Умови імпульсного газорозрядного синтезу тонких плівок оксиду вольфраму з плазми на суміші повітря з парами вольфраму
DOI:
https://doi.org/10.15330/pcss.25.4.684-688Ключові слова:
перенапружений наносекундний розряд, вольфрам, повітря, тонкі плівки, спектр випромінювання, плазмаАнотація
Наведено характеристики високовольтного наносекундного розряду в газопарових сумішах «Air – W» при тисках повітря р = 101;13.3 кПа. Розряд запалювався між електродами з вольфраму. Утворення кластерів оксиду вольфраму в плазмі відбувалось в процесі внесення парів вольфраму в розрядний проміжок за ектонним механізмом, що створювало передумови для синтезу тонких плівок оксиду вольфраму (WO3), які осаджувались на скляній підкладці.
Досліджені оптичні властивості розряду з центральної області проміжку завширшки 2 мм. Виявлено основні компоненти, що викликають збудження у плазмі парогазової суміші на основі вольфраму і повітря. Дослідження спектрів раманівського розсіювання лазерного випромінювання синтезованими в експерименті тонкими плівками показало, що це острівкові плівки оксиду вольфраму (WO3).
Наведено характеристики високовольтного наносекундного розряду в газопарових сумішах «Air – W» при тисках повітря р = 101;13.3 кПа. Розряд запалювався між електродами з вольфраму. Утворення кластерів оксиду вольфраму в плазмі відбувалось в процесі внесення парів вольфраму в розрядний проміжок за ектонним механізмом, що створювало передумови для синтезу тонких плівок оксиду вольфраму (WO3), які осаджувались на скляній підкладці.
Досліджені оптичні властивості розряду з центральної області проміжку завширшки 2 мм. Виявлено основні компоненти, що викликають збудження у плазмі парогазової суміші на основі вольфраму і повітря. Дослідження спектрів раманівського розсіювання лазерного випромінювання синтезованими в експерименті тонкими плівками показало, що це острівкові плівки оксиду вольфраму (WO3).
Посилання
O.K. Shuaibov, A.O. Malinina, Overstressed Nanosecond Discharge in the Gases at Atmospheric Pressure and Its Application for the Synthesis of Nanostructures Based on Transition Metals, Progress in Physics of Metals, 22(3), 382(2021); https://doi.org/10.15407/ufm.22.03.382.
M.I. Vatrala, O.K. Shuaibov, O.Y. Mynya, R.V. Hrytsak, Z.T. Homoki 30th Anniversary Conference of the Institute of Electronic Physics of the National Academy of Sciences of Ukraine (Uzhhorod, Ukraine, 2022), p. 128.
G.A. Mesyats, Ecton – Electron Avalanche from metal, Phys.-Usp., 38(6), 567 (1995); https://doi.org/10.1070/pu1995v038n06abeh000089.
V.F. Tarasenko, Runaway electrons preionized diffuse discharge (New York, Nova Science Publishers Inc., 2014).
T.E. Itina, A.Voloshko, Nanoparticle formation by laser ablation in air and by spark disharge at atmospheric pressure, Appl. Phys. B, 113(3), 473(2013); https://doi.org/10.5772/61303.
Y. Shi, Y. Zang, Designed growth of WO3/PEDOT core/shell hybrid nanorod arrays with modulated electrochromic properties, Chemical Engineering Journal, 335, 942 (2019); https://doi.org/10.1016/j.cej.2018.08.163.
Yu.O. Adamchuk, S.V. Chushchak, L.Z. Boguslavskii, A.V. Sinchuk The Regularities of Titanium and Tungsten Carbide Formation from Products of Electric Explosion Destruction of Conductors, Surface Engineering and Applied Electrochemistry, 59(3), 281(2023); https://doi.org/10.3103/S1068375523030043.
S.M. Karadeniz, Novel Synthesis of Good Electrochromic Performance WO3 Nanoplates Grown on Seeded FTO, European Journal of Science and Technology, 27, 718(2021); https://doi.org/10.31590/ejosat.
Y.Zhen, B. Petter Jelle, T. Gao, Electrochromic properties of WO3 thin films: The role of film thickness, Analytical Science Advances, 1, 124(2020); https://doi.org/10.1002/ansa.202000072.
R.J. Sáenz-Hernández, G.M. Herrera-Pérez, J.S. Uribe-Chavira, M. C. Grijalva-Castillo, J.T. Elizalde-Galindo, J. A. Matutes-Aquino, Correlation between Thickness and Optical Properties in Nanocrystalline γ-Monoclinic WO3 Thin Films, Coatings, 12(11), 1727(2022); https://doi.org/10.3390/coatings12111727.
R. Shuker, Y. Binur, A. Szoke, Studies of afterglows in noble-gas mixtures. A model for energy transver in He/Xe, Phys. Rev.A., 12(2), 515(1975); https://doi.org/10.1103/PhysRevA.12.515.
A. R. Striganov, Tables of spectral lines of neutral and ionized atoms (New York: Springer New York: 1968).
NIST Atomic Spectra Database Lines Form https:// physics.nist.gov/ PhysRefData/ASD/lines_form.html .
D.Z. Pai, D.L. Lacoste, C.O. Laux, Nanosecond repetitively pulsed discharge in air at atmospheric pressure – the sparc regime, Plasma Souces Sci. Technol., 19, 065015(2010); https://doi.org/10.1088/0963-0252/19/6/065015.
R.V. Hrytsak, O.Y. Minya, O.K. Shuaibov, Z.T. Homoki, M.I. Vatrala, Proceedings of the 1st International Scientific and Practical Internet Conference “Towards a Holistic Understanding: Interdisciplinary Approaches to Overcoming Global Challenges and Promoting Innovative Solutions” (Dnipro, Ukraine, 2024), p. 101.
O.K. Shuaibov, O.Y. Minya, Z.T. Homoki, I.V. Shevera, V.V. Danylo, Method for Synthesizing Zinc Oxide Nanostructures with Automatic Ultraviolet Radiation Assistance, Patent 124311, Ukraine, MPK (2021.01): C01G 9/02, No. a 2019 02824; Publ. 25.08.2021, Bulletin No.34, 6 p.
T. Sarmah, N. Aomoa, G. Bhattacharjee, S. Sarma, B. Bora, D.N. Srivastava, H. Bhuyan, M. Kakati, G. De Temmerman, Plasma expansion synthesis of tungsten nanopowder, Journal of Alloys and Compounds, 725, 606(2017); https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2017.07.207.
F. Fang, J. Kennedy, J. Futter, T. Hopf, A. Markwitz, E. Manikandan, G. Henshaw, Size-controlled synthesis and gas sensing application of tungsten oxide nanostructures produced by arc discharge, Nanotechnology, 22(33), 335702 (2011); https://doi.org/10.1088/0957-4484/22/33/335702.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 R.V. Hrytsak, O.K. Shuaibov, O.Y. Minya, A.O. Malinina, I.V. Shevera, Yu.Yu. Bilak, Z.T. Homoki
Ця робота ліцензованаІз Зазначенням Авторства 3.0 Міжнародна.
