается в уменьшении времени жизни кавитационного пузыря. Показано, что интенсивность физико-химических процессов, помимо концентрации наночастиц, определятся типом материала частиц и их размерами. Также установлено, что другими факторами, влияющими на процесс пробоя коллоидов наночастиц, являются тип растворенных в облучаемом коллоиде газов, а также тип жидкости, используемой в качестве растворителя.
  Область применения: 
  Результаты работы могут быть использованы для повышения эффективности таких технологий как лазерный синтез наночастиц и наноматериалов методом лазерной абляции и фрагментации в жидкости, лазерно-индуцированной спектроскопия плазмы пробоя в присутствии наночастиц, механико-акустической обработки поверхностей, дистанционного контроля и детектирования наличия примесей в растворах и анализа их концентраций.
chairman_dissertation_council.name: Иван
chairman_dissertation_council.surname: Щербаков
chairman_dissertation_council.patronymic: Александрович
chairman_dissertation_council.position: Научный руководитель ИОФ РАН
chairman_dissertation_council.degree: Доктор физико-математических наук
chairman_dissertation_council.rank: Академик
chairman_dissertation_council.wos_research_id: K-7276-2018
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: 7006813808
chairman_dissertation_council.rinc_id: 18522
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Сергей
organization_supervisor.surname: Гарнов
organization_supervisor.patronymic: Владимирович
organization_supervisor.position: Директор
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 29.33.47
rubrics.name: Воздействие лазерного излучения на вещество
rubrics.code: 29.19.22
rubrics.name: Физика наноструктур. Низкоразмерные структуры. Мезоскопические структуры
rubrics.code: 31.15.30
rubrics.name: Радиационная химия. Плазмохимия
oecds.code: 01.03.UI
oecds.name: PHYSICS, MULTIDISCIPLINARY
speciality_codes.name: Лазерная физика
speciality_codes.code: 1.3.19.
supervisors.fio: Гудков С.В.
supervisors.scientific_degree: Доктор биологических наук
supervisors.speciality_code: Биофизика
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Кудряшов С.И.
opponents.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
opponents.speciality_code: Лазерная физика
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Новаковская Ю.В.
opponents.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
opponents.speciality_code: Математическая и квантовая химия
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: ИОФ РАН
protection_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЦЕНТР "ИНСТИТУТ ОБЩЕЙ ФИЗИКИ ИМ. А.М. ПРОХОРОВА РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК"
protection_organization.ogrn: 1027700378595
protection_organization.supervisor_name: СЕРГЕЙ
protection_organization.supervisor_surname: ГАРНОВ
protection_organization.supervisor_patronymic: ВЛАДИМИРОВИЧ
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения
author_organization.short_name: ИОФ РАН
author_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЦЕНТР "ИНСТИТУТ ОБЩЕЙ ФИЗИКИ ИМ. А.М. ПРОХОРОВА РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК"
author_organization.ogrn: 1027700378595
author_organization.supervisor_name: СЕРГЕЙ
author_organization.supervisor_surname: ГАРНОВ
author_organization.supervisor_patronymic: ВЛАДИМИРОВИЧ
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения