ФХТТ, Т.14, №4, 2013

Анотації

Б.М. Рувінський¹, М.А. Рувінський²

Про нелінійну змінну провідність в допованому графені

¹ Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу, вул.Карпатська, 15, м.Івано-Франківськ, 76000, Україна, bruvinsky@gmail.com
² Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника, вул.Шевченка, 57, м.Івано-Франківськ, 76000, Україна

Міжзонна і внутрішньозонна провідності допованого графену були теоретично досліджені за межами теорії лінійного відгуку. Нові залежності індукованого струму від частоти і амплітуди зовнішнього електричного поля, температури графену і хімпотенціалу були визначені для досить сильних електричних полів в резонансному наближенні. Зокрема, насичення індукованого струму і нелінійне збільшення оптичної прозорості із ростом інтенсивності випромінювання були отримані для довільних температур і допованого зразка. На відміну від збільшення для міжзонних переходів для фіксованої інтенсивності, коефіцієнт трансмісії внутрішньозонного механізму зменшується із зростанням хімічного потенціалу і температури.

М.А. Рувінський¹, Б.М. Рувінський²

Про поглинання гіперзвуку в прямолінійних смужках графену

¹Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника, вул.Шевченка, 57, м.Івано-Франківськ, 76000, Україна
²Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу, вул.Карпатська, 15, м.Івано-Франківськ, 76000, Україна, bruvinsky@gmail.com

Досліджено внутрішньозонний та міжзонний механізми електронного поглинання гіперзвуку. Визначено коефіцієнти поглинання обмежених акустичних фононів гіперзвуку з урахуванням екранування деформаційної електрон-фононної взаємодії носіями заряду та законів дисперсії діраківськмх електронних станів.

З.П. Чорній¹, І.Б. Пірко², В.М. Салапак¹, М.В. Дячук¹

Центри забарвлення в кристалах CаF₂-Nа і CаF₂-Lі. ІІ. Результати теоретичних досліджень

¹Кафедра фізики, Національний лісотехнічний університет України, вул. генерала Чупринки, 105, Львів, 79057, Україна
²Кафедра обчислювальної техніки і моделювання технологічних процесів, Національний лісотехнічний університет України, вул. генерала Чупринки, 103, Львів, 79057, Україна, e-mail:pirko1966@mail.ru

В одновимірній моделі іонного кристала розраховано параметри радіаційної чутливості кристалів флюоритів, легованих лужними металлами: w1 – ймовірність утворення центрів забарвлення в гратці кристала; w2 – ймовірність висвітлювальної дії радіації. Показано, що гранична концентрація центрів забарвлення в кристалі при низьких температурах (T < 200 K) С1 = 1/2(w1/(w1+w2), а при температурах T > 250 K С2 = 1/4(С, де С – концентрація домішки в кристалі. Встановлено залежність концентрації центрів забарвлення від вмісту легуючих добавок в кристалі і від структури центрів забарвлення. Результати розрахунків узгоджуються з експериментальними даними.
Ключові слова: флюорити, домішково-вакансійні диполі, центри забарвлення, термостимульована деполяризація, одновимірна модель.

Т.О. Паращук

Теплоємність і температура Дебая кристалів ZnTe, ZnSe, ZnS

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

На підставі результатів ab initio квантово-хімічних розрахунків кристалічної структури молекулярних кластерів визначено температурні залежності теплоємності кристалів ZnTe, ZnSe, ZnS при сталому об’ємі CV. Комп’ютерні розрахунки термодинамічних параметрів проводили згідно теорії функціоналу густини (DFT), з використанням гібридного валентного базисного набору B3LYP. Також у роботі одержані аналітичні вирази температурних залежностей представлених термодинамічних параметрів, і на їх основі, за допомогою математичного пакету Maple 14, розраховано температури Дебая для даних матеріалів.
Ключові слова: кластерні моделі, квантова хімія, цинк халькогеніди, теплоємність, температура Дебая.

Д.М. Заячук¹, О.С. Ільїна¹, В.І. Микитюк², В.В. Шлемкевич², D. Kaczorowski³, A. Csik⁴

Дрібні комплекси Eu в об’ємі та поверхневих шарах кристалів PbTe:Eu легованих різною концентрацією домішки

¹Національний університет “Львівська політехніка” вул. Бандери, 12, м. Львів, 79013
²Чернівецький національній університет ім. Ю. Федьковича,вул. Коцюбинського 2, м. Чернівці
³Institute of Low Temperature and Structure Research, Polish Academy of Sciences, 50-950 Wroclaw 2, P. O. Box 1410, Poland 4Institute for Nuclear Research, Hungarian Academy of Sciences, H-4026 Debrecen, Bem ter 18/C Hungary

Представлено результати перших експериментальних доказів діаметрально протилежного розподілу дрібних магнітних комплексів домішки Eu вздовж об’єму та бокових поверхонь кристалічних зливків PbTe:Eu, вирощених з легованих розплавів з істотно різною початковою концентрацією легуючої домішки Nint(Eu). Якщо концентрація Eu досить висока, така, що в процесі росту легуюча домішка входить в об’єм легованого зливку (Nint(Eu) = 1•10²⁰см^-3), то дрібні комплекси Eu формуються в основному на початку зливку, а в напрямку до його кінця ймовірність формування комплексів зменшується. Якщо концентрація домішки Eu настільки мала, що вся вона в процесі росту виштовхується на поверхню легованого зливку (Nint(Eu) = 1•10¹⁹см^-3), ймовірність утворення комплексів мінімальна на початку зливку і збільшується у напрямку до його кінця. Обговорюється можлива роль фонової домішки Кисню у формуванні виявлених особливостей розподілу домішки Eu в кристалах PbTe: Eu.
Ключові слова: напівпровідники АIVВVI, кристали, домішки, легування, рідкісноземельні елементи, намагніченість, магнітна сприйнятливість.

