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 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 Microwave Properties of GNP-Polymer Composites with a Segregated Conductive Network(Sumy State University, 2022) Syvolozhskyi, O.A.; Lazarenko, O.A.; Matzui, L.Yu.; Vovchenko, L.L.; Oliynyk, V.V.; Zagorodnii, V.V.; Mamunia, Y.P.У роботі представлені результати дослідження електродинамічних і екрануючих характеристик в діапазоні 40-60 ГГц полімерних композитів з графітовими нанопластинками і двома різними типами полімеру. Як полімерну матрицю використовували надвисокомолекулярний поліетилен та поліамід Нейлон 12. Встановлено, що однорідність гранулометричного складу полімеру в композиті сильно впливає на величину перколяційного порогу електропровідності композитів, а саме: чим менша дисперсія розмірів частинок, тим нижчий поріг перколяції. Залежності діелектричної проникності від концентрації наповнювача досліджуваних композитів не мають перколяційної поведінки і майже не залежать від частоти ЕМВ та радіуса полімерних глобул. При цьому однорідність гранулометричного складу позитивно впливає на збільшення поглинання електромагнітних хвиль у матеріалі, що підтверджується більш високими характеристиками поглинання у композитів на основі нейлону порівняно з композитами з поліетиленом.Item Electric Properties of MCM-41 Nanohybrid Encapsulate(Sumy State University, 2020) Ivashchyshyn, F.; Calus, D.; Pidluzhna, A.; Chabecki, P.Імовірно, протягом останнього десятиріччя особливо, найбільш популярною сполукою для синтезу комплексних гібридних структур є молекулярна силікатна матриця МСМ-41. Багато різноманітних класів сполук було отримано на її основі. Самарій є добре відомим металом завдяки своїм магнітним властивостям, та його солі широко використовуються в лабораторіях для синтезу нових сполук. Саме завдяки згаданим властивостям в даній роботі вирішено впровадити самарій-вмісну сполуку в матрицю МСМ-41 та дослідити електричні властивості отриманого гібридного комплексу з точки зору його застосування в магнітному та оптичних полях. Впровадження самарій хлориду SmCl3 в матрицю МСМ-41 було успішно реалізовано з використанням методу інкапсулювання. Електричні властивості одержаного наногібридного інкапсуляту досліджено методом імпедансної спектроскопії та встановлено характер частотної дисперсії імпедансу, визначено тангенс кута втрат та діелектричну проникність MCM-41 в темряві, при освітленні та прикладеному ззовні магнітному полі. В синтезованій субстанції було досліджено термогальванічний ефект та проаналізовано його механізми. Зафіксована магнето- та фотоіндукована від’ємна ємність відкриває можливість застосування одержаної сполуки в безгіраторних нанолініях затримки з оптично та магнітно керованими параметрами.Item Properties and Application of Nanoporous Silica Filled with Polyaniline and Iodine(Sumy State University, 2019) Popławski, T.; Pidluzhna, A.; Ivashchyshyn, F.; Chabecki, P.; Shvets, R.Властивості речовин в нанометровому масштабі та поєднаних в складні ієрархічні структури значно відрізняються між собою і завдяки цьому стали предметом зацікавленості науковців протягом останнього десятиліття. Найбільш перспективні матеріали було отримано на основі МСМ-41 матриць, і клас МСМ-41, виповнений органічними сполуками, є одним із таких. Тому в роботі було синтезовано молекулярно-граткову нанопористу регулярну структуру на основі силікатної матриці МСМ-41, виповненої поліаніліном (PAN) та поліаніліном легованим йодом. Вперше було досліджено електричні властивості синтезованих сполук. Гібридну структуру одержано з використанням методу інкапсулювання та методики радикально-окислювальної "in-situ" полімеризації. Імпедансні характеристики одержаних пористих силікатних матриць виповнених PAN та PAN, легованим йодом, було досліджено в рамках цієї роботи. В результаті проведених досліджень було виявилено явище фотоіндукованої