Optical and Electron Microscopy of Clusters of Nd3+:LaF3 Nanoparticles Synthesized by the HTMW Method

Physics of Wave Phenomena. 2023. Vol. 31. No. 3. P. 160–170.

G. O. Silaev, Krasheninnikov V., A. T. Shaidulin, Uvarov O., Orlovskaya E., Orlovskii Y., Yu. G. Vainer

Проведено сравнительное исследование размеров и пространственной структуры одиночных диэлектрических коллоидных наночастиц фторида лантана, допированного редкоземельными ионами неодима (Nd3+:LaF3), и их конгломератов в водном растворе. Наночастицы были синтезированы методом водного соосаждения с последующей гидротермальной микроволновой (ГТМВ) обработкой. Эксперименты проводились с использованием трех методов: просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ), трекинг-анализа наночастиц (АТН) и динамического рассеяния света (ДРС). Анализ полученных результатов показал, что в процессе синтеза образуется устойчивый коллоидный раствор наночастиц. Раствор состоит из одиночных наночастиц фторида лантана, имеющих узкое (10-30 нм) распределение по размерам, и нанокластеров, сформированных на их основе. Показано, что пространственная структура нанокластеров не может быть описана в терминах фрактальной модели, которая широко используется для описания кластеров, образующихся в коллоидных растворах наночастиц различной природы.

Ключевые слова: trajectory analysis, dynamic light scattering (DLS), динамическое рассеяние света (ДРС), анализ траекторий наночастиц (АТН), aqueous colloidal solutions of Nd3+: LaF3 nanocrystals, hydrothermal microwave (HTMW) treatment, colloidal clusters, Ultramicroscope, гидротермальный микроволновой (ГТМВ) синтез, коллоидные кластеры, Ультрамикроскоп, водные коллоидные растворы нанокристаллов Nd3+: LaF3