Поверхностный стресс и контактная разность потенциалов упруго деформированных граней Al, Cu, Au, Ni и Ti кристаллов вычислены с помощью самосогласованного метода Хартри - Фока - Кона - Шема. Расчеты демонстрируют уменьшение/увеличение работы выхода при растяжении/сжатии металлического кристалла. Результаты вычислений указывают, что измерения методом Кельвина контактной разности потенциалов деформированной поверхности соответствуют не изменению работы выхода электронов, а изменению поверхностного значения эффективного потенциала. Полученные величины стресса, работы выхода и контактной разности потенциалов находятся в хорошем согласии с результатами вычислений из первых принципов.

Дан обзор экспериментальных и теоретических исследований структур, содержащих квантовые точки. Рассмотрены эффекты одноэлектронной туннельной зарядки и кулоновской блокады в кластерной структуре с учетом квантования электронных уровней в островковом электроде. Приведены спектры электронов квантовых гранул сферической и дискообразной формы. При условии сохранения полной энергии конструкции с учетом контактной разности потенциалов получены уравнения для анализа вольт-амперной характеристики (ВАХ). В "ортодоксальную" теорию введены ограничения, связанные с кулоновской неустойчивостью кластера и релаксацией электронов. Для одноэлектронных диодов на малых кластерах золота вычислен размер щели тока и ее асимметрия по напряжению. Приведены результаты исследования влияния перегрева электронной подсистемы на кулоновскую блокаду в структуре на металлической грануле-молекуле со счетным количеством атомов. ВАХ туннельных структур рассчитана для разных температурных режимов. Повышение температуры электронной подсистемы кластера приводит к исчезновению токовой щели и сильной сглаженности квантовых и кулоновских ступенек на ВАХ структуры, что и наблюдается в экспериментах.

У наближенні діагонального відгуку одержано формули для оптичної провідності тонких квазіоднорідних металевих плівок, в яких ураховано розмірну залежність рівня Фермі. Розраховано оптичну провідність і коефіцієнт поглинання нанометрових плівок Al, Au і Li.

Надано огляд сучасного стану нанотехнологій і наноелектроніки. Викладено результати досліджень поверхні, кластерів атомів і кластерів вакансій, кінетичних властивостей низькорозмірних систем і кластерної плазми, процесів розсіювання та локалізації позитронів у металах, рідинах і кластерах. Описано деформаційну та температурну залежності роботи виходу електронів, оптичні та магнітні властивості наноплівок і нанокомпозитів, кулонівські та квантові ефекти в одноелектронних транзисторах на кластерних структурах. Наведено приклади використання квантових низькорозмірних структур.

Дан обзор современного состояния нанотехнологий и наноэлектроники. Изложены результаты исследований поверхности, кластеров атомов и кластеров вакансий, кинетических свойств низкоразмерных систем и кластерной плазмы, процессов рассеивания и локализации позитронов в металлах, жидкостях и кластерах. Описаны деформационная и температурная зависимости работы выхода электронов, оптические и магнитные свойства нанопленок и нанокомпозитов, кулоновские и квантовые эффекты в одноэлектронных транзисторах на кластерных структурах. Приведены примеры использования квантовых низкоразмерных структур.

Охарактеризовано сучасний стан розвитку нанотехнологій і наноелектроніки. Викладено результати досліджень поверхні, кластерів атомів і вакансій, кінетичних властивостей низькорозмірних систем і кластерної плазми. Розглянуто процеси розсіювання та локалізації позитронів у металах, рідинах і кластерах. Описано деформаційну та температурну залежності роботи виходу електронів. Розкрито оптичні та магнітні властивості наноплівок і нанокомпозитів. Описано кулонівські та квантові ефекти в одноелектронних транзисторах на кластерних структурах. Подано інформацію про метод функціонала густини, кластери дископодібної форми, манганіти металу, матеріали з гігантським магнітоопором, квантовий ефект Холла, кристалічні алотропи, наноалотропи вуглецю. Наведено приклади використання маловимірних структур.

Исследованы оптические свойства системы металлических наночастиц в диэлектрической матрице. Для оценки квантовых эффектов использовано аналитическое выражение для диэлектрической функции малых металлических частиц. Рассчитан коэффициент поглощения для нанокомпозитов Al, Ag с разными коэффициентами заполнения и выполнено сравнение с экспериментальными данными.

Досліджено оптичні властивості системи металевих наночастинок у діелектричній матриці. Для оцінки квантових ефектів використано аналітичний вираз для діелектричної функції металевої частинки-паралелепіпеда. Розраховано коефіцієнт поглинання для композитів з частинками різних металів у різних матрицях і проведено порівняння з наявними експериментальними даними.

Досліджено відгук нанометрових металевих плівок на падаючу електромагнітну хвилю та розраховано оптичні характеристики плівок з урахуваннням розмірних осциляцій енергії Фермі. Показано, що зі зміною товщини плівки резонансні максимуми на кривих частотних залежностей зсуваються, відстань між ними змінюється, а ширина піків визначається механізмами дисипації, основним з яких у тонких плівках є розсіювання на поверхні. Досліджено асимптотику поведінки коефіцієнтів поглинання та пропускання за великих частот. Розрахунки проведено для Au, Аg, Аl і Lі. Для металевих нанодротиків побудовано аналітичну теорію розмірної залежності енергії Фермі, за допомогою якої розраховано частотні залежності діагональних і недіагональних компонентів тензора провідності ниток різного діаметру. Розрахунки проведено для Аl, Аu, Сu, Nb, Lі та Рb. Встановлено принциповий факт невід'ємності реальної частини тензора провідності металевих систем зниженої розмірності на всіх частотах, тоді як уявна частина є знакозмінною функцією частоти. Проведено оцінювання впливу розмірного квантування на поглинання електромагнітного випромінювання в розріджених композитах з металевими наночастинками Аl, Аg, Fе, Сu і Аu. Зі збільшенням розміру частинок роль квантового розмірного ефекту в поглинанні зменшується і домінуючу роль у поглинанні починають відігравати вихрові струми. Вплив матриці виявляється в зсуві кривої частотної залежності за збереження її характеру.

