Журнал нано- та електронної фізики (Journal of nano- and electronic physics)
Permanent URI for this collectionhttps://devessuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/197
Browse
22 results
Search Results
Item Percolation Behavior of Electrical Conductivity of Polylactic Acid-Based Nanocomposites(Sumy State University, 2025) Lysenkov, Е.А.У даній роботі досліджено електропровідні властивості полімерних нанокомпозитів на основі матриці полімолочної кислоти з додаванням вуглецевих нанотрубок (ВНТ) за допомогою методу імпедансної спектроскопії. Такий підхід дозволив проаналізувати частотні залежності електропровідності та виявити особливості перколяційної поведінки досліджуваних систем. Встановлено, що електропровідність композитів демонструє типовий характер змінного струму: збереження постійного значення на низьких частотах з подальшим зростанням при досягненні критичної частоти, що свідчить про зміну механізму переносу заряду. Дослідження впливу концентрації ВНТ на електричні характеристики композитів показало наявність чітко вираженого порогу перколяції, який відповідає формуванню безперервної сітки з провідних частинок усередині полімерної матриці. Отримані дані дозволили кількісно описати цей перехід за допомогою моделей теорії критичної перколяційної. Було встановлено, що навіть при малих концентраціях ВНТ (~ 0,5 %) відбувається різке зростання провідності, що свідчить про ефективність диспергування нанотрубок у полімері. Особливу увагу приділено моделюванню частотної залежності провідності з використанням закону Йоншера, що дозволило встановити зміну характеру взаємодії між носіями заряду та середовищем у процесі зростання концентрації ВНТ. Аналіз параметра n продемонстрував наявність аномальних значень, що не пояснюються класичними моделями провідності, і вказують на складні процеси переносу заряду, пов’язані з утворенням фракталоподібної топології або проявами аномальної дифузії. Отримані результати узгоджуються з сучасними теоретичними уявленнями про електропровідність у складних невпорядкованих системах. Проведене дослідження сприяє глибшому розумінню механізмів електропровідності в нанокомпозитах типу полімер-ВНТ, що має велике значення для подальшої розробки композитних матеріалів з регульованими електрофізичними властивостями, оптимізованих під конкретні функціональні застосування.Item Study of Electrical Conductivity and Raman Spectra of CdSe Nanoparticles Irradiated by CO2 Laser(Sumy State University, 2025) Najim, S.A.; Muhammed, K.M.На наночастинках CdSe досліджено вплив різного часу (0, 60, 90, 120 і 180 с) опромінення СО2-лазером з довжиною хвилі (10,6 мкм) на питомий електроопір, провідність, холлівську рухливість, концентрацію носіїв електронів і коефіцієнт Холла. Питомий опір спостерігався в порядку 104 Ом·см, який він збільшувався зі збільшенням випромінювання лазера, навпаки, провідність для опроміненого CdSe була зменшена. Значення концентрації носіїв електронів і рухливості заряду зменшено збільшенням випромінювання лазера до 180 с. Коефіцієнт Холла зразків CdSe має n-тип провідності. Вимірювання спектрів комбінаційного розсіювання показало, що смуги стали більш різкими з асиметрією близько 209 і 410 см – 1 для опромінених наночастинок CdSe. Висока інтенсивність при різному часі випромінювання навколо частоти 209 см – 1 і поява іншої смуги близько 255 см – 1 у разі опромінення CdSe при 180 с.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 Electrical and Mechanical Properties of Epoxy Composites Filled with Carbon and Co3O4 Nanoparticles(Sumy State University, 2024) Len, T.A.; Vovchenko, V.V.; Matzui, L.Yu.; Turkov, O.V.; Zhuravkov, A.V.