CC BY
6Эффекты деполяризованного рассеяния низкочастотного излучения на анизотропных металлических наночастицах при набухании полимерной мембраны в воде с разным изотопным
составом
П.Н. Болоцкова, Н.Ф. Бункин, В.А. Козлов, С.М. Исмаилов
Московский Государственный Технический Университет им. Н.Э. Баумана, ул. 2-я Бауманская, 5, 105005,
Москва
Изучена фотолюминесценция с поверхности полимерной мембраны Нафион при набухании в водных суспензиях наночастиц коллоидного золота. Эти суспензии были приготовлены на основе обычной природной воды с содержанием дейтерия 157 ррт, а также на основе воды, обедненной по дейтерию (содержание дейтерия 3 ррт). Было исследовано два вида суспензий коллоидного золота. В первую суспензию добавлялись соли двухвалентных металлов, что приводило к агрегативной неустойчивости коллоидных наночастиц и образованию анизотропных кластеров. Во второй суспензии соли двухвалентных металлов отсутствовали, и суспензия представляла собой практически монодисперсную систему из сферически симметричных наночастиц коллоидного золота. Если эти суспензии были приготовлены на основе воды с содержанием дейтерия 157 ррт, то добавки анизотропных коллоидных наночастиц кластерного типа приводили к стохастическим скачкам интенсивности люминесценции, в то время как в суспензиях сферически симметричных наночастиц стохастических осцилляций интенсивности люминесценции не наблюдалось. В то же время, в суспензиях на основе воды, обедненной по дейтерию, стохастических осцилляций не наблюдалось ни для изотропных, ни для анизотропных наночастиц. Кроме того, оказалось, что если поместить экспериментальную установку в пермаллоевый контейнер, то есть обеспечить экранировку от возможных внешних низкочастотных источников, то стохастические осцилляции также не наблюдаются независимо от изотопного состава воды и анизотропных свойств наночастиц. Возникновение стохастических осцилляций связывается с деполяризованным рассеянием низкочастотной линейно поляризованной электромагнитной волны. Источником этого излучения, возможно, являются низкочастотные пульсации нейтронных звезд или белых карликов; линейный характер поляризации может быть связан с синхротронной природой этого излучения. Если это излучение рассеивается на изотропных коллоидных наночастицах, деполяризованная компонента рассеянного излучения отсутствует, но при рассеянии на анизотропных наночастицах рассеянное излучение деполяризовано, то есть возникает случайная компонента напряженности электрического поля рассеянного излучения в плоскости полимерной мембраны. Основываясь на установленном ранее экспериментальном факте, что полимерные волокна разматываются в объем обычной природной воды, но этот эффект отсутствует для воды, обедненной по дейтерию, и имея в виду Форстеровский механизм резонансного переноса энергии люминесцентного состояния от донора люминесценции к акцептору, можно построить на качественном уровне теоретическую модель, описывающую наблюдаемые явления.
