ФХТТ, Т.10, №2, 2009

Анотації

О.П. Малик

Розсіяння важких дірок на близькодіючому потенціалі кристалічних дефектів в твердому розчині CdHgTe

Інститут фізики напівпровідників ім. В.Є. Лашкарьова НАН України,пр. Науки 41, м. Київ, Національний університет “Львівська політехніка”, кафедра напівпровідникової електроніки, вул. С. Бандери,12, Львів 79013; e-mail:

Запропоновано моделі розсіяння важких дірок на близькодіючому потенціалі обумовленому взаємодією з полярними та неполярними оптичними фононами, п’єзоелектричними та акустичними фононами, статичною деформацією, іонізованими та нейтральними домішками в Cd_xHg_1-xTe (x » 0,21-0,62). Розраховані температурні залежності рухливості важких дірок в інтервалі 4,2-300 К.
Ключові слова: твердий розчин кадмій-ртуть-телур, розсіяння носіїв заряду.

Ю.М. Барабаш ¹, М.А. Заболотний², М.П. Куліш², В.М.Харкянен¹, О.П. Дмитренко², О.С. Кобус²

Спектральна залежність квантового виходу фотогенерації в аморфних молекулярних напівпровідниках (АМН)

¹Інститут фізики НАН України, Україна, 03650 Київ-39, пр. Науки 46;
²Національний університет імені Тараса Шевченка, Україна, 01033, Київ-33, вул. Володимирська 64; E-mail:kobus_olena@ukr.net,

В роботі досліджуються залежності квантового виходу фотогенерації носіїв струму в аморфних молекулярних напівпровідниках. В експериментах для вимірювань спектральної чутливості використовуються зразки з тонких шарів карбазолмістких матеріалів, отриманих за допомогою поливу толуольних розчинів. Установлено зменшення величини квантового виходу фотогенерації при збільшенні довжини світлової хвилі. Запропонована феноменологічна модель процесу термалізації, що пояснює цю закономірність, яка заснована на припущенні ньютонівського характеру залежності швидкості енергетичних втрат нерівноважним електроном. В рамках моделі встановлено залежності довжини і часу термалізації від частоти збуджуючого світла, температури аморфних молекулярних напівпровідників (АМН) та параметра, що визначає швидкість втрати надлишкової енергії нерівноважним носієм електричного заряду.
Ключові слова: квантовий вихід фотогенерації, аморфні молекулярні напівпровідники, модель процесу термалізації, довжини і часу термалізації.

О.В. Деревянчук, Н.К. Крамар, В.М. Крамар

Прояви взаємодії з оптичними фононами у спектрах вищих екситонних станів іонних напівпровідників

Чернівецький національний університет ім. Юрія Федьковича, вул. Коцюбинського 12, м. Чернівці, 58000, Україна, е-mail: kramar@itf.cv.ua

Методами теорії функцій Ґріна у наближенні діелектричного континууму для фононної системи та ефективних мас – для електронної досліджено вплив поздовжних оптичних фононів на формування спектрів вищих екситонних станів іонних напівпровідників. Теоретичні розрахунки, виконані у моделі екситона Ваньє-Мотта для nS-станів (n = 1, 2, 3) ряду напівпровідникових сполук A2B6 і A3B5 дозволяють стверджувати, що взаємодія з оптичними поздовжними поляризаційними фононами у області абсолютного нуля температур проявляється у довгохвильовому зміщенні смуг поглинання краєвих екситонів, що може бути причиною порушення їх серіальних закономірностей. На відміну від основної (n = 1), розширення вищих екситонних смуг внаслідок взаємодії з оптичними фононами виявилося неістотним.
Ключові слова: екситон, спектр поглинання, напівпровідник, екситон-фононна взаємодія.

Д.М. Заячук¹, В.І. Микитюк², Є.О. Полигач³, В.Є. Слинько⁴, О.Г. Хандожко², В.В. Шлемкевич²

Домішки рідкісноземельних елементів Gd та Eu в кристалах телуриду свинцю: поведінка і вплив на властивості

¹Національний університет “Львівська політехніка”, Львів, Україна
²Чернівецький національний університет ім. Ю. Федьковича, Чернівці, Україна 3Федеральний технологічний інститут ETH Zürich, Швейцарія 4Чернівецьке відділення ІППМ НАН України, Чернівці, Україна, zayachuk@polynet.lviv.ua

В температурному інтервалі 77-300 К досліджено температурні залежності коефіцієнта Холла, рухливості вільних носіїв заряду, магнітної сприйнятливості, а також кутові залежності спектрів ЕПР за кімнатної температури кристалів PbTe:Gd і PbTe:Eu. Показано, що легування європієм не змінює типу провідності кристалів PbTe, тоді як легування гадолінієм може приводити до інверсії типу провідності з діркового на електронний. Показано, що спектри ЕПР іонів домішок Gd³⁺ і Eu²⁺ в легованих кристалах PbTe суттєво відрізняються. Визначено параметри спінового гамільтоніана іонів Gd³⁺ в PbTe:Gd. Встановлено, що в процесі вирощування легованих Gd і Eu кристалів телуриду свинцю в них можуть виникати комплекси на основі оксидів рідкісноземельних елементів.
Ключові слова: PbTe, європій, гадоліній, рідкісноземельні елементи, домішки, ЕПР, магнітна сприйнятливість, ефект Холла, рухливість.

С.С. Новосад, Б.М. Калівошка

Термо- і фотостимульовані процеси поляризації та деполяризації в кристалах CdI₂:Au

Львівський національний університет імені Івана Франка, вул. Драгоманова, 50, Львів, 79005, Україна, е-mаіl: novosadss@rambler.ru

Конденсаторним методом з ізольованими контактами досліджено електретні властивості кристала CdI₂:Au, вирощеного методом Бріджмена–Стокбаргера. Виявлено, що при охолодженні зразків в темноті від 295 до 90 К в полі температурного градієнта в CdI₂:Au утворюється термоградієнтний електретний стан (ТгЕС). Поляризований при охолодженні кристал характеризується фоточутливістю в прикрайовій, домішковій та інфрачервоній (ІЧ) областях спектра. Фоточутливість зразків у ІЧ - області при температурі 90 К пов’язується з фототермічною іонізацією центрів F- та F’-типу. Зроблено припущення, що донорно-акцепторні (ДА) пари {(Au+Cd)--Cdі+} зумовлюють максимум струму термостимульованої деполяризації (ТСД) термоелектретного стану (ТЕС) в області 268 К. У процесі оптичного опромінення в CdI₂:Au виникає фотолізний електретний стан (ФтЕС), пов’язаний із фотодисоціацією світлочутливих дипольних центрів {(Au+Cd)--Cdі+} і просторовим рознесенням та локалізацією фотогенерованих носіїв заряду. Після іонізації іонів І- фотодірки локалізуються на іонах галоїда біля центрів (Au+Cd)-, утворюючи дипольні центри {(Au+Cd)--І0}, відповідальні за максимум струму ТСД ТЕС при 250 К, а електрони захоплюються центрами Cdі+ з утворенням Cdi0 і колоїдних металічних частинок. Максимум при 290 К на кривій струму ТСД, зумовлений сумісною дією електричних полів ФтЕС і ТгЕС, пов’язується з центрами Cdi0. Запропоновано механізми поляризації і деполяризації та типи основних фото- і термостимульованих хімічних реакцій в CdI2:Au.
Ключові слова: кристал, CdI₂, поляризація, фотоліз, електретний стан, дипольні центри.

І.М. Будзуляк, Р.П. Лісовський, Р.І. Мерена, Б.І. Рачій, Я.Т. Соловко

Електрохімічні властивості активованого вуглецю легованого Cr, Mn і Er

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

З’ясовано вплив хімічної модифікації активованого вуглецю (АВ) на його питому ємність з використанням методу вторинної іонної мас-спектроскопії (ВІМС). Показано, що легування АВ хромом, марганцем та ербієм призводить до покращення його питомих характеристик.
Ключові слова: активований вуглець, електрохімічний конденсатор, подвійний електричний шар, легування, питома ємність.

В.Н. Шевчук¹, Д.І. Попович², Ю.М. Усатенко¹, Р.Я. Серкіз¹, О.В. Цвєткова¹

Парамагнітні центри в оксидних нанорозмірних порошках

¹Львівський національний університет імені Івана Франка, вул. Драгоманова, 50, м. Львів, 79005, Україна e-mail:shevchuk@electronics.wups.lviv.ua
²Інститут прикладних проблем механіки і математики імені Ярослава Підстригача НАН України, вул. Наукова, 3б, м.Львів, 79060, Україна

Нанопорошки ZnO та SiO₂-10%V₂O₅ досліджено методом електронного парамагнітного резонансу (ЕПР) при температурі рідкого азоту. За допомогою растрового електронного мікроскопа-мікроаналізатора вивчалася морфологія поверхні зразків та їхній хімічний поелементний склад. Зареєстровано складні спектри ЕПР. Найінтенсивніший сигнал ЕПР в обох наноматеріалах спостерігається в районі g-фактора вільного електрона. Припускається, що ці парамагнітні центри пов’язані з однозарядними вакансіями у кисневій підсистемі. Тонка структура лінії ЕПР у випадку нанокомпозиту SiO₂–V₂O₅ приписується результату взаємодії неспареного електрона з ядром ізотопа V51. Два слабоінтенсивні сигнали ЕПР в ZnO у вищих полях відносно положення основного пов’язуються з мілким донорним рівнем та неконтрольованою домішкою відповідно.
Ключові слова: нанопорошок, окис цинку, диоксид кремнію, парамагнітний центр, растрова електронна мікроскопія.

Р.І. Бігун., З.В. Стасюк

Електронна структура ультратонких плівок міді та золота

Львівський національний університет імені Івана Франка вул. Драгоманова,50, Львів, 79005.

Електронну структуру тонких плівок міді та золота розраховано в рамках теорії функціоналу густини. Отримано розмірні залежності енергії Фермі EF та відносного відхилення сталої ґратки δa досліджуваних плівок металів. Показано, що параметри електронної структури електрично суцільних плівок благородних металів товщиною більшою за 2-3 нм достатньо близькі до відповідних параметрів масивного металу.
Ключові слова: тонкі металеві плівки благородних металів, електронна структура, теорія функціоналу густини, енергія Фермі, постійна ґратки.

Д.М. Фреїк¹, Г.Є. Малашкевич², Р.І. Никируй¹, А.М. Горбачева², В.В. Бачук¹

Структура і оптичні властивості наноструктурованого плюмбум телуриду

¹Фізико-хімічний інститут Прикарпатського університету імені Василя Стефаника, вул. Шевченка, 57, м. Івано-Франківськ, 76025, Україна, E-mail:freik@pu.if.ua
²Інститут фізики Національної академії наук Білорусі, Мінськ, Білорусь

У роботі приведені результати дослідження структури і оптичних властивостей наноструктурованих тонких плівок PbTe, вирощених із парової фази у методі гарячої стінки на сколах (0001) слюди-мусковіт. Встановлено залежність крутизни високочастотного краю фундаментального поглинання і області оптичного пропускання від топології наноструктур.
Ключові слова: плюмбум телурид, наноструктура, оптичні властивості, край поглинання.

