Исследование взаимодействия монохроматического оптического излучения с массивами металлических наночастиц разной степени упорядоченности тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат наук Хабаров Кирилл Михайлович

• Хабаров Кирилл Михайлович
• кандидат наук
• 2021

Оглавление диссертации кандидат наук Хабаров Кирилл Михайлович

Введение

Глава 1. Состояние исследований взаимодействия оптического излучения с массивами металлических наночастиц

1.1 Методы формирования массивов наночастиц

1.1.1 Методы синтеза и формирования потоков аэрозольных наночастиц

1.1.2 Особенности аэрозольных металлических наночастиц, получаемых в импульсно-периодическом газовом разряде

1.1.3 Формирование массивов наночастиц на подложках методами чернильной печати

1.1.4 Развитие работ по формированию массивов металлических наночастиц методом сухой аэрозольной печати

1.2 Оптические свойства металлических наночастиц в составе аэрозолей и массивов на подложках

1.2.1 Исследования оптических свойств наночастиц в составе аэрозолей и коллоидных растворов

1.2.2 Особенности оптических свойств неконтактирующих наночастиц и их агломератов на поверхности подложек

1.2.3 Исследования наночастиц в составе плотных массивов на подложках

1.3 Методы исследований свойств и структуры массивов наночастиц на подложках

1.3.1 Размерные и структурные характеристики

1.3.2 Элементный и химический состав

1.3.3 Методы исследований оптических свойств

1.4 Особенности спекания металлических наночастиц в составе аэрозолей и массивов на подложках

1.4.1 Термическое спекание

1.4.2 Микроволновое спекание

1.4.3 Лазерное спекание

1.4.4 Альтернативные методы спекания

1.5 Выводы к главе

Глава 2. Применяемые в работе методы исследований

2.1 Синтез наночастиц в импульсно-периодическом газовом разряде

2.2 Методы исследований аэрозольных наночастиц

2.2.1 On-line исследования аэрозольных наночастиц

2.2.2 Электронная микроскопия наночастиц

2.2.3 Пример применения методов

2.3 Исследование влияния аксиальной асимметрии электродов на синтез наночастиц в импульсно-периодическом газовом разряде

2.3.1 Синтез наночастиц при колебательно-затухающем разрядном токе

2.3.2 Синтез наночастиц при униполярном разрядном токе

2.3.3 Анализ взаимосвязи степени аксиальной асимметрии электродов с массовой производительностью и энергетической эффективностью синтеза наночастиц

2.4 Модификация аэрозольных агломератов наночастиц в потоке газа

2.4.1 Термическая модификация

2.4.2 Лазерная модификация

2.5 Используемые методы формирования массивов наночастиц на подложках

2.6 Используемые источники лазерного излучения и приборы контроля их параметров

2.7 Локальное лазерное спекание массивов наночастиц на подложках

2.8 Методы исследований свойств массивов наночастиц на подложках

2.8.1 Микроскопические исследования

2.8.2 Оптическая профилометрия массивов наночастиц

2.8.3 Измерения удельной проводимости массивов наночастиц

2.8.4 Измерения оптических свойств массивов наночастиц на подложках

2.8.5 Измерения адгезионных свойств

2.9 Выводы к главе

Глава 3. Взаимодействие излучения с агломератами золотых наночастиц в потоке аэрозоля

3.1 Экспериментальная установка для получения и исследований аэрозольных наночастиц, используемые методы измерений

3.2 Структурные характеристики и оптические свойства получаемых наночастиц

3.3 Модификация аэрозольных агломератов золотых наночастиц наносекундным импульсным лазерным излучением

3.3.1 Усадочные характеристики агломератов наночастиц в процессах спекания импульсами лазерного излучения с длиной волны 1053 нм

3.3.2 Усадочные характеристики агломератов наночастиц в процессах спекания импульсами лазерного излучения с длиной волны 527 нм

3.4 Особенности спекания агломератов наночастиц золота наносекундным импульсным лазерным излучением в потоке аэрозоля

3.5 Выводы к главе

Глава 4. Исследование массивов неупорядоченных аэрозольных серебряных наночастиц на подложках

4.1 Исследование ослабления излучения массивами неупорядоченных аэрозольных серебряных наночастиц на подложках

4.1.1 Экспериментальная установка для формирования массивов неупорядоченных серебряных наночастиц в форме линий на подложках, используемые методы измерений

4.1.2 Оптические свойства массивов неупорядоченных аэрозольных серебряных наночастиц в форме линий на подложках

4.2.4 Обсуждение эффективности ослабления излучения с длинами волн 527 и 980 нм массивами аэрозольных серебряных наночастиц на подложках

4.2 Формирование планарных плазмонных микроструктур сухой аэрозольной печатью

4.2.1 Экспериментальная установка для формирования планарных массивов неупорядоченных серебряных наночастиц на подложках, используемые методы измерений

4.2.2 Характеризация размеров и микроструктуры изготавливаемых массивов серебряных наночастиц на подложках

4.2.3 Оптические свойства планарных массивов неупорядоченных аэрозольных серебряных наночастиц на подложках

4.2.4 Анализ взаимосвязи оптических свойств и особенностей микроструктуры аэрозольных серебряных наночастиц в составе планарных массивов на подложках

4.3 Выводы к главе

Глава 5. Лазерное спекание плотных массивов неупорядоченных аэрозольных серебряных наночастиц на подложках

5.1 Экспериментальная установка для формирования и лазерного спекания плотных массивов серебряных наночастиц на подложках, используемые методы измерений

5.2 Размерные характеристики и микроструктура неспеченных массивов наночастиц

5.3 Электропроводность массивов наночастиц, спеченных лазерным излучением

5.4 Размерные характеристики и микроструктура массивов наночастиц, спеченных лазерным излучением

5.5 Лазерное спекание массивов аэрозольных серебряных наночастиц на термочувствительных подложках

5.6 Анализ взаимосвязи электропроводности и микроструктуры массивов спеченных серебряных наночастиц с параметрами лазерных источников излучений

5.7 Выводы к главе

Заключение

Список сокращений и условных обозначений

От автора

Список публикаций по теме диссертации

Список процитированной литературы

Введение

Актуальность исследований

В настоящее время исследования с применением наноразмерных объектов (частиц, нитей и пленок) обладают высокой актуальностью. Интерес нарастает благодаря возникающим эффектам сильной локализации света и резонансного усиления (ослабления) свойств содержащей такие объекты среды. Оптические исследования наноразмерных объектов целесообразно проводить, воздействуя электромагнитным монохроматическим излучением с длиной волны, сравнимой с их размерами. При этом эффекты, наблюдаемые как на одиночных нанообъектах, так и на их комбинациях и объединениях, находят применение в широком диапазоне научных и прикладных отраслей: наноэлектронике, фотонике, энергетике, спектроскопии, медицине, биологии, металлургии, коллоидной химии, 3Б-печати и других.

Применение металлических нанообъектов тесно связано с одним из разделов современной оптики - плазмоникой. Создаваемые на их основе плазмонные наноструктуры можно использовать, например, в источниках и приемниках излучения, в гибридных схемах передачи информации, совмещающих электронные и плазмонные компоненты [1]. Такие схемы привлекательны благодаря оптическим скоростям взаимодействия электронных устройств, соединенных плазмонными волноводами на близком расстоянии до 10 мкм. На больших расстояниях распространяющееся излучение затухает, что приводит к потере информации. Однако, активные исследования в этих областях демонстрируют возможность увеличения расстояния распространения излучения при помощи усиливающих сред (gain media) [2,3].

На основе плазмонных наноструктур активно разрабатываются сенсоры химических и биологических веществ в малых концентрациях, вплоть до одной молекулы. Это оказывается возможным благодаря высокой чувствительности резонанса, регистрируемого в оптических спектрах отражения (пропускания) таких структур, к малейшим изменениям параметров окружающего вещества. Даже небольшое изменение в окружающей структуру среде легко обнаруживается, что может быть использовано, например, в задачах регистрации утечек опасных газов и примесных загрязнений источников питьевой воды, а также в задачах экспресс-анализов биологических жидкостей на присутствие в них токсинов, вирусных частиц, прионов и других инфекционных патогенов.

В настоящее время существует множество методов синтеза наночастиц из металлов, оксидов, нитридов и других соединений, которые можно объединить в несколько групп в зависимости от агрегатного состояния исходных веществ: газо- и жидкофазные. Синтез в жидкой фазе предполагает

применение поверхностно активных веществ (ПАВ) или дисперсантов в составе растворителя. Благодаря использованию этих веществ в жидких средах уже реализованы подходы, позволяющие контролировать размеры наночастиц, ограничивать их агломерацию и получать устойчивые гидрозоли. Чаще всего синтез наночастиц происходит в результате протекания химических реакций окисления-восстановления, присоединения, обмена, гидролиза и других [4]. Такие методы хорошо зарекомендовали себя - сегодня они находят применение в различных научных сферах, например, для задач биофотоники и наноплазмоники актуально получение частиц неорганического красителя и квантовых точек, а синтезируемые таким образом магнитные наночастицы широко используются в исследованиях магнитооптики и биомедицины. Во многих случаях предпочтение отдается жидкофазным методам синтеза наночастиц для конкретных применений [5].

С другой стороны, для обеспечения высокой чистоты материала наночастиц, их формирование целесообразно проводить сразу в инертной газовой среде с помощью испарения и конденсации вещества. Такие методы синтеза принципиально отличаются между собой способами введения энергии для испарения материала мишеней. Лазерная абляция - один из ведущих методов генерации наночастиц и их агрегатов [6]. С помощью сфокусированного импульсного лазера на поверхности мишени создается микровзрыв, сопровождаемый образованием наночастиц в виде пара. Другим перспективным методом синтеза наночастиц в газе является импульсно-периодический газовый разряд [7]. Представленный метод синтеза позволяет получать наночастицы со средним размером порядка 10 нм и низким значением среднеквадратичного отклонения [8-10], что сравнимо с характерными размерами наночастиц, получаемыми лазерным испарением мишеней [11] и существенно меньше характерных размеров, получаемых альтернативными методами газофазного синтеза, такими как электрический взрыв проволок [12], плазменный синтез [13] и другие. Общим для всех методов является дальнейший захват наночастиц газовым потоком и их транспортировка в место сбора или использования в виде аэрозоля.

Постоянно растущий интерес к наночастицам также связан с развитием аддитивной технологии печати микроструктур, позволяющим наносить массивы наночастиц на различные поверхности и спекать их, формируя твердое тело. Печать микроструктур привлекает повышенное внимание в связи с ее большим прикладным потенциалом и возможностью формировать структуры для широкого диапазона использования: элементы солнечных панелей, устройства наноэлектроники, нелинейной оптики, детектирования веществ и другие [14-18]. Отличительной чертой данных технологий является простота реализации и дешевизна производства, в сравнении с литографическими методами изготовления аналогичных структур. В настоящее время аддитивные

технологии печати представлены аэрозольной печатью микрокаплями нанодисперсий наночастиц и аэрозольной печатью сухими наночастицами, синтезированными в потоке газа.

Тема диссертации является актуальной для развития новой аддитивной технологии формирования и локального лазерного спекания микроразмерных массивов аэрозольных наночастиц. Для создания научных основ такой технологии необходимы исследования процессов взаимодействия оптического излучения с массивами металлических наночастиц разной степени упорядоченности, а именно с отдельными наночастицами и их агломератами в потоке газа, а также с неупорядоченными массивами наночастиц на поверхности подложек. Именно благодаря присутствию наномасштабов в исследуемых нанообъектах, в них возможно появление нетипичных для кристаллических сплошных материалов эффектов, связанных с локализацией и усилением электромагнитных полей. Существование таких эффектов формирует интересную и сложную область исследований, ведущей к формированию множества приложений.

До настоящего времени ряд подобных актуальных задач оставался незатронутым и требовал решений. Во-первых, было важно изучить процесс синтеза наночастиц в импульсном газовом разряде, а также его чувствительность к внешним факторам для увеличения стабильности режима генерации и воспроизводимости результата. Во-вторых, до настоящего времени не проводилось исследований взаимодействия монохроматического оптического излучения с аэрозольными наночастицами в потоке газа с целью исследований их оптических свойств и динамики модификации формы и размера. В-третьих, более тщательного изучения требовали исследования взаимодействия монохроматического оптического излучения с неупорядоченными массивами наночастиц на поверхности подложек. Подобные исследования еще не проводились для массивов, состоящих из аэрозольных наночастиц, при этом понимание процесса возбуждения плазмонных колебаний для структур этого типа является ключевым для развития аэрозольной сухой печати с лазерным ассистированием. Наконец, важной задачей остается разработка научных принципов лазерного спекания массивов аэрозольных наночастиц, синтезированных в импульсном газовом разряде. Именно в контексте разработки аэрозольной печати наночастицами с лазерным ассистированием в настоящей работе формировались микроразмерные массивы наночастиц разной степени упорядоченности - модельные объекты для исследований взаимодействия с лазерным излучения.

