LT6558B - Method for generation and distribution of nanoparticles on a surface of transparent substrate - Google Patents
Method for generation and distribution of nanoparticles on a surface of transparent substrate Download PDFInfo
- Publication number
- LT6558B LT6558B LT2018507A LT2018507A LT6558B LT 6558 B LT6558 B LT 6558B LT 2018507 A LT2018507 A LT 2018507A LT 2018507 A LT2018507 A LT 2018507A LT 6558 B LT6558 B LT 6558B
- Authority
- LT
- Lithuania
- Prior art keywords
- nanoparticles
- bimetallic layer
- laser radiation
- layer
- bimetallic
- Prior art date
Links
Landscapes
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Hard Magnetic Materials (AREA)
- Thin Magnetic Films (AREA)
Abstract
Išradimas yra susijęs su magneto-optinių savybių turinčių nanodalelių generavimu ant įvairių skaidrių paviršių ir jų tolygiu išdėstymu ant skaidraus padėklo paviršiaus, panaudojant lazerinę spinduliuotę. Siekiant supaprastinti būdo realizavimo įrangą ir praplėsti panaudojimo sritį ant skaidrios medžiagos padėklo suformuoja ploną bimetalinį sluoksnį, turintį magneto-optinių savybių, į kurį nukreipia ir fokusuoja lazerio spinduliuotę, kuri sluoksnį išlydo. Išlydytos zonos konfigūraciją pasirenka valdomai paslenkant padėklą lazerio spinduliuotės atžvilgiu. Lazerine spinduliuote paveiktose ir išlydytose bimetalinio sluoksnio zonose vykstantys hidrodinaminiai reiškiniai sukelia išlydyto bimetalinio sluoksnio skystos medžiagos saviorganizaciją į lašelius ant skaidrios medžiagos padėklo, kurie, nustojus veikti lazerinei spinduliuotei, atšąla ir tampa nanodalelėmis, turinčiomis magneto-optines savybes.The invention relates to the generation of nanoparticles having magneto-optical properties on different transparent surfaces and their uniform arrangement on a transparent substrate surface by laser radiation. In order to simplify the embodiment of the apparatus and extend the application area on a transparent material substrate, a thin bimetallic layer having magnetic-optical properties directed and focused on the laser radiation that has melted the layer is formed. The configuration of the molten zone is selected by moving the pallet in the direction of laser radiation. Hydrodynamic phenomena occurring in laser beam and molten bimetallic zones cause the self-organization of the molten bimetallic liquid material into droplets on a transparent substrate, which, upon cessation of laser radiation, cools down and becomes nanoparticles having magnetic-optical properties.
Description
Technikos sritisTechnical field
Išradimas yra susijęs su nanodalelių generavimu ant įvairių skaidrių paviršių ir jų tolygiu išdėstymu ant skaidraus padėklo paviršiaus, panaudojant lazerinę spinduliuotę. Konkrečiau išradimas siejasi su magneto-optinių savybių turinčių nanodalelių generavimu ir tolygiu išdėstymu pvz.: ant indžio alavo oksido (ITO) stiklo ir gali būti panaudotas magneto-plazmoninių liniuočių, elektrocheminių ar magnetoplazmoninių jutiklių kūrime.The invention relates to the generation of nanoparticles on various transparent surfaces and their uniform distribution on a transparent substrate surface using laser radiation. More particularly, the invention relates to the generation and even distribution of nanoparticles having magneto-optical properties, e.g. on indium tin oxide (ITO) glass, and can be used in the design of magneto-plasmonic rulers, electrochemical or magnetoplasmonic sensors.