Проведено дослідження зразків багатокомпонентних епоксидних композитів (КМ), вивчено структуру, морфологію наповнювачів та їх розподіл в епоксидній матриці, особливості процесу модифікації електропровідного кластера та зміни міжфазної поляризації за рахунок інтеграції. нановуглецевих (графітові нанопластини ВНП, вуглецеві нанотрубки УНТ) та неорганічних (Fe, Co3O4) супердисперсних наповнювачів визначено вплив складу, морфології та концентрації комбінованих наповнювачів на електродинамічні характеристики композитів та механізми електротранспорту в КМ. . Як показали дослідження фазового складу магнітних порошків методом рентгенівської дифракції, нанопорошок оксиду кобальту складається з чистої фази Co3O4, а карбонільного заліза – з чистого α-Fe. Експериментальні дослідження електроопору проводилися на постійному струмі в інтервалі температур 77- 293 К. Як показали дослідження, електропровідність ВМ має перколяційний характер, тобто різко зростає при певній концентрації Сcr або об’єм ϕc) нановуглецевого наповнювача. Додавання неорганічних наповнювачів разом із нановуглецевими наповнювачами призводить до зміни характеру перколяційних кривих. Зміни електропровідності трифазних ВМ суттєво залежать від розміру та морфології нановуглецевих частинок. Додавання нановуглецевого наповнювача ВНЧ разом із неорганічними магнітними частинками Co3O4 або Fe призводило до зниження порогу перколяції та підвищення електропровідності ВМ за вмісту ВНЧ понад 3 мас. %. При додаванні частинок Co3O4 разом з ВНТ до епоксидної матриці відбуваються значні зміни електропровідності при вмісті УНТ 1-5 мас. % не спостерігалося. Характер температурної залежності електроопору різний в залежності від виду та вмісту двокомпонентного наповнювача в КМ. Для епоксидних КМ з високим електричним опором спостерігається значне зниження електричного опору при нагріванні від 77 до 293 К. Встановлено, що додавання 2-5 мас. % наночастинок графіту разом з наночастинками Co3O4 знижує ефективний модуль Юнга та міцність на стиск трифазних композитів порівняно з Co3O4/епоксидною смолою. 5CNT/Co3O4/epoxy CM показав мінімальне значення модуля Юнга (520 МПа) та покращені гнучкі властивості порівняно з композитами з наповнювачем GNP/Co3O4. Значне зменшення електроопору (на 2 порядки) при одновісному стисненні виявлено для 3GNP/ Co3O4/епоксидного ВМ із вмістом нанокарбону, близьким до порогу перколяції. Досить менше оборотне зниження електричного опору (не більше 30 % відносно початкового значення) спостерігалося для 5 %GNP/Co3O4/епоксидного композиту.Item Synthesis by Organic Solar Cells SnO2 Thin Films for Gas Sensing(Sumy State University, 2024) Aoun, Y.; Benramache, S.; Maaoui, B.; Sbaihi, A.У роботі тонкі плівки SnO2 були синтезовані на скляній підкладці пневматичним методом розпилення з 0,1 М з використанням дегідрату хлориду олова при 450 °C органічними сонячними елементами. Досліджено вплив швидкості осадження (5, 10 і 15 мл) на структурні, оптичні та електричні властивості SnO2. Було виявлено, що розроблені тонкі плівки SnO2 мають полікристалічну структуру з максимальним розміром кристалітів 35,3 нм на 10 мл. Коефіцієнт пропускання тонких плівок SnO2 зменшувався і збільшувався зі збільшенням швидкості SnO2 у видимій області і становив близько 60%, оптична енергія забороненої зони збільшувалася зі збільшенням швидкості SnO2 від 3,2 еВ для 5 мл до 3,6 еВ для 15 мл. Електропровідність була збільшена з 0,01 (Ω∙см) – 1 для 05 мл SnO2 до 0,06 (Ω∙см) для 15 мл SnO2. Підготовлена тонка плівка SnO2 може бути використана для датчиків газу.Item p-SnS/n-InSe Heterostructures Fabricated by the Spray-Pyrolysis Method(Sumy State University, 2023) Tkachuk, I.G.; Orletskii, I.G.; Kovalyuk, Z.D.; Ivanov, V.I.; Zaslonkin, A.V.