Журнал нано- та електронної фізики (Journal of nano- and electronic physics)
Permanent URI for this collectionhttps://devessuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/197
Browse
39 results
Search Results
Item Structural and Optical Properties of Polystyrene CdS Nanocomposite Prepared by a Soft Chemistry Method(Sumy State University, 2025) Alliouche, H.; Dadda, N.; Medjaldi, M.; Berkia, A.Нанокристали сульфіду кадмію були отримані гідротермальним методом. Рентгенівські дифрактограми показали невелике розширення дифракційних піків. Це розширення зумовлене нанометричним розміром порошків сульфіду кадмію. Дифрактограми також підтвердили, що сульфід кадмію кристалізується у структурі вюрциту (кристалографічна група P6_3mc) і що розміри кристалітів є нанометричними. Нанокомпозит полістирол-сульфід кадмію був виготовлений методом м'якої хімії. Він включає змішування розчину сульфіду кадмію (1 г сульфіду кадмію, залитого в 10 мл хлороформу) з розчином 1 г полістиролу, розчиненого в 30 мл хлороформу. Після додавання нанопорошків CdS до полістиролу спостерігалося зменшення розміру з 20,90 нм до 16,68 нм. Зображення SEM показало, що поверхня полістиролу має пори, і ці пори були заповнені під час виготовлення композиту з нанокристалів полістиролу CdS. Спектри комбінаційного розсіювання, окрім піків комбінаційного розсіювання полістиролу, показують характерний пік поздовжньої оптичної фононної (LO) моди CdS. УФ-видима спектроскопія показала, що композит продемонстрував високу прозорість у видимій області. Спектр оптичного поглинання за кімнатної температури демонструє зсув краю поглинання в бік високих енергій. Ширина забороненої зони була отримана за допомогою кривої другої похідної. Значення енергії ширини забороненої зони становило 2,52 еВ. Спектр випромінювання полістиролу не демонструє люмінесценції, тоді як сигнал фотолюмінесценції композиту полістирол/нанокристалів CdS за кімнатної температури утворений двома смугами, розташованими відповідно при 2,51 еВ та 2,31 еВ. Перша смуга була віднесена до міжзонного переходу, тоді як друга – до глибокого рівня випромінювання.Item Pulse Duration Effect of Laser Ablation on the Morphology Properties of Gold Nanoparticles Deposited on Porous Silicon(Sumy State University, 2025) Sulaiman, A.A.; Aswad, T.A.; Karomi, I.B.; Najim, S.A.Наночастинки золота останнім часом привертають велику увагу завдяки широкому спектру застосування в оптичній, каталітичній, механічній та електронній галузях. Завдяки простоті підходу до створення наночастинок та відсутності забруднення, лазерна абляція в рідинах широко використовується для отримання різноманітних типів структур наночастинок, включаючи квантові точки, квантові дроти, вуглецеві нанотрубки та наночастинки з серцевиною-оболонкою. У цій статті ми повідомляємо про морфологічні властивості наночастинок золота (Au), отриманих лазерною абляцією в рідині з різною тривалістю імпульсу (тобто 300, 30 та 3 нс). Потім наноструктури Au були нанесені на шар PSi, отриманий методом електрохімічного травлення. Зразки були охарактеризовані за допомогою SEM, EDS, AFM та XRD. Результати підтвердили формування структур наночастинок Au з ГЦК у наномасштабі з псевдосферичними формами. Зменшення тривалості імпульсу абляційного лазера виявило значний вплив на AuNPs, де їх середній розмір значно зменшується, а однорідність наночастинок збільшується, а також було зафіксовано покращення шорсткості зразків. Таким чином, контроль тривалості імпульсу може забезпечити специфічні морфологічні властивості AuNPs для практичних застосувань.Item Prediction of Physical Behavior of Bi-Modified Se-Ge Chalcogenide System(Sumy State University, 2025) Kumar, S.; Pandey, A.K.; Kandwal, A.Халькогенідні скла, що зазвичай демонструють порогове перемикання, перемикання пам’яті та інфрачервону прозорість, інтенсивно досліджуються через їхні електричні та оптичні властивості, що робить їх перспективними для різних застосувань. У цій роботі представлені теоретичні розрахунки фізичних параметрів потрійних халькогенідних стекол Se-Ge-Bi та їх залежність від вмісту Bi. Фізичні параметри мають значний вплив на структуру та міцність матеріалу. У статті розглядається прогнозування ключових фізичних характеристик, зокрема: координаційного числа, кількості неспарених електронів, механічних обмежень, теплоти атомізації, когезійної енергії для скляної системи Se₈₀₋ₓGe₂₀Biₓ (x = 0, 4, 8, 12 ат. %). Спостережувані зміни фізичних параметрів зумовлені модифікацією ковалентного характеру скла.Item Raman Studies in Chemically Synthesized Nanocrystalline CuS Thin Films(Sumy State University, 2024) Gosavi, N.M.; Wagh, T.R.; Sali, K.R.; Gosavi, S.R.У статті представлені результати хімічного синтезу нанокристалічних тонких плівок CuS на скляній підкладці при 40 °C. Було досліджено вплив часу осадження на результати раманівської спектроскопії та фізичні властивості. Рентгенівська дифракційна картина показала аморфну природу тонких плівок CuS, нанесених з часом осадження 20 хв, і перенесених на орторомбічну кристалічну структуру для тонких плівок CuS з часом осадження 40 хв. Моди комбінаційного розсіювання, що спостерігаються приблизно при 273 см – 1 і 475 см – 1 у тонких плівках CuS, підтверджують утворення фази ковеліту CuS. Зображення FESEM, отримані з поверхонь хімічно осаджених нанокристалічних тонких плівок CuS, показують щільну структуру, гладкі та відносно вільні поверхні, а поверхня має гарну адгезію зі скляною підкладкою. Ширина забороненої зони лежить в діапазоні від 2,05 еВ до 2,15 еВ залежно від часу осадження. Результати досліджень свідчать, що зміна часу осадження може вплинути на структурні властивості тонких плівок CuS.Item Reactive Sintering of HfB2-SiC-C Ultra-High Temperature Ceramics with Enhanced Thermal Shock Resistance(Sumy State University, 2024) Ovcharenko, A.; Dibrov, V.; Semenko, M.Виготовлення надвисокотемпературних керамік методом спікання вимагає підтримання високих температур порядку 1500 °C протягом декількох годин, тоді як у роботі був показаний альтернативний метод рівномірного формування відповідних мікрофаз, що в майбутньому здешевить процес виробництва. Сутність методу реакційного гарячого пресування полягає в запуску хімічної реакції за адіабатичної температури, що складає 60-80 % від температури плавлення прекурсорів, з додаванням зовнішнього тиску. Сукупність даних умов пришвидшує в рази процес ущільнення шихти. Шляхом реакційного гарячого пресування прекурсорів HfC-B4C-Si при температурі 1850 °C та тиску 30 МПа протягом 4 хвилин було виготовлено гетеромодульну кераміку HfB2-SiC-C з різним вмістом вуглецевих пластинок. Таким чином, мікротвердість синтезованої кераміки окремих хімічних складів досягала 17,3 ГПа, а тріщиностійкість 6,9 МПа/м2. Реакційно пресовані зразки було порівняно з нереакційно пресованими аналогічного складу. Дослідження характеристик кераміки було виконано методами рентгеноструктурного аналізу (XRD) та сканувальної електронної мікроскопії (SEM). Було встановлено, що включення вуглецю впливають на твердість кераміки HfB2-SiC покращуючи при цьому стійкість до термоудару. Виявлено розшарування реакційно синтезованих зразків у зв’язку зі збідненням на кремній.Item Chemical Synthesis of ZnSxSe1 – x Solid Solution Films from Aqueous Solutions Containing Sodium Hydroxide(Sumy State University, 2024) Sozanskyi, M.A.; Huminilovych, R.R.; Stadnik, V.Ye.; Klapchuk, O.V.; Shapoval, P.Yo.