Цель и задачи исследований

Целью диссертационного исследования является выявление закономерностей, определяющих взаимодействие монохроматического оптического излучения с массивами металлических наночастиц разной степени упорядоченности, в том числе с отдельными наночастицами и их агломератами в потоке газа и с неупорядоченными массивами наночастиц на поверхности подложек. В частности, это необходимо при создании научных основ метода локального лазерного спекания массивов аэрозольных металлических наночастиц для получения микроразмерных структур с высокой удельной проводимостью при эффективном использовании энергии лазерного излучения. Цель диссертационного исследования достигается решением следующих задач:

1. Изучение особенностей синтеза аэрозольных серебряных наночастиц методом импульсного газового разряда при аксиальной асимметрии электродов в геометрии «rod-to-rod» для двух типов разрядных импульсов: колебательно-затухающего, в котором электроды меняют полярности в процессе одного разряда, и униполярного, в котором в процессе разряда электроды имеют заданную полярность;

2. Определение спектров экстинкции оптического излучения в диапазоне длин волн 350 - 1000 нм для исходных и полностью термически спеченных агломератов золотых наночастиц в потоке аэрозоля;

3. Исследование процессов взаимодействия наносекундного импульсного лазерного излучения с длинами волн 527 и 1053 нм с агломератами золотых наночастиц, движущихся в потоке инертного газа;

4. Исследование коэффициентов ослабления непрерывного лазерного излучения с длинами волн 527 и 1053 нм микроразмерными неупорядоченными массивами серебряных наночастиц на подложках, в том числе изучение влияния возбуждения плазмонных колебаний при взаимодействии излучения с наночастицами в составе массивов;

5. Определение условий эффективного поглощения лазерного излучения массивами неупорядоченных серебряных наночастиц на кремниевых подложках в процессах их спекания непрерывным и наносекундным импульсным лазерным излучением с длинами волн 527, 980 и 1053 нм;

6. Изучение процессов лазерного спекания массивов серебряных наночастиц на поверхности кремниевых подложек при воздействии непрерывным и наносекундным импульсным излучениями с длинами волн 527, 980 и 1053 нм, с определением их размерных параметров, проводимости и микроструктуры;

7. Исследование процессов лазерного спекания массивов неупорядоченных серебряных наночастиц

на термочувствительных подложках полиимида наносекундным импульсным излучением с длинами волн 527 и 1053 нм.

Научная новизна

Научная новизна работы заключается в получении новых научных результатов по синтезу наночастиц в импульсном газовом разряде и по взаимодействию оптического излучения с массивами наночастиц разной степени упорядоченности в составе аэрозолей и на подложках, а именно:

1. Обнаружено, что уменьшение степени аксиальной асимметрии электродов, выражаемой в уменьшении угла между их торцевыми поверхностями в межэлектродном промежутке, приводит к снижению энергетической эффективности и массовой производительности синтеза аэрозольных серебряных наночастиц в процессах импульсного газового разряда при одновременном улучшении качественного состава наночастиц за счет уменьшения доли наночастиц крупнее 40 нм.

2. Впервые получены спектры экстинкции при воздействии монохроматического оптического излучения в диапазоне длин волн 350 - 1000 нм на исходные и полностью термически спеченные агломераты золотых наночастиц в составе аэрозоля. Установлено, что экстинкция аэрозольных агломератов с размерами в диапазоне 150 — 280 нм, состоящих из первичных наночастиц со средним диаметром 10 нм, характеризуются почти постоянными значениями в зависимости от длины волны со слабо выраженным минимумом около 520 нм и незначительной зависимостью от размера агломератов. В результате спекания агломератов с превращением в сферические наночастицы, в спектрах экстинкции наблюдался пик с максимумом на длине волны 528 нм, соответствующий плазмонным колебаниям на уединенных наночастицах.

3. При спекании импульсным наносекундным лазерным излучением аэрозольных агломератов с размерами в диапазоне 150 — 280 нм, состоящих из первичных золотых наночастиц со средним диаметром 10 нм, впервые наблюдалась усадка с S-образной зависимостью размера от плотности энергии импульса. Полное спекание агломератов с превращением в сферические наночастицы реализовывалось по дискретно-ступенчатому механизму при воздействии определенным количеством лазерных импульсов, зависимым от плотности их энергии.

4. Впервые установлено, что ослабление излучения массивами наночастиц с неупорядоченной укладкой на подложках зависит от возбуждения плазмонных колебаний на уединенных сферических наночастицах и на их агломератах с добротностью, зависящей как от ширины распределения наночастиц по размерам в составе массива, так и от степени их пространственной неупорядоченности.

5. Обнаружено, что в процессах локального лазерного спекания массивов неупорядоченных серебряных наночастиц со средним диаметром 10 нм с использованием наносекундных импульсных и непрерывных источников полное спекание излучением с длиной волны 527 нм реализуется под воздействием на порядок меньшей энергии по сравнению с использованием длинноволновых излучений 980 и 1053 нм.

6. В структуре спеченных лазерным излучением массивов серебряных наночастиц впервые обнаружено формирование приповерхностного слоя с существенно меньшей пористостью относительно оставшейся части образца и толщиной 0,5 и 1,0 мкм при использовании импульсного наносекундного и непрерывного лазерных источников, соответственно. Наибольшие значения средней удельной проводимости, составляющие 0,14 и 0,5 от проводимости кристаллического серебра, достигаются при спекании непрерывным лазерным излучением с длинами волн 527 и 980 нм, соответственно.

7. Впервые реализовано лазерное спекание массивов неупорядоченных серебряных наночастиц на термочувствительных подложках при использовании наносекундных импульсных источников с длинами волн 527 и 1053 нм, приводящее к втрое большей средней удельной проводимости в сравнении с проводимостью аналогичных массивов на кремниевых подложках.

Научная и практическая значимость

Научная и практическая ценность работы состоит в возможности применения аддитивных технологий, использующих проводящие наночастицы в качестве формирующего материала, для создания ряда изделий электроники и фотоники в микронном диапазоне размеров. Такие методы являются более производительными и экономически выгодными в диапазоне проектных масштабов 5 - 500 мкм по сравнению с традиционными технологиями изготовления микроструктур: литографией, молекулярно-пучковой эпитаксией, МОС-гидридной эпитаксией и других. Качество изготавливаемых данной технологией структур напрямую зависит от состава наночастиц. Результаты исследований влияния аксиальной асимметрии электродов в геометрии «rod-to-rod» на качество синтезируемых наночастиц в импульсном газовом разряде позволяют прогнозировать получение наночастиц с заданной производительностью при узком распределении по размерам с высокой степенью воспроизводимости. Это важно для применений в аэрозольной печати наночастицами, при изготовлении чернил для струйной печати, при формировании плазмонных наноструктур, нанодисперсий для тонкой полировки при планаризации и других задач.

Метод аэрозольной печати, основанный на селективном осаждении на подложку аэродинамически сфокусированных потоков наночастиц, уникален для формирования массивов

наночастиц. Важным преимуществом такой печати является возможность последующего спекания массивов при пониженных температурах из-за малых размеров частиц посредством воздействия адресного локального нагрева. В результате подобного воздействия возможна печать проводящих микроструктур на термочувствительных подложках, например, на пластике. Последующее спекание целесообразно осуществлять адресной доставкой энергии с помощью лазерного излучения. Именно этот метод удобен благодаря возможности точной подстройки параметров: длины волны, диаметра лазерного пятна, мощности, типа используемого излучения и других. Результаты исследований взаимодействия монохроматического оптического излучения, в том числе лазерного излучения, с наночастицами в потоке аэрозоля и с наночастицами в составе массивов на подложках будут востребованы для создания технологий получения плазмонных наночастиц заданных размеров, технологий прямого лазерного спекания микроструктур и создания 3D-принтеров на этой основе, технологий формирования массивов плазмонных и каталитических наночастиц и других актуальных технологий с применением наночастиц заданных размеров.

Таким образом, результаты работы могут быть полезны другим научным и техническим группам для решения задач по формированию массивов наночастиц и исследований, связанных с их использованием, например, при создании химических и биологических сенсоров.

Положения, выносимые на защиту

1. Уменьшение степени аксиальной асимметрии электродов, выражаемой в уменьшении угла между их торцевыми поверхностями в межэлектродном промежутке, приводит к снижению энергетической эффективности и массовой производительности синтеза аэрозольных серебряных наночастиц в процессах импульсного газового разряда при одновременном улучшении качественного состава за счет уменьшения доли наночастиц крупнее 40 нм до полного их исключения при симметрии электродов.

2. Спектры сечения экстинкции аэрозольных агломератов с размерами в диапазоне 150 — 280 нм, состоящих из первичных золотых наночастиц со средним размером 10 нм, характеризуются почти постоянными значениями сечения в диапазоне длин волн 350-1000 нм со слабо выраженным минимумом при 520 нм и незначительной зависимостью от размера агломератов. В результате спекания агломератов с превращением в сферические наночастицы, в спектрах экстинкции возникает пик с максимумом на длине волны 528 нм, соответствующий плазмонным колебаниям на уединенных наночастицах.

3. Спекание импульсным наносекундным лазерным излучением аэрозольных агломератов с размерами в диапазоне 150 — 280 нм, состоящих из первичных золотых наночастиц со средним

диаметром 10 нм, характеризуется усадкой с S-образной зависимостью размера от плотности энергии импульса. Полное спекание агломератов с превращением в сферические наночастицы реализуется по дискретно-ступенчатому механизму при воздействии определенным количеством лазерных импульсов, зависимым от плотности их энергии.

4. Ослабление излучения массивами наночастиц с неупорядоченной укладкой на подложках зависит от возбуждения плазмонных колебаний на уединенных сферических наночастицах и на их агломератах с добротностью, зависящей как от ширины распределения наночастиц по размерам в составе массива, так и от степени их пространственной неупорядоченности.

5. В процессах локального лазерного спекания массивов неупорядоченных серебряных наночастиц со средним размером 10 нм с использованием наносекундных импульсных и непрерывных источников полное спекание излучением с длиной волны 527 нм реализуется под воздействием на порядок меньшей энергии по сравнению с использованием длинноволновых излучений 980 и 1053 нм.

6. При лазерном спекании массивов неупорядоченных серебряных наночастиц на кремниевых подложках формируется приповерхностный слой с существенно меньшей пористостью относительно оставшейся части образца и толщиной 0,5 и 1,0 мкм при использовании импульсного наносекундного и непрерывного лазерных источников, соответственно. Наибольшие значения средней удельной проводимости, составляющие 0,14 и 0,5 от проводимости кристаллического серебра, достигаются при спекании непрерывным лазерным излучением с длинами волн 527 и 980 нм, соответственно.

7. Лазерное спекание массивов неупорядоченных серебряных наночастиц на термочувствительных подложках из полиамида при использовании наносекундных импульсных источников с длинами волн 527 и 1053 нм приводит к втрое большей средней удельной проводимости в сравнении с проводимостью аналогичных массивов на кремниевых подложках.

Обоснованность и достоверность результатов и выводов

Выводы диссертации обоснованы подтверждением с помощью:

1. сопоставления результатов исследования с данными зарубежного и отечественного опыта, а именно с опубликованными статьями и патентами научных и технологических групп, а также при обсуждении результатов и их сверке со схожими работами и исследованиями на международных и всероссийских научных конференциях;

2. проведения подробных расчетов и сопоставления результатов расчетов с экспериментальными результатами;

3. экспертных оценок специалистов в ходе публикации результатов в научных журналах (в ходе рецензирования публикуемых статей);

4. публикацией результатов исследования в рецензируемых научных изданиях, а также цитированием опубликованных статей.

Высокая степень точности измерений и объективности оценок результатов исследования обеспечена:

1. использованием современных методик сбора данных и оборудования, а, следовательно, точностью измерений параметров исследуемых объектов;

2. воспроизводимостью результатов измерений;

3. строгостью построения рассуждений с их подтверждением опубликованными рецензируемыми статьями и патентами научных и технологических групп;

4. непосредственным участием соискателя в получении исходных данных и научных экспериментах, следовательно, полным контролем и пониманием процесса проведения исследований.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование взаимодействия монохроматического оптического излучения с массивами металлических наночастиц разной степени упорядоченности»

Апробация работы

Результаты, представленные в диссертационной работе, докладывались на международных и всероссийских конференциях:

• 6я, 7я и 8я Международная школа-конференция Saint Petersburg OPEN по оптоэлектронике, фотонике, нано- и нанобиотехнологиям (Санкт-Петербург, 2019, 2020 и 2021);

• Школа молодых ученых, проходящая в рамках Международного форума «Микроэлектроника -2019» (Гурзуф, Крым, 2019);

• V всероссийский молодежный научный форум «Наука будущего - наука молодых» (Москва, 2020);

• 13е Петряновские и 4е Фуксовские чтения (Нижний Новгород, 2021). Публикации

Основное содержание работы изложено в 3 статьях в рецензируемых журналах и в 2 расширенных тезисах докладов на конференциях, индексируемых в базах данных WoS и Scopus, в 6 тезисах докладов на конференциях и представлено в 5 патентах.