Technikos lygisState of the art
Tarptautinėje paraiškoje Nr. VV02003073444 A1, publikuotoje 2003 m. rugsėjo 4 d., aprašytas Fe/Au nanodalelių generavimas panaudojant elektros išlydį. Sugeneruotos nanodalelės yra supermagnetinės, turinčios didelį magnetinį jautrumą kambario temperatūroje ir gali būti lengvai funkcionalizuojamos įvairiems taikymams, pritvirtinant prie jų paviršiaus organines molekules. Šiuo atveju aukso-geležies taikinys yra garinamas elektros srovės išlydžiu. Išlydito taikinio garai atšaldomi konvekciniu argono, helio arba azoto dujų srautu ir gaunamos kietos metalinės nanodalelės, turinčios geležies ir aukso. Aukso ir geležies santykis suformuotose nanodalelėse yra atsitiktinis. Atšaldytos Fe/Au nanodalelės yra patalpinamos vandeniniame arba organiniame tirpale, turinčiame molekulių, galinčių prisitvirtinti prie nanodalelių paviršiaus ir apsaugoti jas nuo agregacijos bei funkcionalizuoti jas.International Application No. VV02003073444 A1, Published 2003 On September 4, 2006, the generation of Fe / Au nanoparticles by electrical discharge was described. The generated nanoparticles are supermagnetic with high magnetic sensitivity at room temperature and can be easily functionalized for a variety of applications by attaching organic molecules to their surface. In this case, the gold-iron target is vaporized by an electric current discharge. The molten target vapor is cooled by a convective stream of argon, helium or nitrogen gas to form solid metal nanoparticles containing iron and gold. The ratio of gold to iron in formed nanoparticles is random. The cooled Fe / Au nanoparticles are placed in an aqueous or organic solution containing molecules that can attach to the surface of the nanoparticles and protect them from aggregation and functionalize them.
US patento paraiškoje Nr. US20130183492 A1, publikuotoje 2013 m. liepos 18 d., aprašytas metalinių nanodalelių formavimas naudojant induktyviai susietą plazmą ir jų tolygų bei atkartojamą paskirstymą ant padėklo. Šiuo atveju plonas metalo sluoksnis apdorojamas induktyviai susieta plazma ir gaunamas tolygus nanodalelių pasiskirtymas ant padėklo. Atstumas tarp nanodalelių ir jų dydis yra kontroliuojamas keičiant induktyviai susietos plazmos galią arba proceso apdorojimo laiką. Tokiu būdu suformuotų nanodalelių dydis yra nuo 10 nm iki 100 nm.U.S. Pat. US20130183492 A1, published in 2013; On July 18, 2006, the formation of metallic nanoparticles using inductively coupled plasma and their uniform and reproducible distribution on a substrate was described. In this case, the thin metal layer is treated with inductively coupled plasma to obtain an even distribution of nanoparticles on the substrate. The distance between nanoparticles and their size is controlled by changing the power of the inductively coupled plasma or the processing time of the process. The nanoparticles thus formed have a size ranging from 10 nm to 100 nm.
US patente Nr. US8802234 B2, publikuotame 2014 m. rugpjūčio 12 d., aprašytas kompozicinių nanodalelių generavimas panaudojant lazerinę abliaciją. Šiuo atveju kompozicinės nanodalelės yra generuojamos abliuojant kompozicinį taikinį specialios formos skysčio talpykloje ir tuo pačiu judinant ją slenkamojo judėjimo staliuko pagalba. Judinant talpyklą yra sukuriamas skysčio judėjimas, kuris panaudojamas sugeneruotų nanodalelių surinkimui iš talpyklos, o taip pat ir jų atšaldymui. Tokiu būdu gali būti generuojamos magneto-optines savybes turinčios nanodalelės, kurios yra ypač patrauklios biomedicininiams taikymams.U.S. Pat. US8802234 B2, Publication 2014. August 12, 2006, describes the generation of composite nanoparticles using laser ablation. In this case, composite nanoparticles are generated by ablating the composite target in a special-shaped fluid container while moving it by means of a sliding table. Moving the container creates a fluid movement that is used to collect the generated nanoparticles from the container as well as to cool them. In this way, nanoparticles with magneto-optical properties, which are particularly attractive for biomedical applications, can be generated.
