Унимодальное и бимодальное распределение серебряных наночастиц в a-C : Ag-структурах с различным соотношением sp2/sp3-углерода, изготовленных методом низкоэнергетического ионно-ассистированного импульсно-плазменного осаждения
Завидовский И.А.1, Хайдаров А.А.1, Стрелецкий О.А.1
1Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия
Email: ia.zavidovskii@physics.msu.ru
Поступила в редакцию: 15 августа 2022 г.
В окончательной редакции: 15 августа 2022 г.
Принята к печати: 19 августа 2022 г.
Выставление онлайн: 27 сентября 2022 г.
Представлены результаты исследования аморфных углеродных покрытий с инкапсулированными серебряными наночастицами (a-C : Ag). Методом просвечивающей электронной микроскопии показано, что введение низкоэнергетического (100-300 eV) ионного ассистирования в процесс импульсно-плазменного осаждения может в различных случаях привести как к унимодальному, так и к бимодальному распределению серебряных включений по размерам. Установлено, что характер распределения определяется мощностью импульсно-плазменного источника. Рассмотрено влияние вариации потока осаждающихся частиц на процесс ионно-индуцированной поверхностной диффузии на поверхности покрытий. Показано, что данный процесс в совокупности с ионно-индуцированным формированием центров зародышеобразования оказывает влияние на характер распределения серебряных включений по размерам. С помощью спектроскопии характеристических потерь энергии электронов установлено, что изменение поверхностной концентрации серебряных наночастиц коррелирует с соотношением sp2- и sp3-гибридизованных атомов углерода. Ключевые слова:импульсно-плазменное напыление; ионная стимуляция; углерод-серебряный композит; бимодальное распределение частиц; соотношение sp2- и sp3-гибридизованного углерода.
- M. Constantinou, M. Pervolaraki, P. Nikolaou, C. Prouskas, P. Patsalas, P. Kelires, J. Giapintzakis, G. Constantinides. Surf. Coatings Technol. 309, 320 (2017)
- G. Zakariene, A. Novoslavskij, v S. Mev skinis, A. Vasiliauskas, A. Tamuleviv ciene, S. Tamuleviv cius, T. Alter, M. Malakauskas. Diam. Rel. Mater. 81, 118 (2018)
- T. Juknius, M. Ruv zauskas, T. Tamuleviv cius, R. v Siugv zdiniene, I. Jukniene, A. Vasiliauskas, A. Jurkeviv ci\=u te, S. Tamuleviv cius. Materials 9, 5, 371 (2016)
- T. Juknius, I. Jukniene, T. Tamuleviv cius, M. Ruv zauskas, I. Pampariene, V. Oberauskas, A. Jurkeviv ci\=u te, A. Vasiliauskas, S. Tamuleviv cius. Materials 13, 14, 3180 (2020)
- X. Yu, Y. Qin, C.B. Wang, Y.Q. Yang, X.C. Ma. Vacuum 89, 82 (2013)
- L.J. Wang, F. Zhang, A. Fong, K.M. Lai, P.W. Shum, Z.F. Zhou, Z.F. Gao, T. Fu. Thin Solid Films 650, 58 (2018)
- v S. Mev skinis, T. Tamuleviv cius, G. Niaura, K. v Slapikas, A. Vasiliauskas, O. Ul vinas, S. Tamuleviv cius. J. Nanosci. Nanotech. 16, 9, 10143 (2016)
- H. Zoubos, L.E. Koutsokeras, D.F. Anagnostopoulos, E. Lidorikis, S.A. Kalogirou, A.R. Wildes, P.C. Kelires, P. Patsalas. Solar Energy Mater. Solar Cells 117, 350 (2013)
- A. Mazare, A. Anghel, C. Surdu-Bob, G. Totea, I. Demetrescu, D. Ionita. Thin Solid Films 657, 16 (2018)
