ivdon3@bk.ru
Проведены исследования кристаллической структуры, зеренного строения и диэлектрических свойств высокотемпературного мультиферроика Bi1-хSmxFeO3 в широком концентрационном интервале x=0.00–0.50.
Ключевые слова: мультиферроики, кристаллическая структура, зеренное строение, диэлектрические свойства
Наночастицы Pt/C с различными размерами были исследованы методом рентгеновской дифракции и XANES спектроскопии. В качестве углеродного носителя использован Vulcan XC-72. Размеры наночастиц варьировались от 1.99 до 27.6 нм. Теоретический анализ экспериментального спектра наночастицы Pt/C с размером 1.99 нм показал уменьшение расстояний Pt-Pt на ~1 % по всему объему наночастицы по сравнению с расстояниями в металлической Pt.
Ключевые слова: XANES, наночастицы, нанокатализаторы, нанокомпозиты, композитные материалы
Настоящая работа посвящена исследованию локальной атомной и электронной структуры молекул диметацианоазобензола, осажденных на подложку Bi(111) до и после облучения рентгеновским и ультафиолетовым излучением с использованием теории функционала плотности (DFT) и теоретического анализа рентгеновских спектров поглощения (XANES). В результате расчетов получена структура молекул диметацианоазобензола (DMC) на подложке Bi (111), которая соотвествует минимуму полной энергии.
Ключевые слова: локальная атомная и электронная структура, рентгеновская спектроскопия поглощения, фотоиомеризация, теория функционала плотности
В работе впервые с использованием современных аналитических методов изучен фазовый и примесный состав катодных сплавов Pd-Ba, полученных по промышленной технологии. Установлено, что концентрация вредных примесей (C, Zn, Ba, Cu) в объектах исследования не превышает установленные к данным материалам нормы. Методами просвечивающей электронной микроскопии и рентгенофазового анализа подтверждена обнаруженная ранее двухфазность сплавов Pd-Ba, из которых одна фаза - интерметаллическое соединение (Pd5Ba), вторая – палладий (матрица), причем интерметаллид очень неравномерно распределен в матрице. В объекте исследования впервые обнаружена нежелательная фаза Pd2О. Установлено, что в сплавах Pd-Ba зерна Pd – крупные (порядка одного мкм), зерна фазы Pd5Ba – от нескольких сотен нм до одного мкм. Во всех зернах наблюдается высокая плотность хаотически расположенных дислокаций. Предложены технологические приемы для улучшения однородности сплава.
Ключевые слова: металлосплавные катоды, Pd-Ba, эмиссионные свойства, просвечивающая электронная микроскопия, рентгенофазовый анализ, примесный состав, коэффициент вторичной электронной эмиссии
01.04.07 - Физика конденсированного состояния , 05.12.07 - Антенны, СВЧ устройства и их технологии , 05.27.01 - Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника на квантовых эффектах
В работе впервые с использованием современных аналитических методов изучен фазовый и примесный состав катодных сплавов Pt-Ba, полученных по промышленной технологии. Установлено, что концентрация вредных примесей (C, Zn, Ba, Cu) в объектах исследования не превышает установленные к данным материалам нормы. Методами просвечивающей электронной микроскопии и рентгенофазового анализа подтверждена обнаруженная ранее двухфазность сплавов Pt-Ba, из которых одна фаза - интерметаллическое соединение (Pt5Ba), вторая – платина (матрица), причем интерметаллид очень неравномерно распределен в матрице. Установлено, что в сплавах Pt-Ba зерна Pt – мелкие (в несколько сотен нм), а зерна Pt5Ba – крупные (составляют несколько мкм) и более совершенные. Внутри зерен Pt5Ba имеются напряжения. Предложены технологические приемы для улучшения однородности сплава.
