«Фізика і хімія твердого тіла. Стан, досягнення і перспективи»

Size: px
Start display at page:

Download "«Фізика і хімія твердого тіла. Стан, досягнення і перспективи»"

Transcription

1 Міністерство освіти і науки України Луцький національний технічний університет МАТЕРІАЛИ ІV ВСЕУКРАЇНСЬКОЇ НАУКОВО-ПРАКТИЧНОЇ КОНФЕРЕНЦІЇ МОЛОДИХ ВЧЕНИХ ТА СТУДЕНТІВ «Фізика і хімія твердого тіла. Стан, досягнення і перспективи» жовтня 2016 р. до 70-річчя від дня народження професора Анатолія Васильовича Федосова Луцьк 2016

2 Фізика і хімія твердого тіла. Стан, досягнення і перспективи: Матеріали ІV Всеукраїнської науково-практичної конференції молодих вчених та студентів, жовтня 2016 р., м. Луцьк. Луцьк: РВВ Луцького НТУ, с. Рекомендовано до друку науково-технічною радою Луцького національного технічного університету. Протокол 3 від р. У збірнику представлені тези доповідей учасників конференції у авторській редакції. Для студентів, аспірантів, науковців та фахівців. Автори статей, 2016

3 ПАМ ЯТІ ПРОФЕСОРА АНАТОЛІЯ ВАСИЛЬОВИЧА ФЕДОСОВА (до 70 річчя від дня народження) Професор Швабюк В.І., доцент Захарчук Д.А., доцент Ящинський Л.В. Луцький національний технічний університет, вул. Львівська 75, м. Луцьк, У поняття «життя» Анатолій Васильович Федосов вкладав особливий зміст, у його розумінні сенс життєдіяльності полягав у служінні науці фізики своєю щоденною самовідданою роботою у навчальних та наукових лабораторіях, бібліотеках, участю у семінарах та конференціях. Народився А.В. Федосов 15 січня 1947 р. у селі Малі Рекані Млинівського району Рівненської області. Мама Юлія Василівна Федосова працювала в колгоспі, батько Василь Петрович Федосов на заводі. Закінчивши Луцьку середню школу 16, у 1964 р. вступив на фізико математичний факультет до Луцького державного педагогічного інституту. Анатолій Федосов потрапив у групу «чистих» фізиків. Саме тоді усвідомив головне: знання можна накопичувати з різних галузей, але при цьому необхідний міцний, глибокий інтерес до якогось фундаментального напряму. В педінституті здібного хлопця помітили і з грудня 1969 р. Анатолій Федосов почав працювати інженером у науководослідній лабораторії фізики твердого тіла Луцького державного педагогічного інституту. В 1973 році А.В. Федосов вступив до аспірантури Інституту напівпровідників АН УРСР, яку успішно закінчив у листопаді 1976 р. Тема його дисертації: «Дослідження п'єзоопору в германії та кремнії при направленій пружній деформації». В березні 1977-го Анатолій Васильович успішно захистив кандидатську дисертацію і почав працювати у Луцькому філіалі Львівського політехнічного інституту. Сходинка за сходинкою Анатолій Федосов піднімався від асистента до завідувача кафедри фізики. Чим займався? Буденна робота: разом з колективом монтували пристрої для дослідження напівпровідникових 3

