Синтез аморфных наноразмерных углеродных структур в поле лазерного излучения ближнего ИК-диапазона тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.27.03, кандидат технических наук Зулина, Наталья Алексеевна

• Зулина, Наталья Алексеевна
• кандидат технических наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат технических наук Зулина, Наталья Алексеевна

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. Наноразмерные углеродные структуры, свойства и методы

синтеза

1.1 Классификация наноматериалов и методы их синтеза

1.2 Наноразмерные углеродные структуры

1.3 Классификация наноразмерных углеродных структур

1.4 Свойства аморфных наноразмерных углеродных структур

1.5 Методы синтеза аморфных наноразмерных углеродных структур

1.6 Типы и параметры лазеров для синтеза аморфных наноразмерных углеродных структур 26 Глава 2. Теоретическое и экспериментальное исследование синтеза наноразмерных углеродных структур в поле интенсивного ИК лазерного излучения

2.1 Высокоскоростная видеосъемка процесса разрушения графитовых материалов интенсивным ИК лазерным излучением

2.2 Измерение температуры поверхности графитовых материалов при воздействии на них ИК лазерного излучения

2.3 Основные этапы синтеза наноразмерных углеродных структур

2.4 Теплофизический расчет температурного поля на поверхности графитового материала 44 Глава 3 Исследование влияния параметров излучения лазера на иттербий-эрбиевом стекле на синтез аморфных наноразмерных углеродных структур

3.1 Эффекты, сопровождающие лазерный синтез аморфных наноразмерных углеродных структур, влияние плотности энергии излучения лазера на иттербий-эрбиевом стекле

3.2 Эффекты, сопровождающие лазерный синтез аморфных наноразмерных углеродных структур, влияние длительности импульса

излучения лазера на иттербий-эрбиевом стекле

3.3 Свечение эрозионного факела при различной энергии импульса иттербий-эрбиевого лазера на стекле

3.4 Исследование влияния энергии излучения лазера на иттербий -эрбиевом стекле на объём удаляемого графитсодержащего композита

3.5 Исследование влияния расстояния от мишени (графитсодержащий композит) до подложки на распределение частиц в эрозионном факеле 70 Глава 4. Исследование свойств аморфных наноразмерных углеродных структур

4.1 Оценка размеров аморфных наноразмерных углеродных структур средствами сканирующей электронной микроскопии

4.2 Исследование оптических свойств аморфных наноразмерных углеродных структур средствами спектроскопии комбинационного рассеяния

4.3 Исследование состава аморфных наноразмерных углеродных структур с помощью рентгенофлуоресцентного энергодисперсионного анализа 81 Глава 5. Влияние покрытий из аморфных наноразмерных углеродных структур на механические и физико-химические свойства поверхностей

5.1 Влияние покрытий из наноразмерных углеродных структур на микротвердость поверхности твердых биотканей и металлы

5.2 Влияние покрытий из наноразмерных углеродных структур на кислотную резистентность твердых биотканей

5.3 Наконечник для термооптической хирургии 100 Заключение 109 Список литературы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Синтез аморфных наноразмерных углеродных структур в поле лазерного излучения ближнего ИК-диапазона»

ВВЕДЕНИЕ

Аморфные наноразмерные углеродные структуры благодаря своим уникальным свойствам представляют значительный интерес для промышленных и биомедицинских технологий. Одним из таких свойств является высокая твердость, что делает возможным использовать покрытия на основе аморфных наноразмерных углеродных структур для улучшения механических свойств различных поверхностей [1,2]. Исследования оптических свойств аморфных наноразмерных углеродных структур на кремниевых подложках показали, что данные материалы способны поглощать ультрафиолетовое излучение, пропуская при этом излучение видимого диапазона [3]. Биосовместимость и биоинертность аморфных наноразмерных углеродных структур чрезвычайно важны для применения подобных материалов в медицине при создании искусственных органов и имплантатов [4-7].

В настоящее время известно несколько методов получения аморфных наноразмерных углеродных структур, широкое распространение получили химические, механические, электродуговые, плазменные, магнетронные и лазерные методы создания наноструктур [8-10]. Преимущество лазерной технологии заключается в возможности использования непроводящих углеродных материалов. Кроме того, выход структур с "наноразмерами" наиболее высок именно для лазерного способа (первые фуллерены были получены с помощью лазера) [11]. Данный способ заключается в разрушении исходного материала лазерным излучением и переноса продуктов разрушения в виде эрозионного (абляционного) факела на поверхности различных подложек [11].