З.Д. Ковалюк¹, В.Б. Боледзюк¹, З.Р. Кудринський¹, А.Д. Шевченко²

Феромагнетизм в інтеркальованих кобальтом шаруватих кристалах In₂Se₃

1Інститут проблем матеріалознавства ім. І.М. Францевича Національної академії наук України, Чернівецьке відділення, вул. Ірини Вільде 5, 58001 Чернівці, Україна, e-mail:kudrynskyi@gmail.com
²Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова Національної академії наук України, вул. Академіка Вернадського, 36, Київ-142, 03680, Україна

Досліджено вплив інтеркаляції кобальту на властивості шаруватих кристалів In2Se3. Показано, що електрохімічна інтеркаляції атомів кобальту в шаруваті кристали In2Se3 не призводить до змін структурного типу кристалів та супроводжується зменшенням постійної ґратки перпендикулярно базовій площині кристалу. Виявлено прояви феромагнетизму при кімнатній температурі в інтеркалатах Co0,15In2Se3, отриманих інтеркаляцією в постійному магнітному полі. Залежність магнітного моменту від напруженості магнітного поля має вигляд петлі гістерезисну. Така залежність не спостерігається у випадку інтеркаляції атомів кобальту в шаруваті кристали In2Se3 без зовнішнього магнітного поля.
Ключові слова: In2Se3, шаруваті кристали, кобальт, інтеркаляція, феромагнетизм.

Б.К. Остафійчук¹, С.Л. Рево², М.М. Кузишин¹, І.М. Будзуляк¹, Б.І. Рачій¹

Вплив ступеня ущільнення на електричну провідність композитного матеріалу

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

Представлені результати дослідження електрофізичних властивостей композиційного матеріалу (КМ) нанопористий вуглець (НПВ) – терморозширений графіт (ТРГ) в залежності від ступеня його ущільнення. Встановлено, що електрична провідність КМ залежить і від щільності упаковки і від розмірів частинок ТРГ. Зокрема, для зразків з розміром нерівновісних частинок ТРГ більшим, ніж розміри частинок НВП (> 315 мкм) спостерігали різке зменшення електричної провідності КМ із зростанням ступеню ущільнення, а для зразків з розмірами частинок ТРГ порівняними з розмірами частинок НПВ і наближенням їх морфології до рівновісної значення електропровідності збільшувались зі збільшенням ступеню ущільнення.
Ключові слова: нанопористий вуглець, терморозширений графіт, композиційні матеріали, ступінь ущільнення, густина, питома електропровідність.

О.Б. Півень¹, О.Б. Півень¹, Ю.М. Лопаткін²

Дослідження лазерного ефекта Гершеля в постійному електричному полі

¹Черкаський державний технологічний університет, вул. Шевченко, 460, 18006 Черкаси, Україна, e-mail:abpiven@ukr.net
²Сумський державний університет, вул. Римського-Корсакова, 2, 40007, Суми, Україна, e-mail:yu_lopatkin@ukr.net

В роботі вперше встановлено, що при одночасній дії постійного електричного поля і інфрачервоного (ІЧ) світла лазера на поверхні мікрокристалу AgBr відбувається перехід аморфного срібла в кристалічне з утворенням нових центрів прихованого зображення. Кількість поглинутої енергії ІЧ-світла лазера впливає на кристалізацію аморфного срібла.
Ключові слова: лазерний ефект, мікрокристал AgBr, електричне поле, кристалізація аморфного срібла.

А.Й. Савчук, І.Д. Столярчук, О.А. Шпорта, В.І. Ткачук

Оптичні та магнітооптичні властивості нанокристалів напівмагнітних напівпровідників Pb_1-xMе_xI₂ (Me: Mn, Fe)

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

В роботі представлено результати експериментального дослідження спектрів поглинання, фотолюмінесценції та електронного парамагнітного резонансу наночастинок Pb1-xMеxI2 (Me:Mn,Fe). Екситонна структура спектру досліджуваних нанокристалів виявилась зміщеною в короткохвильову область спектру в порівнянні із відповідними об‘ємними зразками, що зумовлено проявом квантово-розмірного ефекту. В спектрах фотолюмінесценції наночастинок виявлено дві смуги випромінювання, зумовлені екситонними переходами поблизу краю фундаментального поглинання та наявністю домішок і дефектів. Отримані результати щодо температурної та кутової залежності спектрів електронного парамагнітного резонансу свідчать про заміщення іонів свинцю іонами перехідних металів у кристалічній гратці напівпровідникових наночастинок. Для нанокристалів Pb1-xFexI2 виявлено наявність ізольованих та взаємодіючих пар іонів Fe3+ у об‘ємі нанокристала.
Ключові слова: напівмагнітний напівпровідник, нанокристал, наночастинка, поглинання, фотолюмінесценція, електронний парамагнітний резонанс.

Н.І. Нагірна¹, В.І. Мандзюк¹, Р.П. Лісовський², Ю.О. Кулик³

Структура, морфологія та електрохімічні властивості хімічно відмитих пористих вуглецевих матеріалів

¹ДВНЗ ”Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника”, вул. Шевченка, 57, Івано-Франківськ, 76018, Україна, mandzyuk_vova@rambler.ru
²Інститут металофізики імені Г.В. Курдюмова НАН України, бульвар Академіка Вернадського, 36, Київ, 03680, Україна 3Львівський національний університет імені Івана Франка, вул. Кирила і Мефодія, 7, Львів, 79005, Україна

У роботі з використанням методів малокутового рентгенівського розсіяння, низькотемпературної порометрії, гальваностатичного розряду, циклічної вольтамперометрії та гальваностатичного переривчастого титрування досліджено влив хімічної обробки нанопористого вуглецевого матеріалу на його структуру, морфологію та електрохімічні параметри. Встановлено, що хімічна обробка у соляній, плавиковій та азотній кислотах призводять до значного зменшення питомої поверхні ПВМ і об’єму пор та збільшення їх розмірів порівняно з вихідним матеріалом. Показано, що вказані зміни зумовлюють також зменшення питомих енергетичних параметрів літієвих джерел струму на основі ПВМ, електрохімічне впровадження іонів літію в які носить необоротний характер. Розраховано коефіцієнт електростимульованої дифузії іонів літію в ПВМ.
Ключові слова: пористий вуглецевий матеріал, хімічна обробка, малокутове розсіяння рентгенівських променів, низькотемпературна порометрія, електрохімічне впровадження йонів літію.