Дана робота присвячена виготовленню та дослідженню електричних та фотоелектричних характеристик анізотипних гетеропереходів p-SnS/n-InSe. Для нанесення тонких плівок SnS на кристалічні підкладки InSe використовувалась технологія низькотемпературного спрей-піролізу. На основі аналізу температурних залежностей прямих і зворотних гілок вольт-амперних характеристик досліджено динаміку зміни енергетичних параметрів гетеропереходу. Запропоновано теоретичні моделі, що описують поведінку прямих та зворотних гілок вольт-амперних характеристик. Визначено величину послідовного та шунтуючого опорів, а також їх вплив на вольт-амперні характеристики гетеропереходу. Оцінено величину контактної різниці потенціалу. Встановлено основні механізми протікання струму. Досліджена спектральна залежність квантової ефективності опроміненої зі сторони плівки SnS гетероструктури p-SnS/n-InSe в інтервалі енергій фотонів 1.2÷3.2 eV.Item Investigation of the Electronic and Optical Properties of Nanostructured Glasses and Composites(Sumy State University, 2023) William, P.; Jawale, M.A.; Pawar, A.B.; Korde, S.K.; Rakshe, D.S.; Deshpande, N.Завдяки технічним потребам в розвиненому суспільстві зростає потреба у створенні нових матеріалів і технологій. Наноматеріали є одними з нових матеріалів із унікальними оптичними та електричними характеристиками, що робить їх ідеальними для різноманітних застосувань. Тематика статті зосереджена на останніх розробках у візуальних та електричних характеристиках наноструктурованого (Ns) скла та композитів. Коротко розглянуто процес виготовлення наноструктурованих стекол. Аналіз оптичних елементів показує, що у стеклах Ns спостерігається як пряма, так і непряма заборонена зона, а ступінь наноструктурування зразків впливає на ширину забороненої зони. Порівняно з масовими аналогами, електричні характеристики наноструктурованого скла демонструють покращену електропровідність. Відповідно до опублікованих досліджень, наноструктурування збільшує розсіювання фононних меж, що знижує теплопровідність. При використанні таких матеріалів більше уваги слід приділяти тепловим і термоелектричним характеристикам, яким приділялося мало уваги в контексті наностекол. Дослідження особливостей і створення нових наностекол дозволить розробку технологій для різноманітних наукових і комерційних застосувань через їх структурний склад, розмір зерна, недоліки та інші фактори. Також відмітимо, що виробництво наноскла з добре керованою мікроструктурою вимагає високорозвинених економічних підходів.Item Electrical Conductivity of Composite Materials Based on n-InSe and Thermally Expanded Graphite(Sumy State University, 2023) Kaminskii, V.M.; Kovalyuk, Z.D.; Boledzyuk, V.B.; Savitskii, P.I.; Ivanov, V.I.; Tovarnitskii, M.V.Одержано композитні матеріали на основі напівпровідникового порошку InSe та терморозширеного графіту (ТРГ). Концентрація ТРГ змінювалась від 4 мас. % до 20 мас. %, вихідні матеріали пресувались у шайби за допомогою гідравлічного пресу. Досліджено перколяційний характер електропровідності таких композитних матеріалів. Оскільки електропровідність порошку InSe майже на 9 порядків менша від електропровідності ТРГ, то ТРГ можна вважати провідною фазою в даному композиті. Проведено виміри залежності електропровідності від вмісту ТРГ та температури. З графічної залежності електропровідності від вмісту ТРГ оцінено значення порогу перколяції. При дослідження електропровідності композитних