Індекс рубрикатора НБУВ: В379.2 + Ж364.204 + Ж620

Рубрики:

Фізика напівпровідників

Структура наноматеріалів

Нанотехнології

Шифр НБУВ: Ж26618 Пошук видання у каталогах НБУВ 

На основе кинетики реакционного роста фаз в тонких пленках при неизотермическом режиме предложена самосогласованная по температурному профилю модель двухстадийной реакции самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС) в результате последовательного образования двух фаз в слоистой наноструктуре. Исследовано влияние промежуточной реакции на характеристики фронта СВС. Показано, что порядок образования фаз существенно влияет на параметры фронта реакции СВС.

Індекс рубрикатора НБУВ: Ж364.204 + В372.314.2

Рубрики:

Структура наноматеріалів

Екситони. Екситонні рівні

Шифр НБУВ: Ж72631 Пошук видання у каталогах НБУВ 

За допомогою ядерних аналітичних методів резерфордівського зворотного розсіяння та індукованого частинками характеристичного рентгенівського випромінювання досліджено поверхневі наношари структури золото - кремній. Від параметрів цих шарів кардинально залежать електротехнічні властивості побудованих на їх основі електронних приладів. Вимірювання виконано на прецизійній мікроаналітичній установці "Скануючий ядерний зонд" щойно введеній в експлуатацію в лабораторії "Спектр". Експеримент показав, що товщина шару золота, напиленого на поверхню зразків, дорівнює ~ 17 нм (для одного зразка) і ~ 20 нм (для другого зразка). Неоднорідність товщини цих шарів по поверхні не перевищує 1,6 нм і не виходить за межі похибки експерименту. Під золотом, у проміжному шарі золото - кремній, виявлено значну кількість домішки. Ймовірно, що це залишок фтору після технологічної операції травлення поверхні кремнію в суміші кислот, куди входить і плавикова кислота. Показано, що кількість виявленого фтору для серії вимірів сильно корелює з величиною струму альфа-частинок на мішені під час набору спектра. Очевидно, що локальний нагрів мішені залежить від величини струму. Звідси випливає різна швидкість локальної дифузії атомів фтору з поверхні мішені.

Індекс рубрикатора НБУВ: Ж364.204 + В371.236

Рубрики:

Структура наноматеріалів

Шифр НБУВ: Ж26618 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Досліджено структурний стан вуглецевих наноматеріалів (ВНМ), одержаних методом високочастотної електророзрядної обробки вуглеводневих газів (пропан-бутан, ацетилен) та суміші фулеренів С{\dn\fs12 60/70} у пропорції 0,85/0,15. Встановлено, що за використання як робочого середовища пропан-бутану і ацетилену одержано матеріал, який є типовим аморфним вуглецем з графітоподібним типом ближнього порядку. У процесі електророзрядної обробки пропан-бутану з \i sp \i0 -гібридизацією валентних електронів в атомах вуглецю синтезовано вуглецеві наноматеріали зі cтруктурою типу "луковичної" - оніони. Зазначено, що ВНМ, синтезовані з ацетилену ( \i sp \i0{\up\fs12 3} -гібридизація валентних електронів), характеризуються глобулярною морфологією окремих частинок з турбостратноюо структурою. Показано, що у процесі високотемпературної обробки структура ВНМ залишається стабільною до 2 000 °С. Підкреслено, що на базі експериментального структурного фактора, використовуючи обернений метод Монте-Карло, згенеровано модельні конфігурації атомів, які відповідають реальній структурі синтезованих ВНМ. Проведено аналіз розташування атомів в просторі з визначенням кількісних характеристик локального порядку методом Вороного - Делоне. Зазначено, що за допомогою оберненого методу Монте-Карло проведено реконструкцію структурного переходу в фулеренах С{\dn\fs12 60} від кристалічного стану до аморфного в процесі високотемпературних відпалів і встановлено характеристики середнього топологічного порядку в розташуванні атомів.

