Создание наноматериалов на основе ZnO с использованием импульсно-периодического лазерного воздействия

Abstract

Создан металлический полупроводниковый нанокомпозитный материал на основе ZnO при импульсно-периодическом лазерном воздействии с частотой следования импульсов 500 Гц. Анализ результатов позволил обнаружить, что при лазерном вибровозбуждении образцов скорость вибрации возрастает в случае частот, кратных частоте начальных колебаний, амплитуда уменьшается с увеличением частоты. Были определены характеристики нагрева образца лазерным воздействием. Анализ рентгеновского дифракционного изображения показал, что в результате термического окисления импульсно-периодической лазерной обработкой на подложке из пористого сплава Cu-Zn происходит образование оксида ZnO. Показано, что условием интенсификации массопереноса в твердой фазе металлического материала является нестационарная локальная деформация, вызванная высокомощным внешним воздействием. Новый подход к созданию структур на основе оксида цинка в чистом металл-полупроводниковом нанокомпозите ZnO/Cu представляет собой синергию теплового воздействия и лазерно-индуцированных колебаний в звуковом диапазоне частот. Creation of metallic-semiconductor nanocomposite materials based on ZnO nanowires under pulse-periodic laser action with a pulse frequency of 500 Hz was performed. At analyzing of the results it was found that with laser-induced vibroexcitation of samples, the vibration rate increases in the case of frequencies that are divisible by the frequency of initial oscillation, during the amplitude decrease with the frequency increase. The sample heating features by laser action was determined. Analysis of the X-ray diffraction image showed that the ZnO oxide formation on the substrate of porous Cu–Zn alloy occurs as a result thermal oxidation by the pulse-periodic laser treatment. It is shown that, condition for the intensification of mass transfer in the solid phase of a metallic material is a non-stationary local deformation, caused by a highly-powered external action. A new approach for the creation of structures of composite nanomaterials based on zinc oxide in pure metallic-semiconductor ZnO/Cu nanocomposite allows the use of synergies of thermal effects and laser-induced vibrations in the sound frequency range.