- A.V. Kesavan, B.R. Lee, K.R. Son, A.C. Khot, T.D. Dongale, V. Murugadoss, P.C. Ramamurthy, T.G. Kim. ACS Appl. Mater. Interfaces 13, 3, 4284 (2021)
- A.A. Voevodin. In: Tribology of Diamond-Like Carbon Films: Fundamentals and Applications/ Eds C. Donnet, ,A. Erdemir. Springer US, Boston, MA (2008). P. 263-281
- M. Ferraris, S. Perero, M. Miola, S. Ferraris, E. Verne, J. Morgiel. Mater. Chem. Phys. 120, 1, 123 (2010)
- X. Zhu, X. Zhuo, Q. Li, Z. Yang, J. Wang. Adv. Funct. Mater. 26, 3, 341 (2016)
- v S. Mev skinis, A. v Ciegis, A. Vasiliauskas, K. v Slapikas, R. Gudaitis, I. Yaremchuk, V. Fitio, Y. Bobitski, S. Tamuleviv cius. Nanoscale Res. Lett. 11, 1, 146 (2016)
- A. Jurkeviv ci\=ute, G. Klimaite, T. Tamuleviv cius, J. Fiutowski, H.-G. Rubahn, S. Tamuleviv cius. Adv. Eng. Mater. 22, 3, 1900951 (2020)
- T. Tamuleviv cius, A. Tamuleviv ciiene, D. Virganaviv cius, A. Vasiliauskas, V. Kopustinskas, v S. Mev skinis, S. Tamuleviv cius. Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. B 341, 1 (2014)
- I.A. Zavidovskiy, O.A. Streletskiy, O.Yu. Nishchak, A.A. Haidarov, A.V. Pavlikov. Thin Solid Films. 738, 138966 (2021)
- M. Aleksandrova, G. Kolev, G. Dobrikov, A. Brigadin, A. Lukin. Nanomaterials 12, 12, 2066 (2022)
- M. Aleksandrova, G. Kolev, A. Brigadin, A. Lukin. Crystals 12, 4, 501 (2022)
- D.G. Piliptsou, A.V. Rogachev, A. Rudenkov, E. Kulesh, A. Luchnikov. KEM 781, 53 (2018)
- A. Lukin, O. Golseren. Nanomaterials 12, 7, 1041 (2022)
- И.А. Завидовский, О.Ю. Нищак, Н.Ф. Савченко, О.А. Стрелецкий. ЖЭТФ 161, 6, 803 (2022)
- O.A. Streletskiy, I.A. Zavidovskiy, O.Yu. Nischak, S.V. Dvoryak. Thin Solid Films 701, 137948 (2020)
- И.А. Завидовский, O.A. Стрелецкий, О.Ю. Нищак, A.A. Хайдаров. ФТТ 61, 11, 2244 (2019)
- O.A. Streletskiy, I.A. Zavidovskiy, O.Yu. Nischak, A.V. Pavlikov. Thin Solid Films 671, 31 (2019)
- O.A. Streletskiy, I.A. Zavidovskiy, O.Yu. Nischak, A.A. Haidarov. Vacuum 175, 109286 (2020)
- D. Nev cas, P. Klapetek. Open Phys. 10, 1, 181 (2012)
- N. Otsu. IEEE Transact. Systems, Man, Cybernet. SMC-9, 1, 62 (1979)
- B. Schultrich. Tetrahedrally Bonded Amorphous Carbon Films I. Basics, Structure and Preparation. Springer Berlin Heidelberg, Berlin, Heidelberg (2018). P. 195-272
- H. Biederman, K. Kohoutek, Z. Chmel, V. Stary, R. Howson. Vacuum 40, 3, 251 (1990)
- K. Reichelt, X. Jiang. Thin Solid Films 191, 1, 91 (1990)
- N. Laegreid, G.K. Wehner. J. Appl. Phys. 32, 3, 365 (1961)
- Н.Г. Рябцев. Материалы квантовой электроники. Сов. радио, М. (1972). С. 56-59
- I.I. Tashlykova-Bushkevich, J.S. Yakovenko, I.A. Bushkevich. Int. J. Nanosci. 18, 03n04, 1940062 (2019)
- J. Carpena-Nunez, R. Rao, D. Kim, K.V. Bets, D.N. Zakharov, J.A. Boscoboinik, E.A. Stach, B.I. Yakobson, M. Tsapatsis, D. Stacchiola, B. Maruyama. Small 16, 38, 2002120 (2020)
- W. Tillmann, N.F. Lopes Dias, D. Stangier, A. Nienhaus, C.A. Thomann, A. Wittrock, H. Moldenhauer, J. Debus. Diam. Rel. Mater. 105, 107803 (2020)
- Р.А. Садыков, А.А. Ширяев, А.Г. Гаврилюк, И.Р. Садыкова, Б.А. Кульницкий, В.Д. Бланк, Ю.Б. Лебедь, Э.А. Коптелов. Поверхность 10, 64 (2016).
