1.10. Создание материалов для термоэлектрических генераторов, элементов прозрачной электроники, сенсорики, нанофотоники на основе широкозонных полупроводниковых оксидов и халькогенидов, модификация их реальной структуры и свойств внешними воздействиями

ЦЕЛИ ДАННОЙ РАБОТЫ: – поиск новых материалов (гетерофазных и гетерогенных) для термоэлементов, элементов прозрачной электроники, сенсорики, нанофотоники, включая разработку методик их синтеза; - получение новых знаний в области кристаллографии, физики твердого тела и фотоники на основе комплексных исследований полученных материалов с учетом условий их синтеза; - изучение модификации реальной структуры и свойств кристаллических материалов внешними воздействиями (импульсные электромагнитные поля). В ходе выполнения работы получены следующие результаты: 1. Методом электронно-лучевого нагрева объемных образцов SmS с соотношением элементов: 1Sm:1S, 1,05Sm:1S и 1,15Sm:1S, были получены тонкие плёнки SmS. С помощью РЭМ и метода энергодисперсионной спектроскопии на примере образца состава 1,05Sm:1S установлено изменение элементного состава в распыляемом материале. Показано, что в процессе электронно-лучевого нагрева происходит более активное распыление Sm из исходного образца. Установлено, что в составе плёнок, полученных распылением 1,05Sm:1S и 1,15Sm:1S, присутствует избыток содержания Sm. На основе зависимости глубины генерации рентгеновского характеристического излучения от энергии электронного пучка, с использованием двухпотоковой модели транспорта заряженных частиц, рассчитан пробег пучка электронов в SmS для энергий до 30 keV. 2. На примере суперионного проводника Pb0.67Cd0.33F2 обнаружен магнитокондуктометрический эффект — отклик ионной проводимости немагнитного кристалла на внешнее магнитное поле. Исследована кинетика ионной проводимости в суперионном кристалле Pb0.67Cd0.33F2 в процессе и после воздействия ИМП с амплитудой B = (0.1−1) T. Обнаружено, что при наложении магнитного поля ионная проводимость увеличивается, достигая σdc(B)/σdc(0) = 6.8 при B = 1 T, а при его выключении она релаксирует до исходного значения. Установлено, что природа магнитокондуктометрического эффекта связана с особенностями атомного строения суперионного проводника Pb0.67Cd0.33F2, имеющего разупорядоченную подрешетку подвижных ионов фтора. В магнитном поле фтор-ионная проводимость σdc увеличивается в результате возрастания подвижности анионных дефектов. 3. Методом магнетронного сораспыления металлической и керамической мишеней на подложках был получен пористый композитный слой Zn-ZnO, из которого далее получали пористый нанокристаллический слой ZnO путем отжига на воздухе при 400°C. Проведен анализ морфологии и структурных свойств, полученных пористых слоистых объектов. Пористая структура слоя ZnO, полученного данным двухэтапным способом на поверхности резонаторов из монокристаллических кварцевых пластин, делают такой композит пригодным для использования в качестве датчиков УФ-излучения.