تاثیرات انرژی پالس لیزر و طول موج بر روی شکل شناسی و ویژگی های نوری نانوذرات ZnO
چکیده
در این کار، تاثیرات انرژی پالس لیزر و طول موج لیزر بر روی تولید نانوذرات ZnO که با استفاده از لیزر پالسی فرسایشی از صفحه های فلزی Zn ، در آب غیر یونیزه شده ایجاد شده است، مورد بررسی قرار گرفته است. اشعه ی این لیزر از نوع سوییچ Q Nd:YAG با طول موج 1064 و 532 nm با عرض پالس و تاثیرات مختلف، برای ایجاد تشعشع بر روی بافت های موجود در آب مورد استفاده قرار گرفته است. نانوذرات ZnO شکل شش وجهی دارد. سایز توزیع این ذرات ZnO ، با افزایش انرژی پالس، کاهش پیدا میکند. نرخ تولید این ذرات ، با افزایش انرژی پالس لیزری بیشتر شده و با افزایش انرژی فوتون لیزر، کاهش پیدا میکند. نانوذرات ZnO با شکل های مختلف شکل میگیرند که این شکل ها مبتنی بر انرژی پالس آن ها و طول موج لیزر آن ها میباشد. انرژی باند خالی برای ZnO تولید شده با استفاده از طول موج لیزر پالس 1064 nm ، به مقدار 3.59-3.89 eV محاسبه شده است.
1 مقدمه
نانوذرات یکی از موادی هستند که توجه بسیاری به آن ها ، در زمینه های فنی و زمینه ی تحقیقات بنیادی شده است که این موضوع به دلیل ویژگی های فیزیکی آن ها به دلیل سایزشان میباشند. یکی از جالب ترین مواد در تکنولوژی نانو، ماده ی اکسید ی روی (ZnO) میباشد که این نیمه رسانا کاربرد های بسیار زیادی در زمینه های نوری، تبدیل انرژی و کاربرد های پزشکی دارد. ZnO به دلیل ویژگی های محسوس، مانند خاصیت کریستالیت، خاصیت های الکتریکی ، الکترونیکی، پایداری شیمیایی ، ثابت پایین دی الکتریک، فواید آنتی باکتریایی ، ضد میکروبی و ضد اسید های میکروبی، موجب شده است که توجه زیادی به آن در طول سال های گذشته ایجاد شود. فواید دیگر این ماده این است که میتوان این ماده را با استفاده از روش های اچ مرطوب شیمیایی ایجاد کرد و انرژی اتصال تهییج بسیار بالایی دارد ( 60 meV) و در دمای اتاق فاصله ی باند 3.37eV داشته و نسبت به گاز های سمی و گاز های قابل احتراق، حساسیت بالایی دارد. ZnO غنی ترین خانواده ی ساختار های نانو در میان دیگر مواد نیمه رسانا است، چه از نظر ساختار و چه از نظر ویژگی های منحصر به فرد خودش.
Abstract
In this work, the effects of the laser pulse energy and laser wavelength on the production of ZnO nanoparticles prepared by pulsed laser ablation of Zn metal plate in deionized water are investigated. The beam of a Q-switched Nd:YAG laser of 1064 and 532 nm wavelengths at 6 ns pulse width and different fluences is employed to irradiate the solid target in water. The ZnO nanoparticles were found to be hexagonal. The size distribution of generated ZnO nanoparticles is decreased by increasing the laser pulse energy. The rate of ZnO nanoparticles production is increased with increasing the laser pulse energy and is decreased with increasing the laser photon energy. ZnO nanoparticles were formed with different shapes depending on the laser pulse energy and laser wavelength. The bandgap energy for ZnO nanoparticles generated with 1064 nm laser pulse wavelength is calculated to be 3.59–3.89 eV.
1. Introduction
Nanoparticles are of great interest for many technological applications and fundamental research due to their size-dependent physical properties [1]. One of the most versatile materials in nanotechnology is zinc oxide (ZnO), a semiconductor with a great application potential in optics, energy conversion and biomedicine [2]. ZnO, due to its numerous significant properties, such as catalytic, electrical, electronic, chemical stability, low dielectric constant, optical and effective antimicrobial, antibacterial and bactericide, has drawn increasing concentration in recent years [3]. Additional advantages of ZnO are that it can be easily processed by wet chemical etching and that it has excellent stability under high-energy radiation [4]. ZnO is an interesting chemically and thermally stable n-type semiconductor with high exciton binding energy (60 meV), wide direct bandgap of 3.37 eV at room temperature and high sensitivity to toxic and combustible gases [5,6]. ZnO is the richest family of nanostructures among all semiconducting materials, both in structures and in properties due to its unique properties [7].
چکیده
مقدمه
جزییات آزمایشی
نتایج و مباحث
نرخ فرسایش
مطالعه های XRD بر روی نانوذرات ZnO
سایز های نانوذرات
شکل شناسی نانوذرات
طیف جذب UV از ZnO
جمع بندی
Abstract
1. Introduction
2. Experimental details
3. Results and discussion
3.1. Ablation rate
3.2. XRD studies of ZnO nanoparticles
3.3. Size of nanoparticles
3.4. Morphology of nanoparticles
3.5. UV absorption spectrum of ZnO
4. Conclusion
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه