ФХТТ, Т.14, №1, 2013

Анотації

Г.П. Гайдар

Механізми формування анізотропії термоелектричних і термомагнітних явищ у багатодолинних напівпровідниках

Інститут ядерних досліджень НАН України, пр. Науки, 47, Київ, 03680, Україна, e-mail:gaydar@kinr.kiev.ua

У роботі детально розглянуто механізми формування і способи виявлення макроскопічної анізотропії властивостей багатодолинних напівпровідників кубічної симетрії під дією направлених зовнішніх впливів (одновісна пружна деформація, магнітні (неквантуючі) поля довільної напруженості). Встановлено зв'язок між недіагональними компонентами тензора термо ЕРС. як для n-Si, так і для n-Ge, а також з'ясовано причини, які приводять у випадку багатодолинних напівпровідників (навіть при незначній анізотропії розсіяння) до комутаційного ефекту, характерного для недіагональних компонентів.
Ключові слова: германій, кремній, теорія анізотропного розсіяння, термоелектричні явища, термомагнітні явища.

Л.В. Базюк, Г.О. Сіренко

Теплофізичні властивості металів та композиційних матеріалів (огляд)

Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника, вул. Шевченка, 57, м. Івано-Франківськ, 76025, Україна

За літературними даними вивчено, проаналізовано методами кореляційної та реґресійної аналізи та обґрунтовані залежности коефіцієнта теплоємности, теплопровідности, лінійного коефіцієнта теплового розширення та зміни ентальпії від температури, порядкового номера та радіусу атома металів. Вивчено експериментальні дослідження теплофізичних властивостей композиційних полімерних матеріалів на основі політетрафторетилену, ароматичного поліаміду, полііміду та наповнювачів.
Ключові слова: метали, полімери, політетрафторетилен, ароматичний поліамід, поліімід, теплофізичні властивості, ентальпія, коефіцієнт теплоємності, коефіцієнт теплопровідності, лінійний коефіцієнт теплового розширення, температура, радіус атома металів, порядковий номер, кореляційна аналіза, реґресійна аналіза.

О.М. Маханець, В.І. Гуцул, Н.Р. Цюпак

Вплив магнітного поля на енергетичний спектр електрона у складній циліндричній напівпровідниковій нанотрубці

Чернівецький національний університет імені Ю. Федьковича, 58012 вул. Коцюбинського, 2, Чернівці, Україна, e-mail:ktf@chnu.edu.ua

У наближенні ефективних мас та прямокутних потенціалів побудовано теорію енергетичного спектра та хвильових функцій електрона у складній циліндричній напівпровідниковій ( ) нанотрубці, розташованій у зовнішньому однорідному магнітному полі. Досліджено залежності енергетичного спектра від геометричних характеристик нанотрубки та величини індукції магнітного поля.
Ключові слова: напівпровідникова нанотрубка, магнітне поле, електрон, енергетичний спектр.

В.І. Бойчук, І.В. Білинський, Р.Я. Лешко, Л.М. Турянська

Оптичні властивості сферичної квантової точки з двома нейтральними домішками

Дрогобицький державний педагогічний університет ім. І. Франка, вул. Стрийська, 3, м. Дрогобич, 82100, e-mail:leshkoroman@mail.ru

У цій роботі досліджено дві нейтральні домішки у квантовій точці. Визначено синглетні та триплетні стани. Проаналізовано вплив взаємного розташування домішок на енергетичний спектр системи та на коефіцієнт поглинання світла, що зумовлений міжрівневими переходами.
Ключові слова: домішка, коефіцієнт поглинання світла, синглетний і триплетний стани.

А.А. Гроза¹, П.Г. Литовченко¹, Л.О. Матвеєва², П.Л. Нелюба², М.Б. Пінковська¹, М.І. Старчик¹

Вплив нейтронного опромінення та термообробки на виникнення ефекту самоорганізації, Франца-Келдиша та квантово-розмірного ефектів у монокристалічному кремнії

¹Інститут ядерних досліджень НАН України, проспект Науки, 47, м. Київ, 03028, Україна
²Інститут фізики напівпровідників ім. В.Є.Лашкарьова НАН України, проспект Науки, 47, м. Київ, 03028, Україна, e-mail:matveeva@isp.kiev.ua

Методом модуляційної спектроскопії електровідбивання (ЕВ) світла в області 3…3,8 еВ досліджено вплив опромінення швидкими нейтронами (10¹⁵…10¹⁸ н/см²), ізотермічного відпалу (8000 С) та хімічного поліруючого травлення на оптичні та електронні параметри, а також внутрішні механічні напруження збагаченого киснем (8•10¹⁷ см^-3) кремнію. Виявлені умови виникнення ефекту Франца-Келдиша, квантово-розмірного ефекту та гетерування поверхнею радіаційних дефектів. Визначені енергія електронного переходу (ширина забороненої зони), розсіяння носіїв заряду та час їх енергетичної релаксації, електрооптична енергія, вбудоване електричне поле, енергії квантованих рівнів і ширина поверхневої квантової ями в залежності від обробки зразків. Показано, що при великих флюенсах опромінення відбувається зміна знаку сигналу ЕВ та його розщеплення із зсувом максимумів в протилежні боки порівняно з вихідним зразком. Ефект великих доз пояснюється процесом самоорганізації власних радіаційних дефектів різного типу (вакансійного і міжвузловинного) шляхом виникнення відокремлених областей радіаційного розупорядкування з різними знаками механічних напружень. Обговорюються механізми переносу носіїв заряду та особливості зонної структури нейтронно опроміненого кремнію.
Ключові слова: кремній, нейтронне опромінення, термообробка, електровідбивання, зонна структура, механічні напруження, поверхневе гетерування, cамоорганізація.

