On the Radiation Stability of ZnO Powders Modified with Own Nanoparticles

M. M. Mikhailov; Михайлов М. М.; S. A. Yuryev; Юрьев С. А.; A. N. Lapin; Лапин А. Н.; V. A. Goronchko; Горончко В. А.

doi:10.31857/S1028096023090078

О радиационной стойкости порошков ZnO, модифицированных собственными наночастицами

Авторы: Михайлов М.М.¹, Юрьев С.А.¹, Лапин А.Н.¹, Горончко В.А.¹
Учреждения:
1. Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники
Выпуск: № 9 (2023)
Страницы: 52-57
Раздел: Статьи
URL: https://bakhtiniada.ru/1028-0960/article/view/137812
DOI: https://doi.org/10.31857/S1028096023090078
EDN: https://elibrary.ru/ZMCKHS
ID: 137812

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Выполнены исследования изменений спектров диффузного отражения (∆ρ_λ) и интегрального коэффициента поглошения (Δа_s) в области 0.2–2.5 мкм после модификации порошков оксида цинка с частицами размером в несколько мкм mZnO собственными наночастицами nZnO различной концентрации в диапазоне 0.1–10.0 мас. %. Установлено уменьшение коэффициента отражения (ρ) в области 0.4–1.0 мкм и его увеличение в области 1.0–2.5 мкм в модифицированных порошках mZnO/nZnO. Облучение электронами (Е = 30 кэВ, Ф = 2 × 10¹⁶ см^–2) порошков mZnO, nZnO, и mZnO/nZnO с различной концентрацией наночастиц показало: оптимальной является концентрация наночастиц 5 мас. %; радиационная стойкость модифицированного порошка при такой концентрации увеличилась в 2.95 раз; радиационная стойкость нанопорошка более чем в два раза превышает стойкость порошка с частицами размером в несколько мкм; при облучении электронами во всех трех типах порошков образуются собственные точечные дефекты, поглощающие в видимой области, и свободные электроны, поглощающие в ближней ИК-области.

Ключевые слова

оксид цинка, порошки, наночастицы, модификация, оптические свойства, спектр поглощения, спектр отражения.

Список литературы

Нещименко В.В. Исследование структуры, свойств и радиационной стойкости оксидных порошков, модифицированных наночастицами: Дис. д-ра физико-математических наук: 01.04.07. Томск: ИФПМ, 2017, 325 с.
Brown R.R., Fogdall L.B. Cannaday S.S. // Prog. Astronautics: Thermal Design Principles of Spacecraft and Entry. 1969. V. 21. P. 697.
Heydari V., Bahreini Z. // J. Coat. Technol. Res. 2018. V. 15. P. 223.
Mastan R., Khorsand Zak A., Pilevar Shahri R. // Ceram. Int. 2020. V. 46. P. 8582.
Chen H., Li P., Zhou H. // Mater. Res. Bull. 2022. V. 146. P. 111572.
Mikhailov M.M., Neshchimenko V.V., Li C., He S., Yang D. // J. Mater. Res. 2009. V. 24. P. 19.
Kositsyn L.G., Mikhailov M.M., Kuznetsov N.Y., Dvoretskii M.I. // Instrum. Exp. Tech. 1985. V. 28. P. 929.
ASTM E490-00a. Standard Solar Constant and Zero Air Mass Solar Spectral Irradiance Tables (2005) ASTM Int. PA, USA. https://www.astm.org/e0490-00ar19.html.
ASTM E903-96. Standard Test Method for Solar Absorptance, Reflectance, and Transmittance of Materials Using Integrating Spheres (2005) ASTM Int. PA, USA. https://www.astm.org/e0903-96.html
Djaja N., Montja D., Saleh R. // Adv. Mater. Phys. Chem. 2013. V. 3. P. 33.
Shokry H.H., Elkady M.F., El-Shazly A.H., Bamufleh Hisham S. // J. Nanomaterials. 2014. P. 967492.
Davydov A. Molecular spectroscopy of oxide catalyst surfaces. Chichester: John Wiley & Sons Ltd., 2003. 641 p.
Boccuzzi F., Morterra C., Scala R., Zecchina A. // J. Chem. Soc. Faraday Trans. II. 1981. V. 77. P. 2059.
Boccuzzi F., Borello E., Zecchina A., Bossi A., Camia M. // J. Catalysis. 1978. V. 51. P. 150.
Saussey J., Lavalley J.-C., Bovet C. // J. Chem. Soc. Faraday Trans. 1. 1982. V. 78. P. 1457.
Накамото К. ИК-спектры и спектры КР неорганических и координационных соединений. Пер. с англ. М.: Мир, 1991. 536 с.
Indrajith Naik E., Sunil Kumar Naik T.S., Pradeepa E., Simranjeet Singh, Bhojya Naik H.S. // Mater. Chem. Phys. 2022. V. 281. P. 125860.
Михайлов М.М., Дворецкий М.И. // Известия Вузов. Физика. 1988. № 7. С. 86.
Шалимова К.В. Физика полупроводников. М.: Энергия, 1976, 416 с.
Mikhailov M.M., Neshchimenko V.V., Li C. // Dyes and Pigments. 2016. V. 131. P. 256.
Abu-Shamleh A., Alzubi H., Alajlouni A. // Photon. Nanostructures. Fundamentals Appl. 2021. V. 43. P. 100862.