Теоретичні та експериментальні дослідження морфології та оптичних властивостей фотохімічно/термічно синтезованих нанорозмірних частинок з характерними спектрами поверхневого плазмонного резонансу

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.advisorГоршков, В. М.uk
dc.contributor.advisorGorshkov, Vyacheslav N .en
dc.contributor.advisorГоршков, В. Н.ru
dc.contributor.departmentКафедра загальної фізики та фізики твердого тілаuk
dc.contributor.facultyФізико-математичний факультетuk
dc.contributor.researchgrantorНаціональний технічний університет України «Київський політехнічний інститут»uk
dc.date.accessioned2017-11-16T12:30:14Z
dc.date.available2017-11-16T12:30:14Z
dc.date.issued2011
dc.description.abstractenScientific interest in noble metals nanoparticles (NPs) and nanostructured metal surfaces formed by their deposition is caused by their unique physical properties, including surface enhancement of linear and nonlinear optical phenomena in the media in contact with such nanostructures. Morphological characteristics of NPs determine their catalytic, sensor, optical properties. Thus, it is of great importance to identify factors that affect the morphology of nanoparticles formed in multicomponent solution with regard to kinetic phenomena in solution and on the NPs surface. This is ecomplished in present work with help of numerical simulation methods developed by the authors. Numerical study of 3D model of nanoparticles diffusion growth, whose internal structure corresponds to the different types of crystalline lattice is carried out. Self-consistent nanocrystals / environment system is considered. Dynamics of cluster’s surface particles, which may change their position at the transition to nearest neighbor vacancies or detach from the surface with various degree of probability, is considered. The obtained results demonstrate the basic principles of shape control of nanoparticles growing from the initial nucleus of small size. It is shown that for the same crystal lattice nanoparticles of different shapes can be obtained; even regular polyhedrons are formed in nonequilibrium growth mode; the cluster form evolution can be controlled by changing the temperature and free atoms concentration in the environment surrounding the growing cluster. It is found that well-defined surface features are obtained for relatively narrow ranges of parameter values, for those quantities which are related to the on-surface diffusion rate and to temperature. The research results demonstrate the possibility of controlled synthesis, modification and management of optical characteristics of nanostructured systems. The obtained theoretical findings are used to develop methods for controllable photochemical/thermal synthesis of Ag and Au NPs in colloids and transparent silica films with known nanoclusters morphology.uk
dc.description.abstractruНаучный интерес к наноразмерным частицам (НЧ) благородных металлов и образованных при их осаждении развитых металлических поверхностей обусловлен их уникальными физическими свойствами, в частности усилением линейных и нелинейных оптических явлений в средах, которые контактируют с такими наноструктурами. Морфологические характеристики НЧ определяют их каталитические, сенсорные, оптические свойства. В этой связи чрезвычайно важным является выявление факторов, от которых зависит морфология наночастиц, которые образуются в многокомпонентном растворе с учетом кинетических явлений в растворе и на поверхности НЧ, что осуществлено в данной работе с помощью развитых авторами методов численного моделирования. Проведено численное исследование трехмерной модели диффузионного роста наночастиц, внутреннее строение которых соответствует кристаллической решетке различных типов. Рассмотрено самосогласованную систему нанокристалл / окружающая среда. Учтена динамика поверхностных частиц кластера, которые с разной степенью вероятности могут изменять свое положение при переходе в соседние вакансии решетки или отрываться от поверхности. Полученные результаты демонстрируют базовые принципы контроля формы растущих наночастиц из начального ядра малых размеров. Показано, что для одной и той же кристаллической решетки можно получить наночастицы различных форм; получение даже правильных многогранников происходит в нер авновесном режиме; эволюция