Ю.В. Кланічка¹, Б.С. Дзундза¹, Л.Т. Харун¹, Г.Д. Матеїк²

Вплив кисню на профілі електричних параметрів монокристалічних плівок телуриду свинцю

¹Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника, вул. Шевченка, 57, Івано-Франківськ, 76000, Україна, E-mail:fcss@pu.if.ua
²Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу, вул.Карпатська, 15, м.Івано-Франківськ, 76000, Україна

Досліджено товщинні залежності ефективних і локальних значень електричних параметрів епітаксійних плівок PbTe, вирощених із парової фази. Показано, що окиснення плівок на повітрі вже при кімнатних температурах призводить до знакової інверсії типу провідності з n на p.
Ключові слова: телурид свинцю, тонкі плівки, неоднорідності, окиснення.

О.М. Заславський¹, С.С. Кустовський¹, О.В. Капітан²

Вплив температури осадження на формування структури вакуумних конденсатів хрому

¹Національний авіаційний університет, м.Київ, пр-т Комарова, 1, тел. 8-044-406-74-73, e-mail akust@bigmir.net
²Запорізький національний технічний університет, 69000, вул.. Жуковського, 64, м. Запоріжжя, 8-0612-7698392, cap@zntu.edu.ua

Вакуумні конденсати хрому завтовшки 0,2-0,4 мм були одержані методом електронно-променевого випаровування на полікристалічних молібденових підкладках, які нагрівалися в інтервалі температур 500-1200 °С. Фазовий склад конденсатів, морфологія поверхні і мікроструктура були досліджені методами дифракції рентгенівських променів і електронів, растрової та трансмісійної електронної мікроскопії. Була встановлена залежність структури конденсатів від температури осадження. Високі температури осадження (більш ніж 1000 °С) сприяють протіканню в товщі конденсатів і на їх поверхні вторинних рекристалізаційних процесів, які і визначають кінцеву структуру конденсатів. Ключові слова: вакуумні конденсати, електронно-променеве випаровування, хром, структура.

С.М. Левицький¹, О.І. Власенко¹, П.О. Генцарь¹, О.С. Литвин¹, В.П. Папуша¹, Ц.А. Криськов²

Морфологія поверхні та спектри пропускання плівок халькогенідів свинцю

¹Інститут фізики напівпровідників ім. В.Є. Лашкарьова НАН України 03028 м. Київ, проспект Науки, 41, levytskyi@ua.fm
²Кам’янець-Подільський національний університет, кафедра фізики 32300 м. Кам’янець-Подільський, вул. І. Огієнка, 61

В даній роботі проведено дослідження морфології поверхні та спектрів пропускання у діапазоні довжин хвиль 2-25 мкм плівок халькогенідів свинцю та плівок твердих розчинів на їх основі. Показано, що дані матеріали можуть використовуватись в технології виготовлення сучасних мікро та оптоелектронних пристроїв.
Ключові слова: PbS, PbSe, PbTe, тверді розчини, технологія синтезу.

Є.Ф. Венгер¹, Р.В. Конакова¹, Л.О. Матвеєва¹, І.М. Матіюк¹, В.Ф. Мітін¹, Є.В. Мітін¹, В.А. Одарич², О.В. Руденко², М.П. Семенько², М.В. Хименко², В.В. Холевчук¹

Плівки германію на арсеніді галію: структурні, електронні та оптичні властивості

¹Інститут фізики напівпровідників ім. В.Є. Лашкарьова НАН України, м. Київ, Проспект Науки, 41, тел.(044)525-59-39, E-mail:matveeva@isp.kiev.ua
²Національний університет ім. Т. Шевченка, м. Київ, проспект Глушкова, 2

У роботі досліджені властивості плівок Ge, вирощених методом термічного осадження у вакуумі на підкладках із напівізолюючого монокристалічного GaAs з орієнтацією (100). Товщини плівок знаходилися в межах 0,8 - 2 мкм. Температура підкладки 120⁰С - 450 ⁰С, відповідно структура отриманих плівок змінювалася від аморфної до монокристалічної. Вивчався взаємозв’язок структурних, електрофізичних та оптичних властивостей плівок та їх залежність від температури осадження. З’ясовано, що основним фактором, який впливає на структуру плівки, є температура підкладки GaAs. Зонна структура плівок чутлива до кристалічної структури та системи електрично активних дефектів. Встановлено, що оптичні характеристики монокристалічних та полікристалічних плівок у дослідженому діапазоні довжин хвиль світла (313-579 нм) близькі до об’ємного германію, в той час як для аморфної плівки вони мають інший характер.
Ключові слова: гетероепітаксія, плівки Ge на GaAs, кристалічна структура, дифузія, провідність, електронні параметри, показник заломлення, коефіцієнт поглинання, окисел.

Р.І. Никируй

Газодинамічний потік пари сполук AIIBVI та AIVBVI за умови розхідної і геометричної дій

Фізико-хімічний інститут Прикарпатського національного університету імені Василя Стефаника, вул. Шевченка, 57, Івано-Франківськ, 76025, Україна, E-mail:freik@pu.if.ua

Розраховано основні параметри газодинамічного потоку пари (коефіцієнт конденсації (α), результуюча швидкість конденсації (ω*) і пересичення (ψ)) для телуридів кадмію і свинцю у конічній камері при одночасній реалізації як розхідної, так і геометричної дій. Зроблено аналіз залежностей цих параметрів від градієнта температури вздовж стінок камери (dT/dx), температури випаровування (Тв) та геометричних розмірів камери (L, D, φ).
Ключові слова: газодинамічний потік, параметри пари, халькогеніди кадмію і свинцю, розхідна дія, геометрична дія.

