Журнал нано- та електронної фізики (Journal of nano- and electronic physics)
Permanent URI for this collectionhttps://devessuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/197
Browse
8 results
Search Results
Item On Increasing the Sensitivity of a Resonator Probe with Axial Symmetry in Local Microwave Diagnostics of Nanoscale Objects(Sumy State University, 2025) Shcherban, I.M.; Gritsunov, A.V.У статті розглядаються перспективи розширення діапазону чутливості локальних мікрохвильових сенсорів (резонаторних зондів, РЗ) з осьовою симетрією в діагностиці малорозмірних об'єктів, включаючи об'єкти мікро- та наноелектроніки. Усі розглянуті методи підвищення чутливості РЗ з коаксіальною вимірювальною апертурою (РЗКВА) базуються на зміні коефіцієнта включення аналізованого об'єкта в електромагнітне поле резонатора. Особлива увага приділяється підвищенню чутливості зондів з субмікронним розміром кінчика для дослідження об'єктів з роздільною здатністю порядку нанометрів. Представлено моделі РЗ з різними конструкціями області апертури. Представлено результати дослідження впливу як запам'ятовуючої, так і апертурної частин РЗ на сигнали вимірювальної інформації в різних конструкціях зондів. Показано, що досяжна чутливість у зондах безпосередньо пов'язана з об'ємом запам'ятовуючої частини, що зумовлено зміною ненавантаженої добротності резонатора. Представлено результати дослідження малорозмірного РЗКВА. Обговорюються перспективи їх використання для діагностики об'єктів з низькими діелектричними втратами. Наведено кількісні дані, що характеризують роботу датчика на основі резонатора з настроюваною чутливістю, яка забезпечується зміщенням кінчика зонда відносно апертури. Детально досліджено різні режими роботи такого датчика. Отримані результати вказують на наявність високих втрат у цій конструкції при діагностиці твердих об'єктів з низькими значеннями діелектричних параметрів ɛ та tgδ. Також представлені дуже цікаві результати дослідження використання датчика з настроюваною чутливістю для діагностики рідких або сипучих об'єктів з низькими діелектричними параметрами ɛ та tgδ.Item Translational Twins and Extraordinary Classification of Divalent Nitrates(Sumy State University, 2025) Kolomoets, A.G.; Shkola, O.V.; Lisina, L.O.; Kuznetsova, O.Ya.Розглянуті симетрійні аспекти фазових переходів Pm3 → Pa3 та Pm3 → P213 в нітратах стронцію, барію та свинцю. Відмічено, що фазовий перехід Pm3 → Pa3 характерний для кристалічного класу, який має назву «нефероїки». Наведено характерні особливості нефероїків. Показано, що нітрати двовалентних елементів мають такі особливості. Фазовий перехід Pm3 → P213 класифіковано, як фазовий перехід, характерний для фероїків другого порядку. Таким чином, зроблений висновок про те, що нітрати двовалентних елементів є нефероїками та фероїками другого порядку одночасно. Було повідомлено, що згідно з класифікацією фероїків вищих порядків, у фазі P213 нітратів двовалентних елементів має спостерігатися п’єзоелектричний ефект, однак нам не вдалося його виявити. Було зроблене припущення, що в фазі P213 п’єзоелектричні заряди локалізовані на стінках трансляційних доменів, де вони можуть бути нейтралізовані. Такі домени (двійники) виникають як результат фазового переходу Pm3 → Pa3. Вони були візуалізовані за допомогою хімічного травлення. Були досліджені температурні залежності діелектричної проникності в області високих температур. Виявлені малі аномалії діелектричної проникності для всіх трьох сполук в околиці фазового переходу Pm3 → Pa3. Відмічено, що такі аномалії є однією з ознак трансляційного фазового переходу.Item Structure, Morphology, and Multiferroic Properties of Bi0.2La0.8 – xAlxFeO3 (x = 0.2, 0.4, 0.6 & 0.8) Nanoparticles(Sumy State University, 2025) Perugu, S.; Kiran, G.B.; Bbau, T.A.; Raghavaiah, B.V.