ivdon3@bk.ru
В статье представлены результаты изучения влияния концентрации активного металла на физико-химические свойства кобальтовых катализаторов синтеза Фишера-Тропша на силикатном носителе, промотированных алюминием. С помощью методов БЭТ, РФА, ТПВ, ТПД-H2 установлено, что оптимальное содержание кобальта составляет 15‒18 мас. %.
Ключевые слова: синтез Фишера-Тропша, катализатор, кобальт, активный компонент, концентрация
Показаны концентрационные изменения рефракции и частоты раман-спектра в расплавах cолевых системах щелочных металлов, содержащих нитрат- и тиоцианат- анионы. Изменение молярной рефракции b частоты подтвердили концепцию аддитивности и линейность изотерм при изменении состава.
Ключевые слова: солевые расплавы, нитраты и тиоцианаты щелочных металлов, рефракция, раман-спектры
В статье рассмотрено влияние концентрации Al2O3 на физические и химические свойства кобальтовых катализаторов. Концентрация добавки оксида алюминия оказывает существенное влияние как на фазовые и текстурные свойства, так и на процесс восстановления кобальта в составе исследуемых образцов. Установлено, что с ростом концентрации добавки снижается удельная поверхность катализаторов, а процесс восстановления кобальта замедляется.
Ключевые слова: синтез Фишера-Тропша, катализатор, кобальт, оксид алюминия, промотирующая добавка, температурно-программируемое восстановление
В работе обсуждаются проблемы прогнозирования ростовых режимов квазиодномерных электронных структур – квантовых нитей на основе трехкомпонентных соединений А3В5. Показано, что эффективным решением может быть моделирование процессов роста нитей на основе метода Монте-Карло. Формирование квантовых нитей осуществляется за счет внешнего потока частиц, переносимых в первой серии экспериментов перпендикулярно подложке, во второй серии – под случайными углами. Построенная модель позволяет оценить влияние состава на геометрические параметры формируемых объектов. Приведен расчет критической толщины квазиодномерных структур. Сделаны выводы об управляющих факторах процессов роста нитей. Показано, что эффективным параметром управления процессами формирования трехкомпонентных 1D-структур являются вариации состава.
Ключевые слова: квантовые нити, метод Монте-Карло, рост на подложке, адсорбция, диффузия, одномерные структуры
В работе исследованы процессы жидкофазной эпитаксии нового материала инфракрасной оптоэлектроники – арсенида индия, легированного висмутом при использовании ступенчатого теплового поля. Проведен анализ равновесия фаз в процессе роста твердого раствора. Показана возможность формирования мезоструктуры (модуляции состава по координате роста). Рассмотрены проблемы дефектообразования в композитных слоях, выращенных из расплава. Обсуждаются пути уменьшения плотности дислокаций в градиентных слоях. Разработан относительно несложный способ управления тепловым полем температуры в зоне кристаллизации и новая технологическая процедура последовательной кристаллизации твердых растворов с мезоструктурой.
Ключевые слова: твердые растворы, жидкофазная эпитаксия, арсенид индия, мезоструктура, ступенчатое тепловое поле, генерация дислокаций
В работе обсуждаются теоретические аспекты кристаллизации многокомпонентных твердых растворов. Рассмотрены антимонидные гетеросистемы, в которых присутствует висмут – компонент, в значительной степени определяющий фотоэлектрические свойства исследованных материалов. Рассмотрены особенности установления равновесия жидкой и твердой фаз в процессе кристаллизации указанных систем. Установлены закономерности термодинамического поведения гетеросистем в условиях градиентной жидкофазной эпитаксии. Приводятся результаты экспериментальных исследований по выращиванию твердых растворов многокомпонентных висмутидов на подложках InSb.
Ключевые слова: твердые растворы, мигрирующая жидкая фаза, антимонид-арсенид индия, висмутид галлия, бинарная пара, перекристаллизация, квазикристаллическая структура
В работе осуществлено моделирование композитной структуры графен-MnО на основе минимизации функционала электронной плотности.
Ключевые слова: эффективный заряд, графен, пассивированная поверхность, функционал плотности, интерфейс, работа выхода, энергетический зазор, зонная структура
В настоящей работе рассмотрен вопрос разрыва ковалентных связей элементарной ячейки каолинита в СВЧ-поле. С помощью метода теории функционала плотности проведен расчет свободной энергии элементарной ячейки каолинита: без СВЧ-поля, с распространением СВЧ-поля перпендикулярно плоскостям (100), (010), (001) элементарной ячейки. Показано, что значение свободной энергии элементарной ячейки каолинита отличаются единицами кДж/моль. Результат расчета подкреплен зонной структурой каолинита. Делается вывод, что в элементарной ячейке каолинита в СВЧ-поле не происходит разрыва ковалентных связей.
Ключевые слова: каолинит, СВЧ-поле, ковалентные связи, разрыв, ab inito, теория функционала плотности, элементарная ячейка, свободная энергия, зонная структура, глина
01.04.02 -Теоретическая физика , 01.04.07 - Физика конденсированного состояния
Рассматривается основные принципы постоения моделей микропористых структур на основе неколлагеннового белка и гидроксиапатита. Произведен расчет моделей квантово-химическими методами.
Ключевые слова: квантово-химический анализ, имплант, гидроксиапатит, неколагенновый белок, процесс сращивания
01.04.07 - Физика конденсированного состояния , 01.04.15 - Физика и технология наноструктур, атомная и молекулярная физика
Методом лежащей капли изучена температурная зависимость краевого угла смачивания сплавов Pb-Na разной концентрации на подложках из Co-Cr, Ni-Cr, нержавеющей стали 25Х18Н9С2. Измерения проводились методом лежащей капли в широком интервале температур от 350 0С до 800 0С в атмосфере чистого Не марки А. Показано, что значение угла смачивания уменьшается с увеличением температуры, наблюдаются пороги смачивания.
Ключевые слова: политермы угла смачивания, порог смачивания, подложки из Co-Cr, Ni-Cr, 25X18H9C2
Исследованы условия равновесия двухкомпонентного упругого слоя содержащего дислокации несоответствия. Рассматривается пленка SiGe нанометровой толщины на Si подложке и SiGe островки нанометровых размеров на смачивающем слое. Учитывается неравномерное распределение Ge в объеме образцов. Построены трехмерные модели плоской пленки с дислокацией и островков. Расчет упругих деформаций выполнен с использованием метода конечных элементов. Для расчета распределения Ge в пленке, использованы аппроксимирующие формулы и итерационный алгоритм. Согласно полученным результатам, неравномерное распределение Ge обеспечивает релаксацию упругой энергии в сплаве, а атомы Ge концентрируются на выступах возмущенной поверхности пленки и в вершинах островков. Учет неоднородности распределения Ge в образцах оказывает существенное влияние на рост островков (стабильный рост происходит при меньших размерах островков) и волнистости на свободной поверхности.
Ключевые слова: тонкая пленка, метод конечных элементов, Ge, SiGe, дислокации несоответствия, гетероэпитаксия, плотность упругой энергии
01.04.07 - Физика конденсированного состояния , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В статье приведены результаты исследований морфологии кобальтовых катализаторов синтеза Фишера-Тропша на силикатном носителе с промотирующими добавками алюминия, марганца и хрома методами сканирующей и просвечивающей электронной микроскопии. Определен характер воздействия добавок на строение поверхности и размерные характеристики металлического кобальта.
Ключевые слова: морфология, электронная микроскопия, катализаторы, синтез Фишера-Тропша, промоторы
В статье приведены результаты исследований физико-химических свойств кобальтовых катализаторов на цеолитном носителе. Для исследований использованы методы БЭТ, термопрограммированное восстановление, термопрограммированная десорбция водорода, метод ИК-спектроскопии. Установлен характер воздействия природы носителя на структурные (удельная поверхность, дисперсность металлического кобальта, размер кристаллитов металла) и химические (степень восстановления кобальта) свойства катализаторов.
Ключевые слова: синтез Фишера-Тропша, катализаторы, цеолит, синтез углеводородов, структурные свойства
Работа посвящена вопросам структурной характеризации углеродных нанотрубок с использованием электронного комбинационного рассеяния света. Были синтезированы образцы двустенных углеродных нанотрубок с различной электронной конфигурацией слоев, выполнено их исследование при помощи просвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения, дифракции электронов, рэлеевской спектроскопии, а также спектроскопии комбинационного рассеяния света. Была проведена структурная характеризация полученных нанотрубок с использованием электронного комбинационного рассеяния света, которое может выступать в качестве дополнительного критерия при индексации нанотрубок, помогая уточнить и верифицировать полученные результаты.
Ключевые слова: углеродные нанотрубки, каталитическое химическое осаждение из газовой фазы, спектроскопия комбинационного рассеяния света
В работе получены уравнения спинодального распада в бинарных системах, в которых происходит фазовый переход – несобственный распад. Впервые получено уравнения спинодали при фазовом переходе с одним многокомпонентным параметром порядка (двумя однокомпонентными).