Плівки селеніду-сульфіду цинку (ZnSxSe1 – x) були синтезовані на скляних підкладках шляхом хімічного осадження у ванні. Для приготування робочих розчинів використовували водні розчини цинк хлориду, натрію гідроксиду, гідразин гідрату, тіосечовини та порошкоподібного елементарного селену. Концентрації тіосечовини та селену змінювали для отримання різних значень параметра заміщення (x) плівок. Досліджено фазовий та елементний склад, спектри оптичного пропускання та морфологію поверхні осаджених плівок ZnSxSe1 – x. За даними рентгенодифракційного аналізу зразки плівок були однофазними і складалися з твердого розчину заміщення ZnSxSe1 – x у модифікації цинкової обманки (структурний тип ZnS). Аналіз елементного складу плівок ZnSxSe1 – x показав, що величина x змінювалася від 0,11 до 0,85 залежно від зміни концентрацій тіосечовини та селену. Поверхня плівки була твердою і містила частинки сферичної форми. Оптичне пропускання плівок ZnSxSe1 – x зростає в досліджуваному діапазоні довжин хвиль від 340 до 900 нм. Криві пропускання мають вигини, починаючи з області 340 нм, зсуваючись до 650 нм для плівок з найвищим вмістом селену, що характерно для твердих розчинів ZnSxSe1 – x. Визначені оптичні значення ширини забороненої зони плівок ZnSxSe1 – x становили від 2,61 до 3,28 еВ.Item Tuning of Graphene Oxide Thin Films Synthesis and Characterization with Electronic Behaviour(Sumy State University, 2024) Mondal, A.; Kundu, A.K.; Biswas, H.S.; Maiti, D.K.Оксид графену (GO) синтезується за допомогою вдосконаленого методу Хаммерса, підвищуючи його розчинність, дисперсність та реакційну здатність, вводячи кисневі функціональні групи. Процес передбачає окислення очищених природних графітових пластівців з подальшим сольвотермальним лікуванням. Відлущування оксиду графіту в дистильованій воді за допомогою ультразвукових хвиль призводить до утворення тонкої плівки оксиду графену. Цей метод оптимізує виробництво GO, використовуючи його унікальні властивості для різних застосувань у матеріалознавстві та нанотехнології. Структурні та фізико-хімічні характеристики матеріалів аналізували за допомогою рентгенівської порошкової дифракції (XRD), трансформації Фур'є (FTIR), скануючої електронної мікроскопії (SEM) та ультрафіолетової спектроскопії (УФ-ВІЗ). XRD Peak вказав 2𝜃 0 = 10.050 на міжшаровий інтервал 0,83 нм. Аналізи FTIR та Рамана виявили введення атомів кисню в графітовий шар, утворюючи різні хімічні зв’язки, такі як C-H, OH, C = O, C-O-C та COOH з графеном. Зображення SEM проілюстрували утворення ультратонких та однорідних графенових плівок. Ультрафіолетові спектри GO демонстрували чіткий пік поглинання приблизно на 239 нм, що відповідає π − π ∗ переходу атомного зв'язку C-C та при 301 нм, який відповідає переходу 𝑛 − π ∗ ароматичних зв'язків C-C. Електрохімічна поведінка склоподібного вуглецевого електрода, модифікованого з GO, була досліджена за допомогою системи окислювально -відновної пари 𝐾3 [𝐹𝑒(𝐶𝑁)6 ]. Результати показали, що процес передачі електронів контролював електрохімічну поведінку.Item Effect of Annealing on the Physical Properties of Chemically Synthesized Nanocrystalline SnO2 Thin Films(Sumy State University, 2024) Tayade, S.S.; Bhoye, L.N.; Sali, K.R.; Patil, G.E.; Shinde, M.S.; Gosavi, S.R.У цій роботі досліджується вплив відпалу на фізичні властивості хімічно синтезованих нанокристалічних тонких плівок SnO2, нанесених на скляну підкладку при кімнатній температурі. Тонкі плівки SnO2 відпалювали протягом 2 год в середовищі кисню при різних температурах відпалу. За допомогою методу рентгенівського мікроаналізу було виявлено, що осаджена плівка SnO2 і плівки, відпалені при 300 ˚C і 400 ˚C, демонструють аморфну природу, тоді як плівки SnO2, відпалені при 500 ˚C, демонструють орторомбічну кристалічну структуру. Результати СЕМ показують, що морфологія тонких плівок SnO2 визначається температурою відпалу. Оптична ширина забороненої зони отриманих нанокристалічних тонких плівок SnO2 знаходилася в діапазоні від 3,28 еВ до 2,79 еВ залежно від температури відпалу. У результаті аналізу можна сказати, що фізичні властивості тонких плівок SnO2 можна модифікувати термічним відпалом.Item Correlation Between the Structural, Morphological and Optical Characteristics of ZnO Thin Films Prepared by Thermal Evaporation(Sumy State University, 2023) Darenfad, W.; Guermat, N.; Mirouh, K.