Modelirovanie vzaimodeystviya korotko-impul'snogo lazernogo izlucheniya s tonkimi plenkami dlya proizvodstva (sinteza) nanochastits

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Статья посвящена исследованию механизмов формирования наночастиц золота методом лазерной абляции тонких пленок в жидкой среде. Для этого проведены численные моделирования процессов лазерного взаимодействия с облучаемой мишенью. Моделирования производились методом молекулярной динамики, где учет механизма нагрева мишени был представлен на основании данных, полученных из предварительных вычислений с помощью двухтемпературной модели. На основании полученных результатов, был сделан вывод о соответствующих вкладах различных лазерно-индуцированных процессов в итоговые характеристики получаемых коллоидных растворов, включая размерные свойства, необходимые для биомедицинских применений.

References

  1. K. McNamara and S.A.M. Tofail, Phys. Chem. Chem. Phys. 17, 27981 (2015); doi: 10.1039/c5cp00831j.
  2. M. Kim, J.H. Lee, and J.M. Nam, Adv. Sci. 6, 1900471 (2019); doi: 10.1002/advs.201900471.
  3. M.V. Filimonova, D.D. Kolmanovich, G.V. Tikhonowski et al. (Collaboration), Doklady Biochemistry and Biophysics 516, 111 (2024); doi: 10.1134/S1607672924700819.
  4. I.N. Zavestovskaya, A. I. Kasatova, D.A. Kasatov et al. (Collaboration), Int. J. Mol. Sci. 24, 17088 (2023); doi: 10.3390/ijms242317088.
  5. A.V. Kabashin and V.Y. Timoshenko, Nanomedicine 11, 2247 (2016); doi: 10.2217/nnm-2016-0228.
  6. A.V. Kabashin, A. Singh, M.T. Swihart, I.N. Zavestovskaya, and P.N. Prasad, ACS Nano 13, 9841 (2019); doi: 10.1021/acsnano.9b04610.
  7. D. Zhang, B. G¨okce, and S. Barcikowski, Chem. Rev. 117, 3990 (2017); doi: 10.1021/acs.chemrev.6b00468.
  8. F. Mafun´e, J. Kohno, Y. Takeda, T. Kondow, and H. Sawabe, J. Phys. Chem. B 105, 5114 (2001); doi: 10.1021/jp001803b.
  9. A.V. Kabashin, M. Meunier, C. Kingston, and J.H.T. Luong, J. Chem.Phys. B 107, 4527 (2003). https://doi.org/10.1021/JP034345Q
  10. S. Uusitalo, A. Popov, Y.V. Ryabchikov, O. Bibikova, H.-L. Alakomi, R. Juvonen, V. Kontturi, S. Siitonen, A. Kabashin, I. Meglinski, J. Hiltunen, and A. Laitila, J. Food Eng. 212, 47 (2017); 10.1016/j.jfoodeng.2017.05.007.
  11. S. Barcikowski, A. Menendez-Manjon, B. Chichkov, M. Brikas, and G. Raciukaitis, Appl. Phys. Lett. 91, 083113 (2007); https://doi.org/10.1063/1.2773937.
  12. J. Bonse, S. Baudach, J. Kr¨uger, W. Kautek, and M. Lenzner, Appl. Phys. A: Mater. Sci. Process. 74, 19 (2002); https://doi.org/10.1007/s003390100893.
  13. G. Marzun, J. Nakamura, X. Zhang, S. Barcikowski, and P. Wagener, Appl. Surf. Sci. 348, 75 (2015); https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2015.01.108.
  14. D. Yang, S. Lee, B. Chen, and S. Nikumb, Journal of Laser Micro/Nanoengineering 3, 3 (2008); https://doi.org/10.2961/JLMN.2008.03.0004.
  15. J. P. Sylvestre, A. Kabashin, E. Sacher, and M. Meunier, Appl. Phys. 80, 753 (2005); https://doi.org/10.1007/s00339-004-3081-4.
  16. M.-R. Kalus, C. Rehbock, N. Barsch, and S. Barcikowski, Materials Today: Proceedings 4, 93 (2017); https://doi.org/10.1007/978-3-030-63647-0_31.
  17. D.M. Bubb, S.M. O’Malleyet, J. Schoeffling, R. Jimenez, B. Zinderman, and S.Y. Yi, Chem. Phys. Lett. 565, 65 (2013); doi: 10.1016/j.cplett.2013.01.002.