Ключевые слова: бинарные растворы, спинодальный распад, структурный фазовый переход
В статье приведены результаты исследований кобальтовых катализаторов синтеза углеводородов на силикатном носителе с промотирующими добавками алюминия, марганца и хрома. Установлен характер воздействия добавок на структурные (удельная поверхность, дисперсность металлического кобальта, размер кристаллитов металла) и химические (степень восстановления кобальта) свойства катализаторов.
Ключевые слова: кобальт, катализаторы, синтез углеводородов, структурные свойства, промоторы
Цель настоящей работы – оценка плотности электронного спектра объектов с дисперсионной связью, в частности жидкого гелия. Интерес к его электронным свойствам вызван обнаруженной сравнительно недавно динамической поляризацией в волне второго звука, что сделало актуальным исследование его зонной структуры. В работе исследуемые объекты вслед за Борном моделируются линейной цепочкой связанных осцилляторов. При этом дисперсионная связь рассматривается на основе квазиклассического приближения Лондона, учитывающего корреляции осциллирующих дипольных моментов атомов. Первая часть работы носит подготовительный характер. Приведен краткий обзор по новым данным о свойствах гелия II, сформулирована постановка задачи. На простых примерах (линейки двух и трех связанных осцилляторов) отработана методика исследования. Этот раздел имеет и самостоятельное значение для экспресс оценок плотности электронного спектра при дисперсионной связи, и выявления тенденций изменение параметров спектра с увеличением числа структурных единиц. Получено, в частности, что ширина зоны при этом растет, а удельная энергия связи немного падает. Во второй части на базе разработанных методик исследована длинная цепочка связанных осцилляторов. Рассчитана плотность электронного спектра, как для конкретных цепочек, так и в термодинамическом пределе. Полученные в работе результате планируется в дальнейшем использовать для разработки моделей динамической поляризации в гелии II.
Ключевые слова: дисперсионные силы, гелий II, дипольный момент, гармонический осциллятор, связанные колебания, нормальная мода, электронный спектр, плотность, узкая зона, энергия связи
01.04.07 - Физика конденсированного состояния , 01.04.15 - Физика и технология наноструктур, атомная и молекулярная физика
Цель настоящей работы – оценка плотности электронного спектра объектов с дисперсионной связью, в частности жидкого гелия. Интерес к его электронным свойствам вызван обнаруженной сравнительно недавно динамической поляризацией в волне второго звука, что сделало актуальным исследование его зонной структуры. В работе исследуемые объекты вслед за Борном моделируются линейной цепочкой связанных осцилляторов. При этом дисперсионная связь рассматривается на основе квазиклассического приближения Лондона, учитывающего корреляции осциллирующих дипольных моментов атомов. Первая часть работы носит подготовительный характер. Приведен краткий обзор по новым данным о свойствах гелия II, сформулирована постановка задачи. На простых примерах (линейки двух и трех связанных осцилляторов) отработана методика исследования. Этот раздел имеет и самостоятельное значение для экспресс оценок плотности электронного спектра при дисперсионной связи, и выявления тенденций изменение параметров спектра с увеличением числа структурных единиц. Получено, в частности, что ширина зоны при этом растет, а удельная энергия связи немного падает. Во второй части на базе разработанных методик исследована длинная цепочка связанных осцилляторов. Рассчитана плотность электронного спектра, как для конкретных цепочек, так и в термодинамическом пределе. Полученные в работе результате планируется в дальнейшем использовать для разработки моделей динамической поляризации в гелии II.
Ключевые слова: дисперсионные силы, гелий II, дипольный момент, гармонический осциллятор, связанные колебания, нормальная мода, электронный спектр, плотность, узкая зона, энергия связи
01.04.07 - Физика конденсированного состояния , 01.04.15 - Физика и технология наноструктур, атомная и молекулярная физика
Приведены результаты исследований воздействия ионно-аргонной бомбардировки в вакууме на спектральное распределение фотопроводимости кристаллов CdS в области края фундаментального поглощения и на их вольт-амперные характеристики. Показано, что малодозовая ионно-аргонная бомбардировка приводит к росту фоточувствительности, а также к изменению спектрального распределения фототока за краем поглощения по-лупроводника. Наблюдаемые спектральные изменения связываются с понижением по-верхностной концентрации рекомбинационных центров, а также с ростом числа приповерхностных донорных собственно-дефектных центров, вызы-ваемые воздействием ионов аргона на поверхность кристаллов CdS. Выдерж-ка исследуемого кристалла CdS на воздухе, после воздействия на него иона-ми аргона, приводит обратному возрастанию числа рекомбинационных цен-тров на поверхности образца за счет взаимодействия поверхности полупро-водника с кислородом, содержащегося в воздухе.