Д.М. Фреїк^1,2, Т.О. Паращук^1,2, В.М. Чобанюк²

Термодинамічні параметри сфалеритних кристалів цинк халькогенідів: квантово-хімічний розрахунок

¹Фізико-хімічний інститут,
²Кафедра фізики і хімії твердого тіла Прикарпатського національного університету імені Василя Стефаника, вул. Шевченка, 57, Івано-Франківськ, 76018, Україна, E-mail:taras-parashchuk@i.ua

Побудовано кластерні моделі для кристалічного цинк сульфіду у кубічній фазі. На підставі результатів неемпіричних квантово-хімічних розрахунків кристалічної структури молекулярних кластерів визначено температурні залежності енергії та ентальпії утворення, потенціалу Гіббса, теплоємкостей при сталому тиску та об’ємі, ентропію.
Ключові слова: кластерні моделі, квантова хімія, цинк халькогеніди, термодинамічні параметри.

Д.М. Заячук, О.С. Ільїна

До проблеми сегрегації домішок рідкісноземельних елементів у кристалах AIVBVI, вирощуваних з легованих розплавів

Національний університет “Львівська політехніка” вул. С. Бандери, 12, м. Львів, 79013, e-mail:zayachuk@polynet.lviv.ua

Проаналізовано результати немонотонного розподілу домішок рідкісноземельних елементів (РЗЕ) у кристалах AIVBVI, вирощених з розплаву методом Бріджмена і легованих домішками в процесі росту. Аналіз проведено в рамках лінійної та квадратичної залежностей температури ліквідусу TL і температури солідусу TS системи “AIVBVI – домішка РЗЕ” від вмісту домішки x за малої концентрації домішки. Показано, що нелінійність залежностей TL(x) і TS(х) суттєво змінює профілі розподілу домішки вздовж легованих кристалів, але за фізично обґрунтованих залежностей температур ліквідусу і солідусу від концентрації домішки не може приводити до немонотонного характеру профілів її розподілу. Зроблено висновок, що немонотонності типу максимуму на координатній залежності концентрації легуючої домішки РЗЕ в легованих кристалах AIVBVI спричинені не характером діаграм стану “AIVBVI – домішка РЗЕ”, а мають сугубо технологічне походження. Висунуто припущення, що найбільш імовірною причиною немонотонності концентраційних профілів розподілу легуючих домішок РЗЕ вздовж легованих кристалів AIVBVI є формування комплексів легуючої і фонових домішок в кристалі, в першу чергу – комплексів домішок РЗЕ і кисню, який завжди присутній у процесі вирощування кристалів PbTe з розплаву.
Ключові слова: легування, напівпровідники AIVBVI, метод Бріджмена, домішки рідкісноземельних елементів, сегрегація.

В.А. Ромака^1,2, П. Рогль³, Ю.В. Стадник⁴, Л.П. Ромака⁴, Е.К. Хліль⁵, В.Я. Крайовський², А.М. Горинь⁴, О.І. Лах⁶

Виявлення механізму генерування структурних дефектів донорної природи в інтерметалічному напівпровіднику n-ZrNiSn

¹Інститут прикладних проблем механіки і математики ім. Я. Підстригача НАН України, вул. Наукова, 3-б, 79060, Львів, Україна;
²Національний університет “Львівська політехніка”, вул. С. Бандери, 12, 79013, Львів, Україна;
³Інститут фізичної хімії Віденського університету, A-1090 Відень, Австрія;
⁴Львівський національний університет ім. І.Франка, вул. Кирила і Мефодія, 6, 79005, Львів, Україна;
⁵Інститут Неєля Національного центру наукових досліджень, BP 166, 38042 Гренобль, Франція;
⁶АТЗТ «НВО «Термоприлад» ім. В.І. Лаха, вул. Наукова, 3, 79060, Львів, Україна

Досліджені кристалічна структура, розподіл електронної густини, енергетичні, кінетичні та магнітні характеристики інтерметалічного напівпровідника n-ZrNiSn, сильнолегованого домішкою Ni. Виявлено ефект та встановлено механізм акумулювання надлишкових атомів Ni1+х у тетраедричних пустотах кристалічної структури напівпровідника, а також показана донорна природа такого структурного дефекту.
Ключові слова: кристалічна та електронна структури, напівпровідник, електропровідність.