  18. В.С. Жигарьков, Е. В. Ивановская, К.О. Айыыжы, А.В. Овчаров, Письма в журнал технической физики 22, 31 (2023); doi: 10.61011/PJTF.2023.22.56597.19649.
  19. C.-Y. Shih, R. Streubel, J. Heberle, A. Letzel, N.V. Shugaev, C. Wu, M. Schmidt, B. Gokce, S. Barcikowski, L.V. Zhigilei, Nanoscale 10, 6900 (2018); doi: 10.1039/d0na00514b.
  20. Ch.-Yu. Shih, M.V. Shugaev, Ch. Wu, and L.V. Zhigilei, J. Phys. Chem. C 121, 16549 (2017); doi: 10.1016/j.jcis.2016.10.029.
  21. D. S. Ivanov, Th. Izgin, A.N. Mayorov, V.P. Veiko, B. Rethfeld, Y. I. Dombrovska, M. E. Garcia, I.N. Zavestovskaya, S.M. Klimentov, and A.V. Kabashin, Molecules 25, 67 (2020); doi: 10.3390/molecules25010067.
  22. D. S. Ivanov, S.M. Klimentov, A.N. Mayorov, V.Y. Timoshenko, I.N. Zavestovskaya, B. Rethfeld, M. E. Garcia, A. Popov, P. Shakhov, and A.V. Kabashin, Applied Surface Science 643, 158662 (2024); doi: 10.1016/j.apsusc.2023.158662.
  23. Yu.V. Petrov, V.A. Khokhlov, V.V. Zhakhovsky, and N.A. Inogamov, Applied Surface Science 492, 285 (2019); https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2019.05.325.
  24. D. S. Ivanov and B.C. Rethfeld, Applied Surface Science 255, 9724 (2009); https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2009.04.131.
  25. M. Iqbal, S.A. Khan, D. S. Ivanov, R.A. Ganeev, V.V. Kim, G. S. Boltaev, N.A. Abbasi, S. Shaju, M. E. Garcia, B. Rethfeld, and A. S. Alnaser, Applied Surface Science 527, 146702 (2020); doi: 10.1016/j.apsusc.2020.146702.
  26. D. S. Ivanov and L.V. Zhigilei, Phys. Rev. B 68, 064114 (2003); doi: 10.1103/PHYSREVB.68.064114.
  27. V.V. Zhakhovskii, N.A. Inogamov, Y.V. Petrov, S. I. Ashitkov, and K. Nishihara, Applied Surface Science 255(24), 9592 (2009); doi: 10.1016/j.apsusc.2009.04.082.
  28. Development of Interatomic EAM Potentials. Available online (accessed on 30 November 2017), https://www.researchgate.net/project/Developmentofinteratomic-EAM-potentials; doi: 10.15593/perm.mech/2017.4.14.
  29. E.T. Karim, M. Shugaev, Ch. Wu, Zh. Lin, R.F. Hainsey, and L.V. Zhigilei, J. Appl. Phys. 115, 183501 (2014); doi: 10.1063/1.4872245.
  30. D. S. Ivanov, V.P. Lipp, A. Blumenstein, V.P. Veiko, E.B. Yakovlev, V.V. Roddatis, M. E. Garcia, B. Rethfeld, J. Ihlemann, and P. Simon, Phys. Rev. Appl. 4, 064006 (2015); doi: 10.17586/2226-1494-2015-15-6-984-999.
  31. A. Blumenstein, E. S. Zijlstra, D. S. Ivanov, S.T.Weber, T. Zier, F. Kleinwort, B. Rethfeld, J. Ihlemann, P. Simon, and M. E. Garcia, Phys. Rev. B 101, 165140 (2020); doi: 10.1103/physrevb.101.165140.
  32. L.V. Zhigilei, Z. Lin, and D. S. Ivanov, J. Phys. Chem. 113(27), 11892 (2009); doi: 10.1021/jp902294m.
  33. M. Venkatesh, R.A. Ganeev, D. S. Ivanov, G. S. Boltaev, V.V. Kim, J. Liang, A.A. Samokhvalov, A.V. Kabashin, S.M. Klimentov, M.E. Garcia, and Ch. Guo, Nanomaterials 10, 234 (2020); https://doi.org/10.3390/nano10020234.
  34. S. I. Anisimov and B. Rethfeld, Proc. SPIE Int. Soc. Opt. Eng. 3093, 192 (1997).
  35. Yu.V. Petrov, N.A. Inogamov, S. I. Anisimov, K.P. Migdal, V.A. Khokhlov, and K.V. Khishchenko, J. Phys. Conf. Ser. 653, 012087 (2015); doi: 10.1088/1742-6596/653/1/012087.
  36. J. Hohlfeld, S.-S. Wellershoff, J. Gudde, U. Conrad, V. J¨ahnke, and E. Matthias, Chem. Phys. 251, 237 (2000); doi: 10.1016/s0301-0104(99)00330-4.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».