Выпуски

 / 

2006

 / 

Февраль

  

Обзоры актуальных проблем


Экстремальные процессы в кластерах при столкновении с твердой поверхностью


Институт спектроскопии РАН, ул. Физическая 5, Троицк, Москва, 108840, Российская Федерация

При столкновении больших высокоэнергетических кластеров с твердой поверхностью (число частиц в кластере N ≥ 102-106, энергия столкновения на частицу Ecol ≥ 10-103 эВ) на короткое время (≤ 50-500 фс) образуется среда, которая характеризуется чрезвычайно высокой температурой (≥ 104-105 К), плотностью (до 4-5 раз превышающей плотность твердого тела) и давлением (≥ 1-10 Мбар). Скорость нагрева кластера достигает значения 1015-1016 К с-1. В этих экстремальных условиях в кластере, а также в зоне столкновения индуцируются физико-химические процессы, которые не могут происходить в равновесных тепловых условиях. Представлен обзор исследований экстремальных процессов в кластерах (ионизация, эмиссия света и заряженных частиц, фрагментация, разрыв и образование химических связей, генерация микроударной волны, синтез ядер, бомбардировка поверхности), которые индуцируются в результате их сильного возбуждения при столкновении с поверхностью. Рассмотрены условия протекания указанных процессов и модели для их описания. Показано, что на характеристики этих процессов существенно влияют скорость, размер и состав кластеров, а также материал и температура поверхности. Проведено сравнение возбуждения кластеров при столкновении с поверхностью и сверхмощными ультракороткими лазерными импульсами. Обсуждаются применения рассматриваемых процессов на практике.

Текст: pdf
Войдите или зарегистрируйтесь чтобы получить доступ к полным текстам статей.
English fulltext is available at IOP
PACS: 34.50.−s, 36.40.−c, 43.25.Cb, 79.20.Rf, 81.15.−z (все)
DOI: 10.3367/UFNr.0176.200602a.0121
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2006/2/a/
Цитата: Макаров Г Н "Экстремальные процессы в кластерах при столкновении с твердой поверхностью" УФН 176 121–174 (2006)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

English citation: Makarov G N “Extreme processes in clusters impacting on a solid surfacePhys. Usp. 49 117–166 (2006); DOI: 10.1070/PU2006v049n02ABEH004666

Список литературы (492) Статьи, ссылающиеся на эту (39) Похожие статьи (20) ↓

  1. Г.Н. Макаров «Кластерная температура. Методы ее измерения и стабилизации» 178 337–376 (2008)
  2. Г.Н. Макаров «Лазерная ИК-фрагментация молекулярных кластеров: роль каналов ввода и релаксации энергии, влияние окружения, динамика фрагментации» 187 241–276 (2017)
  3. Б.М. Смирнов «Генерация кластерных пучков» 173 609–648 (2003)
  4. Г.Н. Макаров «Управление параметрами и составом молекулярных и кластерных пучков с помощью инфракрасных лазеров» 188 689–719 (2018)
  5. Г.Н. Макаров «Спектроскопия одиночных молекул и кластеров внутри нанокапелек гелия. Микроскопическое проявление сверхтекучести Не4» 174 225–257 (2004)
  6. Г.Н. Макаров «О возможности селекции молекул, внедренных в нанокапельки (кластеры) сверхтекучего гелия» 176 1155–1176 (2006)
  7. Б.М. Смирнов «Процессы в расширяющемся и конденсирующемся газе» 164 665–703 (1994)
  8. Г.Н. Макаров «Кинетические методы определения температуры кластеров и наночастиц в молекулярных пучках» 181 365–387 (2011)
  9. Г.Н. Макаров «Спектроскопия кластеров интенсивными импульсами вакуумного ультрафиолетового излучения лазеров на свободных электронах» 179 487–516 (2009)
  10. П.В. Каштанов, Б.М. Смирнов, Р. Хипплер «Магнетронная плазма и нанотехнология» 177 473–510 (2007)
  11. Г.Н. Макаров «Экспериментальные методы определения температуры и теплоты плавления кластеров и наночастиц» 180 185–207 (2010)
  12. Г.Н. Макаров «Исследования с интенсивными импульсными молекулярными пучками и потоками, взаимодействующими с твердой поверхностью» 173 913–940 (2003)
  13. Б.М. Смирнов «Кластерная плазма» 170 495–534 (2000)
  14. В.П. Крайнов, Б.М. Смирнов, М.Б. Смирнов «Фемтосекундное возбуждение кластерных пучков» 177 953–981 (2007)
  15. Г.Н. Макаров «Низкоэнергетические методы молекулярного лазерного разделения изотопов» 185 717–751 (2015)
  16. Г.Н. Макаров «Селективные процессы ИК-возбуждения и диссоциации молекул в газодинамически охлажденных струях и потоках» 175 41–84 (2005)
  17. В.П. Крайнов, М.Б. Смирнов «Эволюция больших кластеров под действием ультракороткого сверхмощного лазерного импульса» 170 969–990 (2000)
  18. А.В. Елецкий «Механические свойства углеродных наноструктур и материалов на их основе» 177 233–274 (2007)
  19. Б.М. Смирнов «Процессы с участием кластеров и малых частиц в буферном газе» 181 713–745 (2011)
  20. Б.М. Смирнов «Скейлинг в атомной и молекулярной физике» 171 1291–1315 (2001)

Список формируется автоматически.

© Успехи физических наук, 1918–2021
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение