ivdon@ivdon.ru
На основе собственных, а также литературных экспериментальных данных, проводится анализ влияния барьерного материала, используемого для создания гетерогенных композитов на основе La0.7Sr0.3MnO3, на их магниторезистивные свойства. Такие композиты отличаются наличием изотропной отрицательной магниторезистивности (MR), связанной со спин-зависимым туннелированием носителей в магнитном поле. Наибольшие величины MR, до 15 % в поле 15 kOe, проявляются при использовании стеклоподобного оксида GeO2 при перколяционном соотношении компонент.
Ключевые слова: манганит лантана стронция, композитный материал, керамика, одношаговый синтез, магниторезистивность, порог перколяции, диэлектрическая проницаемость, барьерный слой, туннелирование, спиновая поляризация
Представлены этапы получения образцов высокоаустенитной порошковой стали 110Г13П метод динамического горячего прессования. Рассмотрены процессы формирования структуры и свойств стеклосодержащей порошковой стали 110Г13П. Определено существенное положительное влияние на формирование структуры порошковой стали 110Г13П с применением стеклянной компоненты.
Ключевые слова: высокоаустенитная порошковая сталь, метод динамического горячего прессования, спекание, механическое активирование шихты, оксидные пленки
01.04.07 - Физика конденсированного состояния , 05.02.08 - Технология машиностроения , 05.23.05 - Строительные материалы и изделия
Танталовые оксидно-полупроводниковые конденсаторы приобрели наиболее широкое применение в высокочастотных схемах, что вызывает необходимость снижения сопротивления полупроводникового и контактных слоев. Одним из путей решения данной проблемы и, в то же время, перспективным направлением совершенствования технологии твердотельных танталовых конденсаторов является модификация процессов нанесения на полупроводниковый слой и термической обработки резистивного покрытия коллоидного графита. В данной статье представлены результаты исследований влияния условий нанесения контактного слоя коллоидного графита на электрические характеристики секций танталовых оксидно-полупроводниковых конденсаторов, в частности на эквивалентное последовательное сопротивление. Предложена методика нанесения суспензии коллоидного графита.
Ключевые слова: Оксидно-полупроводниковые конденсаторы, коллоидный графит, сопротивление конденсатора, катодное покрытие, суспензия, иммитанс, аквадаг
01.04.07 - Физика конденсированного состояния , 05.17.01 - Технология неорганических веществ
В содовой технологии переработки ванадийсодержащих конвертерных металлургических шлаков на стадии очистки производственных стоков методом озонирования образуется осадок марганец-ванадиевого концентрата, содержащий оксиды ванадия (V) и марганца (IV). Исследовано влияние этого концентрата при добавлении к шлако-содовой шихте на результаты окислительно-натрирующего обжига при оптимальных температуре и соотношении реагентов. Обнаружено увеличение выхода водо- и кислоторастворимых соединений ванадия в огарке за счёт положительного влияние марганцевых соединений, являющихся переносчиком кислорода из воздуха к соединениям ванадия в шлаке. Определено оптимальное количество добавки концентрата к шихте, зависящее от количественного содержания в нём оксидов ванадия в высшей степени окисленности, которые являются центрами для натрирования при обжиге. Добавка концентрата может быть полезна и рекомендована действующему производству ванадиевых соединений вне зависимости от вида щелочной добавки на стадии обжига.
Ключевые слова: ванадийсодержащий шлак, окислительно-натрирующий обжиг, марганец-ванадиевый концентрат, увеличение выхода ванадия, растворимые соединения ванадия и марганца
01.04.07 - Физика конденсированного состояния , 05.17.01 - Технология неорганических веществ
В настоящей работе проводилось исследование свойств фотокатализатора-адсорбента на основе оксида метала, в роли которого выступал диоксид титана (TiO2). Анализировалась активность фотодеградации двух органических красителей под действием света. При этом сравнивалось влияние фазового состава фотокатализатора на примере трех модификаций TiO2 - рутила, анатаза и их смеси.