US patente Nr. US8865574 B2, publikuotame 2014 m. spalio 21 d., aprašytas esančių skystyje nanodalelių nusodinimo būdas ant substratų sukuriant elektrinį lauką nanodalelių suspensijoje ir tuo pačiu metu kaitinant jas. Šis metodas yra pagrįstas elektroforezės reiškiniu. Šiuo atveju nanodalelėms yra suteikiamas paviršinis krūvis, todėl veikiant elektriniam laukui jos gali migruoti link įkrauto substrato, kuris veikia kaip elektrodas. Nanodalelės gali būti įvairaus tipo (tiek polimerinės, tiek metalinės, tiek keramikinės), bet turi galėti įgyti paviršinį krūvį.U.S. Pat. US8865574 B2, published 2014 On October 21, 2000, a method for deposition of nanoparticles in a liquid by applying an electric field to a suspension of nanoparticles and simultaneously heating them is described. This method is based on the phenomenon of electrophoresis. In this case, the nanoparticles are given a surface charge so that they can migrate to a charged substrate that acts as an electrode when exposed to an electric field. Nanoparticles can be of various types (both polymeric, metallic and ceramic) but must be able to exert a surface charge.
US patentinėje paraiškoje Nr. US20020018861 A1, publikuotoje 2002 vasario 14 d., aprašytas nanodalelių nusodinimas ant padėklo ir jų pavertimas plona metalo arba metalo oksido plėvele. Šiuo atveju nanodalelės yra patalpinamos pirmtako tirpale, kuris yra nusodinamas and padėklo, nusodintos nanodalelės paverčiamos plona metalo arba metalo oksido plėvele naudojant fotochemines reakcijas arba veikiant jonų arba elektronų pluoštais. Ko pasėkoje yra gaunama plona metalo arba metalo oksido plėvele su įterptomis nanodalelėmis. Naudojant kaukes arba kryptingus jonų ar elektronų pluoštus galima formuoti įvairius raštus metalo ar metalo oksido plėvelėje. Be to, keičiant atmosferos sudėtį, kurioje yra formuojami plėvelių raštai, galima keisti susidarančio metalo arba metalo oksido savybes. Tokios plėveles gali būti naudojamos įvairiose srityse, tokiose kaip kuriant difuzijos barjerus, kondensatorius, dielektrinių arba magnetinių medžiagų elektrodus.U.S. Pat. US20020018861 A1, published Feb. 14, 2002, describes the deposition of nanoparticles on a substrate and their conversion into a thin metal or metal oxide film. In this case, the nanoparticles are deposited in a precursor solution that is deposited on a substrate, and the precipitated nanoparticles are converted into a thin metal or metal oxide film by photochemical reaction or ion or electron beam. This results in a thin film of metal or metal oxide with embedded nanoparticles. Using masks or directional ion or electron beams, various patterns can be formed on a metal or metal oxide film. In addition, changing the composition of the atmosphere in which the film patterns are formed can alter the properties of the metal or metal oxide formed. Such films can be used in a variety of applications such as diffusion barriers, capacitors, electrodes of dielectric or magnetic materials.
US patente Nr. US8020508 B2, publikuotame 2011 m. rugsėjo 20 d., aprašytas nanodalelių nusodinimo ant padėklo būdas, panaudojant šiam tikslui specialiai sukurtą prietaisą. Prietaisą sudaro vakuuminė kamera, bandinio šildymo mechanizmas, nanodalelių piltuvas ir maišytuvas bei siaura diafragma. Naudojant šį prietaisą galima kontroliuoti nusodinamų nanodalelių dydį keičiant slėgių skirtumą kameroje ir išorėje. Šiuo atveju galima nusodinti įvairaus tipo ir formos nanodalelės nenaudojant jokių lydymosi, kietinimo ar sublimacijos procesų, taip pat yra nenaudojami jokie elektriniai ar magnetiniai šaltiniai.U.S. Pat. US8020508 B2, published 2011 On September 20, 2005, a method for deposition of nanoparticles on a substrate using a device specifically designed for this purpose is described. The apparatus consists of a vacuum chamber, a sample heating mechanism, a nanoparticle hopper and a mixer and a narrow orifice. With this device, the size of the deposited nanoparticles can be controlled by varying the pressure difference inside and outside the chamber. In this case, nanoparticles of various types and shapes can be precipitated without any melting, curing or sublimation processes, and no electrical or magnetic sources are used.