4 кристалів у науковій лабораторії, обладнували навчальні лабораторії на кафедрі Той день, 30 жовтня 1992 р., коли відбувся захист докторської дисертації, був один з найщасливіших у житті Анатолія Васильовича. Він пам'ятав його до найменших подробиць Його докторська дисертація «Кінетичні ефекти в багатодолинних напівпровідниках при одновісній пружній деформації» була глибока і красива зразок справжнього класичного дослідження. Науковий консультант професор П. І. Баранський мав рацію, кажучи: «У Федосова чудово виходить все, за що він береться». До речі, його захист докторської дисертації, вперше у незалежній Україні, відбувся українською мовою. Анатолій Федосов перший доктор фізикоматематичних наук на Волині за часів незалежності. Анатолій Васильович постійно працював сам і допомагав іншим. Був співорганізатором спеціалізованої Вченої ради із захисту кандидатських дисертацій з фізики напівпровідників і діелектриків на Волині, організував аспірантуру з тієї ж спеціальності у Луцькому індустріальному інституті. Підготував низку кандидатів фізико-математичних наук, які зараз працюють на кафедрі фізики і електротехніки Луцького національного технічного університету, в інших був науковим консультантом, але для всіх своїх учнів і колег завжди був товаришем і порадником. Напевно, саме запал молодості притягував до Анатолія Васильовича і студентів. Він любив спілкуватись із студентами, бачити вогники зацікавленості наукою в їхніх очах. Його голос звучав звучно, дикція чітка. Але не це головне лектор не переказував підручник, а розмірковував, і спонукав разом з ним думати й аналізувати те, що вивчає фізика. Його лекції були настільки дохідливі, що слухачі могли уявити їх зримо У розквіті духовних та інтелектуальних сил пішов від нас вчений, вчитель, патріот України і неординарна особистість. Анатолій Васильович залишив своїм колегам і учням величезний спадок. Наукова школа фізики напівпровідників і діелектриків на Волині, більше півтори сотні наукових публікацій у вітчизняних та зарубіжних виданнях, десятки професійних науковців і викладачів вищої школи, тисячі вдячних випускників Луцького національного технічного університету ось далеко не повний перелік того, що залишила після себе ця ЛЮДИНА. 4

5 Секція 1. Фізико - хімічні властивості та структура матеріалів УДК СИСТЕМИ Pr 2 Se 3 In 2 Se 3 (Si, Ge, Sn)Se 2 ЗА ТЕМПЕРАТУРИ 770 К ас. Блашко Н. М., проф. Олексеюк І. Д., доц. Марчук О. В., проф. Гулай Л. Д. Східноєвропейський національний університет імені Лесі Українки 43025, м. Луцьк, пр. Волі, 13, Вступ Сполуки, сплави та композити на основі рідкісноземельних металів є одними із об'єктів сучасного напівпровідникового матеріалознавства. З огляду на унікальні властивості, сполуки рідкісноземельних елементів та сплави на основі РЗМ мають широке практичне застосування в електроніці, радіо- та електротехніці. Теоретичною основою отримання вище вказаних матеріалів є інформація про діаграми стану бінарних та потрійних систем, умови термодинамічного співіснування рівноважних фаз, закономірності формування кристалічних структур та ін.. У даній роботі представлено результати дослідження фазових рівноваг у системах Pr 2 Se 3 In 2 Se 3 (Si, Ge, Sn)Se 2 за температури 770 К з метою пошуку нових матеріалів і тетрарних сполук, що можуть бути використані для у напівпровідникових технологіях. Вихідними компонентами досліджуваних систем є бінарні напівпровідникові сполуки, кристалічна структура яких вивчена та описана у літературі (таблиця 1). Кристалографічні характеристики бінарних сполук Таблиця 1 Сполука Просторова Періоди комірки, нм. група a b c Лі-ра Pr 2 Se 3 I 43d 0,90521 [1] In 2 Se 3 R3 m 0,4025 2,8762 [2] In 2 Se 3 P 6 1 0, ,9381 [3] SiSe 2 Ibam 0,9669 0,5998 0,5851 [4] GeSe 2 P 21 / c 0,7016 1,6796 = 90,65 1,1831 [5] SnSe 2 P 3m1 0,3811 0,6136 [6] 5