У даній дослідницькій роботі наночастинки Bi0.2La0.8 – xAlxFeO3 (x = 0.2, 0.4, 0.6 & 0.8) (BLAFO) були отримані за допомогою гідротермальної техніки. На рентгенівських дифрактограмах спостерігались тригональні фази та вторинні фази, пов'язані з наявністю титанату алюмінію і рутила. Зображення FESEM і HRTEM показали утворення нанострижневих структур внаслідок процесу зародження. Діелектричні властивості виражають поляризацію просторового заряду та релаксації типу Дебая на частотно-залежних графіках діелектричної проникності. Подібним чином, графіки залежності діелектрика від частоти показали численні релаксації. Криві магнітного гістерезису вказують на тенденцію до зменшення намагніченості та магнітного моменту. На залежностях LAS наведена намагніченість насичення. Сегнетоелектричні петлі гістерезису для всіх зразків мають форму «банана».Item Electrical and Electrodynamic Properties of Polymer Composites with Nanocarbon Filler(Sumy State University, 2024) Ovsiienko, I.V.; Vovchenko, L.L.; Matzui, L.Yu.; Len, T.A.; Shut, M.I.; Sichkar, T.G.; Shut, M.M.У статті наведено результати дослідження електричних та електродинамічних властивостей полімерних композитів на основі поліхлортрифторетилену з різними нановуглецевими наповнювачами за теплового навантаження. В якості нановуглецевих наповнювачів використано терморозширений графіт, модифікований оксидом кремнію, і багатошарові вуглецеві нанотрубки. Модифікацію ТРГ кремнеземом проводили з колоїдного 20 % розчину гідрозолю (кремнієвої кислоти). Для досліджень методом термічного пресування отримано масивні полімерні композити на основі поліхлортрифторетилену з різним вмістом нановуглецевого наповнювача. Досліджено діелектричну проникність при кімнатній температурі за допомогою ультрависокочастотного інтерферометра на частоті v = 10 ГГц. Температурну залежність електропровідності σ(Т) вимірювали дво- та чотиризондовим методами на постійному та змінному струмі в інтервалі температур (293-425) К. Температурну залежність електродинамічних параметрів досліджували за допомогою панорамних вимірювачів стояння. коефіцієнт хвиль і ослаблення електромагнітного випромінювання в інтервалі температур (293-373) К. Показано, що використання в якості наповнювачів терморозширеного графіту, модифікованого вуглецевими нанотрубками SiO2, дозволяє отримати електропровідні полімерні композити з низьким порогом перколяції ~ 0,955 % мас. При концентраціях наповнювача, менших за поріг перколяції, основний внесок в електропровідність полімерного композиту вносить релаксаційна складова провідності, яка визначається процесами міжфазної поляризації на межі розділу полімер-наповнювач. При концентрації наповнювача в полімерному композиті трохи вище межі перколяції відбувається збільшення внеску прямої електропровідності за рахунок прямих контактів і контактів через тонкі шари полімеру між частинками наповнювача. Виявлено, що нагрівання полімерних композитів до 373 К призводить до незначного поліпшення характеристик екранування в основному за рахунок збільшення коефіцієнта поглинання електромагнітного випромінювання. Зміни ефективної діелектричної проникності полімерних композитів в інтервалі температур (293-373) К не впливають суттєво на екрануючі характеристики досліджуваних полімерних композитів.Item Thermal Conductivity and Dielectric Studies of Graphene Quantum Dots for Heat Transfer and Electrical Applications(Sumy State University, 2024) Kumar, B.; Kumar, P.; Mahapatra, S.P.Синтез графенових квантових точок (GQDs) був встановлений двоетапним методом з графітового порошку за допомогою гідротермального реактора. У цьому дослідженні досліджується експериментальний аналіз теплопровідності нанофлюїдів GQD на водній основі як середовища теплопередачі нового покоління. Теплопровідність нанофлюїдів GQD на водній основі вимірювалася при різних температурах (20–80 °C) і для різних масових часток (0–0,053 мас.%). При низьких концентраціях теплопровідність нанофлюїду GQD/вода значно збільшується порівняно з чистою водою. Підвищення теплопровідності досягає 77,64% для нанофлюїду, що містить 0,053 мас.% графенових квантових точок при 80°C, а об’ємна теплоємність нанофлюїду зменшується зі збільшенням масової частки GQD і збільшується з температурою. Таким чином, теплопередача нанорідини на основі GQD показує кращу продуктивність, ніж базова рідина, і вплив масової частки у воді було виявлено при різних температурах. Крім того, також були вивчені діелектричні властивості синтезованих гранул GQD як функція частоти в діапазоні 0,01 – 105 Гц. Діелектрична проникність зменшується з частотою через обертання диполя та орієнтацію заряду, а електрична провідність зростає з частотою через високу провідність GQD.Item Performance Evaluation of PCM and Glycerine Compositions for Thermal Energy Storage(Sumy State University, 2024) Machahary, T.; Goyari, S.; Kondareddy, R.; Nayak, P.K.; Basumatary, B.