US patentinėje paraiškoje Nr. US20080006524 A1, publikuotoje 2008 m. sausio 10 d., aprašytas kontroliuojamo dydžio nanodalelių generavimas ir nusodinimas ant padėklo vakuuminėje kameroje, panaudojant lazerinę abliaciją. Nanodalelių dydžio kontrolė atliekama matuojant išabliuotos medžiagos jonų srautą.U.S. Pat. US20080006524 A1, published January 2008 January 10, 2006 describes the generation and deposition of controlled size nanoparticles on a substrate in a vacuum chamber using laser ablation. Nanoparticle size control is performed by measuring the ionic flux of the bonded material.
Šiuo atveju taikinys ir padėklas ant kurio nusodinamos nanodalelės yra patalpinami vakuuminėje kameroje. Taikinys abliuojamas parinkus tam tikrą lazerinės spinduliuotės energijos tankį. Tam tikrame lazerinės spinduliuotės energijos tankio intervale, jonų srautas yra pastovus. Dirbant šiame intervale galima generuoti kontroliuojamo dydžio nanodaleles. Sugeneruotos kontroliuojamo dydžio nanodalelės nusodinamos ant padėklo.In this case, the target and the substrate on which the deposited nanoparticles are placed in a vacuum chamber. The target is ablated by selecting a specific energy density for the laser radiation. For a given range of laser radiation energy densities, the ion flux is constant. In this range, controlled-sized nanoparticles can be generated. The generated nanoparticles of controlled size are deposited on a substrate.
Žinomi aukščiau aprašyti nanodalelių generavimo būdai panaudojant elektros išlydį ir lazerinę abliaciją. Šiuo atveju nanodalelės yra generuojamos skystyje arba dujose, o ne tiesiai ant padėklo. Nanodalelių esančių skystyje arba dujose tolygus nusodinimas ant padėklo yra sudėtingas procesas ir reikalauja sudėtingų ir specialiai tam sukurtų prietaisų (US8020508 B2) arba papildomo nanodalelių apdorojimo. Kitais paprastais nanodalelių nusodinimo metodais (pvz.: sukimo-liejimo) gaunamas netolygus nanodalelių pasiskirstymas ant padėklo. Naudojant induktyviai susietą plazmą galima generuoti ir tolygiai paskirstyti nanodaleles ant padėklo (Nr. US20130183492 A1), bet šiuo atveju selektyvus nanodalelių genaravimas yra negalimas, nes nanodalelės yra formuojamas ant viso padėklo paviršiaus.The above-described methods for generating nanoparticles using electrical discharge and laser ablation are known. In this case, the nanoparticles are generated in liquid or gas rather than directly on the substrate. The uniform deposition of nanoparticles in a liquid or gas on a substrate is a complex process and requires sophisticated and specially designed devices (US8020508 B2) or additional processing of nanoparticles. Other simple nanoparticle deposition methods (e.g., spin-casting) result in uneven distribution of nanoparticles on a substrate. Inductively coupled plasma can be used to generate and evenly distribute nanoparticles on a substrate (US20130183492 A1), but in this case, the selective gelling of nanoparticles is not possible because the nanoparticles are formed over the entire surface of the substrate.
Sprendžiama techninė problemaResolving a technical issue
Išradimu siekiama supaprastinti nanodalelių generavimo būdą bei praplėsti jo panaudojimo sritį, sudarant galimybę nanodaleles tolygiai išdėstyti ant skaidrių lygių bei kreivų paviršių pasirinktinai tiek selektyviai tiek ant viso paviršiaus, bei generuoti tiek vienos rūšies daleles tiek pritaikyti magneto-optinių savybių turinčioms nanodalelėms generuoti.The present invention seeks to simplify the method of generating nanoparticles and to extend its field of application by enabling the uniform deposition of nanoparticles on transparent smooth and curved surfaces, both selectively and over the entire surface, and to generate both types of particles and adapt them to generate nanoparticles.