A.N. Ponyavina, E.E. Tselesh, A.D. Zamkovets

Optical Properties of Planar Densely-Packed Plasmonic Nanocomposites

Institute of Physics, National Academy of Sciences of Belarus, Nezavisimosti Ave., 68, Minsk, 220072; e-mail:a.zamkovets@dragon.bas-net.by

For planar nanocomposites Ag-LiF and Ag-KCl which were fabricated by the thermal vacuum evaporation and characterized by a high volume part of a metal phase (p = 0,4 - 0,8), the concentration features of the surface plasmon absorption band were established and analyzed. Based on the probabilistic approach to the description of a nanocomposite structure, the new combined model of the effective medium is proposed.
Keywords: optical spectra, plasmonic nanocomposites, silver nanoparticles, effective medium approximation

А.І. Мостовий¹, В.В. Брус^1,2, П.Д. Мар’янчук¹, О.А. Парфенюк¹

Фізичні властивості тонких плівок ТiО₂ і TiO₂:Mn

¹Чернівецький національний університет ім. Ю. Федьковича, вул. Коцюбинського 2, Чернівці, Україна 58012, e-mail:mostovysya@mail.ru
²Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie, D-12489 Berlin, Germany

Конвертним методом визначені оптичні константи тонких плівок ТіО2 та ТіО2:Mn виготовлених методом електронно-променевого випаровування у вакуумі. Досліджено вплив термічної обробки на оптичні та електричні властивості тонких плівок.
Ключові слова: ТіО2, оптичні властивості, електричні властивості, легування, конвертний метод.

Я.П. Салій, Д.М. Фреїк, Л.Й. Межиловська, І.С. Биліна, І.М. Фреїк

Процеси формування і структура тонких плівок PbTe:Sb

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

Представлено результати дослідження процесів орієнтаційного структуроутворення у парофазних конденсатах PbTe:Sb/ситал, отриманих за допомогою відкритого випаровування у вакуумі при температурах осадження ТП=(420-520) К і часі осадження τ = (15-240) с. Встановлено, що на поверхні ситалу формуються окремі нанооб’єкти розмірами до 300 нм, які мають сформовану кристалографічну будову із комбінацій граней {100} і {110} кристалічної структури NaCl та представлено їхні гномостереографічні проекції для усіх випадків. Визначено кути між нормалями до граней наноструктур, які складають 45º, 60º, 90º, 120º і 135º. Представлено залежності полярного ρ і азимутального φ кутів в залежності від різних технологічних факторів. Виявлені особливості кристалічних форм пояснено електрично-нейтральним станом кристалографічних площин та природою ситалу.
Ключові слова: наноструктури, плюмбум телурид, кристалічні форми, полярні та азимутальні кути.

В.Ю. Лоя¹, М.І. Козак², А.М. Соломон¹, І.І. Петришинець³, В.М. Красилинець¹

Одержання та дослідження тонкоплівкових структур на основі склоподібного As₂S₃

¹Інститут електронної фізики НАН України, вул. Університетська, 21, м. Ужгород, 88000, Україна, e-mail:Vasyl.loya@gmail.com
²Ужгородський національный університет вул. Підгірна, 46, м. Ужгород, 88000, Україна
³Інститут матеріалознавства Словацької академії наук, вул. Ватсонова, 47, м. Кошіце, 04001 Словацька республіка, e-mail:imrsas@imr.saske.sk

Досліджено інтерференційні спектри пропускання тонкоплівкових структур на основі As2S3, вплив рентгенівського випромінювання на них та визначено показники заломлення. Проведено дослідження тонкоплівкових структур на основі As2S3, нанесених на сколи KCl з використанням скануючого електронного мікроскопу та точкового EDS аналізу. Отримані результати показують на утворення аморфної структури із включенням нанорозмірних неоднорідностей.
Ключові слова: тонкі плівки, показник заломлення, фотоструктурні перетворення, спектр пропускання.

Р.Р. Романюк^1,2

Особливості будови енергетичної щілини аморфних плівок моноселеніду германію з домішками вісмуту

1Західний науковий центр НАН України і МОН України,вул. Матейка, 4, Львів, 79007, Україна, е-mail: rrr_roman@rambler.ru 2Львівський національний університет імені Івана Франка,вул. Кирила і Мефодія, 8а, Львів, 79005, Україна

На підставі фотоелектричних та оптичних досліджень аморфних плівок (GeSе)1-хBiх встановлено, що домішки Ві приводять до змін у електронно-дефектній підсистемі конденсатів. Розраховано енергетичне розташування локалізованих станів енергетичної щілини аморфних плівок (GeSе)1-хBiх. та запропоновано особливості її трансформації при додаванні домішки Ві.
Ключові слова: GeSе, Ві, аморфні плівки, локалізовані стани.