Р.М. Вишневський, Б.Л. Литвин, А.С.Федорів

Циклічні та ациклічні аміни, як потенційні інгібітори корозії металів

Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника.

Вивчення антикорозійної дії нових класів речовин – це важливий шлях для формування чіткої теорії антикорозійного захисту, а отже і пошуку ефективних, економічно доступних антикорозійних засобів. В даній статті зроблено огляд по інгібіторних властивостях азотовмісних гетероциклів, систематизовано азотовмісні інгібітори по класах, розглянуто механізми інгібіторного захисту для різних класів.
Ключові слова: інгібітор корозії, азотовмісні гетероцикли, катодний захист, анодний захист, інгібітори змішаної дії

І.Ф. Миронюк, В.Л. Челядин, В.О. Коцюбинський, У.Я. Джура, Л.І. Миронюк

Одержання ортотитанової кислоти та дослідження її каталітичних властивостей

Прикарпатський національний університет ім. Василя Стефаника, вул. Шевченка, 57, Івано-Франківськ, e-mail:myrif@rambler.ru, тел: +(0342) 59-60-29

У даній роботі з’ясовані технологічні аспекти рідкофазного синтезу ортотитанової кислоти Н4ТіО₄ . При використанні в якості вихідної сировини ТіCl₄ гідроліз прекурсора здійснювали соляною кислотою, а розкислення загідролізованих продуктів реакції проводили кристалічним NaHCO₃ . Показано, що в такий спосіб формування структури ортотитанової кислоти проходить у результаті зрощення мономерних молекул Ті(ОН)₄ за рахунок утворення між атомами кисня та атомами водню сусідніх ОН груп водневого зв’язку. Ксерогелевидні частинки кислоти є рентгеноаморфними, а їх питома поверхня становить ~ 320 м² • г^-1. Виявлено, що в процесі солянокислотного гідролізу ТіCl₄ відбуваються побічні реакції за участю супероксидного іона , які приводять до утворення в реакційному середовищі Н₂О₂ . Відзначено, що гідроліз ТіCl₄ здійснюється групами, що утворюються в результаті гомолітичного розриву зв’язку у молекулах Н₂О . З’ясовано, що Н₄ТіО₄ є ефективним каталізатором окислення органічних речовин. Залучення для дослідження методу ЕПР та ІЧ спектроскопії дозволило виявити, що знебарвлення розчину метиленового блакитного в присутності Н₂О₂ здійснюється молекулами озону, які утворюються за участю реакційним центрів поверхні наночастинок Н₄ТіО₄ . Дисперсії ортотитанової кислоти у водному розчині Н₂О₂ можуть знайти використання в медицині для знезараження гнійних ран, хірургічного інструменту, в технологічних процесах очищення питної води.
Ключові слова: ортотитанова кислота, протонізований титанат, діоксид титану, тетрахлорид титану, пероксид титану, супероксидний іон, озон, реакція окислення.

Ю.А. Шафорост¹, С.А. Неділько², О.Г. Зенькович², М.А. Зеленько²

Заміщення в ВТНП-системах Ln_1-xLn’_xBa₂Cu₃O_7±δ (Ln, Ln’=Y, La, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu)

¹Черкаський національний університет ім.Б.Хмельницького, хімічний факультет, 18031, м. Черкаси, бульв. Шевченка, 81, е-mail: ZdorYulia@ukr.net
²Київський національний університет імені Тараса Шевченка, хімічний факультет, 01033, м. Київ, вул. Володимирська, 60, е-mail: nedilko@univ.kiv.ua

Твердофазним методом синтезовано керамічні матеріали складу Ln_1-xLn’_xBa₂Cu₃O_7±δ (Ln, Ln’=Y, La, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu). Досліджено процеси утворення високотемпературних надпровідних сполук складу сполук LnBa₂Cu₃O₇, встановлено вплив заміщення на температуру переходу в надпровідний стан для системи Ln_1-xLn’_xBa₂Cu₃O_7±δ (Ln, Ln’=Y, La, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu).
Ключові слова: високотемпературна надпровідність, рідкісноземельні елементи, тверді розчини, критична температура.

В.В. Ромака¹, Р.Є. Гладишевський¹, Л.П. Ромака¹, Е.К. Хліл², Р.В. Крайовський³, Ю.К. Гореленко¹

Особливості інтерметалічного напівпровідника n-ZrNiSn. I. Критерій розчинності атомів рідкісноземельних металів в n-ZrNiSn

¹Львівський національний університет ім. І.Франка, вул. Кирила і Мефодія, 6, 79005, Львів, Україна, Е-mail:romakav@yahoo.com;
²Лабораторія Нееля Національного центру наукових досліджень, BP 166, 38042 Гренобль, Франція; 3Національний університет “Львівська політехніка”, вул. С. Бандери, 12, 79013, Львів, Україна.

