Синтезовано різного розміру наночастинки фториду кальцію, фториду стронцію, фториду барію та чистих, і активованих йонами лантанідів. Визначено спектрально-люмінесцентні та люмінесцентно-кінетичні параметри наночастинок різних розмірів, за збудження люмінесценції у широкому енергетичному діапазоні з використанням синхротронного та рентгенівського випромінювання. Проаналізовано залежності параметрів внутрішньоцентрової, екситонної люмінесценції, люмінесценції з перенесенням заряду, електронної та діркової рекомбінаційної люмінесценції та остовно-валентної люмінесценції широкозонних діелектричних нанокристалів від розмірів частинок та енергії збуджувальних фотонів.

Наведено результати теоретичних і числових досліджень процесів взаємодії намагніченості з надвисокочастотними (НВЧ) сигналами у спінтронних магнітних наноструктурах (СМНС), вивчено мікрохвильові властивості таких структур і пристроїв НВЧ на їх основі. Розвинено новий науковий напрям, пов'язаний з розробкою аналітичної теорії генерації та детектування НВЧ сигналів окремими СМНС та масивами таких структур. Висвітлено теорію взаємної фазової синхронізації двох і більше СМНС, яку застосовано до опису мікрохвильових властивостей НВЧ систем з масивами СМНС, а також особливості різних режимів синхронізації СМНС. Розроблено аналітичну теорію НВЧ генераторів на основі СМНС. Розглянуто генератори дипольного випромінювання, генератори на основі СМНС з вихровим станом намагніченості вільного магнітного шару (ВМШ) та генератори на основі СМНС з двома ВМШ, проаналізовано мікрохвильові властивості таких систем, проведено оптимізацію їх параметрів. Створено аналітичну теорію детекторів НВЧ сигналів на основі СМНС. Вивчено мікрохвильові властивості резонансних та нерезонансних детекторів НВЧ, проаналізовано шумові властивості резонансного детектора. Запропоновано теоретичні моделі декількох пристроїв НВЧ на основі СМНС і досліджено мікрохвильові властивості таких систем.

Розроблено методологію досліджень дефектної структури вуглецевих нанотрубок (ВНТ), яка базується на впливі дефектів на топологічний безлад і відхиленні форми ВНТ від прямолінійної. Встановлено, що дефекти багатошарових ВНТ (БВНТ) різного генезису (ростові і радіаційні) по-різному впливають на електронну структуру та властивості та доведено, що в процесі пружної деформації масиву БВНТ із крайовими дислокаціями на залежності електропровідності lg (σ) від густини масиву виникає низка ефектів: за малих деформацій - двоступеневі стрибки lg σ на декілька порядків, а за більших - періодичні осциляції в результаті квантово-розмірних ефектів. Крайові дислокації в БВНТ скорочують шляхи переносу носіїв заряду всередині ВНТ, призводять до зростання на порядок σ та зниження коефіцієнта термо-ЕРС удвічі, а радіаційні дефекти, утворені за γ (1,2 МеВ) і β (2 і 21 МеВ)-опромінення, "захоплюють" частину π-електронів, що змінює σ і збільшує α. Сумісна дія дефектів різного генезису зменшує топологічний безлад внаслідок взаємодії дефектів, що сприяє їх анігіляції і/або їх "заліковування" в результаті рекомбінації вибитих атомів вуглецю з вакансіями. Встановлено, що у разі додавання до ВНТ металевих частинок з меншою роботою виходу, ніж робота виходу нанотрубок, σ зростає до 20 разів в результаті переходу електронів з металу до ВНТ.

Експериментально і теоретично досліджено нелінійну динаміку абрикосівських вихорів у надпровідних тонких плівках ніобію з анізотропними пінінг-наноструктурами типу пральної дошки. Виявлено анізотропію магнітоопору за умов зміни кута між напрямком струму відносно каналів потенціалу пінінгу, а також ряд магнітних полів збігу, коли положення вихорів геометрично відповідають положенням центрів пінінгу і внаслідок цього дисипація сягає мінімальних значень. Теоретично з’ясовано ретчет-ефект і його інверсію у плівках з симетричним та асиметричним потенціалом пінінгу відповідно. Проаналізовано можливі застосування передбачених ефектів у флуксонних приладах, а саме: високочастотних фільтрах, перетворювачах частоти, генераторах імпульсів, модуляторах, і стохастичних підсилювачах. Експериментально досліджено і теоретично з’ясовано вплив постійного струму на поглинання потужності змінного струму і частоту депінінгу. З експериментальних даних щодо зменшення частоти депінінгу за присутності постійного струму визначено координатну залежність потенціалу пінінгу, що є новим методом неруйнівної характеризації періодичного пінінгу у надпровідниках.