В работе [12], посвященной лазерному синтезу аморфных наноразмерных углеродных структур, использовался неодимовый лазер (с длинами волн излучения 1064 нм, 532 нм и 355 нм), работающий в импульсном режиме, с длительностью импульса 3-15 не и с плотностями

энергии импульса 50-300 мДж/см . В работе [13] использовался Ti:Sapphire лазер с фемтосекундными импульсами (150 фс) и плотностью энергии 5 Дж/см2, работающий с частотой повторения импульсов 1 кГц. В ряде работ использовался эксимерный лазер с длиной волны излучения 248 нм, длительностью импульса 10-20 не и энергией импульса 40 Дж, работающий с частотой повторения импульсов 10 Гц [13]. Существуют работы, посвященные синтезу наноразмерных углеродных структур при помощи непрерывного воздействия излучения ССЬ лазера (длина волны 10.6 мкм) с мощностью 1-15 кВт в атмосфере гелия (буферного газа для отвода лишней энергии удаляемых частиц) [14]. В данных работах удаленный с поверхности облучаемого материала углерод испарялся в атмосферах инертных газов (аргон, азот, гелий), препятствующих окислению продуктов лазерного разрушения мишени.

Окисление происходит в процессе перемещения образованных в результате действия «короткого» наносекундного лазерного импульса структур от мишени к образцу. Необходимость использования инертных сред исключает возможность нанесения покрытий, содержащих наноструктуры на ряд материалов биологической природы (например, эмаль зуба человека, костные ткани) или материалов, искусственно входящих в состав живого организма (например, зубной имплантат).

Таким образом, для современной науки и техники актуальными являются вопросы, заключающиеся в выборе параметров лазерного излучения для синтеза аморфных наноразмерных углеродных структур в атмосфере воздуха и исследовании механических и физико-химических свойств материалов, в том числе биологической природы, на поверхность которых нанесены покрытия, содержащие аморфные наноразмерные углеродные структуры.

Цель работы: Определение параметров лазерного излучения для создания в атмосфере воздуха на поверхностях материалов, в том числе биологической

природы, наноструктур, изменяющих механические и физико-химические

свойства этих материалов.

Задачи:

1. Физико-математическое моделирование некоторых этапов синтеза наноразмерных углеродных структур при воздействии на графитовые материалы интенсивного РЖ лазерного излучения.

2. Оценка влияния параметров лазерного излучения (длительность и энергия импульса, длина волны излучения), расстояния от мишени до подложки и состава мишени на процессы (пороговая плотность энергии, начальный момент времени возникновения, длительность) сопровождающие лазерное разрушение графитового материала, интенсивность эрозионного факела и размерное распределение частиц (структур) в нем.

3. Выбор оптимальных параметров лазерного излучения для синтеза наноразмерных углеродных структур, а также нанесения их в качестве покрытия на поверхности различных материалов, в том числе и биологической природы.

4. Экспериментальное исследование размеров, состава, структуры и свойств наноразмерных углеродных структур, создаваемых на поверхности различных подложек в результате лазерного разрушения графитовых материалов методами сканирующей электронной микроскопии, спектроскопии комбинационного рассеяния и рентгенофлуоресцентного энергодисперсионного анализа.

Научная новизна:

1. Впервые синтезированы аморфные наноразмерные углеродные структуры в результате эмиссии в атмосфере воздуха углерода из графита, объемное содержание примесей в котором лежит в диапазоне 0.69-10"4-50% при воздействии на его поверхность лазерного излучения с длиной волны 0.97 мкм или 1.54 мкм.

2. Впервые в результате времяразрешающего видеоисследования

(50000 кадров в секунду) событий, сопровождающих воздействие на поверхность графита в атмосфере воздуха лазерного излучения с длиной волны 0.97 мкм или 1.54 мкм, зафиксированы основные этапы синтеза наноразмерные углеродных структур.

3. Впервые в результате времяразрешающей термографии определена динамика температуры в области воздействия лазерного излучения с длиной волны 0.97 мкм или 1.54 мкм на поверхность графита с различным содержанием примесей, позволившая установить мощность и длительности лазерного воздействия, достаточные для формирования аморфных наноразмерных углеродных структур.

4. Впервые установлено, что порог формирования аморфных наноразмерных углеродных структур в результате эмиссии углерода из графита в атмосфере воздуха при воздействии ИК лазерного излучения составляет величину

^ I

порядка 70±5 Дж/см" для графита содержащего в объеме 0.69-10" % примесей и 10±1 Дж/см" для графита содержащего в объеме 50% примесей.

Научные результаты и положения, выносимые на защиту:

1. Разработана физико-математическая модель, позволившая описать процесс синтеза наноразмерных углеродных структур в результате воздействия на поверхность графитовых материалов интенсивного лазерного излучения ИК-диапазона и в результате теплофизического расчета определить длительность и мощность лазерного излучения, необходимые для интенсивного формирования аморфных наноразмерных углеродных структур.