Личный вклад автора

Формулировка задач научно-исследовательской работы, анализ литературы, экспериментальная работа, а также анализ полученных результатов, выполнены автором лично или при его непосредственном участии в центре испытаний функциональных материалов Московского физико-технического института (научно-исследовательского университета), г. Долгопрудный.

Структура и объем работы

Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, заключения и списка литературы. Объем работы составляет 156 страниц, включая 67 рисунков, 11 таблиц, 39 формул и список литературы из 191 наименований.

Глава 1. Состояние исследований взаимодействия оптического излучения с

массивами металлических наночастиц

В данной главе представлен литературный обзор по теме диссертационного исследования. Приведены основные методы синтеза наночастиц и формирования массивов на их основе. Описаны основные эффекты, возникающие при взаимодействии монохроматического оптического излучения с длинами волн в видимом и ближних УФ и ИК диапазонах с уединенными наночастицами и их агломератами в составе аэрозоля и с неупорядоченными массивами наночастиц на поверхности подложек. Представлены преимущества использования лазерного излучения для процессов спекания по сравнению с альтернативными способами: термическим, микроволновым и другими. Рассмотрены существующие методы измерений характеристик спекаемых объектов, например, их оптических свойств и микроструктуры. Выявлены основные проблемы получения высокой удельной проводимости спекаемых массивов, связанные с плотностью укладки наночастиц в их составе и подбором оптимизирующих параметров для последующего спекания.

1.1 Методы формирования массивов наночастиц

Быстро развивающиеся исследования формируют потребность в разработке и совершенствовании качественных и экономичных методов изготовления микроструктур на основе массивов наночастиц, о которых пойдет речь в настоящем параграфе.

1.1.1 Методы синтеза и формирования потоков аэрозольных наночастиц

В настоящее время разработано множество методов синтеза металлических наночастиц, их оксидов, нитридов и других соединений как для научного, так и для промышленного использования. Существующие методы можно разделить на две группы в зависимости от среды, в которой осуществляется синтез: в жидких и газовых средах. Для синтеза в жидких средах уже разработаны подходы, позволяющие контролировать размеры наночастиц, ограничивать их агломерацию и получать устойчивые растворы с применением ПАВ и дисперсантов в составе растворителя. Формирование наночастиц для определенных применений целесообразно проводить именно в жидких средах с использованием коллоидных растворов [5]. В этом случае синтез происходит в результате протекания химических реакций окисления-восстановления, присоединения, обмена, гидролиза и других [4]. Такие методы синтеза хорошо зарекомендовали себя - сегодня они находят применение в различных научных сферах, например, получение частиц неорганического красителя

и квантовых точек актуально для задач биофотоники и наноплазмоники, а получение магнитных наночастиц - в исследованиях магнитооптики и медицины.

Получение наночастиц в газовых средах предполагает использование физических методов синтеза. Такие методы основаны на испарении и конденсации вещества и принципиально отличаются между собой способами введения энергии в материал мишеней. Например, лазерная абляция - один из ведущих физических методов генерации наночастиц и их агрегатов [6]. Сфокусированное на поверхности мишени из требуемого материала высокоэнергетическое импульсное лазерное излучение провоцирует микровзрыв, сопровождающийся выбросом частиц в окружающее пространство (Рисунок 1.1).

Рисунок 1.1 - Снимок вакуумной камеры с изображением потока частиц, полученных методом лазерной абляции (а); схема установки генератора наночастиц методом лазерной абляции (б); схематическое изображение области синтеза наночастиц методом лазерной абляции (в). [ 19]

Уровень химической чистоты данного метода зависит как от материала мишени, так и от материала среды, в которой происходит синтез. Так, в процессе можно получать наночастицы, состоящие из смеси материалов, используя мишени из различных сплавов и химических композитов (оксиды, карбиды, сульфиды).

Лазерная абляция позволяет точно контролировать размеры отдельных наночастиц и массовую производительность синтеза с помощью тонкой настройки параметров излучения: энергии импульса, частоты их следования и длины волны (Рисунок 1.2). Сегодня данный метод активно используется для нанесения тонких пленок и изготовления микроструктур [19,20].

Рисунок 1.2 - Микроскопические изображения и гистограммы распределений по размерам наночастиц, полученных лазерной абляцией при энергии импульса 40 (а), 55 (б) и 70 мДж (в). [21]

Метод электрического взрыва проводников позволяет получать частицы в диапазоне размеров до 1 мкм и состоит в быстром (10"5-10"8 с) выделении энергии в результате протекания электрического тока большой плотности через проводящую проволоку, разделенную зазором с массивным электродом. В результате выделения большой мощности в проводнике происходит взрывообразный разлет его материала с образованием пара и дисперсной фазы. Плотность электрического тока в этом методе достигает величин 104-106 Л/мм2 [22]. В результате дальнейшего быстрого расширения высокоплотной паро-капельной смеси в окружающий газ происходит её

охлаждение и конденсация, сопровождаемая формированием субмикронных частиц [23]. Представленный метод отличается высокой массовой производительностью (> 200 г/час) и низкими удельными энергетическими затратами (25-50 кВт-ч/кг) [24,25]. Однако, электрический взрыв проводников ограничен в диапазоне используемых материалов по параметрам их электропроводности и возможности изготовления пластичной проволоки.

Принципиальная схема установки для синтеза частиц методом электрического взрыва проводников представлена на рисунке 1.3. Процесс получения полностью автоматизирован, включая импульсно-периодические взрывы отрезков проводника, создаваемые генератором импульсных токов большой мощности, непрерывные подачу проводника в камеру синтеза, отвод аэрозоля и подвод чистого газа.

Рисунок 1.3 - Принципиальная схема установки для синтеза наночастиц методом электрического

взрыва проводников. [22]

Управление размером и концентрацией получаемых частиц осуществляется варьированием плотности введенной энергии, диаметра проволоки и скорости прокачки рабочего газа.

Импульсное электронно-лучевое испарение - перспективный метод получения наночастиц, сравнимый по характеристикам синтезируемых наночастиц с методом лазерной абляции. Основной принцип действия данного метода заключается в локальном разогреве материала мишени сфокусированным электронным лучом, плотность энергии которого достигает величин порядка 106 Вт/см2 [26]. Реализация данного метода сильно зависима от условий синтеза, например, при синтезе в газе низкого давления (0,1-50 Па) требуются электронные пушки с энергиями пучка до 50 кэВ [27].

При использовании электронных пушек с энергиями пучка порядка 1 МэВ [28,29] удается осуществлять испарение материала мишени при больших давлениях, что может быть использовано для формирования потоков аэрозолей. К преимуществам метода электронно-лучевого испарения следует отнести относительно высокую энергетическую эффективность получения наночастиц (порядка 100 кВтч/кг) и возможность синтеза материалов, независимо от их электропроводности [26,30].

Еще одним важным способом получения наночастиц является импульсно-периодический газовый разряд, речь о котором пойдет в параграфе 1.1.2.

Преимущества и недостатки описанных в настоящем параграфе методов получения наночастиц для применений в аэрозольной печати представлены в таблицах 1.1 и 1.2.

Таблица 1.1 - Физические методы получения наночастиц.

Метод Преимущества Недостатки

Лазерная абляция - Работа с различными материалами (в том числе с многокомпонентными сплавами и соединениями), за исключением оптически прозрачных; - высокая чистота; - контроль процессов синтеза параметрами лазерного излучения. - Низкая производительность по сравнению с химическими методами; - большая дисперсия размеров и форм получаемых частиц (от 1 нм до 150 нм); - необходимость подстройки длины волны лазера под материал мишени; - высокая стоимость оборудования.

Электрический взрыв - Высокая чистота; - высокая массовая производительность (до 800 г/ч); - простота использования по сравнению с другими физическими методами. - Большая дисперсия размеров и форм получаемых частиц (от 10 нм до 300 нм); - возможность работы только с токопроводящими материалами, из которых можно изготовить проволоку.

Импульсное электроннолучевое испарение - Высокая энергетическая эффективность синтеза (100 - 200 кВтч/кг); - возможность синтеза токопроводящих и непроводящих материалов. - Сложность реализации установки, включающей вакуумную камеру, сложность конструкции - необходимость обеспечения радиационной защиты от тормозного рентгеновского излучения.

Таблица 1.2 - Химические методы получения наночастиц.

Метод Преимущества Недостатки

Гидролиз - Низкая дисперсия наночастиц; - получение наночастиц из различных материалов; - отсутствие агломерации. - Сложность аппаратного оформления; - присутствие ПАВ и дисперсантов.

«Золь-гель»

Криозоль

С более детальной информацией о существующих методах синтеза наночастиц, их преимуществах и недостатках можно ознакомиться, например, в работах [31-33].

1.1.2 Особенности аэрозольных металлических наночастиц, получаемых в импульсно-периодическом газовом разряде

Среди перспективных методов синтеза наночастиц выделяется импульсно-периодический газовый разряд [7,18,31]. Это хороший способ получения наночастиц из материала электродов [34], поддающийся контролю с быстрым откликом вследствие мгновенного изменения параметров в электрической схеме разрядного контура [35]. В данном методе синтеза потоки наночастиц формируются электрической эрозией электродов из-за возникновения разряда в промежутке между катодом и анодом (Рисунок 1.4). Разряд длится несколько микросекунд и, достигая температуры порядка 104 К [36], испаряет поверхности электродов локальными взрывами микроострий, формируя облако наночастиц. Далее образованная паро-капельная дисперсия быстро охлаждается, конденсируется в виде сферических наночастиц и транспортируется в потоке газа или жидкости. При этом в процессе транспортировки синтезируемые частицы могут образовывать дендритоподобные агломераты, форма и размер которых существенно зависят от параметров разряда.

Рисунок 1.4 - Схема установки генератора наночастиц в импульсном газовом разряде.

Метод позволяет получать наночастицы менее 20 нм в диаметре [8-10], что сравнимо с характерными размерами наночастиц, получаемыми лазерной абляцией мишеней [11] и существенно меньше характерных размеров частиц, получаемых другими методами газофазного синтеза, такими как электрический взрыв проводников [12] и плазменный синтез [13]. Данным методом можно синтезировать наночастицы для задач формирования и доппирования многокомпонентных структур: металлических сплавов [37,38], полупроводниковых квантовых точек [39-42], оптических и магнитных материалов [43], высокотемпературных сверхпроводников [44,45]. Кроме того, метод удобен для изготовления устройств применимых в микроэлектронике и фотонике [46], а также газовых [47,48] и биологических сенсоров [49] на основе наночастиц, микропроводников, резисторов [50,51] и емкостных элементов [18].

Размер и форма синтезируемых наночастиц существенно зависят от энергии импульсного разряда конденсатора, частоты повторения разрядов [35,52] и параметров несущего газа таких, как состав, расход, давление и температура газовой среды [53-55]. Например, энергия, выделяемая в разряде, и частота повторения импульсов являются ключевыми параметрами и сильно влияют на морфологию и концентрацию синтезируемых наночастиц [39]. Определение точного значения энергии в разряде является сложной экспериментальной задачей, которая решается измерением силы тока и напряжения в межэлектродном промежутке для импульсного разряда при синтезе наночастиц [35] и для процессов микроэлекроэрозионной обработки [56]. Более простой подход заключается в оценке выделяемой в промежутке энергии посредством аппроксимации активного импеданса разрядного промежутка эквивалентным постоянным электросопротивлением [31,57].

В настоящее время с помощью данного метода исследована возможность получения наночастиц из металлов [53] и сплавов [37,58], их оксидов [8,59,60], углеродных материалов [61,62]. Существенным недостатком импульсно-периодического разряда по сравнению с другими методами долгое время оставалась его низкая производительность при генерации частиц малых размеров, составляющая порядка 10-100 нг за один разрядный импульс в межэлектродном промежутке при энергии импульсно-периодического разряда порядка 100 мДж. При этом способ повышения энергии разряда [53] для увеличения производительности оказывается непродуктивным, поскольку приводит к значительному увеличению среднего размера получаемых частиц [63]. В последние годы для увеличения производительности был предложен подход, основанный на идее увеличения частоты следования разрядных импульсов в межэлектродном промежутке, обдуваемом высокоскоростным потоком газа для быстрого восстановления электрической прочности промежутка. Первоначально для этого разрядный импульс запускался в режиме самопробоя межэлектродного промежутка [64]. Например, это было показано в работе [65], где авторы

продемонстрировали возможность увеличения производительности синтеза наночастиц на два порядка с 10 мг до 1 г в час за счет увеличения частоты следования разрядов до 10 кГц при стабильной энергии импульса. Также был предложен другой подход для повышения производительности синтеза наночастиц путем увеличения числа межэлектродных промежутков, включаемых последовательно в единый разрядный контур [66-68].

В последнее время активно ведутся работы по оптимизации энергетической эффективности синтеза наночастиц в импульсном газовом разряде. Например, известно, что данный параметр зависит от газовой среды, в которую помещены электроды. При прочих равных условиях различные газы обладают разной энергией ионизации, из-за чего процесс возникновения разряда для этих сред может отличаться (Рисунок 1.5).

Рисунок 1.5 - Экспериментальные и теоретические зависимости напряжения пробоя от давления

газа и расстояния между электродами. [64]

Более строго зависимость напряжения пробоя (Уь) от параметров газа задается законом Пашена:

=

Врй

1п-

Арй

1п(1 + у)

(1.1)

где А,В - постоянные, p - давление газа, d - расстояние между электродами, у - коэффициент Таунсенда [69], величины А, В, у зависят от рассматриваемой газовой среды. Графически закон Пашена представлен на рисунке 1.6.

ю3г 10' :

m

-Q >

10° -

10° 10' 102 103 pd (Па*мм)

Рисунок 1.6 - Кривая Пашена для пробоя в воздухе (A=12, B=365, у=0.02). [64]

С позиции энергетической эффективности метод газоразрядного синтеза значительно уступает другим газофазным методам, оказываясь почти на порядок величины менее эффективным по сравнению с лазерной абляцией. Данный недостаток связан с физической природой передачи энергии из газового разряда электродному материалу. Тем не менее, энергетическая эффективность разрядного синтеза может быть повышена путем оптимизации разрядных процессов, которые изучены недостаточно подробно.

Кроме энергетических параметров большой интерес представляет влияние геометрии относительного расположения электродов и обдувающего их газового потока на синтез частиц. Существует множество конфигураций расположения электродов для искровых разрядных генераторов (Рисунок 1.7): «rod-to-rod», «rod-to-tube», «pin-to-plate», «wire-in-hole», «wire-to-hole» и другие [70,71]. Каждая из представленных геометрий требует точной подстройки и контроля положения электродов. Например, в геометриях «wire-in-hole» и «wire-to-hole» с толщиной провода около 0,5 мм сложно стабилизировать положение электрода в потоке газа. Например, в работе [72] осуществлялась постоянная подстройка электродов для предотвращения возникновения разрыва электрической цепи. В настоящее время конфигурация «rod-to-rod» является наиболее распространенной. В ней используется пара цилиндрических электродов, зафиксированных в обжимающих патронах и разделенных зазором [7]. Данная конфигурация является наименее требовательной к точности позиционирования электродов для воспроизводимости результата синтеза наночастиц. Влияние положения электродов относительно геометрии газового потока на размер и форму наночастиц было исследовано экспериментально и методами компьютерного

ю1'—

,Я1

моделирования авторами [73]. Также было установлено существенное влияние диаметра электродов в форме стержней на энергетическую эффективность их синтеза [74].

Рисунок 1.7 - Конфигурации расположения электродов для искровых разрядных генераторов:

«rod-to-rod» (а) и «pin-to-plate» (б). [18]

Именно метод синтеза наночастиц в импульсно-периодическом газовом разряде представляет наибольший интерес для задач аэрозольной печати наночастицами благодаря его простоте реализации и возможности мультипликации разрядных промежутков. Именно этот метод со своими преимуществами и недостатками (Таблица 1.3) получил развитие в настоящей работе для синтеза исследуемых наночастиц.

Таблица 1.3 - Преимущества и недостатки метода синтеза наночастиц в импульсно-периодическом газовом разряде.

Метод Преимущества Недостатки

Импульсно-периодический газовый - Высокая чистота материала; - контроль процессов синтеза параметрами тока; - высокая энергетическая эффективность синтеза; - простота использования по сравнению с альтернативными физическими методами. - Низкая производительность по сравнению с химическими методами; - возможность работы только с проводящими материалами (металлы, сплавы, полупроводники, углеродные соединения и другие).

1.1.3 Формирование массивов наночастиц на подложках методами чернильной печати

Одним из наиболее активно развивающихся методов формирования массивов наночастиц в настоящее время выступает аэрозольная печать микрокаплями специально подготавливаемых чернил, содержащих наноразмерные объекты. В англоязычной литературе представленный способ носит название Aerosol Jet Printing. Данный метод выделяется возможностью формирования как планарных структур, так и пространственных межсоединений (Рисунок 1.8).

Рисунок 1.8 - Примеры структур, изготавливаемых с помощью аэрозольной печати микрокаплями.

[75,76]

Принцип действия обсуждаемого подхода печати основан на процессах формирования микрокапель раствора (атомизация), их транспорта в направленном потоке аэрозоля, фокусировки аэрозольного потока сопловым элементом, осаждении капель на поверхность подложки и удаления растворителя. Рисунок печатаемой структуры задается подвижным координатным столом, перемещающим подложку под непрерывным потоком аэрозоля. Схематическое изображение установки для формирования массивов наночастиц представлено на рисунке 1.9. Этот подход позволяет наносить группы наночастиц на сложные поверхности при возможности отдаления сопла относительно подложки на расстояние до 5 мм [77].

Рисунок 1.9 - Схематическое изображение установки для нанесения массивов наночастиц методом

аэрозольной печати микрокаплями. [78]

Практически любой материал, на основе которого можно создать коллоидный раствор, совместим с технологией аэрозольной печати микрокаплями. Поверхностное натяжение, вязкость, летучесть и плотность материалов являются ключевыми параметрами для прогнозирования стойкости дисперсных сред. Использование широкого спектра материалов открывает возможности, выходящие за рамки конкурирующих струйных технологий, основным ограничением которых часто выступает вязкость чернил при значениях не ниже 20 сП. Примеры используемых в аэрозольной печати чернил варьируются от растворов серебряных наночастиц [79] и керамики [80] до биологических материалов, белков или цепочек ДНК [81].

Способы атомизации наиболее широко представлены в виде ультразвукового и пневматического распыления. Ультразвуковой распылитель производит однородные аэрозоли, однако он ограничен параметром вязкости используемых чернил в диапазоне 1-10 сП. Пневматический подход, наоборот, позволяет распылять материалы с вязкостью 10-1000 сП, но сильно увеличивает степень дисперсности получаемого аэрозоля и требует дополнительных этапов очистки потока перед осаждением.

Доставка сформированного аэрозоля осуществляется в газовом тракте, длина которого должна быть минимизирована для уменьшения потерь на стенках трубок. Из трубок аэрозоль поступает в сужающееся сопло специальной формы, необходимое для нанесения узкой линии на поверхности

подложек (Рисунок 1.10). Устройство сопла предполагает введение дополнительного потока, сжимающего и ограничивающего аэрозоль. Формирование газового слоя между потоком аэрозоля и стенками сопла уменьшает риск его засорения. Также применение защитного газа приводит к коллимации потока аэрозоля, что позволяет печатать на расстоянии до 5 мм от подложки и управлять геометрическими размерами наносимой на её поверхность структуры. Наилучшее достигнутое латеральное разрешение печати в настоящее время составляет 10 мкм.

Рисунок 1.10 - Схематическое изображение сопла для аэрозольной печати микрокаплями. [82]

При соударении с подложкой наибольшей эффективностью осаждения обладают монодисперсные и плотные капли, обладающие достаточной инерцией для прилипания к подложке. Их размер также должен находиться в допустимом диапазоне, с одной стороны, для обеспечения формирования элемента минимального размера, и с другой стороны, предотвращая засорение сопла.

Последующая сушка нанесенных на подложку чернил, сопровождаемая удалением растворителя, производится температурным воздействием на нанесенные структуры. Время сушки чернил при температурах 60 - 80оС может варьироваться от 1 до 24 часов, в зависимости от состава растворителя и условий окружающей среды. Принципиально новым шагом в этом направлении стало использование чернил с высокой массовой долей коллоидных наночастиц (70-75 wt%), что позволило испарять растворители и летучие примеси при комнатной температуре за 1 час [83]. Тем не менее, проблема необходимости высушивания нанесенных на подложку чернил остается актуальной.

1.1.4 Развитие работ по формированию массивов металлических наночастиц методом сухой

аэрозольной печати

В последнее время [46,84,85] был предложен новый подход в аэрозольной печати без использования чернил, базирующийся на применении в качестве источника наночастиц газоразрядного генератора аэрозолей. Наночастицы в данном подходе синтезируются непосредственно перед использованием в процессах импульсно-периодического газового разряда в проточном газе между электродами из требуемого материала [40]. Аэрозольный поток наночастиц фокусируется коаксиальным соплом на обрабатываемую поверхность, осаждая частицы в сухой форме без использования растворителя.

Известно, что при выходе аэрозоля из аэродинамического сопла в вакуум, поток наночастиц начинает сходиться [86]. Основываясь на этих данных, теоретически и экспериментально было показано [87-89], что при определенных параметрах аэрозольного потока, движущегося через микрокапиллярное сопло, на аэрозольные наночастицы в потоке газа действует поперечная сила Саффмана, вызывающая заметное смещение наночастиц к оси капилляра (Рисунок 1.11). Физический механизм этой силы связан с вязким характером течения газа, характеризуемого градиентом продольной скорости потока в сторону осевой линии. Этот вывод открывает возможности для фокусировки потока аэрозоля в струю диаметром до 5 мкм.

г

стенки микрокапилляра

Рисунок 1.11 - Действие силы Саффмана на частицу в потоке газа внутри микрокапилляра. [87]

Основываясь на понимании процессов движения наночастиц в составе аэрозоля, главный подход по реализации фокусирующей системы предполагает использование аэродинамических сопел коаксиального типа. Данный способ фокусировки позволяет получать струю аэрозоля шириной до 100 мкм на расстоянии до 5 мм [89] от поверхности подложки и формировать на ней

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Хабаров Кирилл Михайлович, 2021 год

Список процитированной литературы

1. Bozhevolnyi, S. Plasmonic Nanoguides and Circuits; Pan Stanford Publishing, 2009; ISBN 978-9814241-32-8.

2. Gather, M.C.; Meerholz, K.; Danz, N.; Leosson, K. Net Optical Gain in a Plasmonic Waveguide Embedded in a Fluorescent Polymer. Nature Photon 2010, 4, 457-461, doi:10.1038/nphoton.2010.121.

3. Rong, K.; Gan, F.; Shi, K.; Chu, S.; Chen, J. Configurable Integration of On-Chip Quantum Dot Lasers and Subwavelength Plasmonic Waveguides. Advanced Materials 2018, 30, 1706546, doi:10.1002/adma.201706546.

4. Зимон, А.Д.; Павлов, А.Н. Коллоидная химия наночастиц; Научный мир;

5. Svedberg, T.; Tiselius, A. Colloid Chemistry; Book department, The Chemical catalog Company, Incorporated, 1928;

6. Ullmann, M.; Friedlander, S.K.; Schmidt-Ott, A. Nanoparticle Formation by Laser Ablation. Journal of Nanoparticle Research 2002, 4, 499-509, doi:10.1023/A:1022840924336.

7. Schwyn, S.; Garwin, E.; Schmidt-Ott, A. Aerosol Generation by Spark Discharge. Journal of Aerosol Science 1988, 19, 639-642, doi:10.1016/0021-8502(88)90215-7.

8. Roth, C.; Ferron, G.A.; Karg, E.; Lentner, B.; Schumann, G.; Takenaka, S.; Heyder, J. Generation of Ultrafine Particles by Spark Discharging. Aerosol Science and Technology 2004, 38, 228-235, doi: 10.1080/02786820490247632.

9. Makela, J.M.; Aalto, P.; Gorbunov, B.Z.; Korhonen, P. Size Distributions from Aerosol Spark Generator. Journal of Aerosol Science 1992, 23, 233-236, doi:10.1016/0021-8502(92)90392-9.

10. Maisser, A.; Barmpounis, K.; Attoui, M.B.; Biskos, G.; Schmidt-Ott, A. Atomic Cluster Generation with an Atmospheric Pressure Spark Discharge Generator. Aerosol Science and Technology 2015, 49, 886-894, doi:10.1080/02786826.2015.1080812.