В.М. Рубіш¹, В.М. Мар’ян¹, В.О. Стефанович², Т.І. Ясінко¹, М.Ю. Риган¹, О.Г. Гуранич¹, В.В. Товт², П.П, Штець¹

Механізм формування і природа кристалічних включень в матриці стекол системи Sb₂S₃-AsSI

¹Ужгородський науково-технологічний центр матеріалів оптичних носіїв інформації ІПРІ НАН України 4, вул. Замкові сходи, м. Ужгород 8800, center.uzh@gmail.com
²Ужгородський національний університет, Україна 46, вул. Підгірна, м. Ужгород 88000

Методами КР-спектроскопії та дифракції рентгенівських променів досліджені структура стекол (Sb2S3)100-x (AsSI)x та її зміни при ізотермічному відпалі. Встановлена наногеторогенна будова стекол. Структура фази, яка виникає в матриці стекол під час кристалізації, відповідає структурі кристалічного SbSI. Розміри кристалічних включень сульфойодиду сурми в скляній матриці залежать від режимів відпалу.
Ключові слова: халькогенідні стекла, сегнетоелектрики, КР-спектри, структура, кристалізація.

Б.І. Ільків¹, С.С. Петровська¹, О.О. Фоя¹, О.Ю Хижун¹, М.М. Перегіняк², Я.В. Зауличний^1,2

Взаємодія наночастинок аеросилу з високопористими вуглецевими матеріалами, отриманими внаслідок обгару. ІІ. Зміна енергетичного розподілу валентних електронів нанокремнезему і активованого вуглецю внаслідок механо-хімічної обробки

¹Інститут проблем матеріалознавства ім. І.М. Францевича НАН України, вул. Крижанівського, 3, м. Київ, 03680, Україна, e–mail: b_ilkiv@ukr.net
²Національний технічний університет України «КПІ» вул. Політехнічна, 35, м. Київ 03056, Україна,

Методом ультрам‘якої рентгенівської емісійної спектроскопії досліджено вплив механо-хімічної активації на електронну структуру компонент сумішей нанокремнезему та активованого вуглецю. З метою виявлення утворення хімічних зв’язків між атомами компонент суміші внаслідок механо-хімічної активації методом рентгенівської фотоелектронної спектроскопії досліджено енергії зв’язку C1s, O1s та Si2p-електронів. Виявлено, що внаслідок механо-хімічної активації суміші активованого вуглецю і нанокремнезему між атомами в достатньо глибоких приповерхневих шарах утворюються зв’язки за схемою Si-C-O.
Ключові слова: нанокремнезем, активований вуглець, емісійна смуга, електронна структура, рентгенівська емісійна спектроскопія, фотоелектронна спектроскопія, силоксанові зв’язки.

Д.М. Фреїк, Б.С. Дзундза Я.С. Яворський, Л.Й. Межиловська

Вплив поверхні та міжзеренних меж на розсіювання носіїв струму у парофазних конденсатах твердих розчинів PbTe–Sb2(Bi2)Te3

Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника, вул. Шевченка, 57, Івано-Франківськ, 76000, Україна, E-mail:fcss@pu.if.ua

Досліджено вплив поверхні та міжзеренних меж на розсіювання носіїв струму у плівках твердих розчинів на основі телуриду свинцю, осадженого на ситалових підкладках від їх товщини. Встановлено, що домінуючу роль відіграє розсіювання на поверхні і міжзеренних межах, відносний внесок яких визначається типом домішки в твердих розчинах PbTe–Sb2(Bi2)Te3.
Ключові слова: телурид свинцю, розсіювання носіїв, рухливість, поверхня.

М.Л. Дмитрук, О.Ю. Борковська, І.Б. Мамонтова, С.В. Мамикін, С.З. Малинич, В.Р. Романюк

Фотострум поверхнево-бар’єрних структур з текстурованою межею поділу і шаром Ag наночастинок на ній

Інститут фізики напівпровідників ім. В.Є. Лашкарьова НАН України, проспект Науки, 45, м. Київ, 03028, Україна, dmitruk@isp.kiev.ua

Досліджена можливість отриманя інтегрального ефекту зменшення оптичних втрат і відповідного збільшення фотоструму поверхнево-бар’єрних структур типу Au-GaAs за рахунок текстурування активної межі поділу і поверхневого плазмонного ефекту в наночастинках срібла. Мікрорельєф поверхні GaAs типу квазігратки був отриманий методом хімічного анізотропного травлення, а наночастинки срібла осаджувались із їх колоїдного розчину після модифікації поверхні GaAs полі(вініл піридином). Аналіз фотоелектричних і оптичних характеристик структур дозволив визначити механізми збільшення пропускання світла в напівпровідник через напівпрозорий шар Au і поверхню з наночастинками Ag. Показано, що введення наночастинок Ag викликає додаткове до ефекту текстурування збільшення фотоструму структур, а інтегральний ефект збільшення ефективності порівняно з плоскими структурами при АМ0 освітленні становив (2,2 рази.
Ключові слова: поверхнево-бар’єрні структури, наночастинки срібла, текстурована поверхня, фотоелектричні характеристики, поверхневі плазмони.

