Peculiarities of Crystallization of Amorphous Silver at 77 K in Conditions of Laser Herschel Effect

Abstract

Синтез нових наноматеріалів з заданими функціональними властивостями швидко зростає і має багато застосувань, включаючи перетворення та зберігання енергії, електроніку, фотоніку, плазмоніку, каталіз та біомедичну інженерію. Цей синтез вимагає вивчення механізмів зародження і росту наночастинок, включаючи нові досягнення в молекулярній хімії, нанохімії, фізиці аморфних твердих тіл і фізиці твердого тіла. В даній роботі експериментально досліджена кристалізація аморфних срібних згустків при температурі 77 K на поверхні емульсійних мікрокристалів AgBr, видобутих з фотошару СП-1 з чутливістю 6 одиниць, під дією інфрачервоного лазерного випромінювання з використанням про-свічуючого електронного мікроскопа BS-613 фірми "Тесла" з роздільною здатністю не гірше 4.5 Å. Для отримання електронно-мікроскопічних фотографій використовувався метод колодієвих реплік. Репліки з емульсійних мікрокристалів AgBr вугіллям не відтінялися, а охолоджувалися рідким азотом до і під час фотографування в електронному мікроскопі. Показано, що збільшення потужності лазерного випро-мінювання а також кількості поглинутої лазерної енергії при 77 K призводить до утворення центрів прихованого зображення. При експонуванні емульсійних мікрокристалів AgBr протягом 300 с при 77 K лазерним випромінюванням з довжиною хвилі λ = 633 нм і потужністю P1 = 2,5 мВт утворилися коагуляційні центри і спостерігався нормальний лазерний ефект Гершеля. Але при тих же умовах і потужності P2 = 10 мВт при 77 K утворилися центри прихованого зображення і спостерігався позитивний лазерний ефект Гершеля.

The synthesis of new nanomaterials with designed functionalities have rapidly growing importance and many applications including energy conversion and storage, electronics, photonics, plasmonics, catalysis and biomedical engineering. This synthesis demands studying the nucleation and growth mechanisms of nanoparticles including new achievements in molecular chemistry, nanochemistry, physics of amorphous solids and solid state physics. In this work, we experimentally investigated the crystallization of amorphous silver clots at a temperature of 77 K on the surface of emulsion AgBr microcrystals extracted from the photo-layer SP-1 with a sensitivity of 6 units under the action of infrared laser radiation using a transmission electron microscope BS-613 Tesla with a resolution not worse than 4.5 Å. To obtain electron microscopic photographs, the method of collodion replicas was used. Replicas from emulsion AgBr microcrystals were not shaded by coal but were cooled with liquid nitrogen before and during photographing in an electron microscope. It is shown that an increase in the laser power and the amount of absorbed laser energy at 77 K leads to the formation of latent image centers. When the emulsion AgBr microcrystals were exposed for 300 s at 77 K by laser radiation with a wavelength of λ = 633 nm and a power of P1 = 2.5 mW, the coagulation centers were formed and the normal Herschel laser effect was observed. But under the same conditions and power of P2 = 10 mW and at 77 K, the latent image centers were formed and the positive Herschel laser effect was observed.