Išradimo esmės atskleidimasDisclosure of Invention
Uždavinio sprendimo esmė pagal pasiūlytą išradimą yra ta, kad nanodalelių generavimo ir paskirstymo ant skaidrių paviršių būde, kur nanodalelių generavimui naudojama lazerinė spinduliuotė, ant skaidrios medžiagos padėklo suformuoja ploną bimetalinį sluoksnį, turintį magneto-optinių savybių, lazerinę spinduliuotę nukreipia į skaidrios medžiagos padėklą ir jį fokusuoja suformuotame bimetaliniame sluoksnyje, lazerinės spinduliuotės energiją ir jos tankį parenka tokius, kad lazerine spinduliuote paveiktos bimetalinio sluoksnio zonos išsilydo ant skaidrios medžiagos padėklo ir tampa skystos būsenos, skaidrų padėklą su suformuotu bimetaliniu sluoksniu ir fokusuojamą lazerio spinduliuotę valdomai perslenka vienas kito atžvilgiu, suformuojant norimo pavidalo išlydytas bimetalinio sluoksnio zonas, išdėstytas ant skaidrios medžiagos padėklo, lazerine spinduliuote paveiktose ir išlydytose bimetalinio sluoksnio zonose vykstantys hidrodinaminiai reiškiniai sukelia išlydyto bimetalinio sluoksnio skystos medžiagos saviorganizaciją j lašelius ant skaidrios medžiagos padėklo, kurie nustojus lazerio spinduliuotei veikti, atšąla ir tampa nanodalelėmis, turinčiomis magneto-optines savybes.The essence of the solution according to the present invention is that in the method of generating and distributing nanoparticles on transparent surfaces using laser radiation to generate nanoparticles, a thin bimetallic layer having magneto-optical properties is formed on the transparent substrate, directing laser radiation to the transparent substrate focuses in the formed bimetallic layer, selects the energy and density of the laser radiation so that the areas of the bimetallic layer exposed to the laser radiation melts on the transparent material substrate and becomes liquid, the transparent substrate with the formed bimetallic layer and molten bimetallic layer areas on a transparent substrate, laser exposed and molten bimetallic layer hydrodynamic regions bours bimetal causes molten material layer of self-organization the liquid drops on transparent substrates which have ceased to operate the laser cools and becomes nano-particles having a magneto-optical properties.
Suformuotas plonas bimetalinis sluoksnis yra iš Fe ir Au arba iš Au ir Fe.The thin bimetallic layer formed is of Fe and Au or of Au and Fe.
Suformuotas plonas bimetalinis sluoksnis turintis magneto-optinių savybių yra parinktas iš šių metalų: sidabras (Ag), varis (Cu), nikelis (Ni), kobaltas (Co), gadolinis (Gd).The formed thin bimetallic layer with magneto-optical properties is selected from the following metals: silver (Ag), copper (Cu), nickel (Ni), cobalt (Co), gadolinium (Gd).
Bimetalinio sluoksnio metalo sluoksnio storis yra iki 10 nm.The bimetallic layer has a metal layer thickness of up to 10 nm.
Bimetalinio sluoksnio metalo sluoksniai gali būti vienodo arba skirtingo storio.The metal layers of the bimetallic layer may be of the same or different thickness.
Bimetalinį sluoksnį ant skaidrios medžiagos padėklo formuoja fizikiniu garų nusodinimo būdu arba cheminių garų nusodinimo būdu arba elektrodepozicijos būdu.The bimetallic layer on a transparent substrate is formed by physical vapor deposition or chemical vapor deposition or electrodeposition.