О.М. Бордун, В.Г. Бігдай, І.Й. Кухарський

Крайове поглинання тонких плівок ZnGa2O4

Львівський національний університет імені Івана Франка, вул. Університетська 1, м. Львів, 79000, Україна, e-mail:bordun@electronics.wups.lviv.ua

Методом оптичної спектроскопії досліджено область фундаментального поглинання тонких плівок ZnGa2O4, отриманих методом високочастотного іонно-плазмового розпилення. Встановлено, що оптична ширина забороненої зони Eg зростає від 4,81 до 4,98 еВ після відновлення відпалених плівок у атмосфері водню. Оцінено зведену ефективну масу вільних носіїв заряду у плівках ZnGa2O4 після відпалу плівок та після відновлення у водні. Встановлено, що концентрація носіїв заряду після відновлення у водні, становить 8,16*10¹⁸ см^–3, що характерне для вироджених напівпровідників. Показано, що зсув краю фундаментального поглинання в тонких плівках ZnGa2O4 після відновлення у водні зумовлений ефектом Бурштейна-Мосса.
Ключові слова: галат цинку, тонкі плівки, катодолюмінісценція, спектри.

М.В. Поторій¹, П.М. Милян², В.В. Товт²

Фізико-хімічна взаємодія в псевдобінарних системах за участю гексахалькогіподифосфатів деяких металів

1Ужгородський національний університет, хімічний факультет, кафедра неорганічної хімії, 88000, Ужгород, вул. Підгірна, 46; 2НДІ фізики і хімії твердого тіла Ужгородського національного університету, 88000, Ужгород, вул. Підгірна, 46, тел.: (03122) 3-41-57, e-mail:pet-milyan@yandex.ru

Методами рентгенівського фазового та диференціального термічного аналізів досліджено фізико-хімічну взаємодію в системах Sn2P2S6(Se6)–In4(P2S6(Se6))3, Sn2P2S6(Se6)–Cd2P2S6(Se6), Cd2P2S6–Cd2P2Se6, Sn2(Cd2)P2S6–Zn2P2S6. Побудовано відповідні діаграми стану. Показано, що тверді розчини на основі Sn2P2S6(Se6) розширяють діапазон застосування даних матеріалів.
Ключові слова: фазова діаграма, рентгенофазовий аналіз, диференційно-термічний аналіз, тверді розчини.

О.Г. Єршова, В.Д. Добровольський, Ю.М. Солонін

Механічні сплави Mg-Ме (Me = Al, Ti, Fe): дослідження воденьсорбційних властивостей, термічної стійкості та кінетики процесу десорбції водню

Інститут проблем матеріалознавства ім. І.М. Францевича НАН України, вул. Кржижановського, 3, м. Київ, 03142, e-mail:dobersh@ipms.kiev.ua

Методом реакційного механічного сплавлення (РМС) отримано механічні сплави Mg + 10 %мас. Ме (Ме = Al, Ti, Fe). З застосуванням термодесорбційної спектроскопії при тиску водню 0,1 МПа досліджено термічну стійкість МС, кінетику десорбції водню з МС; визначено енергію активації процесу десорбції водню. Встановлено - додавання до Mg тільки Al (без одночасного додавання Ті та інших металів) не призводить до зниження температури початку десорбції водню з гідридної фази MgH2. Відсутність позитивного впливу Al на термічну стійкість полягає в відсутністі механічного легування алюмінієм MgH2 із-за утворення більш конкурентноспроможної сполуки Аl3Mg2.
Ключові слова: термічна стійкість, термодесорбційна спектроскопія, циклічна стійкість, реактивний помел, кінетика.

М.А. Зеленько, С.А. Неділько, К.В. Дегтярьова

Токопровідні оксидні матеріали на основі 3d-металів та рідкісноземельних елементів

Київський національний університет імені Тараса Шевченка, вул. Володимирська 64/13;01601 Київ, Україна, e-mail:zelikus@ukr.net

Досліджено особливості кристалічної структури токопровідних оксидних матеріалів. Узагальнено методи їх синтезу. Вивчено електричні властивості складнооксидних матеріалів на основі 3d-металів та РЗЕ.
Ключові слова: токопровідна оксидна кераміка, складні купрати РЗЕ, кристалічна структура, надпровідність.

Д.М. Фреїк, Л.В. Туровська, Я.С. Яворський, В.М. Бойчук, І.М. Андріїшин

Точкові дефекти і фізико-хімічні властивості кристалів у системі Pb-Sb-Te

Фізико-хімічний інститут, кафедра фізики і хімії твердого тіла Прикарпатського національного університету імені Василя Стефаника, вул. Шевченка, 57, м. Івано-Франківськ, Україна, 76018, e-mail:freik@pu.if.ua

У рамках кристалоквазіхімічного формалізму уточнено моделі точкових дефектів у кристалах системи Pb-Sb-Te. На основі запропонованих кристалоквазіхімічних формул пояснено амфотерну дію домішки у легованих сурмою кристалах PbTe:Sb. Досліджено механізми утворення твердого розчину РbТе-Sb2Те3: заміщення йонами стибію позицій плюмбуму з утворенням катіонних вакансій (I) або нейтральних атомів телуру в міжвузлі (II). Визначені домінуючі точкові дефекти у легованих кристалах PbTe:Sb і твердих розчинах РbТе-Sb2Те3 на основі р-PbTe. Розраховано залежності концентрації домінуючих точкових дефектів, носіїв заряду і холлівської концентрації від вмісту легуючої сполуки та величини початкового відхилення від стехіометрії в основний матриці.