6 У літературних джерелах також існують відомості про утворення тернарних сполук у відповідних бінарних системах (табл. 2). Кристалографічні характеристики тернарних сполук Таблиця 2 Сполука Pr 3 InSe 6 Просторова Періоди комірки, нм. група a b c P 21 / c 0,4109 1,4275 = 103,27 1,7891 Pnnm 1, ,4275 0,4109 Лі-ра Pr 3 Si 1.25 Se 7 P 63 1, ,60396 [8] Pr 3 Ge 1.25 Se 7 P 63 1,075 0,609 [9] Матеріали і методи дослідження Синтез достатньої кількості сплавів проводили з простих речовин із вмістом основного компоненту не менше 99,99 % (ваг.) у вакуумованих кварцевих контейнерах в електричній муфельній печі з програмним управлінням технологічними процесами МП-30. Максимальна температура синтезу становила 1370 К. Гомогенізуючий відпал, з метою отримання термодинамічно рівноважних сплавів, проводили за температури 770 К протягом 500 годин. Рентгенофазовий аналіз здійснювали за дифрактограмими, що були отримані на рентгенівському дифрактометрі ДРОН-4-13 в межах 2 = (CuKα випромінювання, крок сканування 0,05, експозиція в кожній точці 4с). Обрахунок даних здійснювали за допомогою пакету програм CSD [10]. Результати дослідження В обмежуючих бінарних системах досліджених квазіпотрійних систем за температури відпалу сплавів підтверджено існування трьох тернарних сполук: Pr 3 InSe 6 (просторова група Pnnm, структурний тип Pr 3 InSe 6 ), Pr 3 Ge 1,25 Se 7 (просторова група P 63, структурний тип Dy 3 Si 1,25 Se 7 ) та Pr 3 Si 1,25 Se 7 (просторова група P 63, структурний тип Dy 3 Si 1,25 Se 7 ). Утворення нових тетрарних сполук у квазіпотріних системах не встановлено. За результатами фазового аналізу синтезованих та відпалених сплавів встановлено фазові рівноваги у досліджуваних системах шляхом побудови ізотермічних перерізів за температури 770 К (рисунок 1-3). [7] 6

7 Рис. 1. Рис. 2. Ізотермічний переріз системи Pr 2 Se 3 In 2 Se 3 SiSe 2 : 1 Pr 2 Se 3 + Pr 3 InSe 6 ; 2 In 2 Se 3 + Pr 3 InSe 6 ; 3 In 2 Se 3 + SiSe 2 ; 4 In 2 Se 3 + Pr 3 Si 1,25 Se 7 ; 5 Pr 2 Se 3 + Pr 3 Si 1,25 Se 7 ; 6 Pr 3 InSe 6 + Pr 3 Si 1,25 Se 7 ; 7 In 2 Se 3 + Pr 3 Si 1,25 Se 7 ; 8 Pr 2 Se 3 + Pr 3 InSe 6 + Pr 3 Si 1,25 Se 7 ; 9 In 2 Se 3 + Pr 3 InSe 6 + Pr 3 Si 1,25 Se 7 ; 10 SiSe 2 + In 2 Se 3 + Pr 3 Si 1,25 Se 7. Ізотермічний переріз системи Pr 2 Se 3 In 2 Se 3 GeSe 2 : 1 Pr 2 Se 3 + Pr 3 InSe 6 ; 2 In 2 Se 3 + Pr 3 InSe 6 ; 3 In 2 Se 3 + GeSe 2 ; 4 In 2 Se 3 + Pr 3 Ge 1,25 Se 7 ; 5 Pr 2 Se 3 + Pr 3 Ge 1,25 Se 7 ; 6 Pr 3 InSe 6 + Pr 3 Ge 1,25 Se 7 ; 7 GeSe 2 + Pr 3 InSe 6 ; 8 Pr 2 Se 3 + Pr 3 InSe 6 + Pr 3 Ge 1,25 Se 7 ; 9 GeSe 2 + Pr 3 InSe 6 + Pr 3 Ge 1,25 Se 7 ; 10 GeSe 2 + In 2 Se 3 + Pr 3 InSe 6. Рис. 3. Ізотермічний переріз системи Pr 2 Se 3 In 2 Se 3 SnSe 2 : 1 Pr 2 Se 3 + Pr 3 InSe 6 ; 2 In 2 Se 3 + Pr 3 InSe 6 ; 3 In 2 Se 3 + SnSe 2 ; 4 Pr 2 Se 3 + SnSe 2 ; 5 SnSe 2 + Pr 3 InSe 6 ; 6 Pr 2 Se 3 + SnSe 2 + Pr 3 InSe 6 ; 7 In 2 Se 3 + SnSe 2 + Pr 3 InSe 6. 7

