Влияние облучения электронами на оптические свойства порошка оксида цинка, модифицированного наночастицами оксида магния
- Авторы: Михайлов М.М.1, Нещименко В.В.2, Юрьев С.А.1, Лапин А.Н.1, Горончко В.А.1, Дудин А.Н.2, Юрина В.Ю.1
-
Учреждения:
- Томский государственный университет управления и радиоэлектроники
- Амурский государственный университет
- Выпуск: № 5 (2024)
- Страницы: 53-60
- Раздел: Статьи
- URL: https://journals.rcsi.science/1028-0960/article/view/264377
- DOI: https://doi.org/10.31857/S1028096024050087
- EDN: https://elibrary.ru/FTWUMA
- ID: 264377
Цитировать
Аннотация
Исследовали влияние модифицирования наночастицами MgO (концентрацией 0.1–10 мас. %) на спектры диффузного отражения порошками ZnO излучения с длиной волны 0.2–2.5 мкм до и после облучения электронами с энергией 30 кэВ. Модифицирование порошка ZnO осуществляли нанопорошком MgO при концентрациях от 0.1 до 10 мас. % твердотельным способом при температуре прогрева 650°С. Рентгенофазовый анализ показал, что при таком способе модифицирования образование дополнительных фаз отсутствует. Установлено, что оксид цинка имеет структуру, симметрия которой относится к пространственной группе P63mc, оксид магния – к пространственной группе Fm–3m. Коэффициент диффузного отражения таких порошков в видимой области свыше 90%. При облучении электронами с энергией 30 кэВ исходного и модифицированного порошков ZnO, а также нанопорошка MgO, регестрировали уменьшение их отражательной способности во всей исследуемой области спектра излучения. Установлено, что модифицирование порошка наночастицами MgO при концентрации 3 мас. % приводит к увеличению радиационной стойкости в 1.32 раза по сравнению с немодифицированными образцами. Этот эффект определяется стоком радиационных дефектов на развитой удельной поверхности наночастиц.
Ключевые слова
Об авторах
М. М. Михайлов
Томский государственный университет управления и радиоэлектроники
Email: viktoriay-09@mail.ru
Россия, Томск
В. В. Нещименко
Амурский государственный университет
Email: viktoriay-09@mail.ru
Россия, Благовещенск
С. А. Юрьев
Томский государственный университет управления и радиоэлектроники
Email: viktoriay-09@mail.ru
Россия, Томск
А. Н. Лапин
Томский государственный университет управления и радиоэлектроники
Email: viktoriay-09@mail.ru
Россия, Томск
В. А. Горончко
Томский государственный университет управления и радиоэлектроники
Email: viktoriay-09@mail.ru
Россия, Томск
А. Н. Дудин
Амурский государственный университет
Email: viktoriay-09@mail.ru
Россия, Благовещенск
В. Ю. Юрина
Томский государственный университет управления и радиоэлектроники
Автор, ответственный за переписку.
Email: viktoriay-09@mail.ru
Россия, Томск
Список литературы
- Tribble A.C., Lukins R., Watts E., Naumov S.F., Serge-ev V.K. // J. Spacecraft Rockets. 1996. V. 33. № 1. P. 160. https://www.doi.org/10.2514/3.55722
- Lv J., Li X. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2018. V. 20. P. 11882. https://www.doi.org/10.1039/C8CP01855C
- Sokolovskiy A., Plis E., Hoffmann R., Bengtson M., Ferguson D. // Surf. Coat. Technol. 2022. V. 451. P. 129030. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2022.129030
- Kiomarsipour N., Razavi R.S., Ghani K. // Dyes Pigments. 2013. V. 96. № 2. P. 403. https://www.doi.org/10.1016/j.dyepig.2012.08.019
- Михайлов М.М., Соколовский А.Н. // Поверхность. Рентген., синхротр. и нейтрон. исслед. 2006. № 5. С. 72.
- Михайлов М.М., Нещименко В.В., Скрипка Н.Г., Хохлов Р.Н. // РАН Перспективные материалы. 2010. № 3. С. 14.
- Mikhailov M.M. Optical properties and radiation stability of Metal Oxide Powders modified with Nanoparticles. Volume 6. / Publishing house of Tomsk State University of Control Systems and Radio Electronics. 2019. 312 p.
- Mikhailov M.M. // J. Surf. Invest.: X-Ray, Synchrotron Neutron Tech. 2013. V. 7. P. 133. https://www.doi.org/10.1134/S102745101301028X
- Михайлов М.М., Власов В.А. // Известия ВУЗов. Физика. 1998. № 12. С. 52.
- Mikhailov M.M., Neshchimenko V.V., He Shiyu, Chundong L. // J. Spacecraft Rocket. 2011. V. 48. № 5. P. 891. https://www.doi.org/10.2514/1.42974
- Михайлов М.М., Нещименко В.В., Дедов Н.В., Чундун Л., Шиюй Х. // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2011. № 12. С. 29–39.
