Pulse-periodic laser action to create an ordered heterogeneous structure based on copper and zinc oxides

Abstract

Разработан метод импульсно-периодического лазерного воздействия для создания упорядоченной гетерогенной структуры CuO / ZnO. Осуществлялось импульсно-периодическое воздействие излучением CO2-слэб лазера ROFIN DC 010 на два типа образцов из латуни Л62: шлифованные и подвергнутые поверхностному травлению после шлифовки. Установлено, что при повышении мощности излучения в диапазоне 270...330 Вт плотность нановолокон возрастала, формировались более короткие и широкие нановолокна. Синтезированные нановолокна, укрепленные на подложке, имели длину ~0,5...3 мкм, диаметр ~40...90 нм. Поверхность Cu-Zn сплава, подвергнутая травлению имела четко различимую межзеренную границу с размером зерен в диапазоне ~40...100 мкм. Поверхность образцов после травления состояла из чистой меди. В результате оксидирования на границах зерен, размер которых уменьшается до ~20...30 мкм, наблюдался рост нановолокон ZnO. При увеличении времени оксидирования лазерным воздействием на воздухе, рост нановолокон ZnO становился более интенсивным. A method of pulse-periodic laser action has been developed to create an ordered heterogeneous structure of CuO / ZnO. The pulse-periodic irradiation of a CO2 slab ROFIN DC 010 laser into two types of brass samples L62: ground and surface etched after grinding was performed. It was found that when the beam power was increased in the range 270–330 W, the density of nanowires increased, shorter and wider nanowires formed. The synthesized nanowires reinforced on the substrate had a length of ~ 0.5–3 μm, a diameter of ~ 40–90 nm. The surface of the Cu-Zn alloy subjected to etching had a clearly discernable grain boundary with a grain size in the range of ~ 40–100 μm. The surface of the samples after etching consisted of pure copper. As a result of oxidation at the grain boundaries, whose size decreases to ~ 20–30 μm, growth of ZnO nanowires was observed. With an increase in the time of oxidation by laser exposure to air, the growth of ZnO nanowires became more intense