11. Osipov, V.V.; Kotov, Yu.A.; Ivanov, M.G.; Samatov, O.M.; Lisenkov, V.V.; Platonov, V.V.; Murzakaev, A.M.; Medvedev, A.I.; Azarkevich, E.I. Laser Synthesis of Nanopowders. Laser Phys. 2006, 16, 116-125, doi:10.1134/S1054660X06010105.

12. Kotov, Yu.A. The Electrical Explosion of Wire: A Method for the Synthesis of Weakly Aggregated Nanopowders. NanotechnolRussia 2009, 4, 415-424, doi:10.1134/S1995078009070039.

13. Vollath, D. Plasma Synthesis of Nanopowders. JNanopartRes 2008, 10, 39, doi:10.1007/s11051-008-9427-7.

14. Friedlander, S.K. Smoke, Dust and Haze: Fundamentals of Aerosol Behavior; 1977;

15. Reist, P.C. Introduction to Aerosol Science; MACMILLAN Publishing Company, 1984;

16. Kulkarni, P.; Baron, P.A.; Willeke, K. Aerosol Measurement: Principles, Techniques, and Applications; John Wiley & Sons, 2011; ISBN 978-1-118-00167-7.

17. Edelstein, A.S.; Cammaratra, R.C. Nanomaterials: Synthesis, Properties and Applications, Second Edition; CRC Press, 1998; ISBN 978-1-4822-6859-1.

18. Kruis, F.E.; Fissan, H.; Peled, A. Synthesis of Nanoparticles in the Gas Phase for Electronic, Optical and Magnetic Applications—a Review. Journal of Aerosol Science 1998, 29, 511-535, doi:10.1016/S0021 -8502(97)10032-5.

19. Zeng, H.; Du, X.-W.; Singh, S.C.; Kulinich, S.A.; Yang, S.; He, J.; Cai, W. Nanomaterials via Laser Ablation/Irradiation in Liquid: A Review. Advanced Functional Materials 2012, 22, 1333-1353, doi :10.1002/adfm .201102295.

20. Miller, J.C. Laser Ablation: Principles and Applications; Springer Science & Business Media, 2013; ISBN 978-3-642-78720-1.

21. Mafuné, Fumitaka; Kohno, J.; Takeda, Y.; Kondow, T.; Sawabe, H. Formation and Size Control of Silver Nanoparticles by Laser Ablation in Aqueous Solution. J. Phys. Chem. B 2000, 104, 9111-9117, doi:10.1021/jp001336y.

22. Котов, Ю.А. Электрический взрыв проволоки - метод получения слабоагрегированных нанопорошков. Российские Нанотехнологии 2009, 4.

23. Назаренко, О.Б. Электровзрывные Нанопорошки: Получение, Свойства, Применение /Под Ред. А.П. Ильина; Томск: Изд-во ТПУ, 2005;

24. Kotov, Y.A. Electric Explosion of Wires as a Method for Preparation of Nanopowders. Journal of Nanoparticle Research 2003, 5, 539-550, doi:10.1023/B:NAN0.0000006069.45073.0b.

25. Kotov, Y.A.; Azarkevich, E.I.; Beketov, I.V.; Demina, T.M.; Murzakaev, A.M.; Samatov, O.M. Producing Al and Al2O3 Nanopowders by Electrical Explosion of Wire. In Proceedings of the Key engineering materials; 1997; pp. 173-176.

26. Ilves, V.; Kotov, Yu.A.; Sokovnin, S.; Rhee, S.K. The Use of a Pulsed Electron Beam for Production of Nanopowders of Oxides. Ross. Nanotekhnol. 2007, 2, 96-101.

27. Ramsay, J.D.F.; Avery, R.G. Ultrafine Oxide Powders Prepared by Electron Beam Evaporation. J Mater Sci 1974, 9, 1681-1688, doi:10.1007/BF00540766.

28. Бардаханов, С.П.; Корчагин, А.И.; Куксанов, Н.К.; Лаврухин, А.В.; Салимов, Р.А.; Фадеев, С.Н.; Черепков, В.В. Получение нанопорошков испарением исходных веществ на ускорителе электронов при атмосферном давлении. Доклады Академии Наук 2006, 409.

29. Fadeev, S.N.; Golkovski, M.G.; Korchagin, A.I.; Kuksanov, N.K.; Lavruhin, A.V.; Petrov, S.E.; Salimov, R.A.; Vaisman, A.F. Technological Applications of BINP Industrial Electron Accelerators

with Focused Beam Extracted into Atmosphere. Radiation Physics and Chemistry 2000, 57, 653-655, doi: 10.1016/S0969-806X(99)00499-5.

30. Sokovnin, S.Yu.; Il'Ves, V.G. Production of Nanopowders Using Pulsed Electron Beam. Ferroelectrics 2012, 436, 101-107, doi:10.1080/10584587.2012.730951.

31. Schmidt-Ott, A. Spark Ablation: Building Blocks for Nanotechnology; CRC Press, 2019; ISBN 978-100-073020-3.

32. Ремпель, А.А.; Валеева, А.А. Материалы и методы нанотехнологий: учебное пособие; Издательство Уральского университета, 2015; ISBN 978-5-7996-1401-0.

33. Sattler, K.D. Handbook of Nanophysics: Nanoparticles and Quantum Dots; CRC Press, 2016; ISBN 978-1-4200-7545-8.

34. Scheeline, A.; Coleman, D.M. Direct Solids Elemental Analysis: Pulsed Plasma Sources Available online: https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/ac00147a001 (accessed on 9 March 2021).

35. Mylnikov, D.; Efimov, A.; Ivanov, V. Measuring and Optimization of Energy Transfer to the Interelectrode Gaps during the Synthesis of Nanoparticles in a Spark Discharge. Aerosol Science and Technology 2019, 53, 1393-1403, doi:10.1080/02786826.2019.1665165.

36. Reinmann, R.; Akram, M. Temporal Investigation of a Fast Spark Discharge in Chemically Inert Gases. J. Phys. D: Appl. Phys. 1997, 30, 1125-1134, doi:10.1088/0022-3727/30/7/010.

37. Evans, D.E.; Harrison, R.M.; Ayres, J.G. The Generation and Characterisation of Elemental Carbon Aerosols for Human Challenge Studies. Journal of Aerosol Science 2003, 34, 1023-1041, doi:10.1016/S0021 -8502(03)00069-7.

38. Byeon, J.H.; Park, J.H.; Hwang, J. Spark Generation of Monometallic and Bimetallic Aerosol Nanoparticles. Journal of Aerosol Science 2008, 39, 888-896, doi:10.1016/j.jaerosci.2008.05.006.

39. Vons, V.A.; de Smet, L.C.P.M.; Munao, D.; Evirgen, A.; Kelder, E.M.; Schmidt-Ott, A. Silicon Nanoparticles Produced by Spark Discharge. JNanopartRes 2011, 13, 4867, doi:10.1007/s11051-011-0466-0.

40. Lizunova, A.A.; Mylnikov, D.A.; Efimov, A.A.; Ivanov, V.V. Synthesis of Ge and Si Nanoparticles by Spark Discharge. J. Phys.: Conf. Ser. 2017, 917, 032031, doi:10.1088/1742-6596/917/3/032031.

41. Mardanian, M.; Nevar, A.A.; Nedel'ko, M.; Tarasenko, N.V. Synthesis of Colloidal CuInSe2 Nanoparticles by Electrical Spark Discharge in Liquid. Eur. Phys. J. D 2013, 67, 208, doi:10.1140/epj d/e2013 -40278-y.

42. Lee Dong-joon Highly Efficient Synthesis of Semiconductor Nanoparticles Using Spark Discharge. Thesis, Graduate School, Seoul National University, 2018.

43. Tseng, K.-H.; Chang, C.-Y.; Chung, M.-Y.; Cheng, T.-S. Fabricating TiO2nanocolloids by Electric Spark Discharge Method at Normal Temperature and Pressure. Nanotechnology 2017, 28, 465701, doi:10.1088/1361-6528/aa8da9.

44. Takao, Y.; Awano, M.; Kuwahara, Y.; Murase, Y. Preparation of Oxide Superconductive Composite by an Electrostatic Mixing Process. Sensors and Actuators B: Chemical 1996, 31, 131-133, doi :10.1016/0925-4005(96)80029-3.

45. Chadda, S.; Ward, T.L.; Carim, A.; Kodas, T.T.; Ott, K.; Kroeger, D. Synthesis of YBa2Cu3O7-y and YBa2Cu4O8 by Aerosol Decomposition. Journal of Aerosol Science 1991, 22, 601-616, doi:10.1016/0021-8502(91)90015-A.

46. Efimov, A.A.; Potapov, G.N.; Nisan, A.V.; Ivanov, V.V. Controlled Focusing of Silver Nanoparticles Beam to Form the Microstructures on Substrates. Results in Physics 2017, 7, 440-443, doi:10.1016/j.rinp.2016.12.052.

47. Volkening, F.A.; Naidoo, M.N.; Candela, G.A.; Holtz, R.L.; Provenzano, V. Characterization of Nanocrystalline Palladium for Solid State Gas Sensor Applications. Nanostructured Materials 1995, 5, 373-382, doi :10.1016/0965-9773(95)00242-7.

48. Ivanov, V.V.; Efimov, A.A.; Myl'nikov, D.A.; Lizunova, A.A. Synthesis of Nanoparticles in a Pulsed-Periodic Gas Discharge and Their Potential Applications. Russ. J. Phys. Chem. 2018, 92, 607-612, doi:10.1134/S0036024418030093.

49. Mohammed, A.M. Fabrication and Characterization of Gold Nano Particles for DNA Biosensor Applications. Chinese Chemical Letters 2016, 27, 801-806, doi:10.1016/j.cclet.2016.01.013.

50. Khabarov, K.M.; Kornyushin, D.V.; Masnaviev, B.I.; Tuzhilin, D.N.; Efimov, A.A.; Saprykin, D.L.; Ivanov, V.V. Laser Sintering of Silver Nanoparticles Deposited by Dry Aerosol Printing. J. Phys.: Conf. Ser. 2019, 1410, 012217, doi:10.1088/1742-6596/1410/1/012217.

51. Khabarov, K.; Kornyushin, D.; Masnaviev, B.; Tuzhilin, D.; Saprykin, D.; Efimov, A.; Ivanov, V. The Influence of Laser Sintering Modes on the Conductivity and Microstructure of Silver Nanoparticle Arrays Formed by Dry Aerosol Printing. Applied Sciences 2020, 10, 246, doi:10.3390/app10010246.

52. Feng, J.; Biskos, G.; Schmidt-Ott, A. Toward Industrial Scale Synthesis of Ultrapure Singlet Nanoparticles with Controllable Sizes in a Continuous Gas-Phase Process. Scientific Reports 2015, 5, 15788, doi:10.1038/srep15788.

53. Tabrizi, N.S.; Ullmann, M.; Vons, V.A.; Lafont, U.; Schmidt-Ott, A. Generation of Nanoparticles by Spark Discharge. JNanopart Res 2008, 11, 315, doi:10.1007/s11051-008-9407-y.

54. Ivanov, V.V.; Efimov, A.A.; Mylnikov, D.A.; Lizunova, A.A.; Bagazeev, A.V.; Beketov, I.V.; Shcherbinin, S.V. High-Efficiency Synthesis of Nanoparticles in a Repetitive Multigap Spark Discharge Generator. Tech. Phys. Lett. 2016, 42, 876-878, doi:10.1134/S106378501608023X.

55. Lizunova, A.; Mazharenko, A.; Masnaviev, B.; Khramov, E.; Efimov, A.; Ramanenka, A.; Shuklov, I.; Ivanov, V. Effects of Temperature on the Morphology and Optical Properties of Spark Discharge Germanium Nanoparticles. Materials 2020, 13, 4431, doi:10.3390/ma13194431.

56. Yang, F.; Bellotti, M.; Hua, H.; Yang, J.; Qian, J.; Reynaerts, D. Experimental Analysis of Normal Spark Discharge Voltage and Current with a RC-Type Generator in Micro-EDM. Int J Adv Manuf Technol2018, 96, 2963-2972, doi:10.1007/s00170-018-1813-4.

57. Kohut, A.; Villy, L.P.; Ajtai, T.; Geretovszky, Zs.; Galbacs, G. The Effect of Circuit Resistance on the Particle Output of a Spark Discharge Nanoparticle Generator. Journal of Aerosol Science 2018, 118, 59-63, doi:10.1016/j.jaerosci.2018.01.011.

58. Lafont, U.; Simonin, L.; Tabrizi, N.S.; Schmidt-Ott, A.; Kelder, E.M. Synthesis of Nanoparticles of Cu, Sb, Sn, SnSb and Cu2Sb by Densification and Atomization Process. Journal of Nanoscience and Nanotechnology 2009, 9, 2546-2552, doi:10.1166/jnn.2009.dk13.