Досліджені кристалічна та електронна структури інтерметалічного напівпровідника n-ZrNiSn, а також твердих розчинів заміщення Zr_1-xR_xNiSn, R = Y, Dy, Ho, Er (NAR ≈ 9,5*10¹⁹ см^-3 (х = 0,005) ÷ 9,5*10²¹ см^-3 (х = 0,5)). Показано, що кристалічна структура n-ZrNiSn є неупорядкованою. Легування n-ZrNiSn атомами рідкісноземельних металів супроводжується зайняттям ними позицій атомів Zr, упорядкуванням кристалічної структури та її трансформацією, а також генерацією дефектів акцепторної природи. Встановлені області існування твердих розчинів Zr_1-xR_xNiSn, сформульований критерій розчинності атомів рідкісноземельних металів у ZrNiSn, визначена природа “апріорного легування” ZrNiSn “донорними домішками”, досліджені залежності між концентрацією домішки та напрямом і швидкістю дрейфу рівня Фермі, переходом провідності діелектрик-метал.
Ключові слова: кристалічна структура, напівпровідник, акцепторна домішка.

К.Є. Левицька, Т.А. Войтенко, С.А. Неділько

Надпровідність в системі YxYBa_2-xCu₄O_8+δ

Київський національний університет імені Тараса Шевченка вул. Володимирська, 60, 01033, Київ kia_goth@ukr.net

Синтезовано ряд зразків складу YBa₂Cu₄O_8+δ, тверді розчини складу YxYBa_2-xCu₄O_8+δ(х = 0,05-0,2) методами співосадження та керамічним. Досліджено характер зміни параметрів і симетрії кристалічних граток Y_xYBa_2-xCu₄O₈ від складу. Досліджено електропровідність синтезованих зразків. Показано, що надпровідний перехід при температурі вище 77 К в системах Y_xYBa_{2 -x}Cu₄O_8+δ спостерігається для всіх зразків.
Ключові слова: високотемпературна надпровідність, рідкісноземельні елементи, критична температура, твердофазний синтез, метод сумісного осадження.

Д.М. Фреїк, В.М. Бойчук, Л.В. Туровська, В.В. Борик

Дефектна підсистема та кристалохімічні механізми утворення твердих розчинів PbTe-CrTe

Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника, вул. Шевченка, 57, м. Івано-Франківськ, Україна, 76025, e-mail:freik@pu.if.ua

На основі моделі складного спектра точкових дефектів у кристалах n- і p-PbTe запропоновані кристалоквазіхімічні формули для різних механізмів утворення твердих розчинів PbTe-CrTe. Розраховано залежності концентрацій точкових дефектів і холлівської концентрації носіїв струму від складу.
Ключові слова: точкові дефекти, кристалоквазіхімічні формули, плюмбум телурид, тверді розчини.

Р.Р. Левицький¹, І.Р. Зачек², А.С. Вдович¹

Поперечна релаксація в сегнетоелектриках з водневими зв’язками сім’ї KH₂PO<sub>4

1</sub>Інститут фізики конденсованих систем НАН України, вул. Свєнціцького, 1, Львів, 79011, Україна, E-mail:vas@ph.icmp.lviv.ua
₂Національний університет ”Львівська політехніка” вул. С. Бандери 12, 79013, Львів, Україна

У рамках модифікованої моделі протонного впорядкування з врахуванням лінійних за деформаціями ε6 і ε4 внесків в енергію протонної системи в наближенні чотиричастинкового кластера за короткосяжними і середнього поля за далекосяжними взаємодіями розраховано поперечні динамічні діелектричні характеристики для механічно затиснутих і механічно вільних кристалів типу KD2PO4. Проведено ґрунтовний числовий аналіз отриманих результатів. Знайдено оптимальний набір мікропараметрів, який дав змогу на належному рівні описати наявні експериментальні дані для сегнетоелектриків KH2PO4, K(H0,07D0,93)2PO4, KH2AsO4 і RbH2PO4.
Ключові слова: сегнетоелектрики, кластерне наближення, поперечна динамічна проникність, п’єзоелектричний резонанс.

О.С. Курта

Cинтез та властивості кремнійорганічних олігомерів-гідрофобізаторів поверхні високодисперсного кремнезему

Національний університет «Львівська політехніка» м. Львів, вул. С. Бандери, 12

Проведено дослідження та синтезовані зразки олігомеру диметилдихлорсилану (ДМДХС), догідролізованого з хлоролігомеру ДМДХС з вмістом активного хлору 8,5%, слідуючими реагентами: 10% розчином NaOH, водою і 10% розчином пероксиду водню, з вмістом активного хлору в олігомері ДМДХС не більше 1% та зниженою температурою кипіння до 125-180оС. На основі модифікування зразками синтезованого догідролізованого олігомеру (ДМДХС) високодисперсного пірогенного кремнезему були одержані зразки органокремнеземів з нейтральним значенням водневого показника рН = 5,6-6,4, високим значенням гідрофобності 99,8-99,9% та хімічної прививки диметилсилильних груп СSi(CH3)2 = 1,25-1,5 ммоль /г, що значно вищі ніж для органокремнеземів одержаних модифікацією вихідним хлоролігомером ДМДХС.
Ключові слова: диметилдихлорсилан, олігомер, пірогенний кремнезем, синтез, гідрофобність, водневий показник, диметилсилильні групи.

.М. Фреїк, М.О. Шевчук, Л.В. Туровська, Л.Й. Межиловська

Зарядовий стан Самарію і кристалохімія точкових дефектів у твердих розчинах PbTe-SmTe

Фізико-хімічний інститут, кафедра фізики і хімії твердого тіла Прикарпатського національного університету імені Василя Стефаника, вул. Шевченка, 57, м. Івано-Франківськ, Україна, 76025, e-mail:freik@pu.if.ua

Вперше запропоновано кристалоквазіхімічні формули твердих розчинів PbTe-SmTe зі складним спектром точкових дефектів за умови диспропорціонування зарядового стану Самарію ( ).
Ключові слова: точкові дефекти, кристалоквазіхімічні формули, плюмбум телурид, тверді розчини.