Skaidrios medžiagos padėklo paviršius ant kurio formuojamas bimetalinis sluoksnis gali būti tiek lygus tiek įvairaus kreivumoTransparent substrate surface on which the bimetallic layer is formed can be smooth or of varying curvature
Išradimo naudingumasUtility of the invention
Pasiūlyto išradimo privalumas yra tas, kad būdo realizavimui nereikia sudėtingos ir specialiai tam sukurtos įrangos. Būdas tinka tiek ant viso paviršiaus tiek selektyviai sugeneruoti ir tolygiai paskirstyti ne tik vienos rūšies nanodaleles, bet ir magneto-optinių savybių turinčias nanodaleles ant norimo skaidraus paviršiaus, kuris gali būti tiek lygus tiek turintis bet kokį kreivumą. Pasiūlytu būdu galima nanodaleles generuoti ir nusodinti selektyviai tiksliai norimoje padėklo vietoje, o ne tik visame padėkle. Be to, pasirenkant bimetalinio sluoksnio medžiagas galima keisti nanodalelių sudėtį, formuoti sudėtingesnius nanodalelių darinius, galinčius būti sudėtinėmis magneto-plazmoninių prietaisų dalimis.The advantage of the present invention is that the implementation of the method does not require complicated and specially designed equipment. The method is suitable both for the whole surface and for the selective generation and even distribution of not only one kind of nanoparticles, but also nanoparticles with magneto-optical properties on the desired transparent surface which can be both smooth and of any curvature. In the proposed manner, nanoparticles can be selectively generated and deposited at the desired substrate location, rather than just the entire substrate. In addition, the choice of materials for the bimetallic layer can alter the composition of nanoparticles, forming more complex nanoparticle derivatives that can be integral parts of magneto-plasmonic devices.
Išradimas detaliau paaiškinamas brėžiniais, kurThe invention is explained in more detail in the drawings, wherein
Fig. 1 pavaizduota magneto-optinių savybių turinčių nanodalelių generavimo ir tolygaus nusodinimo ant skaidrių paviršių principinė schema.FIG. Figure 1 is a schematic diagram of the generation and uniform deposition of nanoparticles with magneto-optical properties on transparent surfaces.
Fig.2 pavaizduotas magneto-optinių savybių turinčių nanodalelių formavimosi principas,Fig. 2 shows the principle of formation of nanoparticles with magneto-optical properties,
Fig.3 pavaizduotas sugeneruotų nanodalelių ant ITO stiklo naudojant aprašytą technologiją pavyzdys.Figure 3 shows an example of generated nanoparticles on an ITO glass using the described technology.
Išradimo realizavimo pavyzdysExample of embodiment of the invention
Lazerinio spinduliuotės šaltinio 1 generuojama kryptinga lazerinės spinduliuotės pluoštas 2 nuosekliai praeina fazinę plokštelę 3 ir Briusterio kampo poliarizatorių 4, skirtą lazerinės spinduliuotės vidutinės galios valdymui, nuo kurio atsispindėjusi spinduliuotė sugeriama gaudykle 5. Praėjusi poliarizatorių 4 toliau lazerinė spinduliuotė 2 patenka į lazerinės spinduliuotės pluošto diametro plėstuvą, kurį sudaro sklaidomojo lęšio 6 ir glaudžiamojo lęšio 7 sistema, kuri yra skaidri sklindančiai lazerinei spinduliuotei. Spinduliuotė 2, praėjusi plėstuvą nukreipiama į veidrodį 8 nuo kurio atsispindėjusi lazerinė spinduliuotė per fokusuojantį lęšį 9 nuvedama link skaidraus padėklo 12 ant kurio užgarintas bimetalinis sluoksnis (10 ir 11). Bimetalį sluoksnį sudarančių metalų sluoksnių storis yra iki 10 nm, o storių santykis gali būti įvairus.The directional laser beam 2 generated by the laser source 1 passes successively through the phase plate 3 and the Bruster angle polarizer 4 for controlling the average power of the laser beam, from which the reflected radiation is absorbed by the trap 5. The laser beam 2 , consisting of a system of diffusing lens 6 and lens 7 which is transparent to the emitted laser radiation. After passing the expander 2, the radiation is directed to the mirror 8, from which the reflected laser radiation is directed through the focusing lens 9 towards the transparent substrate 12 on which the bimetallic layer is evaporated (10 and 11). The thickness of the metal layers forming the bimetallic layer is up to 10 nm and the thickness ratio can vary.