Ця поточна робота представляє експериментальне підтвердження для покращення продуктивності систем накопичення сонячної тепла в сонячних теплових системах у періодичні, коливальні періоди та періоди відсутності сонячного світла. У цьому дослідженні досліджується підвищення продуктивності PCM, змішаної композиції парафінового воску/гліцерину у співвідношенні 75/25, 50/50 та 25/75 (вага в г), парафінового воску/оксиду заліза та парафінового воску/оксиду міді в різних концентрації (х = 0,05, 0,1, 0,5) становили готують методом сухого подрібнення та змішування в розплаві. Під час експериментальних результатів показано більш високе накопичення тепла при співвідношенні парафін/гліцерин 75/25 у накопичувачі теплової енергії. Крім того, теплопровідність була додатково покращена, коли алюмінієві ребристі смуги були занурені в суміші композицій. У дослідженнях діелектричної проникності чистого парафіну порівнюють парафіновий віск/оксид заліза та парафіновий віск/оксид міді. Результат показує, що теплопровідність покращилася зі збільшенням концентрації оксиду заліза та оксиду міді, тобто парафінового воску/оксиду заліза (5/0,5) та парафінового воску/оксиду міді (5/0,5) порівняно з вихідною сполукою (парафіном). віск). Крім того, було визначено вміст вологи в досліджуваних зразках, який показав 0,85% (чистий парафін), 7,5% (парафін/гліцерин), 4,509% (парафін/оксид заліза) та 0,927% (парафін/оксид міді).Item A Miniaturized Metamaterial Resonator-based Microwave Biosensor with High Quality Factor for Solid Materials Characterization(Sumy State University, 2024) Serhane, A.; Berka, M.; Islam, T.; Das, S.; Kumar, M.L.; Mahdjoub, Z.Через свою якісну у значимість у багатьох галузях, особливо біомедичних, характеристика твердих матеріалів нещодавно привернула інтерес вчених. У цій статті представлено мікрохвильовий біосенсор мініатюрного розміру для визначення характеристик твердих матеріалів, який утворений двома ідентичними та періодичними метаматеріальними резонаторами з розділеним кільцем (SRR), що живляться мікросмужковою лінією, адаптованою до двох її кінців. Метод, запропонований для розробки нашого біосенсора, базується на використанні електромагнітних якостей кожного SRR, що представляє елементарну комірку загальної структури. Розмір SRR оптимізовано для електричних розмірів 0.251 𝜆0 × 0.2251 𝜆0 × 0.031𝜆0 , де λ0 – довжина хвилі вільного простору, розрахована на найнижчій робочій частоті 4,72 ГГц. Характеристика твердих матеріалів заснована на виявленні їх діелектричної проникності через прямий контакт із запропонованим біосенсором. Для нашого дослідження ми використовували чотири різні підкладки, щоб мати різну чутливість. Моделювання, проведене на загальній структурі (біосенсора та діелектричної підкладки) на основі чисельного симулятора HFSS, показало хороші характеристики чутливості нашого біосенсора. Низька повна ширина на половині максимуму (FWHM = 0,004), високий коефіцієнт якості (Q = 103,28) і висока добротність (FOM = 428,61). Ці функції можуть зробити наш біосенсор більш надійним для визначення твердих речовин.Item Assessing the Electrical and Thermal Characteristics of Prepared PVA-Ag NPs Composite(Sumy State University, 2024) Hussian, W.A.; Hatam, S.A.; Omar, M.H.У статті представлені розультати дослідження теплових та електричних характеристик полімерного матричного композиту на основі полівінілового спирту (ПВС), інтегрованого з нанорозмірними частинками срібла (Ag NPs). Композитні зразки PVA-Ag з наночастинками срібла були виготовлені в процесі лиття, включаючи різні вагові відсотки наносрібла 0%, 1%, 3% і 5%. Експериментальні результати показали, що зі збільшенням частоти прикладеного електричного поля діелектрична проникність композиту PVA-Ag NPs зменшується, а коефіцієнт дисипації збільшується, що вказує на зміну електричної поведінки. Крім того, спостерігається помітне збільшення електропровідності змінного струму. Примітно, що зі збільшенням концентрації наночастинок Ag діелектрична проникність композиту та коефіцієнт дисипації демонструють пропорційне зростання, що свідчить про взаємозв’язок між вмістом наночастинок срібла та вище описаними характеристиками.