В моделі вільних електронів і сферичної потенціальної ями нескінченної глибини одержано вираз для визначення розмірно-залежної енергії Фермі металевого нанокластера. Розрахунки проведено для кластерів Al та Au. Досліджено вплив зміни розмірності системи на еволюцію розмірних залежностей.

Індекс рубрикатора НБУВ: К202.6 + В371.211 + В378.7

Рубрики:

Тонкі шари (плівки) металів і сплавів

Консолідовані наноструктури <Тіла тверді >

Електричні і магнітні властивості металів

Шифр НБУВ: Ж100357 Пошук видання у каталогах НБУВ 

В одноелектронному наближенні досліджено частотні залежності поверхневої провідності вуглецевих нанотрубок zigzag-конфігурації. Розрахунки проведено для нанотрубок із напівпровідниковим та металевим типами провідності. Проаналізовано вплив хіральності на поведінку повної провідності та її окремих складових.

В межах моделі вільних електронів з використанням методу збурення форми межі розраховано діагональні компоненти тензора провідності еліптичного нанодроту з урахуванням розмірної залежності енергії Фермі. Досліджено вплив геометрії поперечного перерізу та матеріалу дроту на частотні залежності дійсної та уявної частин оптичної провідності.

На основі повної системи рівнянь Максвелла описано поверхневі плазмові хвилі у металевих вуглецевих нанотрубках. З використанням методу збурення форми межі одержано дисперсійне рівняння для плазмонів у нанотрубках із еліптичним поперечним перерізом. Проведено порівняння розрахованих дисперсійних кривих із дисперсійними кривими для поверхневих плазмонів у інших системах. Показано, що збільшення деформації поперечного перерізу нанотрубки призводить до зміщення дисперсійних залежностей у довгохвильовий бік спектра.

В межах моделі вільних електронів і потенціальної ями скінченної глибини запропоновано підхід до врахування малоамплітудних неоднорідностей поверхні наноплівок. З використанням методу збурення форми межі розраховано енергетичний спектр електронів і розмірні осциляції енергії Фермі металевих плівок із шорсткою поверхнею. Встановлено зв'язок між характером рельєфу поверхні, амплітудою неоднорідностей, параметрами матеріалу та поведінкою відносної енергії Фермі. Розрахунки виконано для наноплівок Al, Cu та Au.

Індекс рубрикатора НБУВ: Ж364.2 + В371.21 + В377.1

Рубрики:

Наноматеріали

Наноструктури

Електричні властивості твердих тіл

Шифр НБУВ: Ж100357 Пошук видання у каталогах НБУВ 

В модели свободных электронов и цилиндрической потенциальной ямы вычислены диагональные компоненты диэлектрического тензора металлических нанопроволочек различных металлов. Проведено сравнение сглаженной размерной зависимости энергии Ферми с результатами численных расчетов. Исследовано влияние размерности системы на частотные зависимости диэлектрического тензора.

Індекс рубрикатора НБУВ: Ж364.2 + В371.21 + В377.1

Рубрики:

Наноматеріали

Наноструктури

Електричні властивості твердих тіл

Шифр НБУВ: Ж100357 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: К201

Рубрики:

Електронна і квантова теорія металів і сплавів. Теорія вільних електронів. Зонна теорія

Шифр НБУВ: Ж72631 Пошук видання у каталогах НБУВ 

В рамках одноэлектронного приближения проанализировано влияние хиральности на частотные зависимости действительной и мнимой частей диэлектрической функции и коэффициента поглощения композита на основе одностенных углеродных нанотрубок. Вычисления проведены для нанотрубок zigzag- и armchair-конфигураций. Показано, что осцилляции действительной части диэлектрической функции и коэффициента поглощения для нанотрубок типа armchair начинаются в области меньших частот вследствие уменьшения расстояний между уровнями размерного квантования в нанотрубках данного типа. Обнаружено резонансное увеличение коэффициента поглощения массива ахиральных нанотрубок при совпадении частот падающего излучения с частотами межзонных переходов. Рассчитаны размерные зависимости коэффициента поглощения массива нанотрубок zigzag- и armchair-типов и проанализирована их эволюция с изменением частоты падающей электромагнитной волны.

Розглянуто сучасні методи дослідження властивостей наноматеріалів, основні питання метрології наномасштабних вимірювань, їх нестабільності, точності та невизначеності з акцентом на її прикладні аспекти. Наведено загальну характеристику методів дослідження наноструктур. Увагу приділено роздільній здатності растрового електронного мікроскопа. Описано етапи оцінки похибок і невизначеностей. Подано інформацію про атомний спектральний метод, радіоспектроскопію, рентгеноспектроскопію та позитронну анігіляційну спектроскопію. Наведено класифікацію методів хроматографії. Охарактеризовано атоми, молекули та нанокластери як розсіювальні центри. Розглянуто особливості оптичної, електронної, позитронної та скануючої зондової мікроскопії. Досліджено біосенсори на основі поверхневого плазмонного резонансу.