М.Ф. Буланий, О.В. Коваленко, А.Р. Омельчук, К.Ю. Полозов, О.В. Скуратовська

Отримання плівок ZnO, зрощених на альтернативних підкладках методами CVD та MOCVD

Дніпропетровський національний університет імені Олеся Гончара, пр. Гагаріна, 72, Дніпропетровськ, 49010, Україна, e-mail:koval@mail.dsu.dp.ua

В роботі аналізуються фізичні властивості плівок ZnO зрощених на підкладках GaAs (100) методом CVD при T = 350 °C у складі газової суміші повітря : азот = 5 : 1; та плівок ZnO зрощених на керамічних підкладках методом MOCVD при T = 300 °C у складі газової суміші аргон : кисень = 9 : 1. Товщина отриманих плівок ZnO становила ~ 1 мкм. У спектрах ФЛ зрощених нами зразків спостерігається УФ смуга ФЛ з максимумом λmax = 380 – 400 нм, яку пов'язують із випромінювальною рекомбінацією електронів і дірок, локалізованих на дрібних донорних і акцепторних рівнях. Широка смуга ФЛ з λmax = 570 - 580 нм і λmax = 500 - 510 нм для плівок ZnO зрощених методами CVD і MOCVD відповідно, швидше за все, обумовлена різними дефектами структури оксиду цинку. Серед таких дефектів найбільш вірогідні кисневі вакансії та міжвузловий цинк. Червона смуга ФЛ з λmax = 670 нм може бути пов'язана з поверхневими дислокаціями, наявністю неконтрольованих домішок літію і заліза, а також міжвузловим цинком. Синтезовані плівки ZnO мали полікристалічну структуру з розмірами зерен від 40 до 60 нм (метод CVD) та від 90 до 110 нм (метод MOCVD), в свою чергу, зерна мають гексагональну структуру з параметрами кристалічної гратки: а = 3,2811 Å; c = 5,2066 Å з низьким ступенем мікронапружень: М = 1,09 • 10-3 %.

Д.М. Фреїк¹, В.В. Мокляк², Б.С. Дзундза¹, Я.С. Яворський¹, О.Б. Костюк¹, О.М. Матківський¹

Явища переносу у парофазних конденсатах PbTe-Sb₂Te₃ на ситалі

¹Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника, вул. Шевченка, 57, Івано-Франківськ, 76018, Україна, E-mail:freik@pu.if.ua
²Інститут металофізики ім. Г.В.Курдюмова НАН України бульвар Академіка Вернадського, 36, м. Київ, 03680, Україна.

Проведено дослідження залежності структурних характеристик та термоелектричних властивостей тонких плівок твердих розчинів PbTe-Sb2Te3 складів 1,3,5 мол. % Sb2Te3, осаджених у відкритому вакуумі на ситалових підкладках від їх товщини d=(0,2-2) мкм. Визначено ефективну довжину вільного пробігу λ носіїв заряду і встановлено домінуючий механізм їх розсіювання. У рамках двошарової моделі Петріца зроблена оцінка величини термоелектричних параметрів приповерхневих шарів. Встановлено що конденсат характеризується стабільним n-типом провідності і має місце дифузне розсіювання носіїв на поверхні, що зумовлює значне зменшення по відношенню до об`єму плівок величини рухливості (μs), питомої електропровідності (σs), та зростання коефіцієнта Зеєбека (Ss). Отримані результати пояснено акцепторним впливом атмосферного кисню та дроселюванням носіїв заряду на потенціальних бар`єрах міжзеренних меж.
Ключові слова: тонкі плівки, телурид свинцю, тверді розчини, термоелектричні властивості.

І.Р. Яцунський, В.А. Сминтина, М.М. Павленко, О.В. Свірідова, О.А. Рімашевський

Морфологічні особливості нанокремнію, отриманого методом хімічного неелектролітичного травлення

Одеський національний університет імені І.І.Мечникова, кафедра експериментальної фізики, 65023, Україна, Одеса, вул. Пастера 42, e-mail:yatsunskiy@gmail.com

У роботі досліджено механізми формування нанокремнію новим методом неелектролітичного травлення поверхні в розчинах HF:H2O2:H2O, при різних концентраціях компонент. Показано залежність властивостей і топології поверхні отриманих наноструктур від кількісного співвідношення травника та окислювача в розчині.
Ключові слова: нанокремній, неелектролітичне травлення.

О. Кондрат¹, Н. Попович¹, Р. Голомб¹, О. Петраченков¹, В. Лямаєв², Н. Цуд^2,3, В. Міца¹

Процеси самоорганізації в тонкоплівкових As₄₀Se₆₀ наношарах при нормальних умовах та при дії лазерного опромінення

¹Інститут фізики і хімії твердого тіла Ужгородського національного університету, вул. Підгірна, 46, Ужгород 88000, Україна
²Синхротрон Elettra, Area Science Park, Basovizza (Trieste), Italy
³Charles University, Faculty of Mathematics and Physics, Department of Surface and Plasma Science, Prague, Czech Republic

Методом рентгенівської фотоелектронної спектроскопії досліджена структура ближнього порядку приповерхневих наношарів тонких плівок а-As40Se60 при нормальних умовах та її зміни під дією лазерного опромінення з енергією фотонів, близькою до ширини забороненої зони. Проаналізовані форма і енергетичне положення фотоемісійних піків As 3d та Se 3d аморфних та опромінених лазером плівкок а-As40Se60. Виявлені і описані відмінності у інтенсивності компонент піків, стимульовані лазерним опроміненням. Розраховані відносні вклади атомів As і Se в As 3d та Se 3d спектри, їх структурна природа і обчислена композиція поверхневих наношарів. Запропонована атомарна модель, що описує стимульовані процеси самоорганізації в поверхневих наношарах плівок As40Se60.
Ключові слова: рентгенівська фотоелектронна спектроскопія, аморфна плівка, лазерне опромінення, структурні одиниці.