2. В результате воздействия лазерного излучения с мощностью 5-100 Вт и длительностью 30-5000 мс на поверхность графитовых материалов, коэффициент поглощения которых находится в диапазоне 2-105-4-105 см"1, на подложках, расположенных в воздухе на расстоянии 1 -5 мм от материала формируются аморфные наноразмерные углеродные структуры с характерным размером зерна 20-100 нм.

3. При эмиссии углерода из графита содержащего в объеме 50% примесей в

результате воздействия на его поверхность импульса излучения лазера на иттербий-эрбиевом стекле с длиной волны 1.54 мкм, длительностью 30±1 мс

О О

и плотностью энергии (мощности) от 10±1 Дж/см" (300±30 Вт/см") до

О "У

40±5 Дж/см (1300±100 Вт/см ), на подложке формируется покрытие из графитизированных углеродных наноструктур.

4. При эмиссии углерода из графита содержащего в объеме 0.69-10"4% примесей в результате воздействия на его поверхность импульса излучения лазера на иттербий-эрбиевом стекле с длиной волны 1.54 мкм, длительностью 30±1 мс и плотностью энергии (мощности) от 70±5 Дж/см*" (2400±50 Вт/см2) до 160±10 Дж/см2 (5500±100 Вт/см2), на подложке формируется покрытие из аморфных углеродных наноструктур.

Практическая значимость:

Предложен метод модификации свойств поверхности материалов, в том числе биологической природы, путем нанесения наноразмерных углеродных структур, сформированных в поле лазерного излучения в атмосфере воздуха. Показано, что аморфные наноразмерные углеродные структуры повышают микротвёрдость поверхности металла (сплав железа и цинка) в 2 раза, кварцевого стекла - в 1.3 раза, акрилового стекла (ПММА) -в 3 раза, а также эмали зуба человека в 1.2 раза и дентина зуба - в 2 раза. Показано, что аморфные наноразмерные углеродные структуры повышают стойкость эмали зуба человека к воздействию ортофосфорной кислоты.

Предложен метод нанесения на дистальный торец кварцевого оптического волокна покрытия, содержащего аморфные наноразмерные углеродные структуры и эффективно преобразующего ИК лазерное излучение в тепловую энергию для использования в термооптической хирургии, с целью повышения качества и эффективности лазерных хирургических вмешательств.

Степень достоверности и апробация результатов: достоверность результатов работы и выводов обеспечивается воспроизводимостью

полученных данных, ясной физической трактовкой, использованием современных проверенных методик и согласованием с результатами работ других авторов.

Основные результаты диссертации прошли апробацию на международных конференциях по лазерной техники и лазерным технологиям, взаимодействию оптического когерентного излучения с веществом и нано- и биофотонике: Лазерно-информационные технологии в медицине, биологии и геоэкологии (Новороссийск, 2011-2012), V Russian-Finnish photonics and laser symposium, VII международной конференции молодых учёных и специалистов "Оптика 2011" (Санкт-Петербург, 2011), XLI и XLII научной и учебно-методической конференциях ППС НИУ ИТМО, Saratov Fall Meeting (Саратов, 2011), "Актуальные проблемы радиофизики" (Томск, 2012), XX International Conférence on Advanced Laser Technologies (Thun (Switzerland), 2012), VII Международной конференции "Фундаментальные проблемы оптики ФПО-2012" (Санкт-Петербург, 2012).

Диссертант был награжден дипломом за лучший доклад международной молодежной школы Актуальные проблемы радиофизики, дипломом третьей степени Всероссийского конкурса научно-исследовательских работ студентов и аспирантов в области физических наук (МГТУ им. Н.Э. Баумана), а также становился победителем конкурса на получения гранта компании "ОПТЭК" (Cari Zeiss).

Личный вклад автора: содержание диссертации и положения, выносимые на защиту, отражают персональный вклад автора в работу. Постановка целей и задач исследования, подготовка публикаций выполнены совместно с научным руководителем д.ф.-м.н., доцентом А.В. Беликовым.

Автор выражает благодарность сотрудникам кафедры лазерной техники и биомедицинской оптики НИУ ИТМО, в особенности к.ф.-м.н., доценту А.В. Скрипнику за помощь в подготовке и обсуждение результатов исследований.

Заключение диссертации по теме «Квантовая электроника», Зулина, Наталья Алексеевна

Заключение

Разработана физико-математическая модель синтеза наноразмерных углеродных структур и определены длительность и мощность лазерного излучения, необходимые для интенсивного формирования аморфных наноразмерных углеродных структур.

