Методом закалки расплава получены допированные цинк-фосфатные (ZP) стекла составов ZP:Ag:Au, ZP:Ag:Rb как без, так и с использованием дополнительной термообработки при Т = 500 ?С. В полученных стеклах наряду с серебряными наночастицами (НЧ) сформированы биметаллические НЧ AgAu и AgRb соответственно. Оценено соотношение компонент Ag и Au в НЧ AgAu. Использование Т-обработки при синтезе стекол состава ZP:Ag:Au привело к увеличению среднего размера НЧ – от ~4,5 до ~12,1 нм. При этом увеличился как минимальный размер НЧ, так и доля более крупных НЧ с размерами ?15 нм. Т-обработка при изготовлении образца состава ZP:Ag:Rb не привела к заметному изменению среднего размера НЧ, который сохранился в пределах 4,5…4,7 нм. Однако в размерном распределении увеличилась доля более крупных НЧ с размером до 20 нм. Получено 3,5-кратное усиление интенсивности излучения неодима на длине волны 1060 нм, возбужденного излучением с длиной волны ?excit = 525 нм в образце состава ZP:Ag:Au:Nd по сравнению с образцом стекла без плазмонных металлов. Установлена определяющая роль субнанометровых нанокластеров (НК) и НЧ составов Ag и AgAu в наблюдаемом усилении интенсивности излучения Nd при возбуждении длиной волны ?excit = 525 нм. Использование Т-обработки при синтезе стекла состава ZP:Ag:Au:Nd привело к трансформации НК в НЧ серебра, результатом которой стало понижение усиления интенсивности излучения Nd3+ по сравнению с образцом без термообработки. При возбуждении ионов Nd3+ излучением с длиной волны ?excit = 785 нм, далекойот возбуждения LSPR в частицах Ag и AgAu, выполненная при синтезе образца состава ZP:Ag:Au:Nd Т-обработка не сказалась заметно на интенсивности линии излучения Nd3+, что свидетельствует об отсутствии кластеризации ионов неодима при используемых повышенных температурах и длительности постобработки.
Василий Валерьевич Срабионян – кандидат физико-математических наук, доцент, кафедра теоретической и вычислительной физики, физический факультет, Южный федеральный университет (ЮФУ), Ростов-на-Дону, Россия
Максим Павлович Ветчинников – ассистент, кандидат химических наук, кафедра химической технологии стекла и ситаллов, факультет технологии неорганических веществ и высокотемпературных материалов, Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева (РХТУ им. Д. И. Менделеева), Москва, Россия
Вениамин Александрович Дурыманов – кандидат физико-математических наук, стажер-исследователь, кафедра теоретической и вычислительной физики, физический факультет, Южный федеральный университет (ЮФУ), Ростов-на-Дону, Россия
Иван Алексеевич Викленко – аспирант, кафедра теоретической и вычислительной физики, физический факультет, Южный федеральный университет (ЮФУ), Ростов-на-Дону, Россия
Дарья Сергеевна Рубаник – аспирант, кафедра теоретической и вычислительной физики, физический факультет, Южный федеральный университет (ЮФУ), Ростов-на-Дону, Россия
Илья Владимирович Панков – кандидат химических наук, ведущий инженер, лаборатория просвечивающей электронной микроскопии, Южный федеральный университет (ЮФУ), Ростов-на-Дону, Россия
Леон Александрович Авакян – доктор физико-математических наук, профессор, кафедра теоретической и вычислительной физики, физический факультет, Южный федеральный университет (ЮФУ), Ростов-на-Дону, Россия
Георгий Юрьевич Шахгильдян – кандидат химических наук, доцент, кафедра химической технологии стекла и ситаллов, факультет технологии неорганических веществ и высокотемпературных материалов, Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева (РХТУ им. Д. И. Менделеева), Москва, Россия
Владимир Николаевич Сигаев – доктор химических наук, профессор, заведующий кафедрой химической технологии стекла и ситаллов, руководитель лаборатории оптической памяти на стекле, Российский химико-технологический университет им. Д. И. Менделеева (РХТУ им. Д. И. Менделеева), Москва, Россия
Лусеген Арменакович Бугаев – доктор физико-математических наук, профессор, заведующий кафедрой теоретической и вычислительной физики, физический факультет, Южный федеральный университет (ЮФУ), Ростов-на-Дону, Россия
1. Liu J.-H., Wang A.-Q., Chi Y.-S., et al. Synergistic effect in an Au-Ag alloy nanocatalyst: CO oxidation // J. Phys. Chem. B. 2005. V. 109, No. 1. P. 40 – 43.
2. Menezes W. G., Zielasek V., Dzhardimalieva G. I., et al. Synthesis of stable AuAg bimetallic nanoparticles encapsulated by diblock copolymer micelles // Nanoscale. 2012. V. 4, No. 5. P. 1658 – 1664.
3. Feng L., Gao G., Huang P., et al. Optical properties and catalytic activity of bimetallic gold-silver nanoparticles // Nano Biomed. Eng. 2010. V. 2, No. 4. P. 258 – 267.
4. De la Escosura-Muniz A., Maltez-da Costa M., Merkoci A. Controlling the electrochemical deposition of silver onto gold nanoparticles: Reducing interferences and increasing the sensitivity of magnetoimmuno assays // Biosens. Bioelectron. 2009. V. 24, No. 8. P. 2475 – 2482.
5. Intartaglia R., Das G., Bagga K., et al. Laser synthesis of ligand-free bimetallic nanoparticles for plasmonic applications // Phys. Chem. Chem. Phys. 2013. V. 15, No. 9. P. 3075 – 3082.
6. Nene A., Antarnusa G., Dulta K., et al. Au–Ag bimetallic nanoparticles: Synthesis, structure, and application in sensing // ChemPhysMater. Elsevier B.V., 2025. No. January.
7. Srinoi P., Chen Y.-T., Vittur V., et al. Bimetallic nanoparticles: enhanced magnetic and optical properties for emerging biological applications // Appl. Sci. 2018. V. 8, No. 7. P. 1106.
8. Seifert G., Stalmashonak A., Hofmeister H., et al. Laser-induced, polarization dependent shape transformation of Au/Ag nanoparticles in glass // Nanoscale Res. Lett. 2009. V. 4, No. 11. P. 1380 – 1383.
9. Liu B., Januar M., Cheng J.-C., et al. Feasibility of using bimetallic Au–Ag nanoparticles for organic light-emitting devices // Nanoscale. 2021. V. 13, No. 28. P. 12164 – 12176.
10. Danmallam I. M., Ghoshal S. K., Ariffin R., et al. Europium luminescence in silver and gold nanoparticles co-embedded phosphate glasses: Judd–Ofelt calculation // Opt. Mater. (Amst). 2020. V. 105. P. 109889.
11. Srabionyan V. V., Vetchinnikov M. P., Rubanik D. S., et al. Local electric field enhancement in the vicinity of aggregates of Ag, Au, Rb containing nanoparticles in oxide glasses // J. Non. Cryst. Solids. 2024. V. 631. P. 122927.
12. Heinz M., Srabionyan V. V., Avakyan L. A., et al. Formation of bimetallic gold-silver nanoparticles in glass by UV laser irradiation // J. Alloys Compd. 2018. V. 767. P. 1253 – 1263.
13. Garcia M. A. Surface plasmons in metallic nanoparticles: fundamentals and applications // J. Phys. D. Appl. Phys. IOP Publishing, 2011. V. 44, No. 28. P. 283001.
14. Hoppe U., Walter G., Kranold R., et al. Structural specifics of phosphate glasses probed by diffraction methods: a review // J. Non. Cryst. Solids. 2000. V. 263–264. P. 29 – 47.
15. Konidakis I., Karagiannaki A., Stratakis E. Advanced composite glasses with metallic, perovskite, and two-dimensional nanocrystals for optoelectronic and photonic applications // Nanoscale. 2022. V. 14, No. 8. P. 2966 – 2989.
16. Jimenez J. A. Photoluminescence of Sm3+ ions in Au-doped plasmonic and dichroic phosphate glass // Eur. Phys. J. D. 2023. V. 77, No. 6. P. 124.
17. Jimenez J. A., Smith S. Gold-assisted enhancement of the luminescence of Mn2+ ions induced by silicon in phosphate glass // Phys. Lett. A. 2020. V. 384, No. 30. P. 126776.
18. Wei Y., Ebendorff-Heidepriem H., Zhao J. (Tim). Recent advances in hybrid optical materials: integrating nanoparticles within a glass matrix // Adv. Opt. Mater. 2019. V. 7, No. 21. P. 1900702.
19. Srabionyan V. V., Heinz M., Kaptelinin S. Y., et al. Effect of thermal post-treatment on surface plasmon resonance characteristics of gold nanoparticles formed in glass by UV laser irradiation // J. Alloys Compd. 2019. V. 803. P. 354 – 363.
20. Shakhgildyan G., Avakyan L., Ziyatdinova M., et al. Tuning the plasmon resonance of gold nanoparticles in phase-separated glass via the local refractive index change // J. Non. Cryst. Solids. 2021. V. 566. P. 120893.
21. Petit Y., Danto S., Guerineau T., et al. On the femtosecond laser-induced photochemistry in silver-containing oxide glasses: mechanisms, related optical and physico-chemical properties, and technological applications // Adv. Opt. Technol. 2018. V. 7, No. 5. P. 291 – 309.
22. Masai H., Onodera Y., Kohara S., et al. Correlation between structures and physical properties of binary ZnO–P2O5 glasses // Phys. Status Solidi. 2020. V. 257, No. 11. P. 2000186.
23. Belharouak I., Parent C., Tanguy B., et al. Silver aggregates in photoluminescent phosphate glasses of the Ag2O–ZnO–P2O5 system // J. Non. Cryst. Solids. 1999. V. 244, No. 2–3. P. 238 – 249.
24. Lipat’ev A. S., Shakhgil’dyan G. Y., Lipat’eva T. O., et al. Formation of luminescent and birefringent microregions in phosphate glass containing silver // Glass Ceram. 2016. V. 73, No. 7–8. P. 277 – 282.
25. Bhatia P., Verma S. S. Enhancement of LSPR properties of temperature-dependent gold nanoparticles // Mater. Today Proc. 2023. V. 78. P. 871 – 876.
26. Stetsenko M. O., Rudenko S. P., Maksimenko L. S., et al. Optical properties of gold nanoparticle assemblies on a glass surface // Nanoscale Res. Lett. 2017. V. 12, No. 1. P. 348.
27. Vetchinnikov M. P., Srabionyan V. V., Zinina E. M., et al. Local atomic structure and optical properties of zinc-phosphate glasses single-doped with Ag, Au, Rb, Nd and Er // J. Non. Cryst. Solids. Elsevier B.V., 2024. V. 646, No. October. P. 123250.
28. Marquestaut N., Petit Y., Royon A., et al. Three-dimensional silver nanoparticle formation using femtosecond laser irradiation in phosphate glasses: analogy with photography // Adv. Funct. Mater. 2014. V. 24, No. 37. P. 5824 – 5832.
29. Durymanov V. A., Vetchinnikov M. P., Srabionyan V. V., et al. Local structure and spectroscopic properties of zinc-phosphate glasses doped with Nd3+ ions // Opt. Mater. (Amst). Elsevier B.V., 2025. V. 168, No. July. P. 117387.
Статью можно приобрести
в электронном виде!
PDF формат
700 руб
DOI: 10.14489/glc.2026.01.pp.003-013
Тип статьи:
Научная статья
Оформить заявку
