phmathВестник Государственного университета просвещения. Серия: Физика-МатематикаBulletin of Federal State University of Education. Series: Physics and Mathematics2949-50832949-5067Federal State University of Education10.18384/2310-7251-2022-1-41-51phmath-103Research ArticleФИЗИКАPHYSICSДиспергация металлических наноплёнок при лазерном сканированииDispersion of metal nanofilms during laser scanningКулешовП. С.KuleshovP.

Павел Сергеевич Кулешов, кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник, преподаватель

кафедра общей физики

111116

ул. Авиамоторная, д. 2

Москва

141700

Институтский пер., д. 9

Московская обл.

г. Долгопрудный

Pavel Sergeevich Kuleshov, Candidate of Physical and Mathematical Sciences, Senior Researcher, teacher

Department of General Physics

111116

ulitsa Aviamotornaya 2

Moscow

141700

Institutskii pereulok 9

Moscow Region

Dolgoprudny

KuleshovPS@yandex.ruКузнецовМ. М.KuznetsovM.

Михаил Михайлович Кузнецов, доктор физико-математических наук, доцент, профессор кафедры

кафедра теоретической физики

141700

ул. Веры Волошиной, д. 24

Московская обл.

г. Мытищи

Mikhail Mikhailovich Kuznetsov, Doctor of Physical and Mathematical Sciences, Associate Professor, Professor of the Department

Department of Theoretical Physics

141014

ulitsa Very Voloshinoi 24

Moscow Region

Mytishchi

Kuznets-omn@yandex.ruКулешоваЮ. Д.KuleshovaYu.

Юлия Дмитриевна Кулешова, кандидат физико-математических наук, доцент

кафедра высшей алгебры, элементарной математики и методики преподавания математики

141014

ул. Веры Волошиной, д. 24

Московская обл.

г. Мытищи

Yulia Dmitrievna Kuleshova, Candidate of Physical and Mathematical Sciences, Associate Professor

Department of Higher Algebra, Elementary Mathematics and Methods of Teaching Mathematics

141014

ulitsa Very Voloshinoi 24

Moscow Region

Mytishchi

yuliaybogdanova@mail.ruЦентральный институт авиационного моторостроения имени П. И. Баранова; Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)РоссияCentral Institute of Aviation Motors; Moscow Institute of Physics and TechnologyRussian FederationМосковский государственный областной университетРоссияMoscow Region State UniversityRussian Federation202226052022014151Copyright © Кулешов П.С., Кузнецов М.М., Кулешова Ю.Д., 20222022Кулешов П.С., Кузнецов М.М., Кулешова Ю.Д.Kuleshov P., Kuznetsov M., Kuleshova Y.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.physmathmgou.ru/jour/article/view/103

   Целью работы является валидация предлагаемого механизма резонансной диспергации для «мелкой» и «глубокой» жидкости на экспериментальных результатах по лазерной абляции металлических наноплёнок, опубликованных в печати.   Процедура и методы. В работе применялся аналитический метод исследования. Использовались методы волновой физики и теории резонансной диспергации.   Результаты. В результате расчётов получены оценки наиболее вероятных размеров фрагментов диспергации и дисперсий их распределений по размерам, которые удовлетворительно объясняют экспериментальные данные.   Теоретическая и/или практическая значимость. Описанный механизм диспергации позволяет продвинуться в изучении некоторых режимов лазерной абляции, что имеет как теоретический, так и практический интерес.

   Aim. The purpose of the work is to validate the proposed mechanism of resonance dispersion for a "fine" and "deep" liquid by using the experimental results on laser ablation of metallic nanofilms published in the literature.   Methodology. An analytical research method is used in the work, as well as the methods of wave physics and the theory of resonance dispersion.   Results. As a result of the calculations, estimates of the most probable sizes of dispersion fragments and variances of their size distributions are obtained, which satisfactorily explain the experimental data.   Research implications. The described dispersion mechanism makes it possible to advance in the study of some laser ablation regimes, which is of both theoretical and practical interest.