Продемонстрирована возможность синтеза и нанесения на различные поверхности покрытий из наноразмерных углеродных структур при воздействии на графитовые материалы импульсов лазерного излучения ближнего ИК-диапазона (0.97 мкм и 1.54 мкм);

Проведена высокоскоростная видеосъемка, позволившая установить основные процессы, сопровождающие лазерное разрушение графитовых материалов с разной долей примесей, а именно: аккумуляция энергии лазерного излучения (нагрев поверхности), интенсивное удаление материала (эрозионный факел) и затухание процесса удаления материала (остывание поверхности).

Установлено, что эрозионные факелы, формируемые в процессе лазерного разрушения выбранных графитовых материалов различны по цвету и однородности, что может быть использовано в системах контроля синтеза аморфных наноразмерных углеродных структур.

Экспериментально, в результате времяразрешающей термографии определены температура, мощность и длительности лазерного воздействия, достаточные для интенсивного разрушение графитовых материалов лазерным излучением ближнего ИК-диапазона (0.97-1.54 мкм).

Определены оптимальные параметры лазерного излучения (длительность и плотность мощности) для синтеза наноразмерных углеродных структур:

Установлено, что при воздействии излучения лазера на иттербийэрбиевом стекле с длиной волны 1.54 мкм, с длительностью импульса 1

30±1 мс и плотностью энергии (мощности) от 10±1 Дж/см (300±30 Вт/см")

О "У до 40±5 Дж/см" (1300±100 Вт/см") на графитовый материал с массовой долей примеси -50% на подложке формируется покрытие из графитизированных углеродных наноструктур с размерами от 50 до 100 нм. Элементный состав данных продуктов в основном представлен углеродом (45%).

Установлено, что при воздействии излучения лазера на иттербийэрбиевом стекле с длиной волны 1.54 мкм, длительностью 30±1 мс и

2 ^ плотностью энергии (мощности) от 70±5 Дж/см (2400±50 Вт/см") до 160±10 Дж/см2 (5500±100 Вт/см2) на графитовый материал с массовой долей примеси на подложке формируется покрытие из аморфных углеродных наноструктур с размерами порядка 100 нм.

Экспериментально установлено, что покрытие из аморфных наноразмерных углеродных структур способствует повышению микротвёрдости твёрдых биотканей, а также кислотной резистентности данных материалов. Показано, что аморфные наноразмерные углеродные структуры повышают микротвёрдость поверхности металла (сплав железа и цинка) в 2 раза, кварцевого стекла - в 1.3 раза, акрилового стекла (ПММА) -в 3 раза, а также эмали зуба человека в 1.2 раза и дентина зуба - в 2 раза.

Предложен метод нанесения на дистальный торец кварцевого оптического волокна покрытия содержащего аморфные наноразмерные углеродные структуры и эффективно преобразующего ИК лазерное излучение в тепловую энергию для использования в термооптической хирургии, с целью повышения качества и эффективности лазерных хирургических вмешательств.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Зулина, Наталья Алексеевна, 2013 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Fyta M.G., Mathioudakis С., Kopidakis G., Kelires P.C. Structure, stability, and stress properties of amorphous and nanostructured carbon films // Thin Solid Films. - 2005. -V. 482. - P.56 - 62.

2. Волин Э.М. Ионно-плазменные методы получения износостойких покрытий (Обзор зарубежной литературы за 1979-1983 гг.) // Технология легких сплавов. - 1984. -№10.

3. BaydoganN.D. Evaluation of optical properties of the amorphous carbon film on fused silica // Materials Science and Engineering. - 2004. - V. 107. - P. 70-77.

4. Mendonce G., Mendonza D.B.S., Aragao F.J.L., Cooper L.F. Advancing dental implant surface technology - From micron to Nanotopography // Biomaterials. -2008. - V. 29. - P. 3822-3835.

5. Rodil S.E., Olivares R., Arzate H., Muhl S. Properties of carbon films and their biocompatibility using in vitro test // Diamond and Related Materials. - 2003. -V. 12.-P. 931-937.

6. Dearnaley G., Arps J. H. Biomedical applications of diamond-like carbon (DLC) coatings:A review // Surface & Coatings Technology. - 2005. - V. 200. - P. 2518

- 2524.

7. Zhou H., Ogino A., Nagatsu M. Investigation into the antibacterial property of carbon // Diamond and related materials. - 2008. - V. 17. - P. 1416-1419.

8. Лукашин A.B., Елисеев A.A. Физические методы синтеза наноматериалов.

- М./ Методические материалы, 2007. - 215с.

