Magnetron deposition of a-C:ND coatings by nanodiamond transfer: pulse number impact on aggregation and graphitization

Streletskiy, Oleg A.; Zavidovskiy, Ilya A.; Sychev, V. V.; Дудин, А. А.; Savinov, S. Yu.; Pavlikov, A. V.

doi:10.1007/s00339-021-05229-7

Cited by 5 publications

(12 citation statements)

References 46 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Для пленок, содержащих sp 2 -и sp 3 -углерод, увеличение или уменьшение соотношения интенсивности данных линий соответствует возрастанию или снижению доли sp 2 -гибридизованных атомов углерода по отношению к sp 3 -гибридизованному углероду в структуре пленки [39]. В настоящей работе для оценки соотношения пиков использовался метод трех гауссиан [40,41]. В рамках данного описания наиболее интенсивный пик 1s → π * перехода фиттируется одной гауссовой линией, не учитывающей его ассиметричный характер.…”

Section: схпээunclassified

“…Хайдаров, О.А. Стрелецкий связанных с примесями, приводит к существенной погрешности в определении соотношения sp 2 /sp 3 -углерода при помощи СХПЭЭ [41]. В то же время, данный метод представляется авторам более подходящим для анализа sp 2 /sp 3 -соотношения исследуемых покрытий по сравнению с разложением C1s-линии спектра рентгеновских фотоэлектронов (РФЭ), часто применяющимся для анализа углеродных материалов [43].…”

Section: схпээunclassified

See 1 more Smart Citation

Унимодальное и бимодальное распределение серебряных наночастиц в a-C : Ag-структурах с различным соотношением sp-=SUP=-2-=/SUP=-/sp-=SUP=-3-=/SUP=--углерода, изготовленных методом низкоэнергетического ионно-ассистированного импульсно-плазменного осаждения

Завидовский¹,

Хайдаров²,

Стрелецкий³

2022

Физика Твердого Тела

View full text Add to dashboard Cite

Представлены результаты исследования аморфных углеродных покрытий с инкапсулированными серебряными наночастицами (a-C : Ag). Методом просвечивающей электронной микроскопии показано, что введение низкоэнергетического (100-300 eV) ионного ассистирования в процесс импульсно-плазменного осаждения может в различных случаях привести как к унимодальному, так и к бимодальному распределению серебряных включений по размерам. Установлено, что характер распределения определяется мощностью импульсно-плазменного источника. Рассмотрено влияние вариации потока осаждающихся частиц на процесс ионно-индуцированной поверхностной диффузии на поверхности покрытий. Показано, что данный процесс в совокупности с ионно-индуцированным формированием центров зародышеобразования оказывает влияние на характер распределения серебряных включений по размерам. С помощью спектроскопии характеристических потерь энергии электронов установлено, что изменение поверхностной концентрации серебряных наночастиц коррелирует с соотношением sp2- и sp3-гибридизованных атомов углерода. Ключевые слова:импульсно-плазменное напыление; ионная стимуляция; углерод-серебряный композит; бимодальное распределение частиц; соотношение sp2- и sp3-гибридизованного углерода.

show abstract

Section: схпээunclassified

Унимодальное и бимодальное распределение серебряных наночастиц в a-C : Ag-структурах с различным соотношением sp-=SUP=-2-=/SUP=-/sp-=SUP=-3-=/SUP=--углерода, изготовленных методом низкоэнергетического ионно-ассистированного импульсно-плазменного осаждения

Завидовский¹,

Хайдаров²,

Стрелецкий³

2022

Физика Твердого Тела

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Стоит отметить, что как PVD-(физическое осаждение из газовой фазы), так и CVD-процесс позволяет в ходе одноэтапного технологического процесса формировать структуры, содержащие наноалмазную и аморфную фазы (a-C : ND-структуры), свойства которых в существенной степени изменяются при вариации параметров осаждения [13][14][15][16]. В [15] показано, что наноалмазы, инкапсулированные в матрицу аморфного углерода, возможно формировать путем магнетронного распыления наноалмазной мишени. В то же время, согласно [15], из-за воздействия плазмы на мишень свойства таких покрытий существенно зависят от времени осаждения.…”