формы кластера может быть контролируема с помощью изменения температуры системы и концентрации свободных атомов в среде, окружающей растущий кластер. Выявлено, что четко определенные поверхностные черты желаемой конфигурации при выращивании наноструктур на подложке получаются для относительно узких диапазонов значений параметров роста для величин, связанных со скоростью диффузии вещества на поверхность и температурой. Результаты исследований демонстрируют возможности контролируемого синтеза, модификации и управления оптическими характеристиками наноструктурированных систем. Полученные теоретические выводы использованы для развития методов управляемого фотохимического/термического синтеза НЧ Ag и Au в коллоидах и прозрачных пленках кремнезема с известной морфологии нанокластеров.uk
dc.description.abstractukНауковий інтерес до нанорозмірних частинок (НЧ) благородних металів та утворених при їх осадженні розвинених металічних поверхонь зумовлений їхніми унікальними фізичними властивостями, зокрема підсиленням лінійних і нелінійних оптичних явищ в середовищах, що контактують з такими наноструктурами. Морфологічні характеристики НЧ визначають їх каталітичні, сенсорні, оптичні властивості. В зв’язку з цим надзвичайно важливим є виявлення факторів, від яких залежить морфологія наночастинок, які утворюються в багатокомпонентному розчині з урахуванням кінетичних явищ в розчині та на поверхні НЧ, що здійснено в даній роботі за допомогою розвинених авторами методів чисельного моделювання. Проведено чисельне дослідження тривимірної моделі дифузійного росту наночастинок, внутрішня будова яких відповідає кристалічним граткам різних типів. Розглянуто самоузгоджену систему нанокристал /навколишнє середовище. Враховано динаміку поверхневих частинок кластеру, які з різним ступенем ймовірності можуть змінювати своє положення при переході в сусідні вакансії гратки або відриватися від поверхні. Отримані результати демонструють базові принципи контролю форми зростаючих наночастинок з початкового ядра малих розмірів. Показано, що для однієї і тієї ж кристалічної гратки можна отримувати наночастинки різних форм; отримання навіть правильних багатогранників відбувається в неврівноважному режимі; еволюція форми кластеру може бути контрольована за допомогою зміни температури системи і концентрації вільних атомів в середовищі, що оточує зростаючий кластер. Виявлено, що чітко визначені поверхневі риси бажаної конфігурації при вирощуванні наноструктур на підкладці отримуються для відносно вузьких діапазонів значень параметрів росту для величин, пов'язаних з швидкістю дифузії речовини на поверхню і температурою. Результати досліджень демонструють можливості контрольованого синтезу, модифікації та управління оптичними характеристиками наноструктурованих систем. Одержані теоретичні висновки використано для розвитку методів керованого фотохімічного/термічного синтезу НЧ Ag та Au в колоїдах та прозорих плівках кремнезему з відомою морфологією нанокластерів.uk
dc.format.page5 c.uk
dc.identifier2205-ф
dc.identifier.govdoc0109U001600
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/21162
dc.language.isoukuk
dc.publisherНТУУ «КПІ»uk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.subjectФМФuk
dc.subjectнаноматеріалиuk
dc.subjectдифузійний рістuk
dc.subjectконтрольований синтезuk
dc.subjectоптичні характеристикиuk
dc.titleТеоретичні та експериментальні дослідження морфології та оптичних властивостей фотохімічно/термічно синтезованих нанорозмірних частинок з характерними спектрами поверхневого плазмонного резонансуuk
dc.title.alternativeTheoretical and experimental studies of the morphology and optical properties of photochemically/thermally synthesized nanoparticles with characteristic surface plasmon resonance spectrauk
dc.title.alternativeТеоретические и экспериментальные исследования морфологии и оптических свойств фотохимически/термически синтезированных наноразмерных частиц с характерными спектрами поверхностного плазмонного резонансаuk
dc.typeTechnical Reportuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
2205-f.pdf
Розмір:
162.46 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
7.74 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Анотовані описи звітів про НДР (ЗФФТТ)
Анотовані описи завершених науково-дослідних робіт КПІ ім. Ігоря Сікорського