- Mikhailov M.M., Neshchimenko V.V., Chundong L. // Radiation Effects and Defects in Solids. 2012. V. 167. № 1. P. 26–36. https://www.doi.org/10.1080/10420150.2011.588231
- Mikhailov M.M., Neshchimenko V. V., Chundong L. // Dyes Pigments. 2016. V. 131. P. 256. https://www.doi.org/10.1016/j.dyepig.2016.04.012
- Tanji K., Mrabet I.E., Fahoul Y., Soussi A., Belghiti M., Jellal I., Naciri Y., Gaidoumi A.E., Kherbeche A. // Reaction Kinetics, Mechanisms and Catalysis. 2023. V. 136. P. 1125. https://www.doi.org/10.1007/s11144-023-02385-0
- Gupta D., Chauhan V., Koratkar N., Singh F., Ku- mar A., Kumar S., Kumar R. // Vacuum. 2021. V. 192. P. 110435. https://www.doi.org/10.1016/j.vacuum.2021.110435
- Косицын Л.Г., Михайлов М.М., Кузнецов Н.Я., Дворецкий М.И. // Приборы и техника эксперимента. 1985. № 4. С. 176.
- Johnson F.S. // J. Meteorological. 1954. V. 11. № 6. P.431.
- ASTM E490 – 00a Standard Solar Constant and Zero Air Mass Solar Spectral Irradiance Tables. – 2019.
- ASTM E903 – 96 Standard Test Method for Solar Absorptance, Reflectance, and Transmittance of Materials Using Integrating Spheres. – 2005.
- Burns D.A., Ciurczak E.W. Handbook of near-infrared analysis / CRC Press. 2001. P. 814. https://www.doi.org/10.1201/9781420007374
- Reyes-Coronado D., Rodríguez-Gattorno G., Espinosa-Pesqueira M.E., Cab C., de Coss R., Oskam G. // Nanotechnology. 2008. V. 19. P. 145605. https://www.doi.org/10.1088/0957-4484/19/14/145605
- Nourozi B., Aminian A., Fili N., Zangeneh Y., Boochani A., Darabi P. // Results Phys. 2019. V. 12. P. 2038. https://www.doi.org/10.1016/j.rinp.2019.02.054
- Roessler D.M., Walker W.C. // Phys/ Rev. 1996. V. 159. № 3. P. 733. https://www.doi.org/10.1103/physrev.159.733
- Achehboune M., Khenfouch M., Boukhoubza I., Leon-tie L., Doroftei C., Carlescu A., Bulai G., Mothudi B., Zorkani I., Jorio A. // Materials Today: Proc. 2022. V. 53. P. 319. https://www.doi.org/10.1016/j.matpr.2021.04.144
- Ahmad F., Maqsood A. // Mater. Sci. Engineer.: B. 2021. V. 273. P. 115431. https://www.doi.org/10.1016/j.mseb.2021.115431,
- Inamuddin, Shakeel N., Ahamed M.I., Kanchi S., Kashmery H.A. // Sci. Rep. 2020. V. 10. P. 5052. https://www.doi.org/10.1038/s41598-020-61831-4
- Sagar Raut D.P., Thorat R.T. // Int. J. Sci. Res. 2015. V. 4. P. 1225.
- Buchholz M., Yu X., Yang C., Heißler S., Nefedov A., Wang Y., Wöll C. // Surf. Sci. 2016. V. 652. P. 247. https://www.doi.org/10.1016/j.susc.2015.12.029
- Fan Y., Zheng W., Zhu S., Cheng L., Qi H., Li L., Huang F. // J. Luminescence. 2021. V. 239. P. 118365. https://www.doi.org/10.1016/j.jlumin.2021.118365
- Jawwad M.A.S., Murti R.H.A., Ya-Fen Wang, You S.-J. // Nusantara Sci. Technol. Proc. 2020. P. 72. https://www.doi.org/10.11594/nstp.2020.0510
- Stomp M., Huisman J., Stal L.J., Matthijs H.C.P. // ISME J. 2007. V. 1. P. 271. https://www.doi.org/10.1038/ismej.2007.59.
- Polovka M., Polovková J., Vizárová K., Kirschnerová S., Bieliková L., Vrška M. // Vibrational Spectroscopy. 2006. V. 41. P. 112. https://www.doi.org/10.1016/j.vibspec.2006.01.010.
- Neshchimenko V., Li C., Mikhailov M., Lv J. // Nanoscale. 2018. V. 10. P. 22335. https://www.doi.org/10.1039/C8NR04455D
- Шалимова К.В. Физика полупроводников. М.: Энергия. 1976. С. 416.
- Skvortsova V., Trinkler L. The Optical Properties of Magnesium Oxide Containing Transition Metal Ions and Defects Produced by Fast Neutron Irradiation // 3rd WSEAS International Conference on Sensors and Signals, SENSIG'10, 3rd WSEAS International Conference on Materials Science, MATERIALS′10. University of Algarve, Faro, Portugal, November 3-5, 2010. P. 150.
- Kappers L.A., Kroes R.L., Hensley E.B. // Phys. Rev. B. 1970. V. 1. P. 4151.
- Schirmer O.F. // Z. Physik B. 1976. B. 24. S. 235. https://www.doi.org/10.1007/BF01360892
- Zhang X., Hattar K., Chen Y., Shao L., Li J., Sun C., Yu K., Li N., Taheri M.L., Wang H., Wang J., Nastasi M. // Prog. Mater. Sci. 2018. V. 96. P. 217. https://www.doi.org/10.1016/j.pmatsci.2018.03.002
- Andrievski R.A. // Rev. Adv. Mater. Sci. 2011. V. 29. P. 54.