9. Внукова Н.Г., Чурилов Г.Н. Наноматериалы и нанотехнологии. - М./ Учебное пособие, 2003. - 185с.

10. РагуляА.В., Андриевский Р.А. Наноструктурные материалы. - М.: Academia, 2005- 187с.

11. Rao C.N.R., Seshadri R., Govindaraj A., SenR. Fullerenes, nanotubes, onions and related carbon structures // Materials Science and Engineering. - 1995. -V. RI5. - P. 209-262.

12. Cappelli E., Scilletta С., Orlando S., Valentini V., Servidori M. Laser annealing of amorphous carbon films // Applied Surface Science. - 2009. -V.255. -P.5620-5625.

13. Sikora A., Bourgeois O., Sanchez-Lopez J.C., Rouzaud J.-N. Effect of boron incorporation on the structure and electrical properties of diamond-like carbon films deposited by femtosecond and nanosecond pulsed laser ablation // Thin Solid Films. - 2009. - V.518. - P. 1470 - 1474.

14. Афанасьев Д.В., Баранов Г.Б., Беляев А.А. Получение фуллеренов при испарении графита стационарным СО2 - лазером // Письма в ЖТФ - 2001. -Т. 27. -№ 10.-С. 31-36.

15. Булыгина Е.В., Макарчук В.В., Панфилов Ю.В., Оя Д.Р., Шахнов В.А. Наноразмерные структуры: классификация, формирование и исследование: Учебное пособие для ВУЗов. - М.: САЙНС-ПРЕСС, 2006. -80с.

16. Лукашин А.В., Елисеев А. А. Физические методы синтеза наноматериалов. -М.: Методические материалы, 2007. - 115с.

17. Внукова Н.Г., Чурилов Г.Н. Наноматериалы и нанотехнологии. — М.: Учебное пособие, 2007. - 70с.

18. Ч.Пул , Ф. Оуэне. Нанотехнологии. - М.: Учебное пособие, 2005. - 70с.

19. Андриевский Р.А., Рагуля А.В. Наноструктурные материалы. М.: Academia, 2005. - 120с.

20. Tessonnier J.-P., Rosental D., Hansen Т. W. Analysis of the structure and chemical properties of some commercial carbon nanostructures // Carbon - 2009. -V. 47.-P. 1779-1798.

21. Sergiienko R., Shibata E., Suwa H., Nakamura Т., Akase Z., Murakami Y., Shindo D. Synthesis of amorphous carbon nanoparticles and carbon encapsulated metal nanoparticles in liquid benzene by an electric plasma discharge in ultrasonic cavitation field // Ultrasonics Sonochemistry. - 2006. - V. 13 - P. 6-12.

22. Палатник Л.С. Механизмы образования и структура конденсированных пленок. - М.: Наука, 1972. - 45с.

23. Guu Y.Y., Lin J.F., A. Chi-Fong The tribological characteristics of titanium nitride coatings. Parti. Coating thickness effects // Wear - 1996. - V. 194. -P. 12-21.

24. Guu Y.Y., Lin J.F., Chi-Fong A. The tribological characteristics of titanium nitride coatings. Part II. Comparisons of two deposition processes // Wear - 1996. -V. 194.-P. 22-29.

25. Baydogan N.D. Evaluation of optical properties of the amorphous carbon film on fused silica // Materials Science and Engineering. - 2004. -V. 107. - P. 70-77.

26. Rodil S.E., Olivares R., Arzate H., Muhl S. Properties of carbon films and their biocompatibility using in vitro test // Diamond and Related Materials. - 2003. -V. 12.-P. 931-937.

27. Wang J., Huang N., Yang P. The effects of amorphous carbon films deposited on polyethelene terephtalate on bacterial adhesion // Biomaterials. - 2004. - V. 25. -P. 3163-3170.

28. Zhou H., Ogino A., Nagatsu M. Investigation into the antibacterial property of carbon // Diamond and related materials. - 2008. - V. 17. - P. 1416-1419.

29. Kostarelos K., Bianco A., Prato M. Promises, facts and challenges for carbon nanotubes in imaging and therapeutics // Nature Nanotechnology. - 2009. - V. 4. -P. 627-633.

30. Сухно И.В., Бузько В.Ю. Углеродные нанотрубки. Часть 1. - Краснодар, КубГУ: Учебное пособие, 2008. - 55 с.

31. Сладков А. М., Кудрявцев Ю. П. Алмаз, графит, карбин — аллотропные формы углерода // Природа. - 1969. - № 5. - С.37-44.

32. Даниленко В.В. Из истории открытия синтеза наноалмазов // Физика Твердого Тела. - 2004. - № 46 (4). - С. 581—584.