Г.О. Сіренко, Л.М. Солтис

Фізико-хімія явища вибіркового перенесення міді в динамічному контакті твердих тіл (огляд)

Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника, вул. Шевченка, 57, м. Івано-Франківськ, 76018, Україна, e-mail:orijant@gmail.com

Розглянуті основні чинники, які визначають тертя та зношування контактуючих твердих тіл та способи підвищення їх антифрикційності та зносостійкості, серед яких чільне місце набуло явище вибіркового перенесення металів, переважно міді, у динамічному контакті двох поверхонь. Приведені види самочинного виникнення систем автокомпенсації процесів зношування та зниження тертя під час вибіркового перенесення металу. Проаналізовані механізми утворення сервовитної (захисної) плівки на поверхнях тертя під час мащення гліцерином за наявності атомів купруму та мідних сполук.
Ключові слова: вибіркове перенесення міді, сервовитна (захисна) плівка, тертя, зношування, динамічний контакт.

А.А. Кравченко, А.Г. Гребенюк, В.В. Лобанов, Є.М. Дем’яненко

Квантовохімічне моделювання катіонної форми силанольної групи кремнезему

Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка НАН України, 03164, вул. Генерала. Наумова, 17, Київ, Україна, e-mail:kravchenkoandrew7@gmail.com

Методом функціоналу густини з використанням розширеного базисного набору (6-31++G**) проведено квантовохімічний аналіз будови гідратованих комплексів HF, HCl та HBr на поверхні кремнезему. Розраховано константи депротонування катіонної форми силанольної групи в комплексах, які містять аніони галогена різної природи.
Ключові слова: кремнезем, силанольна група, вільна енергія Гіббса, константа дисоціації.

М.Д. Раранський, В.Н. Балазюк, М.І. Мельник, І.Г. Курек, О.М. Горда, М.М. Гунько

Хімічний зв'язок, анізотропія і структурна стабільність монокристалів

Чернівецький національний університет ім. Ю. Федьковича, вул. Коцюбинського, 2, 50012 Чернівці, Україна, (0372)-54-44-00, e–mail: ftt2010@bigmir.net

Запропоновано визначення характеру хімічного зв’язку в монокристалах з ґраткою типу алмаза і сфалериту акустичним методом. Показано, що в бінарних сполуках формування хімічного зв’язку супроводжується відповідним вирівнюванням довжин зв’язків d і зміною валентних кутів θ, які безпосередньо впливають на пружні характеристики монокристалів. Отримано аналітичні вирази для визначення ступенів іонності за шкалами Філліпса, Борна і Кітінга залежно від факторів пружної анізотропії A.
Ключові слова: хімічний зв'язок, пружні модулі, довжина зв’язку, ступені іонності і ковалентності, фактор пружної анізотропії, модуль зсуву, співвідношення Коші, бінарні сполуки.

М.П. Мельник, М.В. Уваров, В.М. Уваров

Дослідження електронної структури перовскитоподібних оксидів YMeО3 ( Me = V, Ni): рентгеноелектронні спектри та квантово-механічні розрахунки

Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України, Україна, 03680 Київ-142, бульв. Акад. Вернадського, 36.

Використовуючи методи рентгеноелектронної спектроскопії, а також користуючись методами квантово-механічних розрахунків електронної структури, проведено комплексне дослідження електронної структури та магнітних властивостей оксидів YVO3 і YNiO3. Отримано дані про розподіл повних та парціальних електронних станів у валентній зоні та смузі провідності, зарядові та спінові стани атомів, а також з'ясовано механізм формування хімічних зв'язків та забороненої щілини в енергетичному спектрі оксидів YMeO3 (Me = V, Ni).
Ключові слова: електронна будова, зоннi розрахунки, щільність електронних станв, ванадіт, нікелат.

Д.М. Фреїк¹, С.І. Мудрий², І.В. Горічок¹, О.С. Криницький³, О.М. Матківський¹, Т.С. Люба¹, Т.О. Семко¹

Фазовий склад термоелектричних матеріалів на основі твердих розчинів PbTe-Sb₂Te₃, PbTe-Bi₂Te₃

¹ Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника, вул. Шевченка, 57, Івано-Франківськ, 76025, Україна, e-mail:fcss@pu.if.ua
²Львівський національний університет імені Івана Франка, вул. Кирила і Мефодія, 8, Львів, 79005, Україна. 3Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу ,вул. Карпатська,15, Івано-Франківськ,76001,Україна

Представлено результати ренгенографічних досліджень термоелектричних матеріалів на основі твердих розчинів PbTe-Sb2Te3, PbTe-Bi2Te3 в діапазоні 0-5 мол. % Sb2Te3 (Bi2Te3). Встановлено залежність фазового і структурного стану системи від хімічного складу і умов термічної обробки зразків.
Ключові слова: плюмбум телурид, тверді розчини, термоелектричні матеріали, ренгенографічні дослідження.

О.Б. Тимощук, О.О. Костирко

Ознаки та одержання мультиспінових метал-радикальних систем

Національний медичний університет імені О.О.Богомольця, кафедра медичної та загальної хімії пр. Перемоги 34, м. Київ, Україна

Робота присвячена синтезу нових поліядерних комплексів складу [Fe2(III)M(II)O(p–NNPhCOO)6(MeCN)3] • 2 MeCN (М = Mn, Co, Ni). Наведені результати мас–спектрометрії та ІЧ–спектроскопії одержаних сполук, які дозволили встановити їх склад та будову. При дослідженні залежностей магнітних сприйнятливостей комплексів встановлено, що між іонами металів триядерного остову [Fe2(III)M(II)O] існують антиферомагнітні взаємодії, а наявність нітронілнітроксильних аніонів у складі молекул комплексів призводить до підсилення магнітного обміну між двома іонами заліза(ІІІ).
Ключові слова: синтез, комплекси, ліганди d–метали, вільні радикали, магнітні властивості, кристалічна будова, електронна будова.