О.O. Коров’янко¹, М.C. Ситник¹, Ю.Б. Халавка², Л.П. Щербак¹, П.І. Фейчук¹

Синтез феромагнітних рідин на основі нано-магнетиту та їх впровадження в рідкокристалічну матрицю

¹Кафедра неорганічної хімії, Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича, вул. Коцюбинського, 2, м Чернівці, 58012, Україна, факс: +38 0372, o.korovyanko@chnu.edu.ua
²Іінститут фізичної хімії, Університет Йоганна Гуттенберга, вул. Якоба Велдера, 11, 55128 Майнц, Німеччина

В цій роботі розглянуто основні методи хімічного синтезу стабільних феромагнітних рідин, можливості легування одержаними наночастинками рідких кристалів та теоретичні моделі можливої взаємодії наночастинка – стабілізатор – рідкий кристал. Для ідентифікації та характеристики основних властивостей отриманих ферофлюїдів і композитів на їх основі використано дослідження поглинання світла, просвічуючої електронної мікроскопії (ПЕМ), магнетизації. Запропоновано використання ультразвукової обробки для оптимізації впровадження феромагнітних матеріалів в рідкі кристали нематичного типу та моделі можливої взаємодії між складовими компонентами таких композиційних систем.
Ключові слова: ключові слова: феромагнітні рідини, рідкокристалічні матриці, наноматеріали, нанокомпозити, нано-магнетит.

С.О. Тарасенко, В.Ф. Зінченко, Н.О. Чивірева, С.Б. Мєшкова

Модифікування фтороапатитів сорбцією йонів Eu(II) з розтопу NaCl-KCl

Фізико-хімічний інститут ім. О.В. Богатського НАН України, 86 Люстдорфська дорога, Одеса, 65080, Україна, Тел: 380-487-662398; Е-mail: vfzinchenko@ukr.net

Методами рентгенівського фазового аналізу (РФА), спектроскопії дифузного відбиття (СДВ) та люмінесцентного аналізу досліджено механізм модифікування апатитів різного катіонного складу шляхом сорбції Eu (ІІ) у розтопі NaCl-KCl. Встановлено спільний механізм сорбції на фторидах і фтороапатитах стронцію та барію, у той час як сполуки кальцію становлять виняток. Показано, що сорбція зростає у рядах CaF₂-SrF₂-BaF₂ та BaФАП-SrФАП-СаФАП. Обговорюється можливий вплив структурного фактору сполук лужноземельних металів та Eu (ІІ) на процеси сорбції та модифікування фтороапатитів.
Ключові слова: фтороапатити, сольові розтопи, сорбція, люмінесценція, фазовий склад.

О.В. Смірнова

Адсорбція феноксикарбонових кислот на модифікованій поверхні високодисперсного кремнезему

Інститут хімії поверхні ім О.О. Чуйка НАН України вул. Генерала Наумова, 17, Київ 03164, E-mail:olsmirnova2001@yahoo.com

Досліджено адсорбцію на поверхні високодисперсного кремнезему (ВДК) низки феноксикарбонових кислот з різними функціональними групами. Визначено внесок гідрофобної взаємодії і процесу утворювання водневих зв(язків з карбонільними та гідроксильними протонами на адсорбцію. Методом температурно-програмованої десорбційної мас-спектрометрії (ТПД МС) встановлено вплив структури молекул і процесів адсорбції на високодисперсному кремнеземі(ВДК) на термічну стабільність феноксикарбонових кислот. Методом ЯМР високої роздільної здатності в умовах виморожування рідкої фази встановлено залежність поверхневої енергії γs, від рКа присутніх молекул феноксикарбонових кислот. Вивчено два типи взаємодії фенольних сполук з поверхнею кремнезему: специфічна взаємодія з силанольними групами поверхні та неспецифічна взаємодія з вуглецевою частиною гідрофобізованої поверхні кремнезему.
Ключові слова: адсорбція, феноксікарбонові кислоти, ЯМР, ТПД МС, високодисперсній кремнезем (ВДК).

В.О. Хаврусь, Н.В. Лемеш, С.В. Гордійчук, А.І. Трипольський, Т.С. Іващенко, П.Є. Стрижак

Синтез вуглецевих нанотрубок шляхом каталітичного розкладу етилену на поверхні нікелевих наночастинок

Інститут фізичної хімії ім.Л.В. Писаржевського НАН України, пр.Науки, 31, Київ, 03028, тел. (044)525-6765, e-mail:vhavrus@yahoo.com

Етилен використано як джерело вуглецю для синтезу багатостінкових вуглецевих нанотрубок (БСВНТ) шляхом хімічного каталітичного осадження з газової фази (ХКОГФ) над наночастинками нікелю, приготованими розкладом та відновленням Ni(NO3)2 за м’яких умов. Вихід очищених БСВНТ складає близько 2 г на 1 г каталізатора протягом 1 години синтезу. Активну фазу для росту нанотрубок готували in situ шляхом відновлення Ni(NO3)2 воднем при 450-500 oC з наступним розкладом етиленвмісної газової суміші при температурі 750 oC. Суттєві кількості БСВНТ можна одержати лише тоді, коли реакційна суміш містить водяну пару в досить вузькому діапазоні концентрацій (1.7-5.0)(10-3 мольних часток. Продукти реакції містять БСВНТ з діаметром в діапазоні від 20 до 60 з довжиною до кількох мікрометрів. Неочищений продукт містить близько 50% (мас.) вуглецевих нанотрубок. Очистка одержаного матеріалу була проведена ультразвуком з наступним кип’ятінням в концентрованій азотній кислоті. Така післясинтетична обробка дозволяє одержати чисті БСВНТ.
Ключові слова: Багатостінкові вуглецеві нанотрубки, етилен, піроліз, вплив води, хімічне осадження з газової фази.