Встановлено типи динамічних режимів полярності вихору під дією монохроматичного магнітного поля, прикладеного вздовж осі зразка. Запропоновано моделі, які описують її хаотичну та регулярну динаміку. Знайдено розподіл намагніченості в околі точки Блоха в феромагнітному зразку сферичної форми, який визначається конкуренцією обмінної, магнітостатичної енергій та зовнішнього поля. Встановлено форму блохівської лінії та механізм зміни полярності вихору в зразку з поверхневою анізотропією. Виявлено магнітокіральні ефекти, зумовлені топологією кільця Мебіуса та побудовано діаграму рівноважних станів намагніченості в феромагнітному кільці з легконормальною анізотропією.

Індекс рубрикатора НБУВ: В371.21,022 + З251.3

Рубрики:

Наноструктури

Електричні акумулятори

Шифр НБУВ: РА423031 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: В368.3,022 + В371.21,022

Рубрики:

Фізика низьких температур

Наноструктури

Шифр НБУВ: РА422683 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Відкрито фазообумовлене явище взаємопов'язаних дисперсійного та фазоваріативного підсилень до 4 - 6 порядків величини чутливості та принципового покращання інформативних можливостей структурної діагностики. При цьому показано, що підвищення чутливості та інформативності динамічної картини розсіяння у порівнянні з кінематичною обумовлено зміною механізму впливу дефектів на ці картини. Так, у кінематичній картині дефекти впливають лише на амплітуду хвильової функції, а у динамічній також і на модуль її хвильових векторів, тобто на її фазу, що експоненційно більш ефективно та забезпечує можливість фазоваріативного підвищення інформативності діагностики. Показано необхідність урахування також додаткового фазового механізму суттєвого впливу дефектів, що обумовлюється нелінійними ефектами багатократного розсіяння на флуктуаційній частині кристала, які описують екстинкцію за рахунок розсіяння на дефектах як бреггівських, так і дифузних хвиль. Крім того встановлено, що відкриті фазові структурно-чутливі механізми впливу дефектів на картину розсіяння спричиняють підсилені на порядки величини залежності картини, а також її структурно-чутливих параметрів не лише від характеристик дефектів, а також і від умов дифракції. При цьому показано, що характер впливу дефектів на картину (величина і знак, тобто збільшення або зменшення яскравості) визначається результатом конкурентної дії різних дисперсійних ефектів. В результаті виявлення фазочутливих механізмів встановлено природу та на цій основі обгрунтовано принципово нову можливість використання знайдених особливостей прояву чутливості до характеристик дефектів повної інтегральної інтенсивності динамічної дифракції та відкритих її різких і структурно-чутливих залежностей від дифракційних умов для структурної багатопараметричної діагностики на фазо-варіативних принципах і при цьому в якості, як показано, найбільш чутливого, інформативного, експресного та простого методу.

Індекс рубрикатора НБУВ: В372.134,022 + В371.21,022 + В379.226,022

Рубрики:

Дифракція рентгенівських променів в кристалах

Наноструктури

Тонкі шари напівпровідників

Шифр НБУВ: РА424352 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Досліджено термодинамічні, кінетичні властивості йодид-допантної модифікації активованих вуглецевих матеріалів і поліаніліну, а також ефективність застосування цього процесу у пристроях псевдоємнісного накопичення енергії. Проведено імпедансний аналіз активованого вуглецевого матеріалу допованого йодом, який дає добру тенденцію спадання фарадеївського опору в процесі заряду і лавиноподібне підвищення питомої псевдоємності. Встановлено, що допований бромом активований вуглецевий матеріал, в порівнянні з йодид-допантною модифікацією, підвищує в два рази максимальний розрядний потенціал електрода, що призводить до значного зростання середньої питомої енергії. Показано, що використання йоду і брому, як допанта, забезпечує, на відміну від легуючих елементів іншого класу, більш як двохкратне зростання густини делокалізованих домішкових станів, що і викликає підвищення, в середньому, в 2,4 - 2,6 разів розрядної питомої ємності.