Plėstuvo pagalba galima kontroliuoti lazerinės spinduliuotės pluošto diametrą ant fokusuojančio lęšio 9 ir tuo pačiu intensyvumą krentantį ant bimetalinio sluoksnio 10, 11 bei lazerinio apdirbimo plotą. Lazerinės spinduliuotės pluoštas 2 yra fokusuojamas ilgą židinio nuotolį turinčiu lęšiu 9 bimetaliniame sluoksnyje 10, 11. Skaidrus padėklas 12 su užgarintu bimetaliniu sluoksniu 10, 11 gali būti perslenkamas tam tikru greičiu kryptimi 13 lazerinio pluošto atžvilgiu, norint selektyviai sugeneruoti nanodaleles ant skaidraus padėklo 12 paviršiaus. Bimetalinis plonas sluoksnis 10, 11, sudarytas iš skirtingų metalų (pvz.: Fe ir Au) turinčių magnetinių ir optinių savybių ir suformuotas ant skaidraus padėklo 12 yra paveikiamas lazerine spinduliuote. Veikiant lazerine spinduliuote abu metalai išsilydo ir tampa skystos būsenos. Išlydytose metalų dangose vyksta hidrodinaminiai reiškiniai, kurie sukelia skystos medžiagos saviorganizaciją į lašelius ant skaidraus padėklo 12. Nustojus veikti lazerine spinduliuote, lašeliai atšąla, sukietėja ir tampa nanodalelėmis turinčiomis magneto-optines savybes. Nanodalelių pasiskirstymo tankis ir jų dydis priklauso nuo metalinių dangų storio.With the aid of an expander, the diameter of the laser beam on the focusing lens 9 can be controlled and, at the same time, the intensity incident on the bimetallic layer 10, 11 and the laser treatment area. The laser beam 2 is focused by a long focal length lens 9 in the bimetallic layer 10, 11. The transparent substrate 12 with the evaporated bimetallic layer 10, 11 can be shifted at a certain speed 13 relative to the laser beam to selectively generate nanoparticles on the transparent substrate 12. The bimetallic thin layer 10, 11, composed of magnetic and optical properties having different metals (e.g., Fe and Au) and formed on a transparent substrate 12, is exposed to laser radiation. When exposed to laser radiation, both metals melt and become liquid. In molten metal coatings, hydrodynamic phenomena occur which cause the liquid material to self-organize into droplets on a transparent substrate 12. When laser radiation ceases, the droplets cool, harden and become nanoparticles with magneto-optical properties. The distribution density of nanoparticles and their size depend on the thickness of the metal coatings.
