Выращивание нанокристаллитов в стеклянной матрице (наностеклокерамика)

Форми­рование низкоразмерных систем может происходить и в результате твердофазных реакций в твердых телах. При этом получаемые объек­ты чаще всего представляют собой поликристаллические материалы, физические свойства которых напрямую связаны с размерами зерен (кристаллитов) и субзерен. Поэтому умение управлять размерами зерен посредством влияния на кинетику твердофазных реакций является важным моментом технологии получения твердотельных материалов с более качественными и значимыми для практического применения свойствами. Одним из методов влияния на кинетику твердофазных реакций является ее активация механическим воздействием на исходные ком­поненты реакции. В настоящее время существует большое количество публикаций, посвященных этой проблеме, например, в [9] приведен обширный обзор работ по механической активации, главная задача которой заключается не только в получении мелкодисперсных ис­ходных компонентов, но и в накоплении в твердом теле энергии в виде точечных дефектов и дислокаций, выполняющих функцию транспорта вещества в зону реакции. Варьируя концентрацию и типы дефектов, можно воздействовать на скорость реакции, т.е. управлять кинетическими факторами реакции и в конечном итоге физическими свойствами синтезируемых материалов. Однако, как известно, синтез не является окончательным этапом получения керамики. Для придания окончательных механических и электрофизических свойств необходим следующий этап — спекание. Подбирая температурный и временной режимы спекания, можно в ограниченных пределах управлять этими свойствами керамики.

Важным параметром процесса спекания также являет­ся его скорость, а функцию транспорта вещества выполняют точечные дефекты и дислокации, как и при синтезе [10], поэтому управления свойствами стеклокерамики также важна роль дефектов, внесенных механическим воздей­ствием в синтезированную шихту при формировании зерен. [11]

Заключение

При написании данной работы был произведен анализ литературы, в том числе научных статей, появившихся за последние годы. Дан обзор использования, создания и поведения наночастиц в оптических материалах. Как мы видели, композиционные материалы, представляющие собой диэлектрические матрицы, содержащие наночастицы, проявляют уникальные оптические свойства, которые оказываются важными для целей оптоинформатики и оптоэлектроники.

Также в настоящей работе было уделено внимание, как традиционным методам получения указанных материалов, так и появившимся сравнительно недавно, поскольку именно получение наноматериалов является основной проблемой внедрения нанотехнологий.

Список литературы

1. Пул Ч., Оуэнс Ф. Нанотехнологии: М. «Техносфера», 2004

2. Гапоненко С.В., Розанов Н.Н., Ивченко Е.Л., Федоров А.В., Бонч-Бруевич А.М., Вартанян Т.А., Пржибельский С.Г. Оптика наноструктур. Под редакцией А.В. Федорова: СПб.: «Недра», 2005. -326 с.

3. Макмиллан П.У. Стеклокерамика. М.: «Мир», 1967

4. Белов П.А., Беспалов В.Г., Васильев В.Н., Козлов С.А., Павлов А.В., Симовский К.Р., Шполянский Ю.А. Оптические процессоры: достижения и новые идеи.

5. Степанов А.Л. Нелинейно-оптические свойства металлических наночастиц, синтезированных в стекле ионной имплантацией.

6. Степанов А.Л. Особенности синтеза металлических наночастиц в диэлектрике методом ионной имплантации.

7. Townsend P.D., Chandler P.J., Zhang L. Optical effects of ion implantation, Cambridge: Cambridge University Press, 1994. 165 р

8. Степанов А.Л. Оптические свойства металлических наночастиц, синтезированных в полимере методом ионной имплантации (Обзор). // ЖТФ, 2004, т 74, вып. 2

9. Уваров Н.Ф., Болдырев В.В. // Успехи химии. 2001. Т. 70. № 4. С. 307.

10. Третьяков ЮД. Твердофазные реакции. М., 1978. С. 358.

11. Витченко М.Л.,. Мардасова И.В., Ошаева Э.Н., Абдулвахидов К. Г., Фаин Е.Я. Нанокристаллитная керамика PbIn_0.5Nb_0.5O₃ и ее свойства // Письма в ЖТФ, 2007, том 33, вып. 4

12. Боднарь И.В., Соловей Н.П., Турин B.C., Молочко А.Л. Формирование и оптические свойства наночастиц CulnSe_2xTe_2(1-x) в матрице силикатного стекла. // Физика и техника полупроводников, 2004, том 38, вып. 12

13. Jianrong Qiu, Xiongwei Jiang, Congshan Zhu, Mitsuru Shirai, Jinhai Si, Nan Jiang, and Kazuyuki Hirao. Manipulation of gold nanoparticles inside transparent materials // Angew.Chem. Int. Ed., 2004, 43, P 2230–2234

Дата добавления: 2015-11-16