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J-GLOBAL ID：202002259927104495   整理番号：20A0837310

液体中のパルスレーザアブレーションにおけるナノ粒子生成に及ぼすパルス幅の影響:大規模原子シミュレーションからの洞察【JST・京大機械翻訳】

The effect of pulse duration on nanoparticle generation in pulsed laser ablation in liquids: insights from large-scale atomistic simulations

著者 (4件)： Shih Cheng-Yu (Department of Materials Science and Engineering, University of Virginia, 395 McCormick Road, Charlottesville, Virginia 22904-4745, USA. [e-mail]) ,  Shugaev Maxim V. ,  Wu Chengping ,  Zhigilei Leonid V.
資料名： Physical Chemistry Chemical Physics  (Physical Chemistry Chemical Physics)
巻： 22  号： 13  ページ： 7077-7099  発行年： 2020年 
JST資料番号： A0271C  ISSN： 1463-9076  CODEN： PPCPFQ  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 液体中のパルスレーザアブレーション(PLAL)による化学的に清浄なナノ粒子のコロイド溶液の生成は,工業的応用に影響を及ぼす研究分野に進化した。PLALの複雑さと多重スケールの性質は,ナノ粒子の生成に含まれる種々の過程を解明することを困難にし,照射パラメータに対するナノ粒子の収率とサイズ分布の依存性を確立する。大規模な原子論的シミュレーションは,超短(フェムト秒から数十ピコ秒)PLALの基本的な機構への重要な洞察をもたらし,実験的に観察された二峰性ナノ粒子サイズ分布の起源の妥当な説明を提供した。本論文では,原子論的シミュレーションを短い(数百ピコ秒からナノ秒)レーザパルスに拡張し,レーザアブレーションの初期動的段階におけるナノ粒子の発生の原因となる機構に及ぼすパルス幅の影響に焦点を当てた。アブレーション過程の異なる段階で作動する3つの異なるナノ粒子生成機構と,出現するキャビテーション気泡の異なる部分をシミュレーションで同定した。これらの機構は,(1)アブレーションプルームと水環境の間の界面における薄い過渡金属層の形成,(2)過渡的界面金属層上の小さなナノ粒子の核形成,成長および急速冷却/凝固,および(3)粒子間衝突と合体を通して高温環境で成長するナノ粒子の大きな集団の形成をもたらす。アブレーション過程の初期段階でのナノ粒子形成の3つの異なる機構の共存は,ナノ秒PLAL実験で一般的に観察される広いナノ粒子サイズ分布に関連することができる。低密度金属-水混合領域内の位置に対するナノ粒子冷却と凝固速度の強い依存性は,ナノ粒子サイズ分布の長期間の進展と,表面活性剤またはドーピング元素を液体環境に添加することによりナノ粒子成長をクエンチする能力に対して重要な意味を持つ。Copyright 2020 Royal Society of Chemistry All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： *ナノ粒子 ,  *パルス幅 ,  ピコ秒 ,  凝固速度 ,  レーザパルス ,  フェムト秒 ,  高速冷却 ,  *アブレーション ,  凝固 ,  核形成 ,  界面 ,  クエンチ ,  *レーザアブレーション ,  ナノ秒 ,  界面活性剤

分類 (2件)： コロイド化学一般  (CB11010C) ,  その他の光学的効果  (BM08040H)

タイトルに関連する用語 (7件)： 液体中 ,  パルスレーザアブレーション ,  粒子生成 ,  パルス幅 ,  大規模 ,  原子シミュレーション ,  洞察