матеріалів потрібно враховувати, що струм протікає як всередині окремих кристалітів так і через інтерфейс між ними. Запропоновано теоретичну модель, яка описує отримані експериментальні результати температурних залежностей електропровідності. На основі аналізу температурних залежностей електропровідності зроблено висновки про домінуючий механізм протікання струму.Item Film Thickness Effect on Properties of Co-ZnO Thin Films Prepared by Sol-Gel Method(Sumy State University, 2022) Medjaldi, M.; Dadda, N.; Khantoul, A.R.; Ameur, I.; Kassaa, A.; Boumaiza, A.; Boudine, B.; Sebais, M.Тонкі плівки ZnO, леговані 1 мас. % Co (CZO) різної товщини (3, 5 і 7 шарів, що відповідають товщині 403, 545 і 725 нм) наносяться золь-гель методом на скляні підкладки технікою нанесення покриттів зануренням. Дегідрат ацетату цинку, ацетат кобальту, 2-метоксиетанол і етаноламін використовуються відповідно як первинні матеріали, розчинник і стабілізатор. Термічно відпалені плівки охарактеризовано для вивчення структури, морфології поверхні, електричних та оптичних властивостей. Дифракція рентгенівських променів (XRD) показує, що ці плівки мають полікристалічну гексагональну структуру (структура вюрциту з просторовою групою P63mc), володіють напругою стиску та мають переважну орієнтацію вздовж площини (002). Відзначимо, що при збільшенні товщини розмір частинок зменшується. Морфологію поверхні отриманих тонких плівок CZO досліджують за допомогою атомно-силової мікроскопії (АFМ). Вона виявляє появу однорідної стовпчастої структури та показує, що розмір частинок і середньоквадратична шорсткість CZO збільшуються зі збільшенням товщини. УФ-видима спектроскопія показує (у видимій області) пропускання від 75 до 86 % для всіх плівок, сильне поглинання (в УФ-області) і зменшення оптичної забороненої зони. Крім того, товщина впливає на ближній край смуги (NBE) і видиме випромінювання, що виявляється фотолюмінесценцією. Електропровідність зразка з довжиною хвилі 725 нм становить 4,43 (Ом∙см) – 1.Item Photosensitive CuFeO2/n-InSe Heterojunctions(Sumy State University, 2022) Tkachuk, I.G.; Orletskii, I.G.; Ivanov, V.I.; Zaslonkin, A.V.; Kovalyuk, Z.D.Методом низькотемпературного спрей-піролізу виготовлено фоточутливі анізотипні гетеропереходів CuFeO2/n-InSe. На нагріту до 623 K підкладку InSe розпилювався водний розчин солей двохлористої міді CuCl2∙2H2O і трихлористого заліза FeCl3∙6H2O. В результаті отримувались плівки CuFeO2 р-типу із товщиною ~ 0,3 мкм та шириною забороненої зони 2,6 еВ. Контакти формувалися з використанням струмопровідної пасти на основі срібла. Проведено дослідження ВАХ при температурах від 295 до 336 K. Показано, що температурна залежність висоти потенціального бар'єру є лінійною. На основі аналізу температурних залежностей прямих та обернених ВАХ встановлено динаміку зміни енергетичних параметрів та з'ясовано роль енергетичних станів на межі гетеропереходу у формуванні контактної різниці потенціалів. Проведено апроксимацію ВАХ в рамках моделі, що враховує вплив послідовного та шунтуючого опорів. Знайдено значення діодного коефіцієнту, послідовного та шунтуючого опорів гетеропереходу. Визначено механізми формування прямого та зворотного струмів через енергетичний бар'єр CuFeO2/n-InSe. Досліджено спектральну залежність квантової ефективності опроміненої з боку CuFeO2 гетероструктури в діапазоні енергій фотонів від 1,2 до 3,2 еВ. Проаналізовано вплив поглинання світла в матеріалах гетероструктури на її загальну фоточутливість. Отримані результати підтверджують перспективність гетероструктур CuFeO2/n-InSe для фотоелектроніки.
- «
- 1 (current)
- 2
- 3
- »