Використовуючи феноменологічну модель Ландау - Ліфшиця - Гільберта та запис для обмінної енергії в криволінійній системі координат, аналітично передбачено ряд нових ефектів в статиці та динаміці топологічно нетривіальних розподілів намагніченості у викривлених низьковимірних феромагнетиках. Одержано вирази для частоти власних коливань та ефективний коефіцієнт релаксації для доменної стінки на локальному згині плоского дроту. Для тривимірної спіралі побудовано діаграми рівноважних станів та одержано закони дисперсії спінових хвиль для різних типів анізотропії. Знайдено рівняння руху доменної стінки у тривимірній спіралі під дією спін-поляризованого струму. Показано, що у тривимірній спіралі можливий рух доменної стінки за механізмом Рашби. Запропоновано метод контрольованого перемикання хіральності магнітного вихору на півсферичній оболонці.

Індекс рубрикатора НБУВ: В344.317,022 + В371.21,022

Рубрики:

Сили осциляторів

Наноструктури

Шифр НБУВ: РА426951 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: В343.7,022 + В371.21,022

Рубрики:

Нелінійна оптика

Наноструктури

Шифр НБУВ: РА427912 Пошук видання у каталогах НБУВ 

З’ясовано вплив структурних неоднорідностей на поверхні магнітних плівок на їх магнітні та оптичні характеристики. Зокрема, проведено дослідження ультратонких шарів магнітних плівок вісмут заміщених ферит-гранатів та одновимірних магнітофотонних кристалів. Встановлено, що високоенергетична іонна обробка поверхні підкладинок призводить до формування перехідного шару на границі підкладинки і плівки зі плавною зміною складу, що дозволяє керувати величиною магнітооптичного ефекту в таких плівках. Це призводить до зміни точки компенсації магнітного зразка, а також до зміни величини та знаку магнітооптичного ефекту. Експериментально продемонстровано, що ефективність рекристалізації та шорсткість поверхні плівок NiFе при опроміненні наносекундними лазерними імпульсами залежить від довжини хвилі лазерного випромінювання. Вперше розроблено метод керування високочастотною магнітною сприйнятливістю магнітних наночастинок за допомогою зовнішнього постійного магнітного поля для їх розігріву змінним магнітним полем. Показано, що варіюючи величину і напрям постійного магнітного поля значення високочастотної магнітної сприйнятливості можна змінювати в десятки разів. Запропоновано використовувати явище нелінійної залежності магнітної проникності від магнітного поля для створення високочутливих малогабаритних ферозондових датчиків магнітного поля з параметричним посиленням сигналів. Запропоновано методи створення високоградієнтних магнітних полів із заданою конфігурацією за допомогою структурованих підкладинок.

Мета дослідження - встановлення механізмів росту та визначення розподілів за розмірами під час оствальдівського дозрівання (ОД): квантових точок (КТ) у гетероструктурі InAsSbP/InAs(100), каталітичних наночастинок (НЧ) платини, паладію й їх бінарних сплавів на різних підкладках, а також одношарових вуглецевих нанотрубок (ВНТ). З цією метою проводилось порівняння експериментальних гістограм досліджуваних нанооб'єктів з теоретично розрахованими розподілами. Наведено, що експериментальні гістограми цілком адекватно описуються або узагальненим розподілом ЛCB (GDLSW), або узагальненим розподілом Чакраверти - Вагнера (ChWGD). Установлено, що ріст зазначених нанооб'єктів під час оствальдівського дозрівання відбувається одночасно за двома механізмами - дифузійним і вагнерівським.