8 Висновки Методами РФА встановлено фазові рівноваги та побудовано ізотермічні перерізи систем Pr 2 Se 3 In 2 Se 3 (Si,Ge,Sn)Se 2 за температури 770 К. Підтверджено існування трьох тернарних сполук Pr 3 InSe 6 (ПГ Pnnm ), Pr 3 Ge 1,25 Se 7 (ПГ P 6 3 ) та Pr 3Si 1,25 Se 7 (ПГ P 63). Список цитованої літератури [1]. Folchnandt M. Single Crystals of C-La 2 Se 3, C-Pr 2 Se 3, and C-Gd 2 Se 3 with Cation-Deficient Th 3 P 4 -Type Structure / M. Folchnandt, Th. Schleid // Z. Anorg. Allg. Chem Vol P [2]. Revised and new crystal data for indium selenides / S. Popović, A. Tonejc, B. Gržeta-Plenković et al. // J. Appl. Cryst Vol. 12. P [3]. Pfitzner A. Redetermination of the crystal structure of gamma-in 2 Se 3 by twin crystal X-ray method / A. Pfitzner, H. D. Lutz // J. Solid State Chem Vol P [4]. Peters J. Silicon Disulphide and Silicon Diselenide: A reinvestigation / J. Peters, B. Krebs // Acta Cryst Vol. 38. P [5]. Dittmar G. Kristallstruktur von Germanium diselenid / G. Dittmar, H. Schaefer // Acta Cryst Vol. 32. P [6]. Huifang Liu Phase relations in systems of tin chalcogenides / Liu Huifang, L. Y. Chang // J. Alloys Compd Vol. 185(1). P [7]. Aleandri L. E. Synthesis and structure of Pr 3 InSe 6 / L. E. Aleandri, J. A. Ibers // J. Solid State Chem V.79. P [8]. Gulay L. D. Crystal structure of the R 3 Si 1.25 Se 7 (R= Pr, Nd and Sm) compounds / L. D. Gulay, O. S. Lychmanyuk // J. Alloys Comp V.458. P [9]. Eliseev A. A. Phase Equilibrium and Crystal Chemistry in Rare Earth Ternary Systems with Chalcogenide Elements / A. A. Eliseev, G. M. Kuzmichyeva // Handbook on the Phys and Chem of Rare Earths Vol. 13. P.191. [10]. CSD-Universal program package for single crystal or powder structure data treatment / L. G. Akselrud, Yu. N. Grin, P. Yu. Zavalij at al. // Collected Abstracts 12 th European Crystallographic Meeting. Moscow, August, M.: Nauka, V.3. P