негативної ємності в наногібриді МСМ-41. Легування йодом гостьового компоненту призводить до появи гігантського магнето- та фоторезистивного ефектів. Характер змін частотної дисперсії імпедансу, тенгенса кута втрат та діелектричної проникливості за умов освітлення та в магнітному полі було встановлено. Дані дослідження термостимульованої деполяризації показують зміни в домішковому спектрі, спричинені різним вмістом гостьового компоненту в матриці МСМ-41. Встановлено параметри, при яких синтезовані наногібриди стають перспективними для застосування в квантових акумуляторах електричної енергії та ємнісно чутливих головок для зчитування інофрмації з магнітних носіїв.Item Interface Interaction as a Factor of Dielectric Properties of Epoxy-based Composites with Graphite Nanoplatelets(Sumy State University, 2019) Yakovenko, O.S.; Matzui, L.Yu.; Perets, Yu.S.; Vovchenko, L.L.; Klepko, V.V.; Lobko, Ye.V.Робота присвячена дослідженню фізичних властивостей композитних матеріалів графітові нанопластинки / епоксидна смола із зміненим рівнем міжфазної взаємодії за рахунок попереднього опромінення наповнювача ультрафіолетом. З’ясовано вплив міжфазної взаємодії на границі наповнювач / матриця в полімер-вуглецевих композитних матеріалах на їх електродинамічні властивості, що є основою розробки композитних матеріалів із регульованим набором фізичних властивостей. Аналіз в рамках моделі, що враховує об’ємну частку міжфазної області, показав, що підвищення діелектричної проникності в композитах, де в ролі наповнювача було використано опромінені ультрафіолетом графітові нанопластинки, відбувається за рахунок збільшення діелектричної проникності міжфазного шару, що пов’язано із зміною хімічного складу поверхні графітових нанопластинок.Item Вплив умов нанесення тонких полімерних плівок в вакуумі на їх діелектричні властивості(Сумський державний університет, 2018) Задорожний, В.Г.; Сергєєва, О.Є.У роботі описується вплив умов проведення вторинної полімеризації на діелектричні властивості тонких полімерних плівок (е' і tgб), отриманих розкладанням і конденсацією полімерів в вакуумі. Розкладання полімеру проводилося електронним променем. Змінними параметрами при ініціюванні вторинної полімеризації були потужність електронного променя, що опромінює підкладку, температура конденсації (підкладки), густина струму електронів, які бомбардують підкладку і їх енергія, а також напруга ВЧ розряду при газорозрядному нанесенні плівок. Найкращі параметри опромінення лежать в певному інтервалі, а саме: Е = 200-400 еВ; j = 0,2-0,3 мА/см2. Як показують результати дослідження структури виготовлених плівок, саме в цьому інтервалі енергій електронів в плівках міститься мінімальна кількість вільних радикалів і ненасичених зв'язків. А саме вони і є центрами асиметрії і погіршують діелектричні втрати в плівках, особливо на високих частотах.Item Electrical Physical Properties of Nanostructured Ferroelectrics in Pulsed Power Electric Fields(Sumy State University, 2018) Rezinkina, M.M.; Rezinkin, O.L.; Mygushchenko, R.P.Experimental studies of the electrical physical properties of nanostructured ferroelectrics based on barium- strontium titanate in pulsed power electric fields are described. A setup for carrying out such studies, providing application of voltage impulses with sub-microsecond front durations and amplitudes up to 20 kV to samples of ferroelectric ceramics has been elaborated. This setup enables maintenance of the assigned temperature of samples in the range from room temperature to 70 °C. It follows from carried investigations that nanostructured samples made by sintering of fine-grained barium -strontium titanates doped with zirconium powders having grain sizes order of tens of nanometers show bigger values of dielectric permittivity nonlinearity degree at impulse polarization than those made of powders with most of particle sizes greater than microns.