- J. Kulik, G.D. Lempert, E. Grossman, D. Marton, J.W. Rabalais, Y. Lifshitz. Phys. Rev. B 52, 22, 15812 (1995)
- D.L. Pappas, K.L. Saenger, J. Bruley, W. Krakow, J.J. Cuomo, T. Gu, R.W. Collins J. Appl. Phys. 71, 11, 5675 (1992)
- A.J. Papworth, C.J. Kiely, A.P. Burden, S.R.P. Silva, G.A.J. Amaratunga. Phys. Rev. B 62, 19, 12628 (2000)
- O.A. Streletskiy, I.A. Zavidovskiy, V.V. Sychev, A.A. Dudin, S.A. Savinov, A.V. Pavlikov. Appl. Phys. A 128, 1, 83 (2022)
- D. D'Angelo, C. Bongiorno, M. Amato, I. Deretzis, A. La Magna, E. Fazio, S. Scalese. J. Phys. Chem. C 121, 9, 5408 (2017)
- X. Chen, X. Wang, D. Fang. Fuller. Nanotub. Carbon Nanostructures 28, 12, 1048 (2020)
- B. Lesiak, L. Kover, J. Toth, J. Zemek, P. Jiricek, A. Kromka, N. Rangam. Appl. Surf. Sci. 452, 223 (2018)
- S. Wang, K. Komvopoulos. Sci. Rep. 11, 1, 3914 (2021)
- M.A. Caro, V.L. Deringer, J. Koskinen, T. Laurila, G. Csanyi. Phys. Rev. Lett. 120, 16, 166101 (2018)
- M. Kehrer, J. Duchoslav, A. Hinterreiter, M. Cobet, A. Mehic, T. Stehrer, D. Stifter. Plasma Process Polym 16, 4, 1800160 (2019)
- J. Liu, R. Xu, Y. Zhu, D.-Q. Yang, H.-Y. Nie, W.M. Lau. Appl. Sci. 12, 12, 6233 (2022)
- S. Xu, D. Flynn, B.K. Tay, S. Prawer, K.W. Nugent, S.R.P. Silva, Y. Lifshitz, W.I. Milne. Phil. Mag. B 76, 3, 351 (1997)
- Y. Wu, H. Li, L. Ji, L. Liu, Y. Ye, J. Chen, H. Zhou. Proc. Inst. Mech. Eng. J: J. Eng. Tribol. 227, 7, 729 (2013)
- Z. Wang, C. Wang, B. Zhang, Q. Wang, J. Zhang. Surf. Interface Anal. 43, 9, 1218 (2011)
- И.А. Буяновский, М.М. Хрущов, В.Д. Самусенко. Материаловедение 9, 3 (2021)
- И.А. Буяновский, М.М. Хрущов, В.Д. Самусенко. Материаловедение 10, 3 (2021)
- J. Zemek, J. Houdkova, P. Jiricek, M. Jelinek. Carbon 134, 71 (2018).
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.