9 УДК: ВПЛИВ МОРФОЛОГІЇ ПОВЕРХНІ ТА ОСОБЛИВОСТЕЙ СТРУКТУРНОЇ ОРІЄНТАЦІЇ ПАРОФАЗНИХ КОНДЕНСАТІВ SnTe:1%Sb НА ЇХ ТЕРМОЕЛЕКТРИЧНІ ПАРАМЕТРИ Бушков Н. І., Салій Я. П., Биліна І. С. ДВНЗ «Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника», вул. Шевченка, 57, Івано-Франківськ, Україна Станум телурид перспективний напівпровідниковий матеріал для пристроїв оптоелектроніки інфрачервоної області спектра і термоелектрики середнього діапазону температур К. Легування SnTe домішками п ятої групи (Sb, Bi) періодичної системи зумовлює модифікацію електронної та фононної підсистем кристала, знижуючи концентрацію носіїв струму. У бінарній системі Sn-Te існує тільки одна хімічна сполука SnTe, область гомогенності якої цілком зміщена відносно стехіометричного складу на бік надлишку телуру, а максимальна її протяжність від 50,0 до 50,85 ат.%. При кімнатній температурі і нормальному тиску станум телурид кристалізується в структурі типу NaCl (просторова група Fm3m) з параметром ґратки, який змінюється в межах області гомогенності і зменшується із ростом вмісту телуру [1]. Відомо, що ситали містять велику кількість дрібних (< 1 мкм) кристалів, пов язаних між собою скловидним міжкристалічним прошарком, тому епітаксійні об єкти на їх поверхні здатні формуватися на площинах окремих кристалітів полікристалічної підкладки. В структурі ситалу відсутні пори, пустоти і інші об ємні дефекти. Вони характеризуються задовільною термостійкістю, яка зумовлена температурним коефіцієнтом лінійного розширення (5-10) 10-7 К -1, а також досить високою теплопровідністю 2,1-5,5 Вт/(м К). Плівки для дослідження отримували осадженням пари синтезованого матеріалу SnTe легованого Sb у вакуумі на підкладки із свіжих сколів (0001) слюди-мусковіт та ситалу. Температура випарника складала Тв = С, а температуру підкладок змінювали в діапазоні Тп = C. Товщина плівок визначалась часом осадження с, а вимірювали її за допомогою мікроінтерферометра МИИ-4. Морфологічні особливості наноструктур на поверхні конденсатів досліджували методами атомно-силової мікроскопії (АСМ) Nanoscope 3a Dimention 3000 у режимі періодичного контакту. Вимірювання проведені в центральній частині зразків з використанням серійних кремнієвих зондів NSG-11 із номінальним радіусом закруглення вістря до 10 нм. Вимірювання електричних параметрів плівок проводилося на повітрі при кімнатній температурі у постійному магнітному полі на автоматизованій 9

10 установці, яка забезпечувала вимірювання, реєстрацію і первинну обробку електричних параметрів. Зразки мали чотири холлівських і два струмових срібні плівкові контакти. Через зразки проходив струм ~ 1 ма, а перпендикулярне до поверхні плівок магнітне поле мало індукцію 1,5 Тл. Зі збільшенням часу осадження латеральні розміри поверхневих об єктів зменшилися на порядок. Встановлено що всі отримані зразки мають р тип провідності. Питома електропровідність та холлівська концентрація носіїв заряду мають чіткій максимум при температурі осадження о С. Рухливість із зростанням Тп зростає до температур 250 о С, а при подальшому збільшенні температури дещо зменшується. Це пов язано із структурною досконалістю конденсату, при зростанні температури осадження за рахунок підвищення самоорганізації структура матеріалу більш впорядкована, що приводить до зменшення впливу зернограничного механізму розсіювання [2]. При підвищенні температури підкладки до 300 о С значно прискорюються процеси ревипаровування конденсату і термоелектричні параметри матеріалу значно погіршуються. Електропровідність плівок і холлівська концентрація носіїв заряду різко зменшується в області малих товщин [3]. Рухливість для плівок отриманих на свіжих сколах слюди також зменшується при зменшенні товщини, що пов язано з впливом розсіювання носіїв на поверхні та міжзеренних межах, для плівок отриманих на ситалі рухливість практично не змінюється у всій області товщин завдяки структурній досконалості та переважанні дзеркального механізму розсіювання. Коефіцієнт Зеебека для плівок товщиною менше 250 нм є у 5 разів більший ніж для товстих, але цього не достатньо щоб компенсувати різкій спад електропровідності. Тому для термоелектричної потужності (S 2 σ) спостерігається максимум в області товщин 1-1,5 мкм. Рис. Співвідношення питомої провідності від температури підкладки плівки ( -слюда, - ситал) отриманої з парової фази SnTe : 1% Sb для малих часів осадження. 10