59. Ефимов, А.А.; Лизунова, А.А.; Уразов, М.Н.; Лисовский, С.В.; Иванов, В.В. Морфология И Концентрация Наночастиц, Получаемых В Газоразрядном Генераторе Аэрозолей, В Зависимости От Материалов Электродов. Естественные И Технические Науки 2013.

60. Vons, V.A.; Anastasopol, A.; Legerstee, W.J.; Mulder, F.M.; Eijt, S.W.H.; Schmidt-Ott, A. Low-Temperature Hydrogen Desorption and the Structural Properties of Spark Discharge Generated Mg Nanoparticles. ActaMaterialia 2011, 59, 3070-3080, doi:10.1016/j.actamat.2011.01.047.

61. Horvath, H.; Gangl, M. A Low-Voltage Spark Generator for Production of Carbon Particles. Journal of Aerosol Science 2003, 34, 1581-1588, doi:10.1016/S0021-8502(03)00193-9.

62. Byeon, J.H.; Kim, J.-W. Production of Carbonaceous Nanostructures from a Silver-Carbon Ambient Spark. Appl. Phys. Lett. 2010, 96, 153102, doi:10.1063/1.3396188.

63. Khabarov, K.; Urazov, M.; Lizunova, A.; Kameneva, E.; Efimov, A.; Ivanov, V. Influence of Ag Electrodes Asymmetry Arrangement on Their Erosion Wear and Nanoparticle Synthesis in Spark Discharge. Applied Sciences 2021, 11, 4147, doi:10.3390/app11094147.

64. Meuller, B.O.; Messing, M.E.; Engberg, D.L.J.; Jansson, A.M.; Johansson, L.I.M.; Norlen, S.M.; Tureson, N.; Deppert, K. Review of Spark Discharge Generators for Production of Nanoparticle Aerosols. Aerosol Science and Technology 2012, 46, 1256-1270, doi:10.1080/02786826.2012.705448.

65. Pfeiffer, T.V.; Feng, J.; Schmidt-Ott, A. New Developments in Spark Production of Nanoparticles. Advanced Powder Technology 2014, 25, 56-70, doi:10.1016/j.apt.2013.12.005.

66. Mesyats, G.A. Pulsed Power; Springer Science & Business Media, 2007; ISBN 97S-0-306-4S654-S.

67. Ефимов, A.A.; Иванов, В.В.; Багазеев, A3.; Бекетов, И.В.; Волков, ИА.; Щербинин, С.В. Получение аэрозольных наночастиц в многозазорном газоразрядном генераторе. Письма В Журнал Технической Физики 2G13, 39.

6S. Иванов, В.В.; Ефимов, A.A.; Мыльников, ДА.; Лизунова, A.A.; Багазеев, A3.; Бекетов, И.В.; Щербинин, С.В. Высокопроизводительное получение наноразмерных частиц в импульсно-периодическом многозазорном газоразрядном генераторе. Письма В Журнал Технической Физики 2G16, 42.

69. Kuffel, J.; Kuffel, P. High Voltage Engineering Fundamentals; Elsevier, 2000; ISBN 97S-0-0S-050S09-2.

70. Ahmad, S.; Laiho, P.; Zhang, Q.; Jiang, H.; Hussain, A.; Liao, Y.; Ding, E.-X.; Wei, N.; Kauppinen, E.I. Gas Phase Synthesis of Metallic and Bimetallic Catalyst Nanoparticles by Rod-to-Tube Type Spark Discharge Generator. Journal of Aerosol Science 2G18, 123, 20S-21S, doi:10.1016/j.jaerosci.201S.05.011.

71. Han, K.; Kim, W.; Yu, J.; Lee, J.; Lee, H.; Gyu Woo, C.; Choi, M. A Study of Pin-to-Plate Type Spark Discharge Generator for Producing Unagglomerated Nanoaerosols. Journal of Aerosol Science 2G12, J2, S0-SS, doi:10.1016/j.jaerosci.2012.05.002.

72. Trad, M.; Nominé, A.; Tarasenka, N.; Ghanbaja, J.; Noël, C.; Tabbal, M.; Belmonte, T. Synthesis of Ag and Cd Nanoparticles by Nanosecond-Pulsed Discharge in Liquid Nitrogen. Front. Chem. Sci. Eng. 2G19, 13, 360-36S, doi:10.1007/s11705-019-1S02-7.

73. Megyeri, D.; Kohut, A.; Geretovszky, Z. Effect of Flow Geometry on the Nanoparticle Output of a Spark Discharge Generator. Journal of Aerosol Science 2G21, 1J4, 10575S, doi:10.1016/j.jaerosci.2021.10575S.

74. Domaschke, M.; Schmidt, M.; Peukert, W. A Model for the Particle Mass Yield in the Aerosol Synthesis of Ultrafine Monometallic Nanoparticles by Spark Ablation. Journal of Aerosol Science 2G18, 126, 133-142, doi:10.1016/j.jaerosci.201S.09.004.

75. Obata, K.; Klug, U.; Koch, J.; Suttmann, O.; Overmeyer, L. Hybrid Micro-Stereo-Lithography by Means of Aerosol Jet Printing Technology.

76. Saleh, M.S.; Hu, C.; Panat, R. Three-Dimensional Microarchitected Materials and Devices Using Nanoparticle Assembly by Pointwise Spatial Printing. Science Advances 3, e16019S6, doi:10.1126/sciadv.16019S6.

77. Tait, J.G.; Witkowska, E.; Hirade, M.; Ke, T.-H.; Malinowski, P.E.; Steudel, S.; Adachi, C.; Heremans, P. Uniform Aerosol Jet Printed Polymer Lines with 30pm Width for 140ppi Resolution RGB Organic Light Emitting Diodes. Organic Electronics 2015, 22, 40-43, doi:10.1016/j.orgel.2015.03.034.

78. Arsenov, P.V.; Efimov, A.A.; Ivanov, V.V. Comparison of Thermal and Electrical Sintering of Aerosol Silver Nanoparticles in Process of Aerosol Jet Printing. Key Engineering Materials 2020, 834, 10-15, doi:10.4028/www.scientific.net/KEM.834.10.

79. Gupta, A.A.; Bolduc, A.; Cloutier, S.G.; Izquierdo, R. Aerosol Jet Printing for Printed Electronics Rapid Prototyping. In Proceedings of the 2016 IEEE International Symposium on Circuits and Systems (ISCAS); May 2016; pp. 866-869.

80. Folgar, C.E.; Suchicital, C.; Priya, S. Solution-Based Aerosol Deposition Process for Synthesis of Multilayer Structures. Materials Letters 2011, 65, 1302-1307, doi:10.1016/j.matlet.2011.01.069.

81. Grunwald, I.; Groth, E.; Wirth, I.; Schumacher, J.; Maiwald, M.; Zoellmer, V.; Busse, M. Surface Biofunctionalization and Production of Miniaturized Sensor Structures Using Aerosol Printing Technologies. Biofabrication 2010, 2, 014106, doi:10.1088/1758-5082/2/1/014106.

82. Mahajan, A.; Frisbie, C.D.; Francis, L.F. Optimization of Aerosol Jet Printing for High-Resolution, High-Aspect Ratio Silver Lines. ACS Appl. Mater. Interfaces 2013, 5, 4856-4864, doi :10.1021/am400606y.

83. Zacharatos, F.; Theodorakos, I.; Karvounis, P.; Tuohy, S.; Braz, N.; Melamed, S.; Kabla, A.; De la Vega, F.; Andritsos, K.; Hatziapostolou, A.; et al. Selective Laser Sintering of Laser Printed Ag Nanoparticle Micropatterns at High Repetition Rates. Materials 2018, 11, 2142, doi:10.3390/ma11112142.

84. Efimov, A.A.; Minkov, K.N.; Arsenov, P.V.; Protas, N.V.; Ivanov, V.V. Investigation of Sintering of Silver Lines on a Heated Plastic Substrate in the Dry Aerosol Jet Printing. J. Phys.: Conf. Ser. 2018, 1124, 081041, doi:10.1088/1742-6596/1124/8/081041.

85. Efimov, A.A.; Arsenov, P.V.; Protas, N.V.; Minkov, K.N.; Urazov, M.N.; Ivanov, V.V. Dry Aerosol Jet Printing of Conductive Silver Lines on a Heated Silicon Substrate. IOP Conf. Ser.:Mater. Sci. Eng. 2018, 307, 012082, doi:10.1088/1757-899X/307/1/012082.

86. Israel, G.W.; Friedlander, S.K. High-Speed Beams of Small Particles. Journal of Colloid and Interface Science 1967, 24, 330-337, doi:10.1016/0021-9797(67)90258-5.

87. Akhatov, I.S.; Hoey, J.M.; Swenson, O.F.; Schulz, D.L. Aerosol Focusing in Micro-Capillaries: Theory and Experiment. Journal of Aerosol Science 2008, 39, 691-709, doi:10.1016/j.jaerosci.2008.04.004.

88. Akhatov, I.S.; Hoey, J.M.; Swenson, O.F.; Schulz, D.L. Aerosol Flow through a Long Micro-Capillary: Collimated Aerosol Beam. Microfluid Nanofluid 2008, 5, 215-224, doi:10.1007/s10404-007-0239-3.

89. Hoey, J.M.; Lutfurakhmanov, A.; Schulz, D.L.; Akhatov, I.S. A Review on Aerosol-Based Direct-Write and Its Applications for Microelectronics. Journal of Nanotechnology 2012, 2012, e324380, doi:10.1155/2012/324380.

90. Protas, N.V.; Efimov, A.A.; Zemlyanoy, V.K.; Ivanov, V.V. Computer Simulation of Aerosol Nanoparticles Focusing and Deposition Process for Functional Microstructure Fabrication. J. Phys.: Conf. Ser. 2018, 1124, 081033, doi:10.1088/1742-6596/1124/8/081033.

91. Arsenov, P.V.; Efimov, A.A.; Ivanov, V.V. Effect of Methods of Changing in Focusing Ratio on Line Geometry in Aerosol Jet Printing. Key Engineering Materials 2018, 779, 159-164, doi:10.4028/www.scientific.net/KEM.779.159.

92. Binder, S.; Glatthaar, M.; Rädlein, E. Analytical Investigation of Aerosol Jet Printing. Aerosol Science and Technology 2014, 48, 924-929, doi:10.1080/02786826.2014.940439.

93. Efimov, A.A.; Arsenov, P.V.; Volkov, I.A.; Urazov, M.N.; Ivanov, V.V. Study of Aerosol Jet Printing with Dry Nanoparticles Synthesized by Spark Discharge. J. Phys.: Conf. Ser. 2017, 917, 092020, doi:10.1088/1742-6596/917/9/092020.

94. Muntean, A.; Wagner, M.; Meyer, J.; Seipenbusch, M. Generation of Copper, Nickel, and CuNi Alloy Nanoparticles by Spark Discharge. JNanopartRes 2016, 18, 229, doi:10.1007/s11051-016-3547-2.

95. Khan, S.; Lorenzelli, L.; Dahiya, R.S. Technologies for Printing Sensors and Electronics Over Large Flexible Substrates: A Review. IEEE Sensors Journal 2015, 15, 3164-3185, doi:10.1109/JSEN.2014.2375203.

96. Kim, M.-K.; Kang, H.; Kang, K.; Lee, S.-H.; Hwang, J.Y.; Moon, Y.; Moon, S.-J. Laser Sintering of Inkjet-Printed Silver Nanoparticles on Glass and PET Substrates. In Proceedings of the 10th IEEE International Conference on Nanotechnology; August 2010; pp. 520-524.

97. Zenou, M.; Ermak, O.; Saar, A.; Kotler, Z. Laser Sintering of Copper Nanoparticles. J. Phys. D: Appl. Phys. 2013, 47, 025501, doi:10.1088/0022-3727/47/2/025501.

98. Liu, S.; Yuen, M.C.; White, E.L.; Boley, J.W.; Deng, B.; Cheng, G.J.; Kramer-Bottiglio, R. Laser Sintering of Liquid Metal Nanoparticles for Scalable Manufacturing of Soft and Flexible Electronics. ACS Appl. Mater. Interfaces 2018, 10, 28232-28241, doi:10.1021/acsami.8b08722.

99. Mock, J.J.; Barbic, M.; Smith, D.R.; Schultz, D.A.; Schultz, S. Shape Effects in Plasmon Resonance of Individual Colloidal Silver Nanoparticles. The Journal of Chemical Physics 2002, 116, 6755-6759, doi: 10.1063/1.1462610.

100. McFarland, A.D.; Van Duyne, R.P. Single Silver Nanoparticles as Real-Time Optical Sensors with Zeptomole Sensitivity. Nano Lett. 2003, 3, 1057-1062, doi:10.1021/nl034372s.