У цьому дослідженні використовували термічне випаровування для осадження тонких плівок оксиду цинку (ZnO). Потім плівки піддавали відпалу при різних температурах від 350 °C до 500 °C з фіксованим часом відпалу 2,5 години. Товщина плівки була постійною на рівні 300 нм. Морфологічні, оптичні властивості та структурні зміни плівок ZnO досліджували за допомогою методів скануючої електронної мікроскопії (SEM), рентгенівської дифракції (XRD) та спектроскопії у видимому ультрафіолетовому діапазоні (VIS-UV). Картина XRD підтвердила, що плівки ZnO мають гексагональну кристалічну структуру вюрциту. Значення повної ширини на половині максимуму (FWHM) дифракційних піків зменшувалися зі збільшенням температури відпалу, що вказує на кращу кристалічність тонких плівок при вищих температурах. Зображення SEM показують, що розмір зерна тонких плівок має тенденцію до збільшення зі збільшенням температури відпалу. Кути контакту зразків були значно збільшені, а змочуваність поверхні шарів змінилася з гідрофільної на гідрофобну. Залежності VIS-UV показали, що плівки ZnO були прозорими у видимій області. Коефіцієнт оптичного пропускання дещо зростає зі збільшенням температури відпалу. Оптичний зазор (Eg) плівок зменшувався зі збільшенням температури відпалу. Розраховані значення енергії Урбаха показали, що дефекти в плівках ZnO зменшуються з температурою відпалу. Нарешті, було визначено кореляцію між структурними, морфологічними, змочуваними та оптичними властивостями зразків. Спостерігалося, що оптична заборонена зона корелює пропорційно з розміром кристаліту та обернено з енергією Урбаха як функцією температури відпалу.Item Chemical Deposition of Multilayer HgS Films(Sumy State University, 2023) Sozanskyi, M.A.; Siryk, K.M.; Shapoval, P.Yo.; Huminilovych, R.R.; Stadnik, V.E.; Laruk, M.M.1-5-шарові плівки сульфіду ртуті (HgS) отримано на скляних підкладках методом хімічного осадження. Для приготування робочих розчинів використовували водні розчини меркурій(ІІ) нітрату, тіосечовини та тринатрій цитрату. Розглянуто теоретичні граничні умови утворення нерозчинних у воді сульфіду ртуті та оксиду ртуті в системі ртуть-тіосечовина-цитрат. Досліджено фазовий склад, морфологію поверхні та оптичні властивості 1-5-шарових плівок HgS. За даними рентгеноструктурного аналізу, зразки плівки осаджених 1-5 шарів були однофазними і складалися із сполуки HgS у тригональній (кіноварній) модифікації. Розраховано розміри кристалітів 1-5-шарових плівок HgS, які знаходяться в межах 11,0-33,3 нм відповідно. Поверхня плівок була суцільною і однорідною та мала невелику кількість дрібних частинок осаду, які дещо збільшувалися з кожним новим шаром HgS. Спектри оптичного пропускання отриманих багатошарових плівок виміряно в області довжин хвиль від 340 до 900 нм. Пропускання плівок HgS зростає зі збільшенням довжини хвилі з перегинами або більш різкими підйомами в області 350-500 нм, що характерно для плівок напівпровідникових сполук. Крім того, спектральні криві зміщуються вниз із збільшенням кількості шарів, оскільки зразки багатошарової плівки HgS пропускають менше світла з кожним новим шаром HgS. Визначено значення оптичної забороненої зони 1-5-шарових плівок HgS. Ширина забороненої зони зменшується від 2,86 еВ (1- шарова плівка HgS) до 1,78 еВ (5-шарова плівка HgS).