Розроблено конструкції засобів для оцінки динаміки розвитку процесів водневого розтріскування конструкційних матеріалів у середовищі газоподібного водню високих температур і тисків.

Досліджено тертя та зношування на атомарному рівні в нанорозмірних системах, які містять поверхні різних алотропних форм вуглецю. З даною метою розроблено відповідні атомістичні моделі та проведено моделювання методом класичної молекулярної динаміки. Для ультратонкої плівки води, стиснутої між жорсткими алмазними поверхнями, показано існування твердоподібного стану для навантажень, більших від 430 МПа, за температури 298 К. Він характеризується низькими значеннями коефіцієнта дифузії та наявністю впорядкованих конфігурацій молекул для атомарно-гладких поверхонь. Показано, що сила тертя, яка діє на верхню стінку, за низьких навантажень задовольняє перший закон Амонтона, а за високих - має місце насичення. Розшарування графіту внаслідок взаємодії з адгезивним зондом за температури 298 К відбувається для енергії взаємодії, більшої або такої, що дорівнює 0.5 еВ на атом, коли стала решітки а зонда дорівнює 0.3 165 нм. Показано, що нановиступ "втрачає" шар графену, коли енергія становить 0.25 еВ і 0.1 еВ за a = 0.3165 і a = 0.1583 нм відповідно. Встановлено, що залежність сили тертя, яка діє на Ni та Ag наночастинки з боку графену, від положення їх центра мас має пилкоподібну та випадкову форми відповідно.

Розроблено новий напрям польової іонної мікроскопії - низькопольову іонну мікроскопію, який забезпечує формування іонних зображень металів і сплавів за низьких напруженостей поля та дає змогу проводити повну кристалографічну паспортизацію меж зерен і потрійних стиків. У надпровідному сплаві Nb-Ti виявлено наномасштабні градієнти концентрації Nb. Визначено на ангстремному та субангстремному рівнях кристалографічні параметри ряду лінійних і площинних дефектів та існування нанослою omega-фази у вольфрамі. Вперше реалізовано повне атомне розділення купола вуглецевих нанотрубок і виявлено ефект зміцнення вуглецевих нановістрій за їх пластичної деформації за умов екстремальних механічних навантажень. Виявлено наявність лінійних вуглецевих ланцюжків на поверхні вістрійних вуглецевих фібрил, які містять більш, ніж 10 атомів. Описано особливості польової іонної емісії металів і сплавів у присутності парів води та запропоновано нові способи польової обробки мікроінструмента з використанням парів води.

Висвітлено теоретичні засади й основні напрями розвитку фізичного матеріалознавства. Розглянуто аморфні метали та напівпровідники, основи фізики фрактальних структур, квазікристали, рідинні кристали та їх застосування у фізиці та біології. Увагу приділено основам нанофізики, фулеренам, вуглецевим нанотрубкам та численним ефектам в електричних і магнітних матеріалах електроніки. Проаналізовано різні теорії структури частково невпорядкованих речовин. Описано методи визначення фрактальної розмірності, електрооптичні ефекти в рідких кристалах, особливості метаматеріалів, магнітні властивості нанокластерів. Подано інформацію про гігантські ефекти у новітніх матеріалах електроніки, зокрема, електро-, магніто- та термострикцію, магнітокалорику, гігантський і колосальний магнітоопір.

Розглянуто нанокомпозити складної форми (нанокомпозити з наповнювачами складної форми, яка ускладнює теоретичний аналіз таких композитів). Наведено приклади наповнювачів у вигляді нанотрубок досить складної форми, теоретичний опис та аналіз яких видається трудноздійсненним. Надано опис і проведено теоретичний аналіз волокнистого нанокомпозита, армованого "бородатими" нановолокнами і "бородатими кнедлеподібними" наногранулами. Описано теоретичні підходи, що застосовуються під час вивчення нанокомпозитів з великомасштабними та періодичними дрібномасштабними викривленнями нанотрубок.

Изучено влияние циклической деформации на электросопротивление массива углеродных нанотрубок (УНТ), помещенных в замкнутый объем, и обнаружено аномальное поведение их электросопротивления в процессах циклической механической нагрузки и разгрузки. Появление аномалии электросопротивления УНТ начинает наблюдаться при 2-ом цикле деформации, электросопротивление достигает своего максимального значения при 17-ом и 21-ом циклах. Обнаружено, что по мере увеличения числа циклов нагрузки - разгрузки дефектность УНТ растет. В ходе выполнения экспериментов была построена модель, описывающая процессы, протекающие в массиве УНТ при воздействии на них циклической механической деформации.

Індекс рубрикатора НБУВ: В371.236 + В371.271.51 + Ж364.206.33

Шифр НБУВ: Ж14161 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: В371.236 + В379.271.26 + Ж364.206.33

Рубрики:

Вплив дефектів на електропровідність

Шифр НБУВ: Ж14161 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Исследовано влияние механоактивационной обработки в планетарной мельнице при повышенном давлении водорода на процесс его поглощения магний-углеродными композитами. Установлено, что при добавлении к магнию различных аллотропных форм углерода (графита, многостенных нанотрубок, ультрадисперсных алмазов и аморфного углерода, полученного электроразрядными методами в органических жидкостях) имеет место ускорение процесса сорбции водорода магнием. Наибольший эффект наблюдается при использовании аморфного углерода и графита с высокой исходной удельной площадью поверхности. В случае использования графита установлена прямая корреляционная зависимость между его исходной удельной площадью поверхности, площадью поверхности получаемого порошка и скоростью формирования гидрида магния: чем больше исходная удельная площадь поверхности графита, тем больше удельная поверхность синтезированных композитов и тем быстрее протекает насыщение магния водородом в процессе его реактивной механоактивационной обработки.

Індекс рубрикатора НБУВ: В372.236 + В377 + Ж364.206.3

Рубрики:

Електричні та магнітні властивості твердих тіл

Фізичні властивості наноматеріалів

Шифр НБУВ: Ж26618 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Рассмотрены характеристики нанокомпозитов на основе фенилона С-2, наполненного наноструктурированным углеродом. Показано влияние концентрации наполнителя на свойства разработанных композиционных материалов.

Зроблено огляд робіт з вивчення особливостей поведінки товщинних залежностей кінетичних параметрів наноструктур на основі напівпровідникових сполук IV - VI. Спостережувана осциляційна поведінка пояснена розмірним квантуванням спектра енергії електронів у нормальному напрямку до поверхні наноструктур та топологією нанокристалів. За умови реалізації квантових ям із нескінченно високими стінками визначено енергетичні характеристики досліджуваних нанорозмірних гетероструктур.

Композиционные материалы на основе углеродного волокна, содержащие на поверхности оксиды, гидроксиды и частицы металла в пленке хитозана, получены методом катодного осаждения с использованием волокна в качестве электрода. Получение композитов осуществлено в двух вариантах: одновременное осаждение хитозана и металлсодержащих частиц, а также электроосаждение металлсодержащих частиц на предварительно модифицированный хитозаном углеволокнистый электрод. Полученные композиты исследованы методами рентгеновской дифракции и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии. Показано, что в составе композитов оксид металла/хитозан/углеродное волокно никель присутствует в виде металла и аморфного гидроксида, а медь - в виде металла и оксидов. Кроме того, возможно образование комплекса Cu(II) с хитозаном на поверхности углеродного волокна.

На основании кинетики реакционного роста фаз в тонких пленках при неизотермическом режиме предложена самосогласованная по температурному профилю модель 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.

Описано способи аналізу теплопровідності у нанокомпозитах за допомогою методу скінченних елементів.

Продемонстрирована ведущая роль наноразмерности для использования физических характеристик наиболее перспективных для применений в современной субмикро- и наноэлектронике, энергонезависимой памяти и экологической энергетике нанотрубок, нанопроводов и нанопленок.

Індекс рубрикатора НБУВ: В371.236 + В379.22 + Ж364.2

Рубрики:

Структура напівпровідників

Наноматеріали

Шифр НБУВ: Ж23042 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Описано можливості застосування новітніх матеріалів (зокрема, наноматеріалів) у електрохемілюмінесцентному (ЕХЛ) аналізі. Розглянуто типи наноматералів, специфіку фізико-хімічної поведінки, ряд унікальних властивостей, що обумовлюють перспективність їхнього використання у ЕХЛ-сенсорах.

Исследованы одноэлектронные оптические свойства (вклад одноэлектронной компоненты является существенным в областях частот, далеких от плазмонного резонанса) металлической нанотрубки (МНТ), состоящей из углеродной нанотрубки и тонкой металлической оболочки, с эллиптическим, близким к круговому, сечением. Для композитных наночастиц такого типа предложена модель, позволяющая записать волновые функции и спектр волновых чисел для электрона в металлической оболочке. С помощью этой модели получены матричные элементы оптических переходов и одноэлектронная оптическая проводимость эллиптической МНТ как без учета (полуклассическая проводимость), так и с учетом квантования волновых чисел электрона в оболочке. Показано, что учет вышеназванных эффектов квантования приводит к появлению осциллирующей зависимости оптической проводимости МНТ от частоты света. Показано, что влияние квантования спектра и слабой эллиптичности на оптическую проводимость МНТ в первом приближении можно учитывать независимо.

Досліджено одноелектронні оптичні властивості сферичного нанояйця, що складається з діелектричного ядра і тонкої металевої оболонки, зі слабким зміщенням центру ядра відносно геометричного центру всієї наночастинки. Для композитних наночастинок такого типу запропоновано модель, що надає змогу записати хвильові функції та спектр хвильових чисел для електрона в металевій оболонці нанояйця (її внесок в оптичні властивості всієї частинки є домінантним). За допомогою цієї моделі знайдено матричні елементи оптичних переходів і одержано вираз для оптичної провідності нанояйця в квазікласичному наближенні. Одержана провідність відрізняється від провідності сферичної нанооболонки на величину, пропорційну квадрату величини зміщення центрів ядра і зовнішньої границі оболонки та обернено пропорційну квадрату середньої товщини оболонки. Одержані вирази відносяться до області частот, у якій внесок одноелектронної компоненти є істотним.