101. Guerrero-Martínez, A.; Barbosa, S.; Pastoriza-Santos, I.; Liz-Marzán, L.M. Nanostars Shine Bright for You: Colloidal Synthesis, Properties and Applications of Branched Metallic Nanoparticles. Current Opinion in Colloid & Interface Science 2011, 16, 118-127, doi:10.1016/j.cocis.2010.12.007.

102. Pakravan, A.; Salehi, R.; Mahkam, M. Comparison Study on the Effect of Gold Nanoparticles Shape in the Forms of Star, Hallow, Cage, Rods, and Si-Au and Fe-Au Core-Shell on Photothermal Cancer Treatment. Photodiagnosis and Photodynamic Therapy 2021, 33, 102144, doi:10.1016/j.pdpdt.2020.102144.

103. Philip, D. Synthesis and Spectroscopic Characterization of Gold Nanoparticles. Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy 2008, 71, 80-85, doi:10.1016/j.saa.2007.11.012.

104. Kelly, K.L.; Coronado, E.; Zhao, L.L.; Schatz, G.C. The Optical Properties of Metal Nanoparticles: The Influence of Size, Shape, and Dielectric Environment. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 668-677, doi: 10.1021/jp026731y.

105. Polte, J. Fundamental Growth Principles of Colloidal Metal Nanoparticles - a New Perspective. CrystEngComm 2015, 17, 6809-6830, doi:10.1039/C5CE01014D.

106. Barcikowski, S.; Amendola, V.; Lau, M.; Marzun, G.; Rehbock, C.; Reichenberger, S.; Zhang, D.; Gokce, B. Handbook of Laser Synthesis and Processing of Colloids (Second Edition); 2019;

107. Dreier, T.; Schulz, C. Laser-Based Diagnostics in the Gas-Phase Synthesis of Inorganic Nanoparticles. Powder Technology 2016, 287, 226-238, doi:10.1016/j.powtec.2015.10.015.

108. Kuhlmann, S.-A.; Reimann, J.; Will, S. On Heat Conduction between Laser-Heated Nanoparticles and a Surrounding Gas. Journal of Aerosol Science 2006, 37, 1696-1716, doi:10.1016/j.jaerosci.2006.06.009.

109. Starke, R.; Kock, B.; Roth, P. Nano-Particle Sizing by Laser-Induced-Incandescence (LII) in a Shock Wave Reactor. Shock Waves 2003, 12, 351-360, doi:10.1007/s00193-003-0178-1.

110. Sosa, I.O.; Noguez, C.; Barrera, R.G. Optical Properties of Metal Nanoparticles with Arbitrary Shapes. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 6269-6275, doi:10.1021/jp0274076.

111. Liu, M.; Guyot-Sionnest, P.; Lee, T.-W.; Gray, S.K. Optical Properties of Rodlike and Bipyramidal Gold Nanoparticles from Three-Dimensional Computations. Phys. Rev. B 2007, 76, 235428, doi:10.1103/PhysRevB.76.235428.

112. Maier, S.A. Plasmonics: Fundamentals and Applications; Springer Science & Business Media, 2007; ISBN 978-0-387-37825-1.

113. Korotun, A.V.; Koval', A.A. Optical Properties of Spherical Metal Nanoparticles Coated with an Oxide Layer. Opt. Spectrosc. 2019, 127, 1161-1168, doi:10.1134/S0030400X19120117.

114. Olobardi, S.; Vega, L.; Fortunelli, A.; Stener, M.; Vines, F.; Neyman, K.M. Optical Properties and Chemical Ordering of Ag-Pt Nanoalloys: A Computational Study. J. Phys. Chem. C 2019, 123, 2548225491, doi:10.1021/acs.jpcc.9b07382.

115. Mie, G. Beiträge Zur Optik Trüber Medien, Speziell Kolloidaler Metallösungen. Annalen der Physik 1908, 330, 377-445, doi:https://doi.org/10.1002/andp.19083300302.

116. V. Tsoulos, T.; Han, L.; Weir, J.; L. Xin, H.; Fabris, L. A Closer Look at the Physical and Optical Properties of Gold Nanostars: An Experimental and Computational Study. Nanoscale 2017, 9, 37663773, doi:10.1039/C6NR09091E.

117. Willets, K.A.; Van Duyne, R.P. Localized Surface Plasmon Resonance Spectroscopy and Sensing. Annual Review of Physical Chemistry 2007, 58, 267-297, doi:10.1146/annurev.physchem.58.032806.104607.

118. Nehl, C.L.; Hafner, J.H. Shape-Dependent Plasmon Resonances of Gold Nanoparticles. J. Mater. Chem. 2008, 18, 2415-2419, doi:10.1039/B714950F.

119. Prodan, E.; Radloff, C.; Halas, N.J.; Nordlander, P. A Hybridization Model for the Plasmon Response of Complex Nanostructures. Science 2003, 302, 419-422, doi:10.1126/science.1089171.

120. Lin, S.; Li, M.; Dujardin, E.; Girard, C.; Mann, S. One-Dimensional Plasmon Coupling by Facile Self-Assembly of Gold Nanoparticles into Branched Chain Networks. Advanced Materials 2005, 17, 2553-2559, doi:10.1002/adma.200500828.

121. Girard, C.; Dujardin, E.; Li, M.; Mann, S. Theoretical Near-Field Optical Properties of Branched Plasmonic Nanoparticle Networks. Phys. Rev. Lett. 2006, 97, 100801, doi :10.1103/PhysRevLett.97.100801.

122. Shaimanov, A.N.; Khabarov, K.M.; Merzlikin, A.M.; Bykov, I.V.; Baryshev, A.V. Plasmon Resonances in a Two-Dimensional Lattice of Metal Particles in a Dielectric Layer: Structural and Polarization Properties. J. Exp. Theor. Phys. 2017, 124, 584-591, doi:10.1134/S1063776117030165.

123. Theodorakos, I.; Zacharatos, F.; Geremia, R.; Karnakis, D.; Zergioti, I. Selective Laser Sintering of Ag Nanoparticles Ink for Applications in Flexible Electronics. Applied Surface Science 2015, 336, 157162, doi:10.1016/j.apsusc.2014.10.120.

124. Fujikawa, R.; Baryshev, A.V.; Kim, J.; Uchida, H.; Inoue, M. Contribution of the Surface Plasmon Resonance to Optical and Magneto-Optical Properties of a Bi:YIG-Au Nanostructure. Journal of Applied Physics 2008, 103, 07D301, doi:10.1063/1.2829036.

125. Moirangthem, R.S.; Yaseen, M.T.; Wei, P.-K.; Cheng, J.-Y.; Chang, Y.-C. Enhanced Localized Plasmonic Detections Using Partially-Embedded Gold Nanoparticles and Ellipsometric Measurements. Biomed. Opt. Express, BOE 2012, 3, 899-910, doi:10.1364/BOE.3.000899.

126. Gómez, D.E.; Teo, Z.Q.; Altissimo, M.; Davis, T.J.; Earl, S.; Roberts, A. The Dark Side of Plasmonics. Nano Lett. 2013, 13, 3722-3728, doi:10.1021/nl401656e.

127. Baryshev, A.V.; Merzlikin, A.M. Tunable Plasmonic Thin Magneto-Optical Wave Plate. J. Opt. Soc. Am. B, JOSAB 2016, 33, 1399-1405, doi:10.1364/JOSAB.33.001399.

128. Levy, O.; Stroud, D. Maxwell Garnett Theory for Mixtures of Anisotropic Inclusions: Application to Conducting Polymers. Phys. Rev. B 1997, 56, 8035-8046, doi:10.1103/PhysRevB.56.8035.

129. Zheng, C.; Du, Y.; Feng, M.; Zhan, H. Shape Dependence of Nonlinear Optical Behaviors of Nanostructured Silver and Their Silica Gel Glass Composites. Appl. Phys. Lett. 2008, 93, 143108, doi:10.1063/1.2998398.

130. Zheng, C.; Ye, X.Y.; Cai, S.G.; Wang, M.J.; Xiao, X.Q. Observation of Nonlinear Saturable and Reverse-Saturable Absorption in Silver Nanowires and Their Silica Gel Glass Composite. Appl. Phys. B 2010, 101, 835-840, doi:10.1007/s00340-010-4164-x.

131. Yankovskii, G.M.; Komarov, A.V.; Puz'ko, R.S.; Baryshev, A.V.; Afanas'ev, K.N.; Boginskaya, I.A.; Bykov, I.V.; Merzlikin, A.M.; Rodionov, I.A.; Ryzhikov, I.A. Structural and Optical Properties of Single and Bilayer Silver and Gold Films. Phys. Solid State 2016, 58, 2503-2510, doi:10.1134/S1063783416120349.

132. Fuchs, N.A. On the Stationary Charge Distribution on Aerosol Particles in a Bipolar Ionic Atmosphere. Geofísica Pura e Applicata 1963, 56, 185-193, doi:10.1007/BF01993343.

133. Wiedensohler, A.; Lütkemeier, E.; Feldpausch, M.; Helsper, C. Investigation of the Bipolar Charge Distribution at Various Gas Conditions. Journal of Aerosol Science 1986, 17, 413-416, doi:10.1016/0021-8502(86)90118-7.

134. Wiedensohler, A.; Fissan, H.J. Aerosol Charging in High Purity Gases. Journal of Aerosol Science 1988, 19, 867-870.

135. Willeke, K.; Baron, P.A. Aerosol Measurement: Principles, Techniques, and Applications; Van Nostrand Reinhold, 1993; ISBN 978-0-442-00486-6.

136. Allen, M.D.; Raabe, O.G. Slip Correction Measurements of Spherical Solid Aerosol Particles in an Improved Millikan Apparatus. Aerosol Science and Technology 1985, 4, 269-286, doi: 10.1080/02786828508959055.

137. Hayat, M. Basic Techniques For Transmission Electron Microscopy; Elsevier, 2012; ISBN 978-0323-15029-3.

138. Mohammed, A.; Abdullah, A. SCANNING ELECTRON MICROSCOPY (SEM): A REVIEW. 9.

139. Goldstein, J.I.; Newbury, D.E.; Michael, J.R.; Ritchie, N.W.M.; Scott, J.H.J.; Joy, D C. Scanning Electron Microscopy andX-Ray Microanalysis; Springer, 2017; ISBN 978-1-4939-6676-9.

140. Heinrich, K.F.J.; Yakowitz, H. Quantitative Electron Probe Microanalysis: Fluorescence Correction Uncertainty. Mikrochim Acta 1968, 56, 905-916, doi:10.1007/BF01221155.

141. Сивухин, Д.В. Общий курс физики. Том 4. Оптика. Учебное пособие; Физматлит, 1980;

142. Lakowicz, J.R. Principles of Fluorescence Spectroscopy; Springer Science & Business Media, 2013; ISBN 978-1-4757-3061-6.

143. Buffat, Ph.; Borel, J.-P. Size Effect on the Melting Temperature of Gold Particles. Phys. Rev. A 1976, 13, 2287-2298, doi:10.1103/PhysRevA.13.2287.

144. Halonen, E.; Viiru, T.; Ostman, K.; Cabezas, A.L.; Mantysalo, M. Oven Sintering Process Optimization for Inkjet-Printed Ag Nanoparticle Ink. IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology 2013, 3, 350-356, doi:10.1109/TCPMT.2012.2226458.

145. Kim, D.; Moon, J. Highly Conductive Ink Jet Printed Films of Nanosilver Particles for Printable Electronics. Electrochem. Solid-State Lett. 2005, 8, J30, doi:10.1149/1.2073670.

146. Lizunova, A.A.; Efimov, A.A.; Arsenov, P.V.; Ivanov, V.V. Influence of the Sintering Temperature on Morphology and Particle Size of Silver Synthesized by Spark Discharge. IOP Conf Ser.: Mater. Sci. Eng. 2018, 307, 012081, doi:10.1088/1757-899X/307/1/012081.

147. Bieri, N.R.; Chung, J.; Haferl, S.E.; Poulikakos, D.; Grigoropoulos, C.P. Microstructuring by Printing and Laser Curing of Nanoparticle Solutions. Appl. Phys. Lett. 2003, 82, 3529-3531, doi:10.1063/1.1575502.

148. Chung, J.; Ko, S.; Bieri, N.R.; Grigoropoulos, C.P.; Poulikakos, D. Conductor Microstructures by Laser Curing of Printed Gold Nanoparticle Ink. Appl. Phys. Lett. 2004, 84, 801-803, doi :10.1063/1.1644907.

149. Ko, S.H.; Pan, H.; Grigoropoulos, C.P.; Luscombe, C.K.; Frechet, J.M.J.; Poulikakos, D. All-Inkjet-Printed Flexible Electronics Fabrication on a Polymer Substrate by Low-Temperature High-Resolution Selective Laser Sintering of Metal Nanoparticles. Nanotechnology 2007, 18, 345202, doi:10.1088/0957-4484/18/34/345202.