33. Зиатдинов A.M. Нанографены и нанографиты: синтез, строение и электронные свойства // Вестник ДВО РАН. - 2006. - № 5. - С. 57-64.

34. Kroto Н. W., Heath J. R., O'Brien S. С. C60: Buckminsterfullerene //Nature. -1985.-V. 318.-P. 162-163.

35. Каманина H. В. Электрооптические системы на основе жидких кристаллов и фуллеренов - перспективные материалы наноэлектроники свойства и области применения. - СПб: СПбГУИТМО, Учеб. пособие, 2008.

- 137с.

36. Мастеров В. Ф. Физические свойства фуллеренов // Сорос, образ, журн. -1997.-№ 1.-С. 92-99.

37. Шибаев Л.М., Антонова Т.А., Виноградова JI.B. Влияние Сбо на термостойкость привитого к нему полиэтиленгликоля // Письма в ЖТФ. -1997.-№ 18 (23).-С.-1924.

38. Б. М. Гинсбург, А. О. Поздняков, О. Ф. Поздняков, Б. П. О механизме термодеструкции полистирола, привитого к фуллерену Сбо // Письма в ЖТФ. -1999. - № 20 (25). - С. 25-30.

39. Дьячков П.Н. Углеродные нанотрубки. Строение, свойства, применения.

- М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2006. - 293с.

40. Елецкий A.B., Смирнов Б.М. Фуллерены и структуры углерода // УФН. -1995. - №9 (165). - С. 977-1009.

41. Novoselov К. S. Two-dimensional gas of massless Dirac fermions in grapheme // Nature. - 2005. - №438. - P. 197-206.

42. Раков Э.Г. Нанотрубки и фуллерены: Учеб. пособие. - М.: Университетская книга, Логос, 2006. - 376с.

43. Кнунянц И.Л. Химическая Энциклопедия. Т. 1. - М.: Изд-во "Советская энциклопедия", 1988. - 624 с.

44. Pierson Н.О. Handbook of Carbon, Graphite, Diamond and Fullerenes: Properties, Processing and Applications. - N.Y.: Noyes Publications. 1994, -405p.

45. Аксенов И.И., Стрельницкий B.E. Синтез безводородных пленок алмазоподобного углерода; обзор // XII Междунар. Симп. "Тонкие пленки в электронике", Харьков. - 2001. - С. 96-105.

46. Robertson J. Properties of diamond-like carbon // Surf. Coat. Technol. - 1992. -V. 50. - P. 185-203.

47. Wei Q. Narayan J. Superhard diamond-like carbon: preparation, theory, and properties // International Materials Reviews. - 2000. - V. 45. - P. 133-164.

48. Voevodin A.A., Donley M.S., Zabinski J.S. Pulsed laser deposition of diamond-like carbon wear protective coatings: a review // Surf. Coat. Technol. -1997.-V. 92.-P. 42-49.

49. Стрельницкий B.E., Кулеба В.И., Гамуля Г.Д., Островская E.JI., Остапенко И.Л., Падалка В.Г., Тимошенко А.И. Исследование триботехнических характеристик углеродных покрытий на воздухе и в вакууме // Сверхтвердые материалы. - 1987. -№6. - С.7-10.

50. Стрельницкий В.Е., Аксенов И.И., Васильев В.В., Воеводин А.А., Джонс Дж. Г., Забински Дж. С. Исследование пленок алмазоподобного углерода и соединений углерода с азотом, синтезированных вакуумно-дуговым методом ФИЛ. - 2005. - Т. 3. № 1-2. - С. 43-53.

51. Caihua W., Xiaozhong Zh., Xinyu Т. Electro- and magneto-transport properties of amorphous carbon films doped with iron // Diamond & Related Materials. -2011. - V.20. - P.26 - 30.

52. Shekhar S., Prasad V., Subramanyam S.V. Transport properties of conducting amorphous carbon-poly(vinyl chloride) composite // Carbon. - 2006. - V44. -P.334-340.

53. Bhattacharyya S., Silva S.R.P. Transport properties of low-dimensional amorphous carbon films // Thin Solid Films. - 2005. - V.482 - P.94 - 98.

54. Logothetidis S. Optical and electronic properties of amorphous carbon materials // Diamond and Related Materials. - 2003. - V.12 - P. 141-150.

55. Patsalas P. Optical properties of amorphous carbons and their applications and perspectives in photonics // Thin Solid Films. - 2011. V. 519 - P. 3990 - 3996.

56. Park Y.S., Myung H.S., Han J.G. Tribological properties of amorphous carbon thin films grown by magnetron sputtering method // Surface and Coatings

Technology. - 2004. - V. 180-181. - P.218-221.