В.М. Томашик¹, А.С. Станецька¹, З.Ф. Томашик¹, І.Б. Стратійчук¹, С.І. Будзуляк¹, С.М. Калитчук¹, С.М. Галкін²

Формування полірованої поверхні кристалів нелегованого та легованого ZnSe травниками H₂O₂–HBr–етиленгліколь

¹Інститут фізики напівпровідників ім. В. Є. Лашкарьова НАН України, 03028 м. Київ, пр. Науки, 41, e-mail: tomashyk@isp.kiev.ru
²Інститут сцинтиляційних матеріалів НАН України, 61001, м. Харків, пр. Леніна, 60

Розроблено бромвиділяючі травники H2O2–HBr–етиленгліколь для формування полірованої поверхні кристалів нелегованого та легованого ZnSe. Вивчено залежності швидкості розчинення кристалів від складу травників, їх перемішування та температури. Побудовано діаграми “склад травника – швидкість травлення” і встановлені концентраційні межі поліруючих розчинів. Оптимізовано склади поліруючих сумішей для травлення ZnSe методами хіміко-динамічного та хіміко-механічного полірування. Досліджено стан поверхні кристалів цинк селеніду методами елекронної, атомно-силової мікроскопії та низькотемпературної фотолюмінесценції після механічної та хімічної обробки.
Ключові слова: кристал, цинк селенід, травильні композиції, поверхня, хіміко-механічне полірування, хіміко-механічне полірування.

J. Burunkova¹, I. Denisiuk¹, C. Hegedus², L. Daroczi³, S. Charnovich³, S. Kokenyesi³

Fabrication and Characterization of Gold/Acrylic Polymer Nanocomposites

¹ITMO, St.Petersburg, Russia, e-mail:burunj@list.ru, denisiuk@mail.ifmo.ru
²Faculty of Dentistry, University of Debrecen, Hungary, e-mail:chegedus@edu.unideb.hu
3Institute of Physics, University of Debrecen, Hungary, ldaroczi@tigris.klte.hu

We report the method of incorporation of preformed gold nanoparticles (AuNP) into the acrylic polymer (AP) matrices and optical, TEM characterization of AuNP/AP bulk and film composite. It was shown that incorporation of dodecanethiol-covered AuNP can be enhanced in the presence of SiO2 nanoparticles, enabling at the same time a wider range of tailoring of composite properties for optical processing or medical applications.
Keywords: Nanocomposite, acrylic polymer, gold nanoparticles, structure, optical recording.

А. Підлужна¹, І. Григорчак¹, М. Никипанчук², С. Войтович³

Вплив інтеркаляційного модифікування структури тальку меледрітом на термодинамічні та кінетичні параметри літій-інтеркаляційних струмоутворюючих реакцій в катодах на його основі

¹Національний університет «Львівська політехніка», Інститут прикладної математики фундаментальних наук, Кафедра прикладної фізики та наноматеріалознавства, вул.Котляревського 1, Львів 79013 Україна, e-mail:ussurian@yahoo.com
²Національний університет «Львівська політехніка», Інститут хімії та хімічних технологій, Кафедра загальної хімії, вул.Котляревського 1, Львів 79013 Україна
³Кафедра медичної інформатики, медичної та біологічної фізики, Івано-Франківський Національний медичний університет, вул. Галицька 2, Івано-Франківськ 76018, Україна

Природний тальк було модифіковано за двома режимами шляхом відпалу з меледрітом при 400 0С та 800 0С впродовж 2 год із наступною відмивкою 0.1 М розчином нітратної кислоти та дистильованою водою. Досліджено вплив вказаної модифікації на параметри літієвої інтеркаляції в катоди на основі досліджуваних тальків. Встановлено, що найкращим режимом модифікації є відпал тальку із меледрітом при 400 0С, що дозволяє зменшити опір стадії перенесення заряду та збільшити розрядну ємність до 650 мАгод/г.

В.А. Мечник

Еволюція структури металевої зв’язки та перехідної зони композиційних матеріалів алмаз -Fe-Cu-Ni-Sn і алмаз-Fe-Cu-Ni-Sn-CrB₂

Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України, вул. Автозаводська, 2, Київ, 04074, Україна, (044) 467-56-24, E-mail:vlad.me4nik@ukr.net

Досліджено еволюцію структури металевої зв’язки та перехідної зони алмаз(матриця композиційних матеріалів алмаз(Fe-Cu-Ni-Sn і алмаз(Fe-Cu-Ni-Sn-CrB2, одержаних спіканням в прес-формах в муфельній печі з гарячим допресовуванням. З’ясовано механізми, які сприяють поліпшенню механічних властивостей таких композитів залежно від технологічних режимів їх одержання.
Ключові слова: алмаз, залізо, мідь, нікель, олово, диборид хрому, взаємодія, прошарок, зв’язка, перехідна зона, фаза, композит, зневуглецювання, тиск. температура, властивості, зносостійкість.

С.Г. Орловська

Високотемпературний тепломасообмін металевих частинок з урахуванням стефанівського потоку

Одеський національний університет ім.І.І.Мечникова, Одеса, Україна, вул. Дворянська, 2, 65082, (048) 723-62-27, svetor@rambler.ru

Проведено фізико-математичне моделювання процесів високотемпературного тепломасообміну і окислення металевих частинок з урахуванням випару оксиду і стефанівської течії на поверхні. Отримано аналітичні вирази для швидкості стефанівської течії, теплових та масових потоків на поверхні частинки. В результаті проведених розрахунків виявлено закономірності впливу стефанівського потоку на основні характеристики високотемпературного тепломасообміну металевої частинки з газом.
Ключові слова: високотемпературний тепломасообмін, стефанівська течія, оксиди металів, вольфрам, молібден, запалення, потухання.