Г.О. Сіренко¹, О.В. Кузишин¹, О.Г. Сіренко², Л.Я. Мідак¹, Л.М. Солтис¹

Методи оцінок впливу факторів на функції відгуку та процедури відсіювання параметрів оптимізації при вирішенні багатопараметричних завдань у матеріалознавстві

¹Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника, вул. Шевченка, 57, м. Івано-Франківськ, 76025, Україна
²Національний ботанічний сад ім. М.М. Гришка Національної Академії Наук України, вул. Тімірязєвська, 1, Київ, 01014, Україна

У роботі на мікромоделі «чорної скриньки» досліджується уявний процес покриття шорсткої поверхні підкладки складним вихідним складом речовин. Показано залежність складу покриття, висоти виступу мікронерівності та його діаметру над середньою поверхнею покриття, бонітету, показної площі та віку мікронерівностей від експозиції та стрімкості схилу, висоти над підкладкою та типу ансамблів мікронерівностей покриття. За допомогою теорії ґрафів складено мажорантні ряди функцій відгуку, що дозволило зменшити їх кількість при вирішенні оптимізаційного завдання.
Ключові слова: мікромодель, макромодель, покриття, підкладка, шорсткість поверхні, мікронерівність, кореляція, ґраф, мажорантний ряд.

С.П. Новосядлий, С.М. Вертепний, М.В. Петращук

Тестовий контроль технологічної САПР для діагностування рекомбінаційних процесів біполярних інтегральних схем

Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника, вул. Шевченка, 57, Івано-Франківськ, 76000, Україна

При проектуванні біполярних схем велике значення має вибір конструкції активних елементів схем, в ролі яких виступають транзистори. Для рішення цієї задачі все ширше використовують фізико-топологічне моделювання з використанням тестових структур, які дозволяють чітко визначити взаємозв'язки електрофізичних параметрів моделей елементів – транзисторів. В даній статті розглядається вплив рекомбінаційних процесів в областях n-p-n та p-n-p-транзисторів на їх електрофізичні параметри і визначаються тестові структури, які модулюють такі процеси.
Ключові слова: тестова структура, електрофізичне діагностування, рекомбінаційний струм, біполярні транзистори.

Л.С. Семко, О.І. Кручек, Ю.А. Шевляков, П.П. Горбик

Одержання, структура, електричні й сенсорні властивості композиційних матеріалів на основі полімерів і нанокристалічного нікелю

Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка Національної академії наук України 03164, Київ, вул. Генерала Наумова 17 Розроблено серію композиційних матеріалів на основі полімерів (полівінілхлориду та епоксидної смоли) і нанокристалічного нікелю, чутливих до дії парів розчинників (ацетону, толуолу, етанолу) і аміаку. Вивчено структуру, електричні й сенсорні властивості отриманих матеріалів. Встановлено, що поріг перколяції в системі полівінілхлорид - нікель становить 0,095 об'ємної частки, а в системі епоксидна смола – нікель – 0,11. Показано, що розроблені сенсорні композиційні матеріали найбільш чутливі до дії аміаку та ацетону.
Ключові слова: полімер, нікель, композиційний матеріал, структура, властивості, сенсор.

Р.Б. Атаманюк

Можливості молекулярного нашарування та спосіб тестового контролю якісного формування контактів в субмікронних структурах ВІС

Прикарпатський Національний університет ім. В. Стефаника

Основною тенденцією розвитку субмікронної та наноелектроніки є підвищення степеня інтеграції і швидкодії за рахунок зменшення елементів структур великих інтегральних схем. Вимоги до отримання субмікронних та наномікронних елементів та їх високої відтворюваності на всій площі напівпровідникового кристала, на якому розміщена топологія і багаторівнева розводка в межах 3-5 % диктують необхідність розробки досконаліших процесів проекційної електронної літографії та анізотропного плазмохімічного проявлення і травлення. Ці процеси є особливо актуальними для відтворення кроку багаторівневої розводки (менше 1.5 мкм). Розглядаються технологічні прийоми, за допомогою яких можна понижувати потенційні бар’єри між металом та легованим напівпровідником та вимірювати перехідні контактні опори. Після якісного відкриття і профілювання контактів в міжшаровій ізоляції на спеціально підготовлених тестових структурах проводиться осадження міді в контакти, використовуючи спеціальні розчинники. При наявності атомарно чистої поверхні в донній частині контактів проходить осадження суцільної плівки міді на моно - Si . Якщо контактні вікна не достатньо якісно відкриті, то мідь або не буде осаджуватись, або плівка міді буде неоднорідною.
Ключові слова: наноелектроніка, інтегральна схема, молекулярне нашарування, тестовий контроль.