Індекс рубрикатора НБУВ: В371.21,022 + В377.3,022

Рубрики:

Наноструктури

Магнітні властивості твердих тіл. Магнетики

Шифр НБУВ: РА430517 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Досліджено орієнтацію та переорієнтацію директора, індуковану магнітним полем у двокомпонентних водних суспензіях з немагнітними та магнітними стрижнями. Встановлено, що додавання до неорганічних ліотропних колоїдів з жорсткими стрижнями домішок, чутливих до магнітного поля, значно збільшує їх відгук на зовнішнє поле як в ізотропній, так і в нематичній фазі. Досліджено умови стабільності неорганічної рідкокристалічної (РК) суспензії при додаванні в дисперсію магнітної компоненти. Показано, що область стійкості суспензій знаходиться в широкому діапазоні концентрацій кожної з компонент і охоплює як ізотропну, так і нематичну фазу колоїду. Встановлено, що в магнітовпорядкованому замороженому зразку з магніточутливою суспензією формується магнітна анізотропія. Виявлено, що величини полів багаточастинкової магнітоіндукованої анізотропії ланцюжків з магнітодипольною взаємодією перевищують поля одночастинкової магнітоіндукованої анізотропії, пов'язаної з формою наночастинок. Встановлено, що опромінення органічної ліотропної суспензії поглинаючих наночастинок пігменту RED 176 лазерним пучком з гауссовим розподілом інтенсивності світла призводить до значного просторового перерозподілу частинок в суспензії. Наявність градієнта температури в опроміненій області зумовлює переміщення наночастинок вздовж градієнту та витіснення на периферію пучка, де виникає просторова модуляція концентрації частинок. Встановлено, що одночасно має місце світлоіндукована адсорбція частинок на підкладках комірки, яка призводить до появи потоку в протилежному напрямку. Встановлено, що світлоіндукований ефект Соре можна використати для запису динамічних голограм в ізотропній фазі колоїду. Значення нелінійнооптичного коефіцієнту є величиною такого ж порядку, що і в термотропному нематичному рідкому кристалі (ефект гігантської оптичної нелінійності). Продемонстровано можливість запису стаціонарних граток внаслідок існування ефекту світлоіндукованої адсорбції нанокристалів пігменту на підкладках комірки з колоїдом.

Експериментально визначено температурні та магнітопольові залежності опору зразків на основі вуглецевих нанотрубок (ВН), а також на основі кристалу кремнію з вбудованими в його площину нанокристалітами дисиліциду хрому. Визначено наявність квантових поправок до провідності у зразках на основі ВН. Експериментально з'ясовано вплив допування та функціоналізації ВН на їх провідність. Установлено наявність квантованого стану носіїв заряду поблизу нанокристалітів дисиліциду хрому в зразках, де вони вбудовані у площину кремнію, а також наявність стрибкового механізму транспорту в цих зразках у разі низьких температур. З'ясовано вплив матриці кремнію на транспортні властивості структур з вбудованими в площину цієї матриці нанокристалітами дисиліциду хрому.

Вивчено особливості руху тестових об'єктів під дією оптичних сил, спричинених спіновим та орбітальним моментом, та обертального моменту, викликаного вертикальним спіном еванесцентного поля, у випадку повного внутрішнього відбивання лінійно поляризованої падаючої хвилі з азимутом ± 45° на межі поділу двох діелектричних середовищ. Проаналізовано вплив оптичних сил та обертальних моментів, що виникають при поширенні пучка в двопроменезаломлюючих мікропластинках поліетилентерефталату, та визначено умови формування вертикального спіну еванесцентного поля на зовнішній межі поділу. Проаналізовано вплив оптичних сил, викликаних спіновим та орбітальним моментом еванесцентного поля. Експериментально показано переміщення двопроменезаломлюючої мікропластинки у воді, під дією оптичних сил, що діють з боку еванесцентного поля, в напряму, відмінному від повздовжнього. Проаналізовано вплив поперечного спінового моменту еванесцентного поля на результуючий напрям руху наночастинок золота, локалізованих у середовищі тканинної рідини над поверхнею двопроменезаломлюючого зрізу біотканини (дерма). Встановлено особливості руху еритроцитів в плазмі крові в еванесцентному полі, що збуджується одним падаючим пучком, і запропоновано модель з використанням двох протилежно напрямлених лінійно поляризованих падаючих пучків з азимутами + 45° та - 45° для реалізації переміщення еритроцита в поперечному напряму.

Індекс рубрикатора НБУВ: В371.21,022 + В345.1,022

Рубрики:

Наноструктури

Флюоресценція

Шифр НБУВ: РА438878 Пошук видання у каталогах НБУВ