Section: Introductionunclassified

“…В [15] показано, что наноалмазы, инкапсулированные в матрицу аморфного углерода, возможно формировать путем магнетронного распыления наноалмазной мишени. В то же время, согласно [15], из-за воздействия плазмы на мишень свойства таких покрытий существенно зависят от времени осаждения. Это затрудняет создание покрытий с желаемыми параметрами и толщиной при помощи PVD-методик.…”

Section: Introductionunclassified

Полученные плазменно-химическим осаждением a-C : ND покрытия: взаимосвязь эмиссионных свойств и фазового состава

Завидовский¹,

Стрелецкий²,

Татаринцев³

et al. 2023

Физика Твердого Тела

View full text Add to dashboard Cite

The coatings comprised of the nanodiamond-based and amorphous-carbon-based phases (a-C:ND coatings) are investigated. The a-C:ND coatings were synthesized by chemical vapor deposition in the arc discharge plasma (by plasma chemical deposition) at various concentrations of Ar/H2/CH4. Raman spectroscopy showed that, apart from the diamond substructure, studied coatings contain amorphous-carbon-based and polyene-based phases, while diamond phase is passivated by hydrogen to different degrees. The interplay between the deposition parameters and materials' structure is analysed. It was shown that the ordering of the amorphous substructure and the formation of the phase boundaries affect the electron transport and secondary electron emission properties. The subject of the investigation of the true secondary electron spectra for the analysis of the nanostructured carbon materials is analysed. It was shown that the change of the polyene fraction in the structure of the samples leads to the variation of the ratio of field emission and thermionic emission. The influence of the structure and phase composition of the samples on their electron emission properties is investigated. In particular, their effect on the turn on-field, which value varied in the 9-18 V/μm range for the studied samples, is analysed.

show abstract

“…In its turn, the Coulomb repulsion of the charged NDs during their transfer to the substrate resulted in the dispersion of detonation nanodiamond particles embedded into the sp 3 -rich amorphous carbon film. As a result, a-C:ND coatings with uniformly distributed DND inclusions were produced by using magnetron sputtering of nanodiamond powder [6]. This technique ensuring uniform dispersion of DND inclusions in a matrix may be beneficial for a number of applications.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Amorphous Carbon Films with Embedded Well-Dispersed Nanodiamonds: Plasmon-Enhanced Analysis and Possible Antimicrobial Applications

et al. 2022

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

An amorphous carbon film with embedded detonation nanodiamond (DND) particles (a-C:ND) was produced by magnetron sputtering of nanodiamond powder. An Ag film was deposited on the carbon structure by radiofrequency magnetron sputtering. The silver film was irradiated with a 150 eV Ar+ to form plasmonic-active nanoparticles (NP) on the surface of the a-C:ND. The structure of the obtained a-C:ND and a-C:ND/Ag structures were studied by scanning and transmission electron microscopy, electron energy-loss spectroscopy, UV–Visible absorption spectroscopy, Raman spectroscopy, and fluorescence lifetime imaging at two-photon excitation. The analysis revealed 76% of sp3-carbon and a good dispersion of diamond nanoparticles in the a-C. Surface-enhanced Raman scattering (SERS) was applied to investigate the a-C:ND/Ag structure, allowing for the observation of SERS from the sp2-carbon species and the absence of significant a-C:ND damage after Ar+ irradiation of the Ag overlayer. A plasmonic-metal-enhanced luminescence was observed at one- and two-photon excitations, revealing a two- to five-fold intensity increase. The activity of the used DNDs was tested using the agar diffusion method and observed against the bacteria of Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus, and Escherichia coli and the fungi of Aspergillus niger, Aspergillus fumigatus, and the yeast of Candida albicans, showing DND activity against all the test strains of fungi.

show abstract

Magnetron deposition of a-C:ND coatings by nanodiamond transfer: pulse number impact on aggregation and graphitization

Cited by 5 publications

References 46 publications

Полученные плазменно-химическим осаждением a-C : ND покрытия: взаимосвязь эмиссионных свойств и фазового состава

Amorphous Carbon Films with Embedded Well-Dispersed Nanodiamonds: Plasmon-Enhanced Analysis and Possible Antimicrobial Applications

Contact Info

Product

Resources

About