О.О. Сап’яненко¹, Л.С. Дзюбенко¹, П.П. Горбик¹, М.В. Цебренко², І.А. Мельник², Н.М. Резанова²

Вплив нанодисперсної бактерицидної добавки срібло/глинозем на властивості поліпропіленових ниток

¹Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка Національної академії наук України, вул. Генерала Наумова, 17, 03164 Київ–164; е-mail: ryash@i.ua
²Київський національний університет технологій та дизайну, вул. Немировича-Данченка, 2, 01011, Київ–11, е-mail: mfibers@ukr.net

Одержано поліпропіленові нитки, що містять комбіновану добавку Ag/Al2O3. Досліджено вплив добавки на реологічну поведінку розплаву поліпропілену (ПП), формування кристалічної структури та фізико-механічні властивості композитних ниток. Встановлено, що нитки містять частинки срібла, принаймні частина яких нанодисперсна. Присутність Ag/Al2O3 не змінює режиму течії розплаву ПП, але викликає зростання в’язкості розплаву та значення максимально можливої фільєрної витяжки. Встановлено підвищення міцності на розрив та модуля пружності композитних ниток. Вплив Ag/Al2O3 на структуру проявляється у розширенні температурного інтервалу плавлення ПП, а також у зростанні температури основного піку Тпл. Це вказує на те, що більшість кристалітів ПП сформована за підвищеної температури, тобто за умов, більш наближених до рівноважних, що сприяє утворенню крупніших та досконаліших кристалітів.
Ключові слова: поліпропіленові нитки, нанодисперсна добавка, срібло, глинозем.

М.М. Мартинюк, Н.І. Доманцевич, Б.П. Яцишин

Структуро- та дефектоутворення полімерних матеріалів, модифікованих вторинною сировиною

Проведено структурні дослідження та механічні випробування полімерних матеріалів, у склад яких була введена барвник та перероблена вторинна сировина із відходів. Електронномікроскопічними дослідженнями встановлено особливості структуро утворення в залежності від кількості та типу додатків, а також характерні особливості дефектоутворення, які виникали при отриманні полімерних матеріалів.

Ключові слова: полімерні матеріали, поліетилен, пластифікатори.

О.Б. Лисенко, І.В. Загорулько, Т.В. Калініна, Г.О. Казанцева

Умови пригнічення процесів зародження кристалів при загартуванні з рідкого стану

Дніпродзержинський державний технічний університет, 51918, Дніпродзержинськ, вул. Дніпробудівська, 2, e-mail:ablysenko@ukr.net

Запропоновано методику оцінки критичної швидкості охолодження розплавів , при якій повністю пригнічуються процеси зародкоутворення та фіксується істинно аморфна структура, що не містить "загартованих зародків" кристалічної фази. Розрахунки значень проведено для матеріалів із суттєво відмінною схильністю до склоутворення: чистих металів (Al, Ni), сплава Fe80B20 та сплавів, що утворюють масивні металеві стекла (Mg65Cu25Y10 и Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni10Be22.5). Показано, що для запобігання кристалізації у розплавах чистих металів необхідні швидкості охолодження ~ 1013 – 1014 К•с-1. Стосовно до сплавів, що легко склуються, значення зменшуються аж до ~ 3•104 К•с-1, що свідчить про принципову можливість отримання істинно аморфних матеріалів в продуктах швидкого загартування перетинами до ~ 130 мкм.
Ключові слова: загартування з рідкого стану, швидкість охолодження розплаву, істинно аморфні структури, частота зародкоутворення.

Б.К. Остафійчук¹, І.М. Будзуляк¹, Н.Я. Іванічок¹, Р.П. Лісовський², Б.І. Рачій¹

Вплив термічної модифікації на розвиток мікропористої структури вуглецевого матеріалу

¹Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника, вул. Шевченка, 57, Івано-Франківськ, 76025, Україна
²Інститут металофізики імені Г.В. Курдюмова НАН України, Київ, бульвар Академіка Вернадського, 36, 03680, Україна

Проведено порівняння характеристик мікропористої структури вихідного та термічно модифікованого (673 K, 180 хв) вуглецевого матеріалу із сировини рослинного походження. Дані характеристики пористої системи розраховані різними методами на підставі ізотерм низькотемпературної (77 К) адсорбції-десорбції азоту. Встановлено, що термічна модифікація сприяє розвитку питомої поверхні (з 361 м2/г до 673 м2/г), збільшенню загального об’єму пор (з 0,166 см3/г до 0,477 см3/г) і об’єму мікропор (з 0,127 см3/г до 0,173 см3/г). Найбільш ефективно термічна модифікація сприяє утворенню нанопор діаметром 0,75; 1,25 і 4 нм. Ключові слова: пористий вуглецевий матеріал, термічна модифікація, низькотемпературна порометрія, структурно-адсорбційні характеристики.

О.С. Завойко¹, С.М. Новіков²

Механізація процесу електроіскрового легування із застосуванням реакційних властивостей газів

¹Чернівецьке відділення НТУ"ХПІ", вул. Головна, 204, м. Чернівці, 58000, Україна
²Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича, вул. Коцюбинського, 2, Чернівці, 58012, Україна

