ОПТИКА, ЛАЗЕРНАЯ ФИЗИКА
Льдоподобная структура гидратной оболочки наночастиц кварца в водной суспензии
С. М. Першин,
А. Ф. Бункин,
М. А. Давыдов,
А. Н. Федоров,
М. Я. Гришин Институт общей физики им. А.М.Прохорова РАН, 119991 Москва, Россия
Аннотация:
В экспериментах по спектроскопии неупругого рассеяния лазерных импульсов в водной суспензии наночастиц двуокиси кремния SiO
$_2$ при комнатной температуре впервые обнаружено смещение “гравитационного центра” ОН-полосы комбинационного рассеяния (до
$\sim$ 10 см
$^{-1}$ к линии накачки) и одновременная генерация двух компонент вынужденного рассеяния Мандельштама–Бриллюэна с частотными сдвигами
$\sim$ 7.5 ГГц и
$\sim$ 14.3 ГГц как в направлении “назад”, так и “вперед”. Частотный сдвиг
$\sim$ 7.5 ГГц соответствует стоксовой компоненте рассеяния Мандельштама–Бриллюэна в воде (скорость звука
$\sim$ 1490 м/с), а компонента со сдвигом
$\sim$ 14.3 ГГц соответствует скорости звука
$\sim$ 2900 м/с, т.е. данная компонента попадает в диапазон скоростей звука во льду, находящемся при комнатной температуре. Результаты данных экспериментов указывают, на наш взгляд, на формирование гидратных слоев со льдоподобной структурой водородных связей вокруг наночастиц SiO
$_2$, а также на снижение коэффициента объемного расширения водной суспензии.
Поступила в редакцию: 30.10.2024
Исправленный вариант: 25.11.2024
Принята в печать: 26.11.2024
DOI:
10.31857/S0370274X25010145
Полный текст:
PDF файл (674 kB)
Первая страница:
PDF файл