Одержано матеріали з масивами наноострівців, гофрованими й східчастими структурами - нанонитками різних розмірів і густин розподілу. Описано механізм утворення перелічених вище наноструктур, пов'язаний з міграцією, коалесценцією й кластеруванням наноострівців у міжшаровому просторі нерозчиненої в шарах домішки й надстехіометричного надлишку, а також пов'язаний із впливом пластичної деформації за тиску теплової хвилі, що утворює гофровані структури. Виявлено одновимірні канали протікання заряду, визначено перколяційний характер транспорту носіїв заряду в сітці відповідної густини розподілу квантових точок. Досягнуто збільшення термоелектричних характеристик наноструктурованих кристалів.

На базі трипараметричної системи Лоренца розвинено модель, що надає змогу самоузгодженим чином описати поведінку системи плазма - конденсат поблизу фазової рівноваги. Враховуючи вплив флуктуацій температури ростової поверхні, знайдено рівняння еволюції та відповідне рівняння Фоккера - Планка. Побудовано фазову діаграму, на базі якої визначено параметри системи, які відповідають режимові утворення пористих структур.

Індекс рубрикатора НБУВ: Ж364.204.3

Шифр НБУВ: Ж41115 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: Ж364.204 + В371.236 + В378.51

Рубрики:

Структура наноматеріалів

Вирощування монокристалів металів

Шифр НБУВ: Ж41115 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Розглянуто фізичні механізми появи деяких ефектів, пов'язаних із зернистістю наноматеріалів й існуванням сильно розгалуженої контактної області, що розділяє нанорозмірні зерна, в якій мають місце релаксаційні процеси, зокрема, і на електронному рівні, що призводять до суттєвих перебудов електронної підсистеми у прикордонній області зерен та їх зарядового стану. Надано конкретні оцінки для нанокомпозитного матеріалу, утвореного металевими і напівпровідниковими речовинами з різною об'ємною щільністю зарядів у зоні провідності. На підставі проведеного обговорення й оцінок зроблено висновок про можливість контрольованої зміни як фазового та структурного станів, так і фізичних властивостей (магнітних, електричних, оптичних і ін.) наноструктурованого матеріалу шляхом варіювання його зернистості та складу.

За допомогою методу диференційної сканувальної калориметрії досліджено вплив нанотрубок на механізм та структуроутворення композитів. Показано, що частинки карбонанотрубок є активними нуклеаційними агентами для кристалізації поліпропілену, яка відбувається за механізмом натягнутої матриці і створює структуру у вигляді дрібномасштабних кристалітів з великою питомою поверхнею. Зазначено, що за вмісту карбонанотрубок 1 - 2 мас.% створюються найкращі умови для кристалізації.

Здійснено огляд експериментів і методів опису й обгрунтовано нові властивості нанорозмірних матеріалів та явищ. Охарактеризовано новий фундаментальний ефект "виснаження" (стосовно кривих розчинності і фазових діаграм) для багатокомпонентних наноматеріалів. Показано необхідність врахування дисперсності наноматеріалів у термодинамічних розрахунках, що зумовлено впливом розміру елементів наносистем на величину усередненої енергії взаємодії атома з найближчими сусідами внаслідок колективних ефектів взаємодії атомів. Охарактеризовано ефект концентраційного "самонасичення" для кінетики розпаду багатокомпонентних сплавів, у яких народжуються частинки нової фази іншого складу, що не контактують між собою безпосередньо, коли збільшується кількість розчиненого у сплаві компонента, що утворює зародки нової фази. Показано, як характерний розмір наномасштабної структури матеріалу впливає на енергію взаємодії атома з граткою та зумовлює розмірну залежність коефіцієнта дифузії й енергії активації дифузії.

На основе построенной в первой части работы обобщенной модели дисперсионночувствительной дифрактометрии неидеальных кристаллов произвольной толщины проведен анализ дифференциальных и интегральных картин рассеяния для широкого интервала эффективных толщин кристалла. Установлены дисперсионная природа и количественные особенности управляемого условиями дифракции изменения относительного вклада диффузного рассеяния, в частности, в зависимости от эффективной толщины динамически рассеивающего неидеального монокристалла, а также продемонстрированы возможности существенного повышения за счет увеличения этого вклада информативности и чувствительности динамической дифрактометрии дефектов. Показано, что максимальные информативность и чувствительность к дефектам за счет роста этого вклада наблюдаются в области промежуточных значений эффективной толщины кристалла. Даны практические рекомендации по выбору оптимальных комбинаций условий динамической дифракции и различных методик (интегральных и дифференциальных), обеспечивающих решение обратной многопараметрической задачи восстановления параметров сложных дефектных структур в монокристаллических изделиях современных нанотехнологий.