Ключевые слова: металлосплавные катоды, Pt-Ba, эмиссионные свойства, просвечивающая электронная микроскопия, рентгенофазовый анализ, примесный состав, коэффициент вторичной электронной эмиссии
01.04.07 - Физика конденсированного состояния , 05.12.07 - Антенны, СВЧ устройства и их технологии , 05.27.01 - Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника на квантовых эффектах
Взаимопроникающие полимерные сетки (ВПС) создают уникальную возможность регулирования микро-и нано-структуру и свойства композиционных материалов. Путем изменения условий формирования ВПС (в результате полимеризации и соотношения компонентов, температуры, давления, содержания катализатора, внесения наполнителя и (или) ионной группы) можно получить материал с заданными свойствами. Различные виды ВПС образуются на основе традиционных полимеров: полиуретанов, в том числе неизоционатных полиуретанов, эпоксидных смол и акрилатов; неорганические наполнители могут быть использованы в качестве кластер-систем. В статье обсуждаются основные методы синтеза ВПС, их основные особенности и свойства.
Ключевые слова: взаимопроникающие полимерные сетки (ВПС), сетчатые полимеры , классификация ВПС, свойства ВПС
01.04.07 - Физика конденсированного состояния , 01.04.15 - Физика и технология наноструктур, атомная и молекулярная физика
Статья посвящена обзору новейших достижений в области химии и технологии получения неизоцианатных полиуретанов (НИПУ), основанных на олигомерах, сордержащихциклокарбонатные группы. Результатом реакции циклокарбонатных- и аминогрупп являются β- гидроксид уретановые фрагменты , облдающие рядом специфических свойств. Особое внимание уделено гибридным полимерным композитам , содержащих эпоксидные и акриловые компаунды, в частности, основанные на возобновляемых исходных материалах. Рассмотрены также органические композиты, содержащие силаны. Статья содержит подробное описание последних работ выполненных авторами и их коллегами. Обсуждаются проблемы и перспективы применения НИПУ в качестве защитных покрытий, адгезивов и пен.
Ключевые слова: неизоционатные полиуретаны, циклокарбонатные группы гибридные полимеры
01.04.07 - Физика конденсированного состояния , 01.04.15 - Физика и технология наноструктур, атомная и молекулярная физика
В работе представлены результаты исследований одного из наиболее распространенных представителей минералов подкласса слоистых силикатов - монтмориллонита, входящего в состав природной дисперсии бентонита Миллеровского месторождения, методами теории функционала плотности (DFT). Экспериментально исследована гигроскопическая влажность моноионных форм слоистых силикатов смектитовой группы, как наиболее активной составляющей, определяющей в значительной степени свойства дисперсии в целом. Установлена корреляция значений гигроскопичности и теоретических значений межпакетных расстояний в исследованных минералах, полученных при расчете полных энергий с оптимизацией их кристаллической структуры.
Ключевые слова: слоистые силикаты, обменные катионы, теория функционала плотности, гигроскопичность, монтмориллонит
01.04.07 - Физика конденсированного состояния , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В работе представлены результаты теоретического исследования поведения молекул полярного апротонного растворителя диметилсульфоксида на базальных поверхностях и в межпакетном пространстве каолинита. Изучены спектральные и энергетические закономерности процесса образования химической связи в указанных случаях. Интеркаляция молекул ДМСО в межпакетное пространство каолинита приводит к смещению валентных колебаний Si-O в высокочастотную область и подавлению колебаний гидроксильных групп гиббситого слоя, что указывает на возникновение сильной водородной связи между молекулами полярного апротонного растворителя с гидроксильной и силоксановой поверхностями каолинита. Показано, что сорбция молекул ДМСО снижает поверхностную энергию каолинита обеспечивая его органофильность.
Ключевые слова: слоистые алюмосиликаты, диметилсульфоксид, теория функционала плотности, интеркаляция, гидроксильная поверхность, силоксановая поверхность, каолинит
01.04.07 - Физика конденсированного состояния , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Проведены исследования кристаллической структуры, зеренного строения и диэлектрических свойств высокотемпературного мультиферроика Bi1-х LaxFeO3 в широком концентрационном интервале x=0.00–0.50.
