Влияние электромагнитного излучения солнца на оптические свойства микро-, субмикро- и нанопорошков ZnO

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Исследовали спектры диффузного отражения порошков ZnO с частицами различных размеров после облучения электромагнитным излучением Солнца. Использовали порошки ZnO высокой степени чистоты, средний размер частиц в различных образцах составил от 800 до 3000 нм (микропорошки), от 100 до 300 нм (субмикропорошки) и 20–50 нм (нанопорошки). Облучение исследуемых порошков электромагнитным излучением Солнца проводили в течение 2, 5, 10 и 15 ч. Результаты исследований показали, что отражательная способность поверхности микропорошков оксида цинка в области длин волн от 200 до 2000 нм выше, чем у субмикро- и нанопорошков. Вклад в формирование интегральной полосы поглощения, ответственной за деградацию оптических свойств микро- и нанопорошков ZnO, дают наведенные дефекты катионной подсистемы, субмикропорошков — дефекты анионной подсистемы и акцепторно-донорные пары. Примерно одинаковая интенсивность полос поглощения дефектов субмикропорошков ZnO объясняет малое значение изменения интегрального коэффициента поглощения солнечного излучения у данного типа образцов. Это объясняет более высокую радиационную стойкость субмикропорошков оксида цинка к действию квантов солнечного спектра при одинаковых условиях облучения.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

И. В. Верхотурова

Амурский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: rusia@mail.ru
Россия, Благовещенск

В. В. Нещименко

Амурский государственный университет

Email: v1ta1y@mail.ru
Россия, Благовещенск

М. М. Михайлов

Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники

Email: rusia@mail.ru
Россия, Томск

Список литературы

  1. Sokolovskiy A., Plis E., Hoffmann R., Bengtson M., Ferguson D. // Surf. Coat. Technol. 2022. V. 451. Р. 129030. https://www.doi.org/10.1016/j.surfcoat.2022.129030
  2. Kiomarsipour N., Razavi R. S., Ghani K. // Dyes and Pigments. 2013. V. 96. P. 403. https://www.doi.org/10.1016/j.dyepig.2012.08.019
  3. Михайлов М.М., Лапин А.Н., Юрьев С.А. // Поверхность. Рентген., синхротр. и нейтрон. исслед. 2021. № 9. С. 63. https://www.doi.org/10.31857/S1028096021090107
  4. Lv J., Yang J., Li X., Chai Z. // Dyes and Pigments. 2019. V. 164. P. 87. https://www.doi.org/10.1016/j.dyepig.2019.01.014
  5. Юрина В.Ю., Дудин А.Н., Нещименко В.В., Михайлов М.М. // Поверхность. Рентген., синхротр. и нейтрон. исслед. 2023. № 2. С. 33. https://www.doi.org/10.17223/00213411/65/8/3
  6. Дудин А.Н., Юрина В.Ю., Нещименко В.В., Ли Ч. // Научно-технические ведомости СПбГПУ. Физико-математические науки. 2022. Т. 15. № 3.1. С. 101. https://www.doi.org/10.18721/JPM.153.117
  7. Lv J., Fang M. // Mater. Lett. 2018. V. 218. P. 18. https://www.doi.org/10.1016/j.matlet.2018.01.137
  8. Neshchimenko V., Li Ch., Mikhailov M., Lv J. // Nanoscale. 2018. V. 10. Iss. 47. P. 22335. https://www.doi.org/10.1039/C8NR04455D
  9. Нещименко В.В., Ли Ч., Михайлов М.М. //Поверхность. Рентген., синхротр. и нейтрон. исслед. 2019. № 1. С. 88. https://www.doi.org/10.1134/S0207352819010165
  10. Нещименко В.В. Структура, свойства и радиационная стойкость оксидных микро- и нанопорошков и отражающих покрытий, изготовленных на их основе: Дис. д-ра физ.-мат. наук: 01.04.07. Томск: ТУСУР, 2017. 273 с.
  11. Mikhailov M.M., Yuryev S.A., Lapin A.N., Karanskiy V.V. // Symmetry. 2020. V. 12. P. 1021. https://www.doi.org/10.3390/sym12061021
  12. Верхотурова И.В., Нещименко В.В., Юрина В.Ю., Бурова А.И. // Вестник АмГУ. Естественные и экономические науки. 2022. № 97. С. 28. https://www.doi.org/10.22250/20730268_2022_97_28
  13. Kositsyn L.G., Mikhailov M.M., Kuznetsov N.Ya., Dvoretskii M.I. // Instrum. Exp. Tech. 1985. V. 28. № 4. P. 929.
  14. ASTM E490-00a. Standard Solar Constant and Zero Air Mass Solar Spectral Irradiance Tables. West Conshohocken: ASTM International, 2019.
  15. ASTM E903-96. Standard Test Method for Solar Absorptance, Reflectance, and Transmittance of Materials Using Integrating Spheres. West Conshohocken: ASTM International, 2012.
  16. Varley J.H.O. // Nature. 1954. V. 174. P. 886.
  17. Воробьев А.А., Завадовская Е.К., Анненков Ю.М., Лисицын В.М., Воробьев В.С. // Известия Томского ордена трудового красного знамени политехнического Института им. С.М. Кирова. 1969. Т. 199. С. 119.
  18. Крегер Ф. Химия несовершенных кристаллов. М.: Мир, 1969. 654 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. РЭМ-изображение микро- (а), субмикро- (б) и нанопорошков (в) оксида цинка.

Скачать (156KB)
3. Рис. 2. Дифрактограммы от микро- (1), субмикро- (2) и нанопорошков (3) ZnO. Обозначеные дифракционные максимумы соответствуют гексагональной структуре вюрцита.

Скачать (78KB)
4. Рис. 3. Спектры диффузного отражения микро- (1), нано- (2) и субмикропорошков (3) ZnO.

Скачать (71KB)
5. Рис. 4. Зависимость значений изменения коэффициента поглощения солнечного излучения as микро- (1), нано- (2) и субмикропорошками (3) оксида цинка после облучения ЭМИ Солнца от времени воздействия.

Скачать (67KB)
6. Рис. 5. Спектры наведенного поглощения микро- (а), нано- (б) и субмикропорошков (в) оксида цинка при воздействии ЭМИ в течение 2 (1); 5 (2); 10 (3); 15 ч (4).

Скачать (206KB)
7. Рис. 6. Разложение на индивидуальные полосы спектров наведенного поглощения микро- (а), субмикро- (б) и нанопорошков (в) оксида цинка после 15 ч воздействия ЭМИ.

Скачать (276KB)

© Институт физики твердого тела РАН, Российская академия наук, 2025