За допомогою методу скануючої тунельної мікроскопії досліджено наноструктуризацію графенового шару, що утворюється внаслідок термічної декомпозиції карбіду кремнію у надвисокому вакуумі на поверхні 4H-SiC(0001).

Наведено загальні термодинамічні міркування про фазову діаграму для багатокомпонентних наносистем, що зазнають фазового перетворення типу рідина -> тверде тіло з концентраційним виснаженням. Для нанорозмірної ізольованої наночастинки Cu-Ni радіуса 30 нм розраховано і побудовано розмірно-залежну "петлю" проміжних двофазних станів для кристалізації. Підтверджено зсув критичних точок фазового перетворення в наночастинці.

Досліджено процеси фототермоакустичного перетворення в структурах з шарами нанокомпозитних систем на основі поруватого кремнію, зокрема, у вільних шарах мезопористого кремнію, шаруватих структурах "поруватий кремній / монокристалічна підкладка" та в композитах "поруватий кремній - рідина" (ПКР). Проведено із застосуванням комплексу фотоакустичних методів (газомікрофонних та п'єзоелектричного) вимірювання та порівняння між собою значень коефіцієнтів теплопровідності шарів поруватого кремнію з інкорпорованими в пори рідкими наповнювачами та без них. Встановлено, що величина приросту коефіцієнтів теплопровідності в результаті заповнення пор рідиною вказує на формування значної долі теплового опору мезопористого кремнію міжкристалітними тепловими контактами. Розроблено моделі формування фотоакустичного відгуку в багатошарових структурах зразок/п'єзоперетворювач. Для двошарових структур одержано аналітичні вирази для частотних залежностей параметрів сигналу фотоакустичного відгуку, для багатошарових, включно зі структурами типу ПКР, проведено числовий розрахунок форми сигналу фотоакустичного відгуку. Встановлено, що збільшення величини ефективних коефіцієнтів теплового розширення ПКР до двох порядків та наявність екстремумів у формі сигналу ФА відгуку пов'язано з термоіндукованими тисками рідини в порах та процесами їх релаксації.

Індекс рубрикатора НБУВ: Ж364.204 + В371.21 + В377.3

Рубрики:

Структура наноматеріалів

Наноструктури

Магнітні властивості твердих тіл. Магнетики

Шифр НБУВ: Ж100357 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Подвійний поверхневий плазмонний резонанс спостерігався у спектрах поглинання наночастинок Ni у планарних наноструктурах "моношар наночастинок Ni/плівка шелаку/плівка Au (Ni)". Залежності інтенсивності, довжини хвилі та півширини плазмонних піків поглинання наночастинок Ni, взаємодіючих з плівкою Au (Ni), від товщини діелектричного прошарку було досліджено в діапазоні товщин прошарку 12 - 43 нм. Основними особливостями цих залежностей є збільшення інтенсивності, блакитний зсув та монотонна поведінка півширини плазмонних піків поглинання при зменшенні товщини діелектричного прошарку. Спостережувані залежності були інтерпретовані як результат плазмонної взаємодії моношару наночастинок Ni з металевою плівкою та зміни діелектричної проникності середовища, оточуючого наночастинки Ni, що спричинена присутністю плівки металу. Для наноструктури, що містить плівку золота, спостерігалися сильніші залежності спектральних характеристик поверхневого плазмонного резонансу наночастинок Ni, ніж для наноструктури з плівкою нікелю. Цей ефект зумовлений сильнішою взаємодією наночастинок Ni з плівкою Au та сильнішим впливом плівки Au на діелектричну проникність середовища, оточуючого наночастинки Ni.

Індекс рубрикатора НБУВ: Ж364.204

Рубрики:

Структура наноматеріалів

Шифр НБУВ: Ж14161 Пошук видання у каталогах НБУВ