Формирование наноструктурного покрытия на основе матрицы аморфного углерода и нанокристаллитов серебра

Abstract

Імпульсним вакуумно-дуговим методом отримані наноструктурні покриття на основі матриці аморфного вуглецю і нанокристалітів срібла. Встановлено, що миттєва швидкість формування покриття впливає на розміри і кількість нанокластерів срібла. Виявлено ефект локальної неоднорідної щільності розподілу нанокластерів срібла і їх коалесценції на початковій стадії формування покриття. З використанням просвічуючої електронної мікроскопії високого розподілу визначено особливості кристалічної структури окремого (нанокластера) нанокристалітів срібла. Отримано спектри втрат енергії електронів в області аморфної вуглецевої матриці і скупчення нанокристалітів срібла. Досліджено динаміку зміни рельєфу поверхні в залежності від товщини. Отримано спектри Рамана покриттів в початковому стані і після відпалювання у вакуумі. Запропоновано деякі перспективні галузі використання отриманого нанопокриття.

Импульсным вакуумно-дуговым методом получено наноструктурное покрытие на основе матрицы аморфного углерода и нанокристаллитов серебра. Установлено, что мгновенная скорость формирования покрытия влияет на размеры и количество нанокластеров серебра. Обнаружен эффект локальной неоднородной плотности распределения нанокластеров серебра и их коалесценции на начальной стадии формирования покрытия. С использованием просвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения определены особенности кристаллической структуры отдельного (нанокластера) нанокристаллита серебра. Получены спектры потерь энергии электронов в области аморфной углеродной матрицы и скопления нанокристаллитов серебра. Исследована динамика изменения рельефа поверхности в зависимости от толщины. Получены спектры Рамана покрытий в исходном состоянии и после отжига в вакууме. Предложены некоторые перспективные области использования полученного нанопокрытия.

Nanostructured coating based on the amorphous carbon matrix and silver nanocrystallites (nanoclusters) was obtained by pulsed vacuum-arc deposition method. It is found that instantaneous coating formation rate influences the size and amount of silver nanoclusters. The effect of the local inhomogeneous density distribution of silver nanoclusters and their coalescence at the initial stage of the coating formation was observed. Features of a separate silver nanocrystallite crystal structure were investigated using a high-resolution transmission electron microscopy. Electron energy loss spectra in the region of the amorphous carbon matrix and silver nanocrystallites location region, as well as the Raman spectra were obtained. Some promising applications of nanostructured carbon coating doped with silver have been proposed.