В даній статті досліджено новий спосіб фізико-технічної обробки і зміцнення поверхонь за допомогою комбінування двох технологічних процесів – електроіскрового легування і газового осадження на стальну поверхню. Ці два процеси розвивають основи матеріалознавства та поглиблюють теорію електропереносу електродних матеріалів на стальну основу,а також розширяють можливість застосування газових середовищ на отримання нових покриттів,що пов’язані із новими механічними і фізико-хімічними процесами їх застосування. Електроіскрове легування дозволяє: значно підвищити зносостійкість і твердість металічних поверхонь деталей машин і технологічної оснастки з метою збільшення їх довговічності і заміни спеціальних сталей менш дефіцитними, або більш дешевими; змінити електричні властивості струмопровідних поверхонь, зменшити перехідні опори елек¬тричних контактів, їх зношення; збільшити шорсткість металічних поверхонь, наносити проміжні та перехідні шари для полегшення лужіння і процесу пайки, підвищити корозійну та вогнетривку стійкість, а також відновлювану властивість як деталей машин при ремонті, так і вимірних інструментів; отримувати омічні та випрямляючі контакти на напівпровідниках (нанесені покриття мають досконалий і міцний зв’язок з основним металом підкладки, оскільки супроводжується високо реакційними та дифузійними процесами). При електроіскровому механізованому легуванні металічних поверхонь надійний результат залежить від ряду взаємозв’язаних умов, таких як інтенсивність процесу (кількості матеріалу, перенесеного на облицювальну поверхню за одиницю часу), величини енергії, що виділяється в міжелектродному проміжку, частоти слідування імпульсів, від легуючого і легованого матеріалу, легуючого газу і газу-носія, що використовується при введенні їх у міжелектродний простір ззовні. Для вдосконалення процесу електроіскрового легування і отримання високої продуктивності при механізації та якості покриттів розроблено нову класифікацію джерел живлення для установок, які ще не діяли до цього часу і будуть використовуватися надалі в Україні.
Ключові слова: електроіскрове легування, поліконденсація, полі кристалізація,газове осадження, реакційно-дифузійний процес, карбонітридні фази.

Р.І. Никируй

Технологія наноструктур ZnS: осадженя із газодинамічного потоку пари

Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника, вул. Шевченка, 57, м. Івано-Франківськ, e-mail:rostyslavn@ukr.net

Наведено аналітичні вирази для розрахунку основних параметрів газодинамічного потоку пари у циліндричній камері та розраховано їх профілі для сульфіду цинку у залежності від геометричних розмірів камери, градієнта температури, вздовж її стінок, природи матеріалу та температури його випарування.
Ключові слова: газодинамічний потік, сульфід цинку, параметри пари.

І.В. Горічок¹, А.І. Ткачук^1,2, О.С. Криницький², О.М. Матківський¹

Визначення теплопровідності напівпровідників методом радіального теплового потоку

¹Фізико-хімічний інститут Прикарпатського національного університету імені Василя Стефаника, вул. Шевченка, 57, Івано-Франківськ, 76018, Україна, E-mail:fcss@pu.if.ua
²Івано-Франківський національний університет нафти і газу вул. Карпатська 15, Івано-Франківськ, 76000, Україна

Преставлена установка для вимірювання теплопровідності напівпровідникових матеріалів методом радіального теплового потоку. Розроблена методика апробована на термоелектричних зразках плюмбум телуриду.
Ключові слова: теплопровідність, тепловий потік, методи дослідження.

Л.А. Фролова, О.А. Півоваров, Е.Г. Цьопич

Одержання фериту нікелю з концентрованих стічних вод

ДВНЗ «Український державний хіміко-технологічний університет», пр. Гагаріна, 8, м. Дніпропетровськ-5,49005, Україна, e-mail:ugxtu@dicht.dnepropetrovsk.ua

Досліджено можливість одержання фериту нікелю з концентрованих стічних вод гідрофазним методом. Вивчено кінетику процесу. Розглянуто вплив основних параметрів процесу на фазовий склад одержуваних порошків. Запропоновано механізм трьохстадійної феритизації. Показано, що осадження при відповідних умовах дає можливість одержувати нанодисперсні порошки фериту нікелю.
Ключові слова: стічні води, ферит нікелю, феритоутворення, сумісне осадження.

Т.Б. Жеплинський, О.К. Серкіз

Залежність величини мікротвердості 6 мм листового флоат-скла від умов її визначення

Національний університет «Львівська політехніка», вул. Степана Бандери, 12, м. Львів, 79013, Україна

Досліджено зміну величини мікротвердості листового 6 мм флоат-скла в залежності від умов вимірювання. Встановлено, що величина мікротвердості залежить від вологості поверхні, навантаження на індентор і часу витримки. Вибрано оптимальні параметри вимірювання величини мікротвердості6 мм листового флоат-скла.
Ключові слова: мікротвердість, умови вимірювання, вологість поверхні, навантаження на індентор, листове флоат-скло.

В.О. Коцюбинський¹, В.В. Мокляк², А.Б. Груб’як¹

Синтез мезопористих оксидів заліза золь-гель цитратним методом. І. Гідроліз та поліконденсація

¹ДВНЗ «Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника» вул. Шевченка, 57, Івано-Франківськ, 76025, Україна, v_kotsuybynsky@mail.ru
²Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України бульв. Акад. Вернадського, 36, 03680, МСП, Київ-142, Україна, mvvmcv@mail.ru

В роботі проведено аналіз процесів, що відбуваються підчас золь-гель цитратного синтезу оксидів заліза, зокрема досліджено етапи формування та поліконденсації гідрокомплексів Fe (III) та вплив цитрат-аніонів на ці процеси. Встановлено, що при значеннях рН = 2-3 формуються нестійкі мо¬но¬ядерні бідентатні гідрокомплекси цитрату заліза, тоді як при рН > 7-8 формуються тридентатні мо¬но¬ядерні йони. Здійснено модифікацію методу Остромисленського-Жоба для встановлення константи реакції формування бідентантних моноядерних комплексів цитрату заліза.
Ключові слова: оксид заліза, цитрат заліза, гідроліз, гідрокомплекс, поліконденсація, золь-гель метод.

Р.А. Пеленський

Перспективи сонячної енергетики

Інститут енергетики та систем керування, Національний університет "Львівська політехніка" вул. С.Бандери, 12, м. Львів, 79013, Україна, e-mail:roma.pele@bk.ru

У статті досліджено можливості розбудови геліоенергетики на основі вуглецевих наноструктур. Енергозабезпечення України за рахунок розбудови сонячних електростанцій на території України стає реальністю.
Ключові слова: вуглецева сонячна енергетика, графен.