Ключевые слова: TiO2, фотокатализ, оксид металла, красители
01.04.07 - Физика конденсированного состояния , 05.17.01 - Технология неорганических веществ
Проведена оценка зависимости анодного потенциала от температуры и плотности тока. Установлено, что энергия активации процесса анодного окисления ОРТА, ОРТА-И1 и ОИТА снижается с ростом потенциала, что соответствует лимитирующей стадии переноса заряда. Энергия активации анодного процесса относится к совокупности процессов трансформации каталитического покрытия и анодного окисления хлорид-ионов. Последний процесс лимитирует адсорбция атомарного хлора, а повышение энергии активации коррелируется с повышением коррозионной стойкости. Зависимость энергии активации от содержания в каталитическом слое иридия имеет экстремальный характер. Максимум достигается при содержании иридия 60-70%.
Ключевые слова: ОРТА, ОРТА-И1, ОИТА, энергия активации, анодное окисление, адсорбция хлора, гипохлорит натрия, хлор, перенос заряда, смешанный оксид, электродный потенциал
01.04.07 - Физика конденсированного состояния , 05.17.03 - Технология электрохимических процессов и защита от коррозии
Рассмотрено влияние содержания и химической природы минеральных наполнителей, фосфор- и хлорсодержащих пластификаторов, бромсодержащих антипиренов и производных ферроцена на термостойкость, воспламеняемость и дымообразующую способность композиционных материалов на основе эпоксидных олигомеров. Установлено, что фосфатные пластификаторы практически не влияют на горючесть эпоксидных полимеров, но снижают дымообразующую способность композитов. Показано, что при степени наполнения менее 45% мас. химическая природа минеральных наполнителей незначительно влияет на воспламеняемость эпоксидных композитов. При этом коэффициент дымообразования в режиме пиролиза и плазменного горения композитов линейно снижается с ростом содержания наполнителей. Выявлено, что химическая природа ароматических броморганических антипиренов аддитивного типа практически не влияет на горючесть эпоксидных композитов. Установлено, что производные ферроцена по эффективности снижения дымовыделения превосходят ферроцен. Приводятся основные эксплуатационные свойства и показатели пожарной опасности разработанных авторами эпоксидных композиционных материалов пониженной горючести. Выявлена корреляция кислородного индекса с предельной концентрацией кислорода, теплотой сгорания и критической плотностью теплового потока воспламенения композитов.
Ключевые слова: бромсодержащий антипирен, воспламеняемость, горючесть, дымообразующая способность, композиты, наполнители, пластификатор, производные ферроцена, эпоксидные олигомеры
Академик Олег Фиговский является основателем израильского исследовательского центра "Полимейт", а также научным руководителем компаний "Полимейт" и NTI / HCT (США). На его счету более 500 изобретений. В статье кратко описаны важнейшие патенты, полученные за последние 20 лет в таких областях как материаловедение, нанотехнологии, строительные конструкции.
Ключевые слова: неизоцианатные полиуретаны, нанотехнологии, полимербетоны, гибридные материалы, строительные конструкции
Используя расчеты из первых принципов, мы систематически исследовали адсорбцию вольфрама на поверхности (0001) TiB2, ограниченной титаном. Здесь рассмотрена модель, в которой атомная структура двух поверхностных слоев содержит неупорядоченные вакансии атомов титана и бора. В рамках теории функционала плотности изучены локальные атомные структуры поверхностей R/TiB2(0001) (где R = W, N, O) адсорбционных моделей и электронные свойства. Впервые установлены длины связи и энергия адсорбции для разных реконструкций атомной поверхности систем R/TiB2(0001). Выполнены оценки эффективных зарядов на атоме вольфрама (N и O) и атомах ближайшего окружения в изученных реконструкциях.
Ключевые слова: диборид титана, адсорбция, атомная структура, электронная структура, эффективный заряд, лазерное легирование
Использование отходов подсолнечной лузги позволяет комплексно решить проблему утилизации сельскохозяйственных отходов и получения адсорбентов для очистки сточных вод промышленного производства от ионов тяжелых металлов, в частности меди.