О.В. Кузишин, Г.O. Сіренко

Рослинні оливи і полігліколі як основа для рідинних дисперсійних систем при граничних умовах динамічного контакту

Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника, вул. Шевченка, 57, Івано-Франківськ, 76025, Україна

У роботі досліджені рослинні олії, мінеральні, нафтенові та полігліколеві оливи, синтетичні рідини як мастильні матеріали для металевих поверхонь.
Ключові слова: рослинні олії, полігліколі, тертя, зношування, мастило, нафтени, гідродинамічний ефект, навантажувальна здатність.

Г.А. Ільчук, В.В. Кусьнеж, Р.Ю. Петрусь, Т.М. Станько

Термічний паровий синтез плівок CdTe з елементарних сполук

Національний університет "Львівська політехніка», вул. С. Бандери 12, Львів, 79013, Україна, e-mail:gilchuk@polynet.lviv.ua

Вивчені можливості синтезу напівпровідникових плівок телуриду кадмію (CdTe) за допомогою відпалу в парах телуру (Te) плівок металічного кадмію (Cd) на скляних підкладках. Експерименту телуризайційного відпалу (телур переноситься на пластини з кадмієм і очікуваний синтез CdTe) передував теоретичний аналіз парціальних тисків пари Te над Teтвердий, Cd над Cdтвердий Тe над CdTeтвердий, Cd над CdTeтвердий для випадку конгруентної сублімації і за допомогою вибору теплового режиму відпалу з аналізу результатів. Використовуючи скануючий електронний мікроскоп SEM-102-02 (Селмі, Україна) досліджено морфології поверхонь вихідних плівок Cd і відпалених плівок; визначений кількісний склад зі спектрів характеристичного рентгенівського випромінювання.

М.І. Артус¹, І.Ю. Костів^1,2

Реакція конверсії поверхні природного лангбейніту з натрій сульфатом і калій хлоридом у шеніт

¹Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника, вул. Шевченка, 57, м. Івано-Франківськ,76025, Україна, e-mail:maria_artus@ukr.net
²Державний науково-дослідний інститут галургії, вул. Фабрична 5а, м. Калуш, 77300, Україна.

Проведено експериментальні дослідження реакції конверсії природного лангбейніту із натрій сульфатом і калій хлоридом у шеніт в інтервалі температур 0 …60 °С. За результатами експериментальнх досліджень розраховано константу швидкості , порядок реакції, визначено енергію активації та область перебігу процесу.
Ключові слова: лангбейніт, натрій сульфат, константа швидкості реакції, енергія активації.

Д.М. Фреїк¹, Ц.А. Криськов², І.В. Горічок¹, Т.С. Люба¹, Л.В. Туровська¹, О.С. Криницький¹, О.М. Матківський¹, І.П. Яремій¹

Синтез і термоелектричні властивості твердих розчинів PbTe-Sb2Те3

¹ Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника, вул. Шевченка, 57, Івано-Франківськ, 76025, Україна, e-mail:fcss@pu.if.ua
² Кам’янець-Подільський державний університет, вул. І.Огієнка, 61, Кам’янець-Подільський, 32300, Україна, е-mail: fizkaf@ua.fm

Представлено результати дослідження термоелектричних властивостей твердих розчинів PbTe-Sb2Те3 в діапазоні 0-5 мол.% Sb2Те3. Здійснено кристалохімічний аналіз дефектної підсистеми твердих розчинів, на основі якого зроблено висновки про можливі механізми входження атомів стибію у кристалічну гратку. Ключові слова: плюмбум телурид, тверді розчини, термоелектричні властивості, точкові дефекти.

Н.М. Гловин

Дослідження фізико-хімічних властивостей скла в залежності від його складу і ступеня обробки

Відокремлений підрозділ Національного університету біоресурсів і природокористування України «Бережанський агротехнічний інститут» вул. 47501, Академічна, 20, м. Бережани, Тернопільська область, e-mail:glovyn@mail.ru

У склоподібного стані можуть знаходитися речовини різного хімічного складу, з різними видами хімічних зв'язків - ковалентних, іонних, металевих і різноманітними фізико-хімічними властивостями. Несилікатне скло у своєму складі містить не кремній, а бор, фосфор, берилій та інші елементи. Це порівняно новий клас полімерів, сконструйованих і отриманих хіміками. Останнім часом у зв'язку з інтенсивним розвитком мікроелектроніки зріс інтерес до стекол складу P2O5-SiO2 та B2O3-SiO2, зроблено порівняння фізико-хімічних властивостей зразків скла.
Ключові слова: скло, кварцове скло, розплав, штучне неорганічне скло, боратне скло, фосфатне скло.

Ф.Ф. Карімова, С.Г. Орловська, М.С. Шкоропадо

Визначення випромінювальної здатності тугоплавких металів у процесі високотемпературного окислення

Одеський національний університет імені І.І. Мечникова, Одеса, Україна, вул. Дворянська 2, 65082, svetor@rambler.ru

Розроблено нову методику визначення коефіцієнту спектральної випромінювальної здатності металів безпосередньо у процесі високотемпературного окислення. Методика базується на одночасному застосуванні методів оптичної пірометрії та електротермографії. Знайдено коефіцієнти спектральної випромінювальної здатності окислених дротиків тугоплавких металів (вольфраму, молібдену) у процесі окислення.
Ключові слова: високотемпературне окислення, вольфрам, молібден, спектральна випромінювальна здатність.