150. Perelaer, J.; de Gans, B.-J.; Schubert, U.S. Ink-Jet Printing and Microwave Sintering of Conductive Silver Tracks. Advanced Materials 2006, 18, 2101-2104, doi:10.1002/adma.200502422.

151. Rao, K.J.; Vaidhyanathan, B.; Ganguli, M.; Ramakrishnan, P.A. Synthesis of Inorganic Solids Using Microwaves. Chem. Mater. 1999, 11, 882-895, doi:10.1021/cm9803859.

152. Oghbaei, M.; Mirzaee, O. Microwave versus Conventional Sintering: A Review of Fundamentals, Advantages and Applications. Journal of Alloys and Compounds 2010, 494, 175-189, doi:10.1016/j.jallcom.2010.01.068.

153. Fang, Y.; Lanagan, M.; Agrawal, D.; Yang, G.-Y.; Randall, C.; Shrout, T.; Henderson, A.; Randall, M.; Tajuddin, A. An Investigation Demonstrating the Feasibility of Microwave Sintering of Base-Metal-Electrode Multilayer Capacitors. Journal of Electroceramics 2005, 15, 13-19, doi:10.1007/s10832-005-0374-8.

154. Thostenson, E.T.; Chou, T.-W. Microwave Processing: Fundamentals and Applications. Composites Part A: Applied Science and Manufacturing 1999, 30, 1055-1071, doi:10.1016/S1359-835X(99)00020-2.

155. French, R.H.; Rodriguez-Parada, J.M.; Yang, M.K.; Derryberry, R.A.; Lemon, M.F.; Brown, M.J.; Haeger, C.R.; Samuels, S.L.; Romano, E.C.; Richardson, R.E. Optical Properties of Materials for Concentrator Photovoltaic Systems. In Proceedings of the 2009 34th IEEE Photovoltaic Specialists Conference (PVSC); June 2009; pp. 000394-000399.

156. Kumpulainen, T.; Pekkanen, J.; Valkama, J.; Laakso, J.; Tuokko, R.; Mantysalo, M. Low Temperature Nanoparticle Sintering with Continuous Wave and Pulse Lasers. Optics & Laser Technology 2011, 43, 570-576, doi:10.1016/j.optlastec.2010.08.002.

157. Laakso, P.; Ruotsalainen, S.; Halonen, E.; Mantysalo, M.; Kemppainen, A. Sintering of Printed Nanoparticle Structures Using Laser Treatment. ICALEO 2009, 2009, 1360-1366, doi:10.2351/1.5061499.

158. Peng, P.; Hu, A.; Zhou, Y. Laser Sintering of Silver Nanoparticle Thin Films: Microstructure and Optical Properties. Appl. Phys. A 2012, 108, 685-691, doi:10.1007/s00339-012-6951-1.

159. An, K.; Hong, S.; Han, S.; Lee, H.; Yeo, J.; Ko, S.H. Selective Sintering of Metal Nanoparticle Ink for Maskless Fabrication of an Electrode Micropattern Using a Spatially Modulated Laser Beam by a Digital Micromirror Device. ACS Appl. Mater. Interfaces 2014, 6, 2786-2790, doi:10.1021/am405323c.

160. Watanabe, A. Laser Sintering of Metal Nanoparticle Film. Journal of Photopolymer Science and Technology 2013, 26, 199-205, doi:10.2494/photopolymer.26.199.

161. Fischer, P.; Romano, V.; Weber, H.P.; Kolossov, S. Pulsed Laser Sintering of Metallic Powders. Thin Solid Films 2004, 453-454, 139-144, doi:10.1016/j.tsf.2003.11.152.

162. Roy, N.; Jou, W.; Feng, H.; Jeong, J.; Wang, Y.; Cullinan, M. Laser Sintering of Copper Nanoparticles: A Simplified Model for Fluence Estimation and Validation.; American Society of Mechanical Engineers Digital Collection, July 24 2017.

163. Roy, N.; Dibua, O.; Foong, C.S.; Cullinan, M. Preliminary Results on the Fabrication of Interconnect Structures Using Microscale Selective Laser Sintering.; American Society of Mechanical Engineers Digital Collection, October 27 2017.

164. Ko, S.H.; Choi, Y.; Hwang, D.J.; Grigoropoulos, C.P.; Chung, J.; Poulikakos, D. Nanosecond Laser Ablation of Gold Nanoparticle Films. Appl. Phys. Lett. 2006, 89, 141126, doi:10.1063/1.2360241.

165. Kim, H.-S.; Dhage, S.R.; Shim, D.-E.; Hahn, H.T. Intense Pulsed Light Sintering of Copper Nanoink for Printed Electronics. Appl. Phys. A 2009, 97, 791, doi:10.1007/s00339-009-5360-6.

166. Niittynen, J.; Abbel, R.; Mäntysalo, M.; Perelaer, J.; Schubert, U.S.; Lupo, D. Alternative Sintering Methods Compared to Conventional Thermal Sintering for Inkjet Printed Silver Nanoparticle Ink. Thin Solid Films 2014, 556, 452-459, doi:10.1016/j.tsf.2014.02.001.

167. Reinhold, I.; Hendriks, C.E.; Eckardt, R.; Kranenburg, J.M.; Perelaer, J.; Baumann, R.R.; Schubert, U.S. Argon Plasma Sintering of Inkjet Printed Silver Tracks on Polymer Substrates. J. Mater. Chem. 2009, 19, 3384-3388, doi:10.1039/B823329B.

168. Perelaer, J.; Klokkenburg, M.; Hendriks, C.E.; Schubert, U.S. Microwave Flash Sintering of Inkjet-Printed Silver Tracks on Polymer Substrates. Advanced Materials 2009, 21, 4830-4834, doi:10.1002/adma.200901081.

169. Kohut, A.; Wagner, M.; Seipenbusch, M.; Geretovszky, Zs.; Galbacs, G. Surface Features and Energy Considerations Related to the Erosion Processes of Cu and Ni Electrodes in a Spark Discharge Nanoparticle Generator. Journal of Aerosol Science 2018, 119, 51-61, doi:10.1016/j.jaerosci.2018.02.005.

170. Feng, J. Scalable Spark Ablation Synthesis of Nanoparticles: Fundamental Considerations and Application in Textile Nanofinishing. 2016, doi:10.4233/uuid:fb6c0122-587b-471d-8009-b52ef9b69b07.

171. Cundall, C.M.; Craggs, J.D. Electrode Vapour Jets in Spark Discharges. Spectrochimica Acta 1955, 7, 149-164, doi: 10.1016/0371-1951(55)80018-5.

172. Hemmi, R.; Yokomizu, Y.; Matsumura, T. Anode-Fall and Cathode-Fall Voltages of Air Arc in Atmosphere between Silver Electrodes. J. Phys. D: Appl. Phys. 2003, 36, 1097-1106, doi:10.1088/0022-3727/36/9/307.

173. Salary, R. (Ross); Lombardi, J.P.; Rao, P.K.; Poliks, M.D. Online Monitoring of Functional Electrical Properties in Aerosol Jet Printing Additive Manufacturing Process Using Shape-From-Shading Image Analysis. Journal of Manufacturing Science and Engineering 2017, 139, doi: 10.1115/1.4036660.

174. Rietz, U.; Lerche, D.; Hielscher, S.; Beck, U. Centrifugal Adhesion Testing Technology (CATT)-A Valuable Tool for Strength Determination. Journal of The Adhesion Society of Japan 2015, 51, 293297, doi:10.11618/adhesion.51.293.

175. Lopatynskyi, A.M.; Lytvyn, V.K.; Nazarenko, V.I.; Guo, L.J.; Lucas, B.D.; Chegel, V.I. Au Nanostructure Arrays for Plasmonic Applications: Annealed Island Films versus Nanoimprint Lithography. Nanoscale Research Letters 2015, 10, 99, doi:10.1186/s11671-015-0819-1.

176. Crut, A.; Maioli, P.; Fatti, N.D.; Vallée, F. Optical Absorption and Scattering Spectroscopies of Single Nano-Objects. Chemical Society Reviews 2014, 43, 3921-3956, doi:10.1039/C3CS60367A.

177. Shafiqa, A.R.; Aziz, A.A.; Mehrdel, B. Nanoparticle Optical Properties: Size Dependence of a Single Gold Spherical Nanoparticle. J. Phys.: Conf. Ser. 2018, 1083, 012040, doi:10.1088/1742-6596/1083/1/012040.

178. Lopez-Munoz, G.A.; Pescador-Rojas, J.A.; Ortega-Lopez, J.; Salazar, J.S.; Balderas-Lopez, J.A. Thermal Diffusivity Measurement of Spherical Gold Nanofluids of Different Sizes/Concentrations. Nanoscale Res Lett 2012, 7, 423, doi:10.1186/1556-276X-7-423.

179. Khrustov, V.R.; Ivanov, V.V.; Kotov, Yu.A.; Kaigorodov, A.S.; Ivanova, O.F. Nanostructured Composite Ceramic Materials in the ZrO2-Al2O3 System. Glass Phys Chem 2007, 33, 379-386, doi:10.1134/S1087659607040128.

180. Khabarov, K.M.; Efimov, A.A.; Ivanov, V.V. The Study of Radiation Attenuation in Disordered Silver Nanoparticles Arrays Formed by Dry Aerosol Printing. J. Phys.: Conf. Ser. 2020, 1695, 012104, doi:10.1088/1742-6596/1695/1/012104.

181. Evans, P. Surface Plasmon Enhanced Heating of Gold Nanoparticles: A Plasmonic Optical Switch. Doctoral Dissertations 2007.

182. Xi, Q.; Li, Y.; Zhou, J.; Li, B.; Liu, J. Role of Radiation in Heat Transfer from Nanoparticles to Gas Media in Photothermal Measurements. Int. J. Mod. Phys. C 2019, 30, 1950024, doi:10.1142/S0129183119500244.

183. Hlaing, M.; Gebear-Eigzabher, B.; Roa, A.; Marcano, A.; Radu, D.; Lai, C.-Y. Absorption and Scattering Cross-Section Extinction Values of Silver Nanoparticles. Optical Materials 2016, 58, 439444, doi:10.1016/j.optmat.2016.06.013.

184. Aziz, S B.; Abdullah, R.M.; Rasheed, M.A.; Ahmed, H.M. Role of Ion Dissociation on DC Conductivity and Silver Nanoparticle Formation in PVA:AgNt Based Polymer Electrolytes: Deep Insights to Ion Transport Mechanism. Polymers 2017, 9, 338, doi:10.3390/polym9080338.

185. Li, M.; Johnson, S.; Guo, H.; Dujardin, E.; Mann, S. A Generalized Mechanism for Ligand-Induced Dipolar Assembly of Plasmonic Gold Nanoparticle Chain Networks. Advanced Functional Materials 2011, 21, 851-859, doi:10.1002/adfm.201001754.

186. Cubukcu, E.; Yu, N.; Smythe, E.J.; Diehl, L.; Crozier, K.B.; Capasso, F. Plasmonic Laser Antennas and Related Devices. IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics 2008, 14, 1448-1461, doi:10.1109/JSTQE.2007.912747.

187. Bilankohi, S.M. Optical Scattering and Absorption Characteristics of Silver and Silica/ Silver Core/Shell Nanoparticles. Oriental Journal of Chemistry 2015, 31, 2259-2263.

188. Li, Z.P.; Duan, X.R.; Liu, C.H.; Du, B.A. Selective Determination of Cysteine by Resonance Light Scattering Technique Based on Self-Assembly of Gold Nanoparticles. Analytical Biochemistry 2006, 351, 18-25, doi:10.1016/j.ab.2006.01.038.

189. Johnson, R.C.; Li, J.; Hupp, J.T.; Schatz, G.C. Hyper-Rayleigh Scattering Studies of Silver, Copper, and Platinum Nanoparticle Suspensions. Chemical Physics Letters 2002, 356, 534-540, doi :10.1016/S0009-2614(02)00407-4.

190. Hao, E.C.; Schatz, G.C.; Johnson, R.C.; Hupp, J.T. Hyper-Rayleigh Scattering from Silver Nanoparticles. J. Chem. Phys. 2002, 117, 5963-5966, doi:10.1063/1.1510439.

191. He, Y.Q.; Liu, S.P.; Kong, L.; Liu, Z.F. A Study on the Sizes and Concentrations of Gold Nanoparticles by Spectra of Absorption, Resonance Rayleigh Scattering and Resonance Non-Linear Scattering. Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy 2005, 61, 28612866, doi:10.1016/j.saa.2004.10.035.