57. Zeng Q., Dong G. Structure and tribological properties of amorphous carbon films deposited by electrochemical method on GCris steel substrate // Applied Surface Science. - 2008. - V.254 - P.2425-2430.

58. Kim Y., Awang R., Krishnaswamy S. Helium-dilution effects on thermophysical properties of hydrogenated amorphous carbon thin films // Diamond & Related Materials. - 2013. - V. 32 - P.l-6.

59. Lifshitz Y. Hydrogen-flee amorphous carbon films: correlation between growth conditions and properties // Diamond and Related Materials. - 1996. - V.5 -P.388-400.

60. Demichelis F., Giorgis F., Pirn C.F., Delia G. Structural and optoelectronic properties of carbon-rich hydrogenated amorphous silicon-carbon films // Diamond and Related Materials. - 1995. - V.4 - P.357-360.

61. Robertson J. Amorphous carbon thin films // Mater. Sci. Eng. - 2002. - V. 37. -P. 129-281.

62. Robertson J. Amorphous carbon films deposited by electrochemical method // Prog. Solid State Chem. - 1991. - V.21.-P. 199-204.

63. Анищик B.M., Борисенко B.E., Жданок С.А., Толочко Н.К., Федосюк В.М. Наноматериалы и нанотехнологии. - Минск: Изд. центр БГУ, 2008. 375 с.

64. Харрис П., Чернозатонский JI.A. Углеродные нанотрубы и родственные структуры. Новые материалы XXI века. Москва: Техносфера, 2003. — 336 с.

65. Мищенко С.В., Ткачев А.Г. Углеродные наноматериалы. Производство, свойства, применение. -М.Машиностроение, 2008. - 320с.

66. Раков Э.Г. Пиролитический синтез углеродных нанотрубок и нановолокон // Российский химический журнал. - 2004. Т. 48. № 5. С. 12-20.

67. Елецкий Ф.В. Углеродные нанотрубки и их эмиссионные свойства // УФН. - 2002. Т. 172, № 4. С. 401.

68. Taylor R. // Nature. - 1993. №366 P. 726.

69. Guo Т. The tribological characteristics of metal coatings // Phys. Chem. -1995.-№99.-P. 1069-1077.

70. Guo Т. Properties of metal coatings // Chem. Phys. Lett. - 1995. - №49. - P. 49-56.

71. Елецкий А. В., Углеродные нанотрубки // УФИ. - 1997. - Т. 167, № 9. - С. 945-972.

72. Пул Ч., Оуэне Ф. Нанотехнологии. - М. : Наука - 2005. - 123с.

73. Hennig G.R. Optical transmission of graphite compounds // The journal of chemical physics. - 1965. - V. 43 (№4). - P.1201-1206.

74. Дж. Рэди Действие мощного лазерного излучения. - М.: Мир, 1974. -359с.

75. Rusop М., Mominuzzaman S.M. Nitrogen doping and properties of amorphous carbon films deposited by pulsed laser ablation // Applied Surface Science. - 2002. -V.197-198.-P. 542-546.

76. Miyajima Y., Shannon J.M., Henley S.J., Stolojan V., Cox D.C., Silva S.R.P. Electrical conduction mechanism in laser deposited amorphous carbon // Thin Solid Films. - 2007. - V.516. - P.257 -261.

77. Angelucci R., Rizzoli R. Amorphous carbon deposited by pulsed laser ablation as material for cold cathode flat emitters // Applied Surface Science. - 2002. -V.186. -P.423—428.

78. Panagiotopoulos N.T., Karras G., Lidorikis E., Koutsogeorgis D.C., Kosmidis C. Photosensitivity and optical performance of hydrogenated amorphous carbon films processed by picosecond laser beams // Surface & Coatings Technology. -2011.- V.206. - P.734-741.

79. Xu N., Tsang S. H. Effect of initial sp3 content on bonding structure evolution of amorphous carbon upon pulsed laser annealing // Diamond & Related Materials. -2012. - V.30. -P.48-52.

80. Belikov A.V., Skrypnik A.V., Zulina N.A. Carbon nanoparticles formed by evaporation of graphite under Glass: Yb, Er laser radiation / Proc. of SPIE. -2012. -V. 8337 83370J-3.

81. Беликов A.B., Скрипник A.B., Зулина H.A., Богданов К.В. Графитовые наноструктуры, формируемые в поле излучения Glass: Yb, Er лазера на

поверхностях различных подложек / Известия ВУЗов: Физика. - 2012. - Т.55.

- №8/2.-С.230-231.