Fig.2 pavaizduotas magneto-optinių savybių turinčių nanodalelių formavimosi principas. Bimetalinis plonas sluoksnis, sudarytas iš skirtingų metalų sluoksnių 10 irFigure 2 shows the principle of the formation of nanoparticles with magneto-optical properties. A bimetallic thin layer consisting of different layers of metals 10 and
11, turinčių magnetinių ir optinių savybių ir suformuotas ant skaidraus padėklo 12 yra paveikiamas lazerine spinduliuote 2. Veikiant lazerinei spinduliuotei 2 abu metalai išsilydo ir tampa skystos būsenos. Išlydytose metalų dangose vyksta hidrodinaminiai reiškiniai, kurie sukelia skystos medžiagos saviorganizaciją į lašelius ant skaidraus padėklo 12. Atšalę lašeliai sukietėja ir tampa nanodalelėmis 14 turinčiomis magnetooptines savybes.11, which has magnetic and optical properties and is formed on a transparent substrate 12, is exposed to laser radiation 2. Under the action of laser radiation 2, both metals melt and become liquid. In molten metal coatings, hydrodynamic phenomena occur which cause the liquid material to self-organize into droplets on a transparent substrate 12. The cooled droplets solidify and become nanoparticles 14 with magneto-optical properties.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
LT2018507A LT6558B (en) | 2018-03-02 | 2018-03-02 | Method for generation and distribution of nanoparticles on a surface of transparent substrate |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
LT2018507A LT6558B (en) | 2018-03-02 | 2018-03-02 | Method for generation and distribution of nanoparticles on a surface of transparent substrate |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
LT2018507A LT2018507A (en) | 2018-09-10 |
LT6558B true LT6558B (en) | 2018-10-10 |
Family
ID=63435076
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
LT2018507A LT6558B (en) | 2018-03-02 | 2018-03-02 | Method for generation and distribution of nanoparticles on a surface of transparent substrate |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
LT (1) | LT6558B (en) |
-
2018
- 2018-03-02 LT LT2018507A patent/LT6558B/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
LT2018507A (en) | 2018-09-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5254832A (en) | Method of manufacturing ultrafine particles and their application | |
Naser et al. | The role of laser ablation technique parameters in synthesis of nanoparticles from different target types | |
US4970196A (en) | Method and apparatus for the thin film deposition of materials with a high power pulsed laser | |
US4200669A (en) | Laser spraying | |
CN105220117B (en) | A kind of preparation method of metal nanoparticle ordered micro structure | |
NL1033983C2 (en) | DEVICE FOR GENERATING EXTREMELY ULTRAVIOLETTE RADIATION BY ELECTRICAL DISCHARGE TO RAINABLE ELECTRODES. | |
JP2019502020A (en) | Method for coating a substrate with particles and apparatus for carrying out the method | |
Ruffino et al. | Formation and evolution of nanoscale metal structures on ITO surface by nanosecond laser irradiations of thin Au and Ag films | |
RU2447012C1 (en) | Method of producing steel nanostructured surface by laser-induced plasma processing | |
Min et al. | Fabrication of 10 µm-scale conductive Cu patterns by selective laser sintering of Cu complex ink | |
WO2010087869A1 (en) | Production of nanoparticles with high repetition rate ultrashort pulsed laser ablation in liquids | |
Shafeev et al. | Generation of Au nanorods by laser ablation in liquid and their further elongation in external magnetic field | |
Yu et al. | Femtosecond laser-induced non-thermal welding for a single Cu nanowire glucose sensor | |
Singh et al. | Nanomaterials and nanopatterns based on laser processing: a brief review on current state of art | |
US20080187683A1 (en) | Resonant infrared laser-assisted nanoparticle transfer and applications of same | |
JPS6254005A (en) | Production of hyperfine particles | |
Torrisi et al. | Biocompatible nanoparticles production by pulsed laser ablation in liquids | |
LT6558B (en) | Method for generation and distribution of nanoparticles on a surface of transparent substrate | |
Serbezov | Pulsed laser deposition: the road to hybrid nanocomposites coatings and novel pulsed laser adaptive technique | |
Ghorbani et al. | Properties of TiO 2/Au nanocomposite produced by pulsed laser irradiation of mixture of individual colloids | |
Kawai et al. | Bimetallic nanoparticle generation from Au− TiO2 film by pulsed laser ablation in an aqueous medium | |
Pique et al. | Direct writing of electronic materials using a new laser-assisted transfer/annealing technique | |
Nikov et al. | Formation of bimetallic nanoparticles by pulsed laser ablation of multicomponent thin films in water | |
Ganjali et al. | Synthesis of bimetallic nanoalloy layer using simultaneous laser ablation of monometallic targets | |
US11148945B2 (en) | Method assisted by a laser and high-intensity electric fields for the synthesis and collection of nanoparticles and the generation of coatings |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
BB1A | Patent application published |
Effective date: 20180910 |
|
FG9A | Patent granted |
Effective date: 20181010 |
|
MM9A | Lapsed patents |
Effective date: 20220302 |