Fototermicheskaya konversiya i lazerno-indutsirovannye transformatsii v splavnykh kremniy-germanievykh nanochastitsakh

Cover Page

Cite item

Full Text

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

Abstract

Сплавные наночастицы Si1−xGex контролируемого состава были получены методом наносекундной лазерной абляции в изопропаноле кремний-германиевых мишеней. Синтезированный продукт демонстрирует поликристаллическую структуру и одномодальное распределение по размеру с преимущественным содержанием частиц микронного диаметра, а также сохраняет стехиометрию состава использованных для синтеза мишеней. Нано-термометрия с использованием регистрации и анализа сигнала комбинационного рассеяния света от единичных сплавных наночастиц размером около 200 нм демонстрирует трехкратно увеличенную (в сравнении с наночастицами чистого кремния) эффективность нагрева наноматериала с составом Si0.45Ge0.55 лазерным излучением с длиной волны 785 нм, попадающей в первое “окно прозрачности” биологических тканей. Стимулированные непрерывным инфракрасным излучением диффузия атомов кремния к поверхности (при нагреве на 650 К) и их оксидирование приводит к постепенной трансформации сплавных наночастиц в германиевые кластеры, инкапсулированные в SiOx матрицу.

References

  1. M. Segev-Bar and H. Haick, ACS Nano 7(10), 8366 (2013).
  2. J. A. Schuller, E. S. Barnard, W. Cai, Y. C. Jun, J. S. White, and M. L. Brongersma, Nature Mater. 9(3), 193 (2010).
  3. D. Astruc, Chem. Rev. 120(2), 461 (2020).
  4. J. Xie, S. Lee, and X. Chen, Adv. Drug Deliv. Rev. 62(11), 1064 (2010).
  5. D. K. Chatterjee, P. Diagaradjane, and S. Krishnan, Therapeutic Delivery 2(8), 1001 (2011).
  6. A. V. Kabashin, A. Singh, M. T. Swihart, I. N. Zavestovskaya, and P. N. Prasad, ACS Nano 13(9), 9841 (2019).
  7. S. V. Zabotnov, A. V. Skobelkina, E. A. Sergeeva, D. A. Kurakina, A. V. Khilov, F. V. Kashaev, T. P. Kaminskaya, D. E. Presnov, P. D. Agrba, D. V. Shuleiko, P. K. Kashkarov, L. A. Golovan, and M. Y. Kirillin, Sensors 20, 4874 (2020).
  8. M. Sandzhieva, D. Khmelevskaia, D. Tatarinov, L. Logunov, K. Samusev, A. Kuchmizhak, and S. V. Makarov, Nanomaterials 12(21), 3916 (2022).
  9. A. Y. Kharin, V. V. Lysenko, A. Rogov, Y. V. Ryabchikov, A. Geloen, I. Tishchenko, O. Marty, P. G. Sennikov, R. A. Kornev, I. N. Zavestovskaya, A. V. Kabashin, and V. Y. Timoshenko, Adv. Opt. Mater. 7, 1801728 (2019).
  10. A. A.Rempel, O. V. Ovchinnikov, I. A. Weinstein, S. V. Rempel, Yu. V. Kuznetsova, A. V. Naumov, M. S. Smirnov, I. Yu. Eremchev, A. S. Vokhmintsev, and S. S. Savchenko, Russ. Chem. Rev. 93(4), RCR5114 (2024).
  11. A. A. Bubnov, A. V. Syui, A. A. Popov, G. V. Tikhonovskii, N. S. Pokryshkin, and V. Yu. Timoshenko, Physics of Atomic Nuclei 86(12), 2743 (2023).
  12. V. Y. Nesterov, O. I. Sokolovskaya, L. A. Golovan, D. V. Shuleiko, A. V. Kolchin, D. E. Presnov, P. K. Kashkarov, A. V. Khilov, D. A. Kurakina, M. Yu. Kirillin, E. A. Sergeeva, and S. V. Zabotnov, Quantum Electron. 52(2), 160 (2022).
  13. N. S. Pokryshkin, I. D. Kuchumov, V. G. Yakunin, and V. Y. Timoshenko, Bull. Lebedev Phys. Inst. 50(Suppl 10), S1163 (2023).
  14. A. A. Nastulyavichus, I. N. Saraeva, A. A. Rudenko, R. A. Khmelnitskii, A. L. Shakhmin, D. A. Kirilenko, and S. I. Kudryashov, Part. Part. Syst. Charact. 37(5), 2000010 (2020).
  15. S. O. Gurbatov, V. Puzikov, A. Cherepakhin, E. Mitsai, N. Tarasenka, A. Shevlyagin, A. Sergeev, S. A. Kulinich, and A. A. Kuchmizhak, Optics & Laser Technology 147, 107666 (2022).
  16. S. O. Gurbatov, V. Puzikov, D. Storozhenko, E. Modin, E. Mitsai, A. Cherepakhin, A. Shevlyagin, A. V. Gerasimenko, S. A. Kulinich, and A. A. Kuchmizhak, ACS Appl. Mater. Interfaces 15(2), 3336 (2023).
  17. S. Gurbatov, V. Puzikov, E. Modin, A. Shevlyagin, A. Gerasimenko, E. Mitsai, S. A. Kulinich, and A. A. Kuchmizhak, Materials 15, 8091 (2022).
  18. E. N. Gerasimova, E. Uvarov, V. V. Yaroshenko, O. Epifanovskaya, A. Shakirova, L. S. Logunov, O. Vlasova, A. Parodi, A. A. Zamyatnin, A. S. Timin, S. V. Makarov, and M. V. Zyuzin, ACS Appl. Nano Mater. 6, 18848 (2023).
  19. S. O. Gurbatov, A. Y. Zhizhchenko, V. Y. Nesterov, E. B. Modin, S. V. Zabotnov, and A. A. Kuchmizhak, ACS Applied Nano Materials 7(9), 10779 (2024).
  20. A. Al-Kattan, G. Tselikov, K. Metwally, A. A. Popov, S. Mensah, and A. V. Kabashin, Nanomaterials 11, 592 (2021).
  21. A. I. Kuznetsov, A. E. Miroshnichenko, M. L. Brongersma, Y. S. Kivshar, and B. Luk’yanchuk, Science 354(6314), aag2472 (2016).
  22. P. A. Dmitriev, D. G. Baranov, V. A. Milichko, S. V. Makarov, I. S. Mukhin, A.K. Samusev, A. E. Krasnok, P. A. Belov, and Y. S. Kivshar, Nanoscale 8, 9721 (2016).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 Российская академия наук

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».