наночастицынанопленкилазерсканированиедиспергациядисперсияраспределениеабляцияnanoparticlesnanofilmslaserscanningdispersionvariancedistributionablationReferencesПолучение наночастиц из тонких пленок серебра при воздействии лазерных импульсов в воздухе / А. А. Настулявичус [и др.] – Квантовая электроника. – 2018. – Т. 48. – № 3. – С. 251-254.Obtaining nanoparticles from thin silver films under the influence of laser pulses in the air / A. A. Nastulyavichus [et al.] – Quantum electronics. – 2018. – Vol. 48. – No. 3. – Pp. 251-254.Nanosecond-laser plasma-mediated generation of coloidal solutions from silver films of variable thickness coloidal optical density versus pre-determined ablated mass / A. A. Nastulavichus [et al.] // Optics and laser technology. 2019. Vol. 111. P. 75-80 DOI: 10.1016/j.optlastec.2018.09.038Nanosecond-laser plasma-mediated generation of coloidal solutions from silver films of variable thickness coloidal optical density versus pre-determined ablated mass / A. A. Nastulavichus [et al.] // Optics and laser technology. 2019. Vol. 111. P. 75-80 DOI: 10.1016/j.optlastec.2018.09.038Гидродинамическая неустойчивость и самоорганизация субмикронного рельефа поверхности металлов при фемтосекундном лазерном облучении в жидкости / А. А. Ионин [и др.] // Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. – 2017. – Т. 106. – № 3-4. DOI: 10.7868/S0370274X17160123Hydrodynamic instability and self-organization of the submicron relief of the metal surface under femtosecond laser irradiation in a liquid / A. A. Ionin [et al.] // Letters to the Journal of Experimental and Theoretical Physics. – 2017. – Vol. 106. – No. 3-4. DOI: 10.7868/S0370274X17160123Diffusion combustion of n-decane with unpassivated aluminum nanoparticles additives: Аnalysis of mechanism and numerical simulation / A. M. Savel`ev [et al.] // Combustion and Flame. 2022. Vol. 236. P. 111761. DOI: 10.1016/j.combustflame.2021.111761Diffusion combustion of n-decane with unpassivated aluminum nanoparticles additives: Аnalysis of mechanism and numerical simulation / A. M. Savel`ev [et al.] // Combustion and Flame. 2022. Vol. 236. P. 111761. DOI: 10.1016/j.combustflame.2021.111761Физические Величины: справочник / под ред. И. С. Григорьева, Е. З. Мейлихова. – М.: Энергоатомиздат, 1991. – 1232 с.Physical Quantities: handbook / edited by I. S. Grigoriev, E. Z. Meilikhova. – M.: Energoatomizdat, 1991. – 1232 p.Brullo J., Egry I. Surface tension of nickel, copper, iron and their binary alloys. In: Journal of Materials Science, 2005, Vol. 40, Iss. 9-10, pp. 2213-2216 DOI: 10.1007/s10853-005-1935-6Brullo J., Egry I. Surface tension of nickel, copper, iron and their binary alloys. In: Journal of Materials Science, 2005, Vol. 40, Iss. 9-10, pp. 2213-2216 DOI: 10.1007/s10853-005-1935-6Density, thermal expansion of stainless steel and interfacial properties of UO<sub>2</sub>-stainless steel above 1690 K // Journal of Nuclear Materials. 1979.Vol. 82. Iss. 1. P. 172-178 DOI: 10.1016/0022-3115(79)90050-3Density, thermal expansion of stainless steel and interfacial properties of UO<sub>2</sub>-stainless steel above 1690 K // Journal of Nuclear Materials. 1979.Vol. 82. Iss. 1. P. 172-178 DOI: 10.1016/0022-3115(79)90050-3Кулешов П. С. О диспергировании наночастиц алюминия / П. С. Кулешов // Горение и Взрыв. – 2019. – Т. 12. – № 3. – С. 117-126. DOI: 10.30826/CE19120313Kuleshov P. S. On dispersion of aluminum nanoparticles / P. S. Kuleshov // Gorenje i Explosion. – 2019. – Vol. 12. – No. 3. – pp. 117-126. DOI: 10.30826/CE19120313Кулешов, П. С. Распределение кластеров алюминия и их воспламенение в воздухе при диспергации наночастиц алюминия в ударной волне / П. С. Кулешов, В. Д. Кобцев // Физика горения и взрыва. – 2020. Т. 56. – № 5. – С. 80-90 DOI: 10.15372/FGV20200508Kuleshov, P. S. Distribution of aluminum clusters and their ignition in air during dispersion of aluminum nanoparticles in a shock wave / P. S. Kuleshov, V. D. Kobtsev // Physics of gorenje i explosion. – 2020. Vol. 56. – No. 5. – pp. 80-90 DOI: 10.15372/FGV20200508Ландау Л. Д. Теоретическая физика. – Т. 6: Гидродинамика / Л. Д. Ландау, Ю. М. Лифшиц. – Москва: Изд-во "Наука", 1986. – 738 с.Landau L. D., Lifshits Je. M. Teoreticheskaja fizika. Vol. 6. Gidrodinamika [Theoretical Physics. Vol. 6. Hydrodynamics]. Moskow. Nauka Publ., 1986. 738 p.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.