Ключевые слова: ионно-аргонная бомбардировка; спектры фотопроводимости; кристаллы CdS; поверхностная рекомбинация; вольт-амперная характеристика
Синтезированы двухфазные композитные материалы вблизи порога перколяции на основе La0.7Sr0.3MnO3 и второй фазы, представляющей собой неорганическое или органическое соединение - поливинилацетат, парафин, карбоксиметилцеллюлоза, сахароза, а также ультрадисперсные частицы серебра. Для композитов с органической матрицей значения магниторезистивности не превышают 2 %, а для композитов с серебряными частицами − 8%. Значения изотропной отрицательной магниторезистивности для керамических образцов 80%LSMO/20%GeO2 (массовых %) достигают 13% в магнитном поле 15 кЭ с чувствительностью около 1%/кЭ в слабополевой области. Следует отметить высокую химическую и радиационную стабильность этих стеклокомпозитов. Магниторезистивные свойства таких составов незначительно уменьшились после 60 суток нахождения в воде соленостью 35 промилле. Композиты 80%LSMO/20%GeO2 были подвергнуты воздействию рентгеновского излучения дозой 7 Зв от источника Co57. Магниторезистивные свойства и электрическое сопротивление этих композитов после этого не изменились.
Ключевые слова: манганит лантана стронция, керамический двухфазный материал, одношаговый синтез, радиационное воздействие, магниторезистивность, порог перколяции, диэлектрическая проницаемость, барьерный слой, спин-зависимое туннелирование, спиновая поляризация
Проведены исследования структурных свойств кобальтовых катализаторов и их активного компонента. Изучено влияние оксидов металлов на удельную поверхность, объем и размеры пор, средний размер кристаллитов и площадь активной поверхности катализатора Co-Al2O3/SiO2.
Ключевые слова: синтез Фишера-Тропша, синтетические углеводороды, катализатор, кобальт, промотор, носитель, удельная поверхность, пористая структура, каталитическая активность, степень восстановления, площадь активной поверхности
В настоящее время интенсивно разрабатываются различные катализаторы на основе цеолитов, содержащих ионы переходных металлов, обеспечивающие селективность реакции прямого окисления метана до метанола. В данной работе методом спектроскопии рентгеновского поглощения с использованием структурных моделей, полученных в рамках теории функционала плотности, исследована зависимость локальной атомной структура центров меди в цеолитах типа морденит, полученных методом твердофазного ионного обмена с использованием CuCl и H-MOR, от температуры отжига на разных стадиях синтеза. Определены характерные межатомные расстояния Cu-O и соответствующие координационные числа. Установлена зависимость доли ионов меди составе цеолита от температуры отжига.
Ключевые слова: EXAFS, DFT, цеолит, твердофазный синтез, морденит, синтез метанола
Проведено исследование физико-химических свойств кобальтовых катализаторов, промотированных оксидом марганца, для синтеза углеводородов по методу Фишера-Тропша. Рассмотрено влияние полиморфных модификаций носителя оксида алюминия на удельную поверхность, объём пор, размер кристаллитов кобальта, степень восстановления катализатора.
Ключевые слова: синтез Фишера-Тропша, синтетические углеводороды, кобальтовый катализатор, промотор MnO2, носитель Al2O3, удельная поверхность, степень восстановления, каталитическая активность, дисперсность, кристаллиты кобальта.
Установлено, что достаточно высокая каталитическая активность металлооксидного электрода обусловлена состоянием фазовой разупорядоченности поверхности покрытия за счет наличия высокодисперсных шпинелеподобных и рутилоподобных фаз твердых растворов, а также характером распределения этих фаз по объему покрытия. Проанализирована возможность образования разупорядоченных и частично упорядоченных шпинелеподобных фаз вида (Co,Mn)3-xO4
Ключевые слова: структурно-фазовая разупорядоченность, твердые раствры, шпинелеподобные фазы, рутилоподобные фазы, покрытия
Проанализирована возможность образования определенной совокупности разупорядоченных и частично упорядоченных фаз твердых растворов со структурами дефектной шпинели. Теоретически определены составы и симметрия структур упорядоченных фаз и характер изменения остаточной разупорядоченности в зависимости от степени отклонения от стехиометрии структурного типа нормальной шпинели.
Ключевые слова: структурно-фазовая разупорядоченность, твердые раствры, шпинелеподобные фазы, рутилоподобные фазы, покрытия