ИСТИНА

Был изучен широкий круг объектов, различающихся по физическому состоянию, электрическим свойствам (проводники, полупроводники, диэлектрики), составу, морфологии, степени структурированности, размеру наночастиц или элементов наноструктуры. Они включали наночастицы серебра, сульфида цинка, фторидов редкоземельных элементов, хлорида натрия, детонационных наноалмазов, а также синтетический опал; в качестве образцов использовали золи наночастиц, их порошки, замороженные золи, а также наночастицы, инкорпорированные в твердые матрицы – синтетический опал, мезопористые кремнеземы, кварцевые капилляры, полиметакрилат. Для некоторых систем были разработаны оригинальные методики синтеза. Для исследования воздействия лазерного излучения на полученные системы была создана оригинальная установка на основе рубинового лазера. Установка позволяет регистрировать рентгеновское излучение, низкочастотное комбинационное рассеяние в проходящем и отраженном направлениях, излучение в видимой области спектра (люминесценцию), а также визуально контролировать процессы, происходящие в образце, с помощью высокоскоростной камеры по методу темного поля. Во всех исследованных наноразмерных образцах наблюдалось вынужденное низкочастотное комбинационное рассеяние (ВНКР), обусловленное взаимодействием лазерных импульсов с локализованными акустическими колебаниями наноразмерных элементов исследуемых систем. Коэффициент преобразования возбуждающего излучения в ВНКР составляет 10-20%. Частотные сдвиги компонент ВНКР относительно возбуждающего излучения определяются собственными частотами колебаний наночастиц и лежат в гигагерцовой и терагерцовой области спектра. В золях наночастиц экспериментально зарегистрированы процессы, происходящие вследствие локального нагрева среды под действием лазерного поля: кавитация (образование и схлопывание микропузырьков) и возникновение интенсивной ударной волны. В системах на основе наночастиц сульфида цинка зарегистрирована интенсивная люминесценция – при 480 нм в золях наночастиц и при 480 и 530 нм в замороженных золях. В последнем случае длительность люминесценции превышает 3 с. Наиболее эффективное возбуждение направленного рентгеновского излучения происходит в системах на основе наночастиц сульфида цинка. Излучение регистрировали в виде пятен диаметром в несколько мм на специальной фотопленке, расположенной за алюминиевым фильтром. Появление пятен указывает на направленный характер излучения. Излучение происходит преимущественно в направлении распространения лазерного луча. Показано, что средняя энергия излучения в замороженных золях превышает 25 Кэв. Один из возможных механизмов образования рентгеновского излучения аналогичен механизму возникновения рентгеновского излучения при триболюминесценции. Собственная акустическая мода, проявляемая в спектре ВНКР, приводит к изменению объема, и, следовательно, может приводить к механической деформации (разрушению) наночастиц и пространственному разделению заряда. Образовавшийся разрыв можно представить как две разноименно заряженные плоскости, схлопывающиеся и расходящиеся с частотой нескольких Ггц (Тгц). Наличие лазерного поля (порядка ГВт/см2) и поля, создаваемого разноименно заряженными плоскостями, приводит к существенному ускорению электронов, образовавшихся при механическом разрушении наночастицы. Данная физика процесса точно такая же, как и при триболюминесценции, отличие же состоит в наличии лазерного поля, которое не только является причиной механического воздействия на систему, но и вносит существенный вклад в ускорение заряженных частиц.