11 Бачимо, що електропровідність тонких плівок осаджених на ситалі в 2 рази більша ніж плівок осаджених на слюді для температури в межах С. Концентрація носіїв заряду в тонких плівках осаджених на ситалі в 2 рази більша ніж на слюді для температур С. Однак рухливості носіїв заряду в плівках на слюді і ситалі ведуть себе однаково. Концентрація носіїв зі збільшенням температури осадження спадає, а рухливість зростає. Електропровідність товстих плівок не залежить від типу підкладки. Концентрація носіїв заряду в плівках осаджених на ситалі в 2 рази більша ніж на слюді для температур в околі С. Однак рухливість носіїв заряду в плівках на ситалі в 2 рази менша ніж на слюді для температур в цьому ж околі С. Концентрація носіїв зі збільшенням температури осадження проходить через максимум в околі С спадає, а рухливість в області С. Опрацювавши всі дані можна побачити, що термоелектричні параметри безпосередньо залежать від морфології поверхні досліджуваних конденсатів, а також від їх структурних особливостей. Так для тонких плівок SnTe :1%Sb осаджених на ситалі спостерігається максимум значень питомої провідності та концентрації носіїв заряду в плівках товщиною 270 нм, а для плівок SnTe :1%Sb осаджених на слюді значення питомої провідності при тих самих товщинах є меншим в 2 рази. Однак для плівок з товщиною 2мкм термоелектричні параметри досліджуваних зразків приблизно однакові незалежно від типу їх підкладки. Ймовірно це зумовлено акцепторною дією кисню на при поверхневі шари конденсату, оскільки при малих товщинах плівки, осаджені на ситалі, є структурно досконалішими, ніж плівки, осаджені на слюді. 1. В.М. Шперун, Д.М. Фреїк, Р.І. Запухляк. Термоелектрика телуриду свинцю та його аналогів. Івано-Франківськ, Плай, с. 2. Салій Я.П, Фреїк Д.М, Биліна І.С, Фреїк І.М. «Орієнтаційні особливості нанокристалів у парофазних конденсатах PbTe Bi 2 Te 3 на слюді» // Журнал «Наноструктурное материаловедение» Т.12, 1. С R.D. Venhrenovych, B.V. Ivans'kyy, A.V. Moskalyuk. Fizyka i khimiyatverdohotila.10(1). 19, (2009). 11

12 УДК : РОЗЧИННІІСТЬ ГАЛІЮ У СПОЛУЦІ GdCuIn асп. Горяча М., Зінько Л., доц. Ничипорук Г., доц. Заремба В. Львівський національний університет імені Івана Франка, вул. Кирила і Мефодія, 6, 79005, Львів, Україна Сполуки еквіатомного складу RTIn утворюються у більшості вивчених потрійних системах за участю РЗМ, перехідного d-металу та Індію, і багато з них володіють цікавими фізичними властивостями [1]. Тому дослідження заміни d-елемента на p-елемент у цих сполуках та її вплив на структурні характеристики є цікавим і актуальним. Методами рентгенівського фазового та частково локального рентгеноспектрального аналізів досліджено взаємодію компонентів у системі GdCu 1-x Ga x In у повному концентраційному інтервалі при 870 K. Синтез зразків проведено сплавлянням металів високої чистоти в електродуговій печі з подальшим гомогенізуючим відпалом впродовж одного місяця. Фазовий аналіз сплавів виконано на основі масивів дифракційних даних, одержаних на порошкових дифрактометрах ДРОН 2.0М (FeK α -випромінювання) та STOE Stadi P (CuKα 1 -випромінювання). Розрахунок теоретичних дифрактограм проведено з використанням програми FullProf [2]. Для окремих зразків проведено дослідження мікроструктури поверхні (скануючий електронний мікроскоп РЕММА ). Одержані результати добре узгоджуються між собою. На рис. 1 зображено фотографії поверхонь мікрошліфів декількох зразків, а у таблиці подано їхній склад згідно результатів EDX аналізу, на рис. 2 зображено дифрактограму зразка складу GdCu 0,5 Ga 0,5 In. GdCu 0,7 Ga 0,3 In GdCu 0,3 Ga 0,7 In GdCu 0,2 Ga 0,8 In Рис. 1. Фотографії поверхонь мікрошліфів сплавів системи GdCu 1-x Ga x In 12