В.І. Мандзюк¹, Ю.О. Кулик², Н.І. Нагірна³, І.А. Климишин¹, І.М. Будзуляк¹

Вплив термічної активації пористого вуглецевого матеріалу на його структурні та електропровідні параметри

¹Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника, вул. Шевченка, 57, Івано-Франківськ, 76025, Україна
²Львівський національний університет імені Івана Франка, вул. Кирила і Мефодія, 7,Львів, 79005, Україна 3Коледж електронних приладів ІФНТУНГу, вул. Вовчинецька, 223, Івано-Франківськ, 76000, Україна

У роботі досліджено вплив температурної активації пористого вуглецевого матеріалу (ПВМ), отриманого методом гідротермальної карбонізації рослинної сировини при температурі 750°С, на його структурні та електропровідні параметри. Методом малокутового рентгенівського розсіяння встановлено, що ПВМ володіють фрактальною структурою, утвореною масовими і поверхневими фракталами, розміри яких зростають при збільшенні температури і часу активації. За даними імпедансної спектроскопії термічна активація призводить як до зменшення (Такт = 300, 400 і 500°С), так і збільшення (Такт = 600°С) питомої електропровідності ПВМ, що зумовлено змінами у структурі вуглецевих частинок, формуванням на їх поверхні кисневих функціональних груп та змінами масового вмісту графітоподібних включень в отриманому матеріалі.
Ключові слова: пористий вуглецевий матеріал, малокутове розсіяння рентгенівських променів, масові і поверхневі фрактали, імпедансна спектроскопія, питома електропровідність.

А. Підлужна¹, І. Григорчак¹, С. Войтович²

Вплив механічного подрібнення та модифікації калій нітритом на термодинамічні та кінетичні параметри Li+ інтеркаляційного струмоутворення в тальку

¹Національний університет «Львівська політехніка», Інститут прикладної математики фундаментальних наук, Кафедра прикладної фізики та наноматеріалознавства, вул.Котляревського 1, Львів 79013 Україна
²Кафедра медичної інформатики, медичної та біологічної фізики, Івано-Франківський Національний медичний університет, вул. Галицька 2, Івано-Франківськ 76018, Україна E-mail:ussurian@yahoo.com

В роботі досліджено природний мінерал тальк, подрібнений на планетарному млині протягом 30 та 60хв та модифікований калій нітритом. Методом рентгенодифракційного аналізу було з’ясовано особливості впливу механічного подрібнення та хімічної модифікації на структуру тальку. Із одержаного матеріалу виготовлено електроди та складено літієві електрохімічні елементи з металічним літієвим анодом. Досліджено розрядні та імпедансні характеристики елементів та встановлено параметри літієвої електрохімічної інтеркаляції в катоди на основі досліджуваних тальків.
Ключові слова: тальк, літієва електрохімічна інтеркаляція, імпедансна спектроскопія.

Р.П. Ганич

Дослідження впливу кристалізаційної перенапруги на розмір зерен в електролітичних плівках заліза, отриманих імпульсним струмом

Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, м. Дніпропетровськ, вул. В. Лазаряна, 2

В статті представлено результати досліджень впливу імпульсного струму на структуру електроосадження заліза. Запропоновано математичну модель, що дозволяє оцінити розмір зерен металу в електролітичних плівках від величини катодної перенапруги. Встановлено що, збільшення катодної поляризації за рахунок регулювання параметрів імпульсного струму, дозволяє змінювати характер росту зерен в електролітичних плівках від нормального до тангенціального.

С.Л. Рево¹, М.М. Кузишин², І.М. Будзуляк², Б.І. Рачій², Р.П. Лісовський², І.А. Климишин², К.О. Іваненко¹

Композит НПВ-ТРГ як електродний матеріал суперконденсаторів

¹Київський національний університет імені Тараса Шевченка, вул. Володимирська, 64, Київ, 01601, ГСП, Україна, revo@univ.kiev.ua
²Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника, вул. Шевченка, 57, Івано-Франківськ, 76025, Україна, myroslav.kuzyshyn@gmail.com

В роботі представлені результати дослідження структури та властивостей нанокомопзиційного матеріалу (НКМ) нанопористий вуглець (НПВ) – терморозширений графіт (ТРГ) як електродного матеріалу для суперконденсаторів (СК) з подвійним електричним шаром (ПЕШ). НПВ був одержаний з сировини рослинного походження методом гідротермальної карбонізації. ТРГ – з окисленого природного графіту шляхом термічного розширення. Встановлено, що використання ТРГ зменшує внутрішній опір СК. За рахунок цього питома ємність конденсаторів підвищується і, як встановлено за результатами електрохімічних досліджень, становить (155…160) Ф/г. Запропоновано еквівалентну електричну схему, яка дозволяє моделювати спектри імпедансу у діапазоні частот (10^-3…10⁵) Гц. Подана фізична інтерпретація кожного елемента електричної схеми. Ключові слова: нанокомпозиційні матеріали, нанопористий вуглець, терморозширений графіт, суперконденсатор, питома ємність.