Ключевые слова: мультиферроики, кристаллическая структура, зеренное строение, диэлектрические свойства
Проведены исследования кристаллической структуры, зеренного строения и диэлектрических свойств высокотемпературного мультиферроика Bi1-хPrxFeO3 в широком концентрационном интервале x=0.00–0.50.
Ключевые слова: мультиферроики, кристаллическая структура, зеренное строение, диэлектрические свойства
В работе изложены результаты исследования сегнетопьезокерамики метаниобата лития (МНЛ), полученной твердофазным синтезом (ТФС), с последующим спеканием по обычной керамической технологии (ОКТ), в сравнении с данными, известными для горячепрессованных образцов. Показана перспективность метода ТФС+ОКТ, а также модифицирования МНЛ различными оксидами.
Ключевые слова: сегнетопьезокерамика, метаниобат лития, твердофазный синтез, обычная керамическая технология, электрофизические свойства, высокотемпературная техника
Золь-гель методом осуществлен синтез наночастиц TiO2. Определены оптимальные условия получения устойчивых гелей TiO2. Полученные образцы были исследованы методом ИК-спектроскопии. Исследования показали наличие физически и химически связанной воды в порошках TiO2, просушенных при 125 °С. Посредством индикаторного метода исследовано влияние pH среды на кислотно-основные свойства поверхности полученного TiO2.
Ключевые слова: наночастицы TiO2, золь-гель метод, кислотно-основные свойства, индикаторный метод, ИК-спектроскопия, pH среды
Исследование окружения иона меди Cu2+ в водных растворах было проведено методами рентгеновской спектроскопии поглощения. Были измерены спектры рентгеновского поглощения для различных концентраций водных растворов CuCl2. Была проведена отладка методики расчётов околопороговой тонкой структуры спектров рентгеновского поглощения за K-краем Cu в координированных комплексах иона Cu2+ методом конечных разностей для решения уравнения Шредингера. Проведены расчеты для различных электронных конфигураций иона меди Cu2+. Предложена модель локального окружения иона меди Cu2+ в водных растворах.
Ключевые слова: спектроскопия рентгеновского поглощения, ионы 3d металлов, водные растворы, локальное окружение, метод конченых разностей, координационные комплексы
01.04.07 - Физика конденсированного состояния , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В этой статье мы рассматривали возможности применения квазигомогенного приближение для описания свойств дисперсных систем. Мы использовали статистический полимерный метод на основе рассмотрения усредненных структур всех возможных макромолекул одинакового веса. Выведены уравнения, позволяющие оценить многие аддитивные параметры макромолекул и, содержащих их систем. Статистический полимерный метод позволяет моделировать разветвленные, сшитые макромолекулы и, содержащие их системы, находящиеся в состоянии равновесия или в неравновесном состоянии. Фрактальное рассмотрение статистического полимера позволяет моделировать различные виды случайного фрактала и других объектов, изучаемых методами фрактальной теории. Способ статистического полимера применим не только к полимерам, но также и к композитам, гелям, ассоциатам в полярных жидкостях и другим агрегативным системам. В данной работе было описано состояние коллоидных растворов оксида кремния с точки зрения статистической физики. Такой подход основан на идее, состоящей в том, что коллоидный раствор диоксида кремния - золь диоксида кремния, состоит из очень большого числа взаимодействующих друг с другом частиц, находящихся в непрерывном движении. Она посвящена изучению идеализированной системы сталкивающихся, но не взаимодействующих частиц золя. Был проведен анализ поведения золя кремнезема, с точки зрения распределения Максвелла-Больцмана и была рассчитана средняя длина свободного пробега коллоидных частиц. На основании этих данных было рассчитано, количество частиц, способных преодолеть потенциальный барьер при столкновении. Для моделирования кинетики золь-гель перехода, были рассмотрены различные подходы.