Ключевые слова: лузга подсолнечника, растительные адсорбенты, сточные воды, ионы тяжелых металлов, меланин, сорбционные материалы
01.04.07 - Физика конденсированного состояния , 05.20.01 - Технологии и средства механизации сельского хозяйства
Показаны концентрационные изменения частот спектров комбинационного рассеяния в бинарных солевых расплавленных системх с общим катионом расплавленных системах щелочных металлов, содержащих нитрат- и перхлорат- анионы. Отмечается постоянство частот при изменении состава.
Ключевые слова: частоты, спектры комбинационного рассеяния, расплавы, нитраты, перхлораты щелочных металлов, бинарные солевые системы
Настоящая работа посвящена описанию новой технологии, которое относится к способу изготовления трековых мембран путем проникновения рабочего вещества внутрь матрицы, и его прохождения сквозь матрицу полимерного материала. Рабочее вещество взаимодействует с матрицей в виде высокоскоростного потока твердых частиц. Предложен способ обработки тонкопленочных материалов с потоком электрически заряжаться твердых частиц. Твердые частицы заряжаются в электрическом поле, создаваемом между двумя противоположно заряженными электродами. Один из электродов выполнен в виде сетки, которая является проницаемой для твердых частиц. Этот электрод использовали для ускорения частиц, проходящих в направлении тонкопленочного материала, расположенный над этим электродом. Другой электрод имеет непрерывную поверхность и используется в качестве зарядного электрода. Напряженность электрического поля регулируется до величины, необходимой для выполнения условий обработки. Частицы либо могут быть импрегнированы в обрабатываемый материал или могут проходить через него, образуя таким образом фильтры, трековые мембраны для газов, жидкостей и тому подобного.
Ключевые слова: изготовление мембран; трековые мембраны; электрически заряженные твердые частицы; электрическое поле
Тонкие пленки TiO2 широко используются в качестве прозрачного слоя n-типа проводимости в перовскитовых солнечных элементах. Нанокристаллические пленки TiO2 наносились на поверхность стеклянных подложек, покрытых оксидом олова с фтором (FTO), методом центрифугирования и последующего лазерного отжига излучением с длиной волны 1064 нм. Исследовалось влияние лазерного отжига на размер зерна в пленке TiO2 и скорости центрифугирования на её толщину. Установлено, что диаметр зерна в полученных пленках TiO2 составляет в среднем 17-64 нм при мощности лазерного отжига 30-70 Вт. Получено, что толщина пленок TiO2 изменяется в диапазоне 72-124 нм от скорости центрифугирования. Оптимальные параметры тонкой пленки TiO2, полученной с использованием лазерного отжига, могут способствовать повышению коэффициента полезного действия перовскитовых солнечных элементов.
Ключевые слова: тонкая пленка, TiO2, центрифугирование, лазерный отжиг, морфология поверхности, толщина
01.04.07 - Физика конденсированного состояния , 05.27.01 - Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника на квантовых эффектах
Разработаны оригинальные водные лакокрасочные матералы (ЛКМ) на основе гибридного эпокси - неизоцианатного полиуретана (NIPU) и иследована совместимость комнонентов ЛКМ. Для оптимальных составов опредены необходимые физико-механические свойства, что позволило рекомендовать их для промышленного производста и применения.
Ключевые слова: лакокрасочные матералы, эпоксиды, неизоцианатные полиуретаны, физико-механические свойства
Установлено влияние режимов механоактивации на температуру спекания, гранулометрический состав и микроструктуру керамики ЦТС-19. Установлено, что метод механоактивации позволяет увеличить однородность зёрен керамики.