М.О. Бондаренко, В.А. Мечник, М.В. Супрун

Енергетичний стан і механізми перенесення маси при гарячому пресуванні сплавів Fe – Cu – Ni – Sn і Fe – Cu – Ni – Sn – CrB2

Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України, вул. Автозаводська, 2, м. Київ, 04074, тел. (044)467-56-25

Розглянуто особливості перенесення маси при гарячому пресуванні композиційних матеріалів, отриманих на основі порошків заліза, міді, нікелю, олова і дибориду хрому вільними спіканням, з позицій енергетики. Встановлено та доведено можливість отримання композиційних матеріалів гарячим пресуванням з досконалою структурою і наперед заданими властивостями.
Ключові слова: енергія активації, дифузія, процеси, кінетичні рівняння, фазові перетворення, структура, властивості, суміш, залізо, мідь, нікель, олово, диборид хрому.

Е.П. Штапенко, В.О. Заблудовський, Є.О. Воронков

Механізм початкових стадій при електрокристалізації на площині (100) для металів з ГЦК решіткою

Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту ім. ак. В. Лазаряна, Україна, 49010 Дніпропетровськ, вул. ак. В. Лазаряна, 2 shtapenko@rambler.ru

У статті розглянуто механізм початкової стадії електрокристалізації на площині (100) для ГЦК металів. За допомогою методів квантової фізики розрахована енергія зв’язку ад – атомів з атомами підкладки. Визначене мінімальний розмір критичного зародку при електрокристалізації.
Ключові слова: процесу електрокристалізації, теорія зародкоутворення, атомістична теорія зародкоутворення, енергія зв'язку, квантовомеханічний підхід.

Г.О. Сукач¹, В.В. Кідалов², А.Б. Богословська³, Ю.І. Яценко²

Процеси випромінювальної рекомбінації в поруватих структурах n-GaP, отриманих методом електролітичного травлення в кислотних розчинах на основі HF та H₂SO₄

¹НАУУ,
²Бердянський державний педагогічний університет, 3Інститут фізики напівпровідників ім. В.Є. Лашкарьова НАН України

Проведені дослідження оптичних властивостей поруватих шарів GaP, що були отримані методом електролітичного травлення у розчині HF:C₂H₅OH та H₂SO₄:H₂O на поверхні монокристалічного n-GaP з кристалографічною орієнтацією (111). Установлено, що смуги ФЛ з енергіями випромінювання поблизу 2,966 еВ та 2,67 еВ пов’язані з утворенням квантово-розмірних структур, діаметри окремих кристалітів яких (при Т = 77 К) складають 3,2÷3,7 та 3,8÷6,3 нм відповідно. Смуги ФЛ з енергією випромінювання поблизу 2.81 еВ пояснені наявністю молекулярно-кисневого комплексу. Показана чітка кореляція між розмірами неоднорідностей та енергіями (2,67 та 2,966 еВ) смуг ФЛ.

В.А. Головацький, В.І. Гуцул, Т.Я. Федоруца

Анізотропні оптичні властивості еліптичних напівпровідникових нанотрубок GaAs

Чернівецький національний університет ім. Ю.Федьковича 58012 м.Чернівці, вул. Коцюбинського, 2, тел.:(803722)4-48-16, e-mail:ktf@chnu.edu.ua

На основі методу ефективних мас розраховано енергетичний спектр та хвильові функції електронів в еліптичних напівпровідникових нанотрубках GaAs. Досліджено еволюцію енергетичного спектру та хвильових функцій від еліптичності нанотрубки. В дипольному наближенні розраховано сили осциляторів міжпідзонних квантових переходів електронів, на основі яких досліджено поляризацію та направленість випромінювання. Показано, що переходи між квантовими станами з різною парністю є у-поляризованими, а переходи між станами з однаковою парністю – х-поляризовані. Сила осцилятора у-поляризованого світла зменшується, а сила осцилятора х-поляризованого світла – зростає з ростом фокусної відстані нанотрубки.
Ключові слова: Енергетичний спектр електрона, напівпровідникова еліптична нанотрубка, сили осциляторів квантових переходів.

О.Д. Сміян

Нова концепція моделі поверхневого стану твердого тіла та її використаня у фізичному матеріалознавстві

Інститут електрозварювання ім. Є.О.Патона НАН України, м. Київ-150, вул.. Боженка 11, e-mail:leonkap@mail.ru; smijun@iptelecom.net.ua, т/ф 2872366; e-mail

Запропоновано нову концептуальну модель поверхневого стану твердого тіла і на її базі – модель та механізм формування в цьому тілі під дією температури та деформації хімічної неоднорідності. Ці моделі враховують квантово-механічні властивості квазійонів хімічних елементів – складових цього тіла – через представлення їх йонними плазмонами – утворень, які мають заряд, властивості частки та хвилі, можуть рухатись у нелінійному полі та фіксуватись в потенціальних ямах, де виникають фізичні передумови для появи локальних скупчень цих квазійонів. Останні поступово перетворюються у передвиділення типу зон Гиньє-Престона, а згодом й у зародки нової фази. В статистично однорідному конденсованому середовищі (ідеальному твердому тілі) згадані утворення вироджуються до звичайних флуктуаційних коливань елементного складу, а механізм масопереносу цих угрупувань обмежується звичайними дифузійними процесами. З позицій запропонованої концепції поверхневого стану пояснюється механізм виявленого раніше ефекту термічної “гри” (аномальної зустрічно-зворотньої міграції) окремих хімічних елементів під час нагрівання-охолодження твердого тіла, причини виникнення відпускної крихкості, в тому числі й 475- градусної (для сталей) тощо. Ці уявлення дозволили створити нові технологічні процеси, зокрема технологію пластифікації тугоплавких металів та сплавів в твердій фазі.
Ключові слова: поверхня, квантові властивості, локальні скупчення елементів, квазійони, міграція, температура, деформація, неоднорідність, пластичність.