Ключевые слова: квазигомогенное приближение, дисперсные системы, статистический полимерный метод, образование сшивок, фрактальный метод, коллоидный раствор, кремнезоль, золь-гель переход, длина свободного пробега
В данной работе предпринята попытка количественно описать процесс диффузии атомов никеля в медную подложку, принимая в расчет ускоренную диффузию по границам зерен. Модельный эксперимент позволяет выработать рекомендации по выбору оптимальной толщины никелевого покрытия, обеспечивающей стабильную работу провода с заданными характеристиками
Ключевые слова: никелевое покрытие, оптимальная толщина, медный провод, ускоренная диффузия, коэффициент диффузии, диффузионное распределение атомов, граница зерен, моделирование, задача Фишера
01.04.07 - Физика конденсированного состояния , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В работе прослежено влияние изменения содержания щелочноземельных элементов на диэлектрические спектры твёрдых растворов на основе титаната свинца. Выделены две концентрационные области с резко отличающимся характером проявления дисперсионных явлений. Установлено, что по мере обогащения композиций вводимыми модификаторами происходит стабилизация их структуры с постепенным снижением температуры фазового перехода.
Ключевые слова: сегнетопьезокерамика, титанат свинца, щелочноземельные элементы, модификаторы, твердофазный синтез, диэлектрические спектры
Синтезированы и исследованы керамические материалы на основе твердых растворов La2-xSrxMO4, где M – Ni, Fe, Co, Cu, x = 0, 2 со слоистой структурой K2NiF4 (Раддлесдена-Поппера). Отмечено наличие корреляции диэлектрических свойств с нормированными длинами связей металл-кислород. Для никелатов показано существование атомов никеля в степени окисления 2+.
Ключевые слова: твердые растворы, колоссальная диэлектрическая проницаемость, удельное сопротивление, рентгеновская дифракция, диэлектрический спектр, спектр XANES, низкоомные полупроводники, энергия активации, искажения координационных полиэдров
Используя современные физико-химические методы исследования, такие как дифференциально-термический анализ, сканирующая электронная микроскопия, атомно-абсорбционная спектрометрия, изучен процесс восстановления диоксида титана гидридом кальция при различных температурах и стехиометрических соотношениях исходных компонентов реакционной среды. Установлено влияние условий проведения эксперимента на химический и гранулометрический состав синтезируемого продукта. Получена математическая зависимость качественного состава титанового порошка от максимальной температуры процесса восстановления и стехиометрического соотношения исходных компонентов. По результатам экспериментальных данных установлено, что увеличение диаметра зерна и снижение удельной поверхности синтезируемого порошка приводит к увеличению содержанию титана в пробе. Показано, что основной проблемой получения титановых порошков является их повышенная окисляемость, вызванная высокой удельной поверхностью
Ключевые слова: порошок титана, диоксид титана, гидрид кальция, шихта, процесс кальциегидридотермического восстановления
В работе впервые представлены экспериментальные данные по измерению ЭПС и импеданса покрытий из диоксида марганца, полученного из нитрата марганца с добавкой нитрата серебра методом термолиза. Проведенные анализы покрытий (рентгенофазовый анализ (РФА), сканирующая электронная микроскопия (СЭМ), рентгеноспектральный анализ (РСА)) из диоксида марганца с добавкой серебра показывают значительное уменьшение сопротивления покрытий.
Ключевые слова: нитрат марганца, нитрат серебра, диоксид марганца, легирование, сопротивление, термолиз
В этой статье мы рассматривали возможности применения квазигомогенного приближение для описания свойств дисперсных систем. Мы использовали статистический полимерный метод на основе рассмотрения усредненных структур всех возможных макромолекул одинакового веса. Выведены уравнения, позволяющие оценить многие аддитивные параметры макромолекул и, содержащих их систем. Статистический полимерный метод позволяет моделировать разветвленные, сшитые макромолекулы и, содержащие их системы, находящиеся в состоянии равновесия или в неравновесном состоянии. Фрактальное рассмотрение статистического полимера позволяет моделировать различные виды случайного фрактала и других объектов, изучаемых методами фрактальной теории. Способ статистического полимера применим не только к полимерам, но также и к композитам, гелям, ассоциатам в полярных жидкостях и другим агрегативным системам. В данной работе было описано состояние коллоидных растворов оксида кремния с точки зрения статистической физики. Такой подход основан на идее, состоящей в том, что коллоидный раствор диоксида кремния - золь диоксида кремния, состоит из очень большого числа взаимодействующих друг с другом частиц, находящихся в непрерывном движении. Она посвящена изучению идеализированной системы сталкивающихся, но не взаимодействующих частиц золя. Был проведен анализ поведения золя кремнезема, с точки зрения распределения Максвелла-Больцмана и была рассчитана средняя длина свободного пробега коллоидных частиц. На основании этих данных было рассчитано, количество частиц, способных преодолеть потенциальный барьер при столкновении. Для моделирования кинетики золь-гель перехода, были рассмотрены различные подходы.
Ключевые слова: квазигомогенное приближение, дисперсные системы, статистический полимерный метод, образование сшивок, фрактальный метод, коллоидный раствор, кремнезоль, золь-гель переход, длина свободного пробега
01.04.07 - Физика конденсированного состояния , 05.17.01 - Технология неорганических веществ
: В работе проведено исследование структуры магнитной жидкости на основе наночастиц Fe3O4 Магнитная жидкость на основе наночастиц Fe3O4 применяется в противоопухолевом лечении в качестве адресной доставки противоопухолевых препаратов, гипертермии, как контрастное средство, в хирургии в качестве барьера тока крови и др. Магнитная жидкость на основе наночастиц Fe3O4 была синтезирована методом химической конденсации высокодисперсного магнетита. Характеристики магнитной жидкости (степень окисления железа, размеры наночастиц, густота) исследовались с использованием спектроскопии рентгеновского поглощения. Изменение противоопухолевого эффекта магнитной жидкости связано с увеличением размеров частиц оксида железа (II, III) в магнитной жидкости, что оказывает существенное влияние на их проникающую способность.
Ключевые слова: магнитная жидкость, магнетит, наночастицы, Fe3O4, степень окисления, густота, противоопухолевая активность
В работе установлено влияние термодинамической предыстории (условий получения) и процессов, связанных с временны́м «старением» образцов на диэлектрические свойства модифицированных щелочноземельными элементами керамик титаната свинца.
Ключевые слова: сегнетопьезокерамика, титанат свинца, щелочноземельные элементы, термодинамическая предыстория, диэлектрические свойства, эффекты деградации
Изучено влияние технологических режимов на свойства твердых растворов бинарной системы (1-x) PbZrO3 – x PbTiO3. Установлено, что во всех представленных концентрационных областях структурные параметры остаются практически постоянными при их вариации, а изменения относительной диэлектрической проницаемости неполяризованных образцов составляют не более (10÷12) %. Показана возможность использования минимального исследовательского концентрационного шага ∆х = 0.25 мол.% при изучении твердых растворов многокомпонентных систем на основе цирконата-титаната свинца. Применение рассмотренных технологических приемов при изготовлении функциональных материалов различного назначения обеспечивает высокую воспроизводимость их параметров. Полученные в работе результаты могут быть полезны при разработке новых сегнетопьезокерамических материалов на основе других сложных оксидов.
Ключевые слова: твердый раствор, цирконат-титанат свинца, технология, кристаллическая структура, диэлектрическая проницаемость
Показаны концентрационные изменения частот спектров комбинационного рассеяния в бинарных солевых расплавленных системах щелочных металлов, содержащих нитрит-, нитрат- и перхлорат- анионы. Уменьшение частот полносимметричных валентных колебаний анионов зависит от размеров катионов и симметрии анионов.
Ключевые слова: частоты, раман-спектры, спектры комбинационного рассеяния, расплавы, нитриты, нитраты, перхлораты щелочных металлов, бинарные солевые системы