Исследование морфологии, структуры и фазового состава наночастиц серебра и пермаллоя методом просвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения

Аннотация

В данной работе был проведен анализ источников литературы по методам синтеза, структуре, фазовому составу и термодинамике наночастиц серебра и по влиянию окисления, сегрегации и фазовым переходам наночастиц пермаллоя, а также было проведено исследование структурных особенностей и фазового состава наночастиц серебра и пермаллоя методом просвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения с использованием ПЭМ-микроскопа модели -2100. В первой части работы методом ПЭМ были исследованы наночастицы серебра, полученные электровзрывом и химическим синтезом. нализ фазового состава наночастиц подтвердил существование гексагональной фазы серебра, ранее найденной только в структуре тонких пленок и в самородном серебре. олее того, было установлено, что гексагональная фаза преимущественно наблюдается в наночастицах с размером до нм, полученных методом электровзрыва. Также было обнаружено, что у некоторых наночастиц серебра, полученных методом химического синтеза, наблюдаются небольшие доли оксидов Ag2O, Ag2O2, Ag2O3, Ag3O4. В результате анализа структуры наночастиц было определено, что у серебряных наночастиц, полученных методом электровзрыва, зависимости параметра кристаллической решетки от размера не наблюдается, по крайней мере, в области исследуемых размеров, однако, у наночастиц, полученных методом химического синтеза, наблюдается сжатие первых - атомных слоев. При этом значение параметра кристаллической решетки в этих слоях оказывается уменьшенным до . Возможной причиной таких деформаций является действие давления апласа или влияние поверхностных напряжений. Таким образом, следующей задачей физики малых металлических частиц и наноструктур является достоверное термодинамическое обяснение данного явления. Во второй части работы методом ПЭМ были исследованы наночастицы пермаллоя, полученные электровзрывом, а также их оксидная оболочка. ыло установлено, что у таких частиц тоже наблюдается сосуществование кубической и гексагональной структуры. Известно, что при получении наночастиц пермаллоя происходит окисление поверхностного слоя, в результате чего могут изменяться их магнитные свойства, такие как коэрцитивность и магнитная проницаемость. Проведенный фазовый и химический энергодисперсионный анализ таких наночастиц показал, что у них происходит сегрегация никеля на поверхности оксидной оболочки, при этом его процентное содержание в ней у некоторых наночастиц превышает , а в состав оксидной оболочки входят большие доли оксидов никеля NiO, NiO2, а также малые доли оксидов железа FeO, Fe2O3, Fe3O4, Fe4O5.