82. Belikov A.V., Skrypnik A.V., Zulina N.A. Bone Modification with Carbon Nanoparticles Formed by Evaporation of Graphite under Glass: Yb, Er Laser Radiation / Optical Memory and Neural Networks (Information Optics). - 2012. -V.21, №3. - P.204-207.

83. Беликов A.B., Скрипник A.B., Зулина H.А. Исследование углеродных наноструктур, формируемых в поле миллисекундного импульса Glass: Yb, Er лазера / Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. - 2012. - № 4 (80). - С. 39-44.

84. Кнунянц И.Л. Химическая Энциклопедия. Т. 2. — М.: Изд-во "Советская энциклопедия", 1988. - 620 с.

85. Кикоин И. К. Таблицы физических величин. - М.: Справочник, 1976. -310с.

86. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://graphite-market.com/p 14778327-elektrod-spektralnyi-osch.html (дата обращения 12.03.2012).

87. Бетехтин А.Г. Минералогия. - М.: Государственное издательство геологической литературы, 1950. - 956с.

88. Мастрюков Б.С. Теория, конструкции и расчеты металлургических печей.

- М.: Металлургия, 1978. - 272с.

89. Лыков А.В. Теория теплопроводности. - М.: Государственное издательство технико-теоретической литературы, 1952. - 393с.

90. Дульнев Г.Н. Теплообмен, радиоэлектронная аппаратура. М.-Л.: Госэнергоиздат, 1963. - 291с.

91. Вейнберг Т.И. Каталог цветного стекла. - М.: Машиностроение, 1967 -200с.

92. Paul К. Ch., Liuhe L. Characterization of amorphous and nanocrystalline carbon films // Materials Chemistry and Physics. - 2006. - V.96. -P.253-277.

93. Baranov A.V. "Advanced Carbon Nanostructures" (ACN'2011) St.Petersburg,

Russia, July 4-8, 2011

94. Бронштейн И.М., Фрайман Б.С. Вторичная электронная эмиссия. - М.: Наука, 1969. - 408с.

95. Ana R A., Bachmann L., Zezell D. Lasers Effects on Enamel for Caries Prevention // M. Laser Physics. - 2006. - V.16 (№5). - P. 865-875.

96. Бабаев A.A., Абдулвагабов М.Ш., Агаларова 3.A., Теруков Е.И. Оптические и механические свойства аморфного гидрогенизированного углерода // Неорганические материалы. - 2011. - №5. - С.540-544.

97. Прохоров A.M. Физическая энциклопедия. Том 1. - М.: Советская энциклопедия, 1988.-346с.

98. Альтшулер Г.Б., Беликов, А.В., Скрипник А.В., Фельдштейн Ф. Термооптическая хирургия: новый минимально инвазивный метод контактной хирургии мягких тканей // Межд. Конгресс "Лазерная стоматология и эстетика лица" Москва, 18 сентября 2012.

99. Glover J.L., Bendick P.J., Link W.J. The use of thermal knives in surgery: Electrosurgery, lasers, plasma scalpel // Current problems in surgery. - 1978. -V. 15(1). P.l-78.

100. Romanos G.E., Pelekanos S., Strub J.R. Effects of Nd:YAG laser on wound healing processes: clinical and immunohistochemical findings in rat skin // Lasers Surg Med. - 1995. - V. 16(4). - P.368-379.

101. Feldchtein F.I., Magid K.S., Belikov A.V., Pushkareva A.E., Skrypnik A.V., Strunina T.V., et al. Soft tissue surgery with a 980 nm Diode Laser: Direct Laser Cutting or Hot Tip // ALD 2011 Annual Meeting. San Diego CA: Academy of Laser Dentistry. 2011. P. TH-13.

102. Magid K.S., Belikov A.V., Pushkareva A.E., Skrypnik A.V., Feldchtein F.I., Strunina T.V., et al. Soft tissue surgery with thermo-optical tips with a real-time temperature control // ALD 2010 Annual Meeting. Miami FL: Academy of Laser Dentistry; 2010. P. TH-27.

103. Altschuler G.B. Thermo-Optically Powered (TOP) Surgery: A New Opportunity for the Dental Practice // ALD 2012 Annual Meeting. Scottsdale, AZ:

Academy of Laser Dentistry; 2012.

104. Manni J.G. Dental Applications of Advanced Lasers (DAAL): JGM Associates, Inc.; 2007.

105. Verdaasdonck R.M., Jansen E.D., Holstege F.C., Borst C. Optically modified fiber tips penetrate only when "dirty" // Optical Fibers in Medicine V. Proc. Of SPIE. 1990. V. 1201. P.129-136.

106. Van As G. The Diode Laser — Tip Selection and Initiation of the Tip // Dentistry Today. 2011.