В.М. Крамар¹, П.І. Мельник², М.В. Кіндрачук³

Аналіз кінетики руйнування поверхневих шарів пар тертя на основі енергетичної моделі

¹Чернівецький національний університет ім. Юрія Федьковича, вул. Коцюбинського, 12, Чернівці, 58000, Україна, e-mail:v.kramar@chnu.edu.ua
²Прикарпатський національний університет ім. Василя Стефаника, вул. Шевченка, 57, Івано-Франківськ, 76000, Україна 3Національний авіаційний університет, 03680, Київ, пр. Космонавта Комарова, 1, Україна.

Методами фізики міцності та термодинаміки в рамках енергетичної моделі утворення частинок зносу в приповерхневих зонах пари тертя досліджено кінетику руйнування поверхневих шарів. Встановлено наявність залежності розмірів частинок зносу від механічних властивостей матеріалу.
Ключові слова: тертя, частинки зносу, деформація кристалічної ґратки.

Ф.І. Глазунов, І.А. Даніленко, Г.К. Волкова, В.О. Глазунова, Т.Є. Константінова

Вплив умов синтезу на структуру та розмір наночастинок оксиду нікелю

Донецький фізико-технічний інститут ім. А.А. Галкіна НАНУ м.Донецьк-114, вул. Р.Люксембург, 72, Україна, e-mail:Glazunov-Fedor@rambler.ru

Методом термічного розкладання оксалату, нітрату и гідроксиду нікелю булі отримані нанопорошки оксиду нікелю. Вивчено залежність морфології та розміру наночастинок оксиду нікелю від типу прекурсору та температури його прожарювання. За допомогою трансмісійної електронної мікроскопії і рентгеноструктурного аналізу було показано утворення нанопорошків 100 % кубічної фази оксиду нікелю з розмірами від 5 до 150 нм з монодисперсним або бімодальним розподілом по розмірах та монокристалічною або розвиненою поруватою структурою (в залежності від прекурсору і температури прожарювання).
Ключові слова: оксид нікелю, нанопорошки, термічне разклодання, гідроксид нікелю, нітрат нікелю, оксалат нікелю, розмір, структура.

Т.М. Біщанюк¹, Р.Я. Швець¹, І.І. Григорчак¹, С.І. Будзуляк², Л.С. Яблонь², І.А. Климишин³

Термодинамічні і кінетичні особливості Li+- інтеркаляційного струмоутворення у супрамолекулярних ансамблях ієрархічної архітектури на базі МСМ-41 і розширеного графіту з карбамідним кавітандом

¹Національний університет «Львівська політехніка», 79013, м. Львів, вул. С. Бандери, 12,  Україна
²Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України, 03028, Київ-28, пр. Науки, 41, україна
³ДВНЗ «Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника», 76025, м. Івано-Франківськ, вул. Шевченка, 57, Україна

Синтезовані дублетноматричні ієрархічні структури конфігурації <молекулярно-граткова матриця МСМ-41 та G. Їх застосування в катодному процесі Li+-інтеркаляційного струмоутворення показало суттєве підвищення зміни вільної енергії Гіббса реакції, покращення структури розрядної кривої порівняно з вихідною кремнеземовою матрицею, чи розширеним графітом.
Ключові слова: молекулярно-граткові структури; інтеркаляція, енергія Гіббса, супрамолекулярні ансамблі, молекулярне розпізнавання.

В.М. Коломієць, В.Б. Лобода, Ю.О. Шкурдода, В.О. Кравченко, С.М. Хурсенко

Магніторезистивні властивості плівок Co/Cu/Co/П з додатковим ультратонким шаром Cr

Сумський державний педагогічний університет ім. А.С. Макаренка, вул. Роменська, 87, 40002, Суми, Україна, e-mail:kolomiecvladimir@rambler.ru

Представлені результати експериментальних досліджень ефекту гігантського магнітоопору в плівкових зразках Co/Cu/Co/Cr/П та Co/Cu/Cr/Co/П з товщиною шарів в інтервалі dCo = 20 – 50 нм dCu= 2 – 20 нм та dCr = 2 – 20 нм. Встановлено, що для зразків Co/Cu/Co/Cr/П з товщиною шарів dCo=20-40 нм, dCu =3 - 15 нм, dCr=3-10 нм спостерігається ефект ГМО з максимальною амплітудою (1,8 %) після відпалювання за температури 550 К. Для всіх досліджуваних зразків Co/Cu/Cr/Co/П спостерігається анізотропний магнітоопір.
Ключові слова: гігантський магнітоопір, анізотропний магнітоопір, спін-залежне розсіювання, домішки, інтерфейси.

