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Erschienen in: Journal of Materials Science 16/2009

01.08.2009

Control of morphology in inert-gas condensation of metal oxide nanoparticles

verfasst von: Wesley O. Gordon, John R. Morris, Brian M. Tissue

Erschienen in: Journal of Materials Science | Ausgabe 16/2009

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Abstract

We report preparation conditions to obtain different morphologies of as-deposited refractory metal-oxide nanoparticles using inert-gas condensation with CO2 laser heating. The micrometer-scale morphology of the nanoparticles depends on the specific metal oxide, the buffer gas composition and pressure, and the target-to-substrate distance. These parameters control the extent to which a plume of nonagglomerated nanoparticles can reach a deposition substrate. Buffer gas pressure has the largest influence for a given material, with lower pressures producing a dense columnar morphology and higher pressures resulting in an open networked morphology. An estimate based on the geometry of the gas-phase plume and experimental results for Y2O3 nanoparticles produced in 4 Torr N2 gives a critical concentration of tens of nanoparticles per μm3 for the transition of agglomerates versus isolated nanoparticles reaching a deposition substrate.

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Literatur
1.
Zurück zum Zitat Fissan H, Kennedy MK, Krinke TJ, Kruis FE (2003) J Nanopart Res 5:299CrossRef Fissan H, Kennedy MK, Krinke TJ, Kruis FE (2003) J Nanopart Res 5:299CrossRef
7.
Zurück zum Zitat Timofeeva EV, Gavrilov AN, McCloskey JM, Tolmachev YV, Sprunt S, Lopatina LM, Selinger JV (2007) Phys Rev E 76:061203CrossRef Timofeeva EV, Gavrilov AN, McCloskey JM, Tolmachev YV, Sprunt S, Lopatina LM, Selinger JV (2007) Phys Rev E 76:061203CrossRef
8.
9.
Zurück zum Zitat Sirbuly DJ, Law M, Pauzauskie P, Yan HQ, Maslov AV, Knutsen K, Ning CZ, Saykally RJ, Yang PD (2005) Proc Natl Acad Sci USA 102:7800CrossRef Sirbuly DJ, Law M, Pauzauskie P, Yan HQ, Maslov AV, Knutsen K, Ning CZ, Saykally RJ, Yang PD (2005) Proc Natl Acad Sci USA 102:7800CrossRef
10.
Zurück zum Zitat Shen YZ, Friend CS, Jiang Y, Jakubczyk D, Swiatkiewicz J, Prasad PN (2000) J Phys Chem B 104:7577CrossRef Shen YZ, Friend CS, Jiang Y, Jakubczyk D, Swiatkiewicz J, Prasad PN (2000) J Phys Chem B 104:7577CrossRef
12.
Zurück zum Zitat Liu Q, Cui ZM, Ma Z, Bian SW, Song WG, Wan LJ (2007) Nanotechnology 18:385605CrossRef Liu Q, Cui ZM, Ma Z, Bian SW, Song WG, Wan LJ (2007) Nanotechnology 18:385605CrossRef
13.
Zurück zum Zitat Lucas E, Decker S, Khaleel A, Seitz A, Fultz S, Ponce A, Li WF, Carnes C, Klabunde KJ (2001) Chemistry 7:2505CrossRef Lucas E, Decker S, Khaleel A, Seitz A, Fultz S, Ponce A, Li WF, Carnes C, Klabunde KJ (2001) Chemistry 7:2505CrossRef
14.
Zurück zum Zitat Xagas AP, Androulaki E, Hiskia A, Falaras P (1999) Thin Solid Films 357:173CrossRef Xagas AP, Androulaki E, Hiskia A, Falaras P (1999) Thin Solid Films 357:173CrossRef
15.
Zurück zum Zitat Chan CK, Peng HL, Liu G, McIlwrath K, Zhang XF, Huggins RA, Cui Y (2008) Nat Nanotechnol 3:31CrossRef Chan CK, Peng HL, Liu G, McIlwrath K, Zhang XF, Huggins RA, Cui Y (2008) Nat Nanotechnol 3:31CrossRef
18.
Zurück zum Zitat Adams DM, Brus L, Chidsey CED, Creager S, Creutz C, Kagan CR, Kamat PV, Lieberman M, Lindsay S, Marcus RA, Metzger RM, Michel-Beyerle ME, Miller JR, Newton MD, Rolison DR, Sankey O, Schanze KS, Yardley J, Zhu XY (2003) J Phys Chem B 107:6668CrossRef Adams DM, Brus L, Chidsey CED, Creager S, Creutz C, Kagan CR, Kamat PV, Lieberman M, Lindsay S, Marcus RA, Metzger RM, Michel-Beyerle ME, Miller JR, Newton MD, Rolison DR, Sankey O, Schanze KS, Yardley J, Zhu XY (2003) J Phys Chem B 107:6668CrossRef
19.
Zurück zum Zitat Ostraat ML, Blauwe JWD, Green ML, Bell LD, Atwater HA, Flagan RC (2001) J Electrochem Soc 148:G265CrossRef Ostraat ML, Blauwe JWD, Green ML, Bell LD, Atwater HA, Flagan RC (2001) J Electrochem Soc 148:G265CrossRef
22.
23.