Ключевые слова: сегнетоэлектрики, гранулометрический состав, зеренное строение, механоактивация, ЦТС
Синтезированы новые сложные оксиды LnSr2CuTiO6,5 (Ln = La, Nd, Pr). Исследована их структура с помощью рентгеновской дифракции на дифрактометре Shimadzu XRD-7000 S. Обработку рентгенограмм осуществляли в программе FULLPROF-2013. Основные рефлексы рентгенограммы проиндицированы в пространственной группе I4/mmm (№ 139). Данные кристаллохимического анализа, проведенные с учетом зарядового состояния и координационного окружения катионов показывают, что искажение координационных полиэдров существенно снижается в ряду Ln = La→Nd. Параметры элементарной ячейки закономерно уменьшаются в соответствии с уменьшением ионных радиусов La→Nd. Диэлектрические свойства материалов исследовали с помощью универсального анализатора частотного отклика Solartron 1260A в интервале частот 1mHz - 16МHz при амплитуде сигнала 500-900 mV. Увеличение диэлектрической проницаемости возможно за счет зарядового упорядочения, обусловленного неравномерным зарядовым распределением. Приводятся частотные зависимости мнимой и действительной части диэлектрической проницаемости.
Ключевые слова: диэлектрическая проницаемость, сложный оксид, переходной металл, перовскит, рентгеновская дифракция, микроструктура, кристаллохимический анализ, импеданс-спектроскопия, зарядовое упорядочение, координационный полиэдр
Выполнен расчет равновесного распределения Ge и плотности упругой энергии в полупроводниковой пленке SiGe/Si. Построена трехмерная модель плоской пленки с пирамидальными островками и дислокациями. Расчет упругих деформаций выполнен с использованием метода конечных элементов. В рассматриваемой модели учитывается неоднородное распределение Si и Ge из-за проникающих дислокаций, напряжений несоответствия и дислокационных петель. Обнаружено, что при учете неоднородности распределения компонент сплава переход к образованию эпитаксиальных островков на поверхности пленки происходит при меньших значениях их критического размера, что особенно заметно при малых концентрациях Ge в сплаве.
Ключевые слова: германий, тонкая пленка, гетероэпитаксия, SiGe, дислокации несоответствия, проникающая дислокация, плотность упругой энергии, дислокационная петля
Настоящая работа посвящена исследованию атомной и электронной структуры молекул нитроспиропирана, осажденных на подложку Bi(111) до и после облучения ультафиолетовым и рентгеновским излучением. Данное исследование было проведено с использованием теории функционала плотности (DFT) и теоретического анализа рентгеновских спектров поглощения (XAFS). В результате расчетов получена структура молекул нитроспиропирана 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 представлены результаты разработки и тестирования программного комплекса HFampl, предназначенной для расчёта фаз и амплитуд рассеяния из первых принципов с использованием точного обменного потенциала Хартри-Фока (ХФ). Разработка с использованием компиляторов с открытым исходным кодом позволяет запускать программу в любых совместимых операционных системах (Windows, Linux, Mac). Тестирование комплекса на металлах, оксидах и железосодержащих водных сульфатных растворах показало хорошую применимость рассчитываемых фаз и амплитуд рассеяния для проведения высокоточного структурного анализа. Разработанное программное обеспечение предназначено для использования при проведении научных исследований атомного строения неупорядоченных, аморфных структур, нанообъектов, а также в учебном процессе для изучения современных методов структурного анализа сложных, многокомпонентных соединений.
Ключевые слова: рассеяние фотоэлектрона, протяженная тонкая структура рентгеновских спектров поглощения, метод Хартри-Фока, межатомное расстояние, обработка экспериментальных данных
01.04.07 - Физика конденсированного состояния , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Произведен синтез стекломатриц для получения белых стеклокристаллических эмалевых покрытий для стальных изделий с различными цветовыми оттенками в системе R2O–RO–B2O3–Al2O3–SiO2–TiO2–P2O5–F- и исследованы их спектрофотометрические характеристики. Описаны принципиальные особенности различных моделей определения цветовых характеристик полученных покрытий и выбрана оптимальная для объективного определения параметров цветовых оттенков белых стеклокристаллических эмалевых покрытий для стальных изделий.