Б. К. Остафійчук, І. П. Яремій, У. О. Томин, С. І. Яремій

Вплив анізотропії в орієнтації радіаційних дефектів на значення поглинання Х-променів

Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника, вул. Шевченка, 57, Івано-Франківськ, 76000, Україна, E-mail:ulyatomyn@gmail.com

Враховано анізотропію в орієнтації радіаційно зумовлених дислокаційних петель при розрахунку поглинання Х-променів. Обчислено коефіцієнт , що залежить від взаємної просторової орієнтації вектора Бюрґерса петлі та вектора дифракції , для набору петель при різних відбиваннях. Змодельовано теоретичні криві дифракційного відбивання з врахуванням вказаної анізотропії та показано, що їх інтенсивність за межами додаткової осциляційної структури значно відрізняється від інтенсивності кривих, змодельованих в припущенні, що радіаційно зумовлені дислокаційні петлі зустрічаються у всіх кристалографічних площинах з однаковою імовірністю.
Ключові слова: анізотропія, коефіцієнт екстинкції, дислокаційна петля, вектор Бюрґерса.

О.П. Крегель, Б.І. Турко, М.Р. Панасюк, Ю.Г. Дубов, В.Б. Капустяник, Г.О. Лубочкова

Фотоелектричні характеристики гетероструктур ZnO/CuO

Науково-технічний і навчальний центр низькотемпературних досліджень Львівського Національного університету імені Івана Франка,вул. Драгоманова,50, Львів, 79005

Методом високочастотного магнетронного розпилення отримано гетероперехід n-ZnO/p-СuO. Вперше досліджено фоточутливість такої гетероструктури у діапазоні довжин хвиль від 600 до 2000 нм. Встановлено, що фотодіод має максимальну чутливість на довжинах хвиль 900-1100 нм. Крім цього, виявлено помітну чутливість в області довжин хвиль 1400 - 1600 нм, яку було пов’язано з фотодесорбцією кисню з верхнього шару ZnO. Виготовлений на основі структури n-ZnO/p-СuO фотодіод може бути використаний для детектування фотонів інфрачервоної ділянки спектру.
Ключові слова: Гетероструктури, оксид цинку, фотоелектричні характеристики.

В.В. Курилюк, О.О. Коротченков, А.Б. Надточій

Релаксація деформацій у гетероструктурах Si/Ge з квантовими точками

Київський національний університет імені Тараса Шевченка, вул. Володимирська, 64, Київ, 01601; e-mail:kuryluk@univ.kiev.ua

З використанням методу скінченних елементів чисельно досліджено вплив тонкого шару SiО2, розташованого між підкладкою Si і Ge квантовими точками на релаксації напружень в підкладці. Також аналізуються супутні зміни зонної структури поблизу границі розділу. Експериментальні розподіли поверхневої фото-е.р.с. по поверхні зразків дозволяють виявити загальну структуру просторового розподілу фотогенерованих електронів і дірок поблизу границі розділу, що має відношення до розподілу центрів захоплення.
Ключові слова: квантова точка, напруження, релаксація, фото-ЕРС.

В.М. Катеринчук¹, З.Р. Кудринський¹, В.В. Хомяк², І.Г. Орлецький², В.В. Нетяга¹

Властивості анізотипних гетеропереходів n-CdO–p-InSe

¹Інститут проблем матеріалознавства ім. І.М. Францевича Національної академії наук України, Чернівецьке відділення, вул. І. Вільде 5, Чернівці, Україна 58001; e-mail:kudrynskyi@gmail.com
²Чернівецький національний університет ім. Ю. Федьковича, вул. Коцюбинського 2, Чернівці, Україна, 58012

Вперше виготовлені анізотипні гетеропереходи n-CdO-p-InSe на основі шаруватих кристалів InSe. Досліджені температурні залежності вольт-амперних характеристик гетеропереходів і визначені механізми струмопроходження через бар'єр при прямому і зворотному зміщеннях. Встановлена область їх фоточутливості. Ключові слова: гетеропереходи, шаруваті кристали, CdO, InSe.

Д.В. Корбутяк¹, С.В. Токарев², С.І. Будзуляк1, А.О. Курик¹, В.П. Кладько¹, Ю.О. Поліщук¹, О.М. Шевчук², Г.А. Ільчук², В.С. Токарев²

Оптичні та структурно-дефектні характеристики нанокристалів CdS:Cu і CdS:Zn, синтезованих в полімерних матрицях

^1Інститут фізики напівпровідників НАН України, пр. Науки, 41, 03028, м. Київ, kdv45@isp.kiev.ua
²Національний університет «Львівська політехніка», вул. Степана Бандери, 12, 79013, м. Львів

Розроблено технологію синтезу нанокристалів (НК) CdS:Cu та CdS:Zn в полімерних матрицях, проведено комплексні дослідження спектрів оптичного поглинання, фотолюмінесценції та рентгеноструктурного аналізу НК CdS в залежності від концентрації введених домішок Cu і Zn в межах (1 ( 10) %. Встановлено, що домішка Cu зосереджується на поверхні НК, пасивуючи дефекти вакансійного типу, які є поверхневими випромінювальними центрами. Домішка цинку, навпаки, проникає в об’єм НК CdS, створюючи додаткові поверхневі дефекти – центри випромінювальної рекомбінації. Внаслідок цього постійна кристалічної гратки НК CdS зменшується від d = 0,585 нм (для нелегованих НК CdS) до d = 0,581 нм (для легованих цинком НК CdS до рівня NZn = 10 %).
Ключові слова: Нанокристали CdS, синтез, оптичне поглинання, фотолюмінесценція, рентгеноструктурний аналіз, постійна кристалічної гратки.