Гигантское комбинационное рассеяние структур на основе
трехкомпонентного MXene Mo2TiC2-Ox
И. А. Завидовский, Н. М. Белозерова, А. В. Сюй, Д. И. Якубовский,
Д. С. Зимбовский, О. О. Капитанова, Г. И. Целиков, В. Н. Неволин,
В. Ю. Фоминский, А. В. Арсенин, А. Д. Большаков, С. М. Новиков
Представлены сенсоры гигантского комбинационного рассеяния (ГКР) на основе коммерчески доступного трехкомпонентного максена (MXene с двойным переходным металлом) Mo2TiC2-Ox. Показано, что порог обнаружения родамина 6G при использовании ГКР-сенсоров составляет 10-8 М, что на порядок превышает ранее полученные для ГКР-сенсоров результаты на основе Mo2TiC2Tx. Структуру Mo2TiC2-Ox анализировали методами сканирующей и просвечивающей электронной микроскопии, энергодисперсионной спектроскопии и спектроскопии комбинационного рассеяния. Динамику изменения порога обнаружения родамина 6G изучали с помощью ГКР-сенсоров на основе Mo2TiC2-Ox. Анализ данных позволяет оценить вклад металлических компонент остаточного прекурсора в ГКР-активность Mo2TiC2-Ox, а также выявить механизмы деградации его ГКР-свойств. Результаты имеют важное значение для понимания взаимосвязи ГКР-активности и структурных свойств максенов, а также для оценки потенциала применения MXene в области ГКР-сенсорики.
Ключевые слова: максен с двойным переходным металлом, гигантское комбинационное рассеяние, детектирование родамина 6G, деградация свойств MXene, оксидирование.
DOI: 10.30791/1028-978X-2024-12-5-15
Завидовский Илья Алексеевич — Московский физико-технический институт. Национальный исследовательский университет (141700, Долгопрудный, МО, Институтский пер., 9), кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник, специалист в области КР-спектроскопии наноструктурированных материалов. E-mail: zavidovskii.ia@mipt.ru.
Белозерова Надежда Махмудовна — Московский физико-технический институт. Национальный исследовательский университет (141700, Долгопрудный, МО, Институтский пер., 9); Лаборатория Нейтронной Физики им. И.М. Франка, Объединенный Институт Ядерных Исследований (141980 Дубна, МО, ул. Жолио-Кюри, 6), кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник, специалист в области изготовления и анализа ГКР-сенсоров. E-mail: belozerova.nm@mipt.ru.
Сюй Александр Вячеславович — Московский физико-технический институт. Национальный исследовательский университет, (141700, Долгопрудный, МО, Институтский пер., 9), доктор физико-математических наук, доцент, главный научный сотрудник, профессор, специалист в области просвечивающей электронной микроскопии наноматериалов. E-mail: siui.av@mipt.ru.
Якубовский Дмитрий Игоревич — Московский физико-технический институт. Национальный исследовательский университет, (141700, Долгопрудный, МО, Институтский пер., 9), кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник, специалист в области сканирующей электронной микроскопии наноматериалов. E-mail: iakubovskii.di@mipt.ru.
Зимбовский Дмитрий Станиславович — Химический факультет Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова (119991, Москва, Ленинские горы, дом 1, химический факультет), кандидат химических наук, инженер 2 категории; Московский физико-технический институт. Национальный исследовательский университет (141700, Долгопрудный, МО, Институтский пер., 9), cпециалист в области химической обработки MXene. E-mail: zimbovskii.ds@mipt.ru.
Капитанова Олеся Олеговна — Химический факультет Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова (119991, Москва, Ленинские горы, дом 1, стр. 3), кандидат химических наук, ведущий научный сотрудник, старший научный сотрудник; Московский физико-технический институт. Национальный исследовательский университет (141700, Долгопрудный, МО, Институтский пер., 9), специалист в области химической модификации MXene и двумерных материалов. E-mail: kapitanova.oo@mipt.ru.
Целиков Глеб Игоревич — Московский физико-технический институт. Национальный исследовательский университет, (141700, Долгопрудный, МО, Институтский пер., д. 9), кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник, специалист в области лазерной абляции наноматериалов. E-mail: celikov@physics.msu.ru.
Неволин Владимир Николаевич — Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ (115409 Москва, Каширское ш., 31), доктор физико-математических наук, профессор, специалист в области физики тонких пленок и наносистем. E-mail: vnnevolin@mephi.ru.
Фоминский Вячеслав Юрьевич — Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ (115409 Москва, Каширское ш., 31), доктор физико-математических наук, профессор, главный научный сотрудник, специалист в области физики тонких пленок, наноструктур и пучковых технологий модифицирования поверхности. E-mail: vyfominskij@mephi.ru.
Арсенин Алексей Владимирович — Московский физико-технический институт. Национальный исследовательский университет (141700, Долгопрудный, МО, Институтский пер., 9), кандидат физико-математических наук, ведущий научный сотрудник, заведующий лабораторией; ООО Графентек (109004 Москва, ул Николоямская, 62), заместитель директора, специалист в области нанофотоники. E-mail: arsenin.av@mipt.ru.
Большаков Алексей Дмитриевич — Московский физико-технический институт. Национальный исследовательский университет (141700, Долгопрудный, МО, Институтский пер., 9), доктор физико-математических наук, директор Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ, специалист в области низкоразмерных наноструктур. E-mail: bolshakov.ad@mipt.ru.
Новиков Сергей Михайлович — Московский физико-технический институт. Национальный исследовательский университет (141700, Долгопрудный, МО, Институтский пер., 9), кандидат физико-математических наук, доцент, ведущий научный сотрудник, заведующий лабораторией, специалист в области КР- и ГКР-спектроскопии. E-mail: novikov.s@mipt.ru.
Ссылка:
Завидовский И.А., Белозерова Н.М., Сюй А.В., Якубовский Д.И., Зимбовский Д.С., Капитанова О.О., Целиков Г.И., Неволин В.Н., Фоминский В.Ю., Арсенин А.В., Большаков А.Д., Новиков С.М. Гигантское комбинационное рассеяние структур на основе трехкомпонентного MXene Mo2TiC2-Ox. Перспективные материалы, 2024,
№ 12, с. 5 – 15. DOI: 10.30791/1028-978X-2024-12-5-15