Zurück zum Zitat Kang M, Kim H, Han BW, Suh J, Park J, Choi M (2004) Microelectron Eng 71:229CrossRef Kang M, Kim H, Han BW, Suh J, Park J, Choi M (2004) Microelectron Eng 71:229CrossRef
24.
Zurück zum Zitat Krinke TJ, Deppert K, Magnusson MH, Fissan H (2002) Part Part Syst Charact 19:321CrossRef Krinke TJ, Deppert K, Magnusson MH, Fissan H (2002) Part Part Syst Charact 19:321CrossRef
26.
Zurück zum Zitat Cimalla V, Stubenrauch M, Weise F, Fischer M, Tonisch K, Hoffmann M, Ambacher O (2007) Appl Phys Lett 90:101504CrossRef Cimalla V, Stubenrauch M, Weise F, Fischer M, Tonisch K, Hoffmann M, Ambacher O (2007) Appl Phys Lett 90:101504CrossRef
27.
Zurück zum Zitat Klabunde KJ (2001) In: Klabunde KJ (ed) Nanoscale materials in chemistry. Wiley-Interscience, New York, p 1CrossRef Klabunde KJ (2001) In: Klabunde KJ (ed) Nanoscale materials in chemistry. Wiley-Interscience, New York, p 1CrossRef
31.
Zurück zum Zitat Kennedy MK, Kruis FE, Fissan H, Mehta BR, Stappert S, Dumpich G (2003) J Appl Phys 93:551CrossRef Kennedy MK, Kruis FE, Fissan H, Mehta BR, Stappert S, Dumpich G (2003) J Appl Phys 93:551CrossRef
33.
Zurück zum Zitat Masanori T, Sawai S, Sengoku M, Kato M, Masumoto Y (2000) J Appl Phys 87:8535CrossRef Masanori T, Sawai S, Sengoku M, Kato M, Masumoto Y (2000) J Appl Phys 87:8535CrossRef
34.
Zurück zum Zitat El-Shall MS, Abdelsayed V, Pithawalla YN, Alsharach E, Deevi SC (2003) J Phys Chem B 107:2282CrossRef El-Shall MS, Abdelsayed V, Pithawalla YN, Alsharach E, Deevi SC (2003) J Phys Chem B 107:2282CrossRef
38.
Zurück zum Zitat Pithawalla YB, Deevi SC, El-Shall MS (2002) Mater Sci Eng A A329–A331:92CrossRef Pithawalla YB, Deevi SC, El-Shall MS (2002) Mater Sci Eng A A329–A331:92CrossRef
41.
42.
45.
46.
Zurück zum Zitat Krinke TJ, Deppert K, Magnusson MH, Schmidt F, Fissan H (2002) J Aerosol Sci 33:1341CrossRef Krinke TJ, Deppert K, Magnusson MH, Schmidt F, Fissan H (2002) J Aerosol Sci 33:1341CrossRef
49.
52.
53.
Zurück zum Zitat Pereira A, Cultrera L, Dima A, Susu M, Perrone A, Du HL, Volkov AO, Cutting R, Datta PK (2006) Thin Solid Films 497:142CrossRef Pereira A, Cultrera L, Dima A, Susu M, Perrone A, Du HL, Volkov AO, Cutting R, Datta PK (2006) Thin Solid Films 497:142CrossRef
56.
Zurück zum Zitat Friedlander SK (2000) Smoke, dust, and haze: fundamentals of aerosol dynamics. Oxford University Press, New York Friedlander SK (2000) Smoke, dust, and haze: fundamentals of aerosol dynamics. Oxford University Press, New York
57.
58.
61.
62.
Zurück zum Zitat Vogt GJ (1988) Proc Electrochem Soc 88:572 Vogt GJ (1988) Proc Electrochem Soc 88:572
64.
Zurück zum Zitat Alayan R, Arnaud L, Broyer M, Cottancin E, Lerme J, Vialle JL, Pellarin M (2006) Phys Rev B 73:125444CrossRef Alayan R, Arnaud L, Broyer M, Cottancin E, Lerme J, Vialle JL, Pellarin M (2006) Phys Rev B 73:125444CrossRef
65.
Zurück zum Zitat Happy, Mohanty SR, Lee P, Tan TL, Springham SV, Patran A, Ramanujan RV, Rawat RS (2006) Appl Surf Sci 252:2806CrossRef Happy, Mohanty SR, Lee P, Tan TL, Springham SV, Patran A, Ramanujan RV, Rawat RS (2006) Appl Surf Sci 252:2806CrossRef
66.
Zurück zum Zitat Geohegan DB, Puretzky AS, Duscher G, Pennycook SJ (1998) Appl Phys Lett 72:2987CrossRef Geohegan DB, Puretzky AS, Duscher G, Pennycook SJ (1998) Appl Phys Lett 72:2987CrossRef
67.
68.
69.
Zurück zum Zitat Yatsuya S, Yanagida A, Yamauchi K, Mihama K (1984) J Cryst Growth 70:536CrossRef Yatsuya S, Yanagida A, Yamauchi K, Mihama K (1984) J Cryst Growth 70:536CrossRef
74.
Zurück zum Zitat Pfau P, Sattler K, Muhlbach J, Pflaum R, Recknagel E (1982) J Phys F Metal Phys 12:2131CrossRef Pfau P, Sattler K, Muhlbach J, Pflaum R, Recknagel E (1982) J Phys F Metal Phys 12:2131CrossRef
76.
Metadaten
Titel
Control of morphology in inert-gas condensation of metal oxide nanoparticles
verfasst von
Wesley O. Gordon
John R. Morris
Brian M. Tissue
Publikationsdatum
01.08.2009
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science / Ausgabe 16/2009
Print ISSN: 0022-2461
Elektronische ISSN: 1573-4803
DOI
https://doi.org/10.1007/s10853-009-3636-z

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