Ключевые слова: стеклокристаллическое эмалевое покрытие, защитные покрытия для стальных изделий, защита от коррозии, спектрофотометрические характеристики, цветовые оттенки, белизна, яркость, цветовые модели
01.04.07 - Физика конденсированного состояния , 05.17.11 - Технология силикатных и тугоплавких неметаллических материалов
Для гексагональных структур RMnO3, где R – редкоземельные ионы Er, Tm, Yb, Lu и Y введен анизотропный относительный толеранс-фактор tx/tz. Установлена корреляция tx/tz с изменениями спонтанной поляризации (деформации) от температуры и давления, с изменениями параметров решетки от радиусов ионов R и с концентрационными изменениями структурных параметров твердых растворов типа R1-xAxMnO3 (A – Ca, La). Показано, что увеличению температуры Нееля TN соответствует уменьшение tx/tz, при увеличении внешнего давления tx/tz – увеличивается, температурным фазовым переходам в составах RMnO3 и при концентрационных фазовых переходах Y1-xAxMnO3 (A – Ca, La) соответствуют резкие изменения tx/tz.
Ключевые слова: толеранс-фактор, гексагональная структура ABO3, химический состав, температура, давление, твердый раствор
Отлажена методика механосинтеза сегнетоэлектрических материалов со структурой перовскита без примесных фаз. Получены спектры рентгеновского поглощения за L3 – краями Pb и Ta, измерены размеры областей когерентного рассеяния (D), микродеформации (Δd/d) релаксорного сегнетоэлектрика PbSc0.5Ta0.5O3 (PST) до и после механоактивации - интенсивного силового воздействия в сочетании со сдвиговой деформацией (СВСД), реализуемой в наковальнях Бриджмена. На основе теоретического анализа спектров поглощения XANES за L3 – краем Ta определены изменения в результате механоактивации в ближней локальной атомной и электронной структуре PST.
Ключевые слова: "Сегнетоэлектрические материалы, механоактивация, XANES, дефекты "
Рассмотрено влияние содержания и химической природы минеральных наполнителей, фосфор- и хлорсодержащих пластификаторов, бромсодержащих антипиренов и производных ферроцена на термостойкость, воспламеняемость и дымообразующую способность композиционных материалов на основе эпоксидных олигомеров. Установлено, что фосфатные пластификаторы практически не влияют на горючесть эпоксидных полимеров, но снижают дымообразующую способность композитов. Показано, что при степени наполнения менее 45% мас. химическая природа минеральных наполнителей незначительно влияет на воспламеняемость эпоксидных композитов. При этом коэффициент дымообразования в режиме пиролиза и плазменного горения композитов линейно снижается с ростом содержания наполнителей. Выявлено, что химическая природа ароматических броморганических антипиренов аддитивного типа практически не влияет на горючесть эпоксидных композитов. Установлено, что производные ферроцена по эффективности снижения дымовыделения превосходят ферроцен. Приводятся основные эксплуатационные свойства и показатели пожарной опасности разработанных авторами эпоксидных композиционных материалов пониженной горючести. Выявлена корреляция кислородного индекса с предельной концентрацией кислорода, теплотой сгорания и критической плотностью теплового потока воспламенения композитов.
Ключевые слова: бромсодержащий антипирен, воспламеняемость, горючесть, дымообразующая способность, композиты, наполнители, пластификатор, производные ферроцена, эпоксидные олигомеры
Исследовано влияние содержания натрий - карбоксиметилцеллюлозы, глицерина и порошка Fe на электрофизические свойства композиционных покрытий. Предложены регрессионные модели, описывающие взаимосвязь величин удельного электрического сопротивления покрытия и электрической прочности с его составом, позволяющие прогнозировать электрические свойства формируемых покрытий. Показана взаимосвязь между микроструктурой покрытий с порошком Fe и электрическими свойствами.
Ключевые слова: натрий-карбоксиметилцеллюлоза, порошок железа, электрическая прочность, удельное сопротивление, композиционный материал
01.04.07 - Физика конденсированного состояния , 05.02.08 - Технология машиностроения
В статье рассматривается влияние подготовки поверхности и добавок водорастворимых полимеров на гранулометрический состав порошков меди.
Ключевые слова: электролитический медный порошок, водорастворимый полимер, полиакриламид, электрополирование, поливинилпирролидон, атомно-силовая микроскопия.
01.04.07 - Физика конденсированного состояния , 05.16.06 - Порошковая металлургия и композиционные материалы