13 Хімічний аналіз фаз сплавів системи GdCu 1-x Ga x In Загальний склад Gd 0,33 Cu 0,23 Ga 0,10 In 0,33 GdCu 0,7 Ga 0,3 In Світла фаза (основна) Gd 0,35 Cu 0,22 Ga 0,10 In 0,33 Загальний склад Gd 0,33 Cu 0,10 Ga 0,23 In 0,33 GdCu 0,3 Ga 0,7 In Світла фаза (основна) Gd 0,35 Cu 0,12 Ga 0,20 In 0,33 Сіра фаза Gd 0,34 Cu 0,10 Ga 0,47 In 0,9 GdCu 0,2 Ga 0,8 In Загальний склад Gd 0,33 Cu 0,07 Ga 0,27 In 0,33 Сіра фаза Gd 0,34 Cu 0,04 Ga 0,37 In 0,25 Світла фаза Gd 0,40 Cu 0,01 Ga 0,12 In 0,47 Рис. 2. Розрахована (суцільна лінія), експериментальна (точкова) та різницева (внизу) дифрактограма сплаву складу GdCu 0,5 Ga 0,5 In (Дифрактометр STOE Stadi P, CuKα 1 -випромінювання) Згідно результатів аналізу встановлено, що у системі GdCu 1-x Ga x In (0<x<1) при 870 K утворюється обмежений твердий розчин, який описується формулою GdCu 1,0-0,5 Ga 0,0-0,5 In (CT ZrNiAl, ПГ P-62m, a = 0,74673(8) 0,72454(3) нм, c = 0,39833(5) 0,43485(2) нм) (рис.3). Фаза зі структурою типу ZrNiAl домінює у зразках із вмістом Галію до 25 ат. % та перебуває в рівновазі з фазою ~Gd(Cu,Ga,In) 2 (СТ CaIn 2, ПГ P6 3 /mmmc). Із збільшенням вмісту Галію період a зменшується, період с зростає, що приводить до зростання об єму елементарної комірки (0,191 0,196 нм 3 ) та добре корелює із значеннями розмірів атомів Купруму та Галію [3]. Подібний характер зміни параметрів елементарної комірки спостерігається у раніше вивчених системах CePd 1-x Ge x In та CeRh 1-x Ge x In [4, 5]. Зразки дослідженої системи із 13

14 вмістом Галію понад 25 ат. % є мультифазовими: у рівновазі існують ~Gd(Cu,Ga,In) 2 (СТ CeCd 2, ПГ P-3m1), ~Gd 3 (Ga,In) 5 (СТ Pu 3 Pd 5, ПГ Cmcm) та ~Gd 3 (Ga,In) 2 (СТ Gd 3 Ga 2, ПГ I4/mcm), що добре узгоджується з результатами дослідження авторів [6, 7]. Рис. 3. Зміна параметрів елементарної комірки твердого розчину складу GdCu 1-x Ga x In [1] Ya.M. Kalychak, V.I. Zaremba, R. Pöttgen, M. Lukachuk, R.-D. Hoffmann, In: K.A. Gschneidner, Jr., J.-C. Bünzli, V.K. Pecharsky (Eds.), Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths, Elsevier, Amsterdam, Vol. 34, 2005, pp [2] J. Rodriguez-Carvajal, Commission on Powder Diffraction (IUCr), Newsletter 26 (2001) [3]. Дж. Эмсли Элементы М.: Мир, (1993), 256 c. [4]. D. Gnida, N. Dominyuk, V. Zaremba, D. Kaczorowski, J. Alloys Compd. 622, (2015), [5]. P. Wisniewski, V.I. Zaremba, A. Slebarski, D. Kaczorowski, Intermetallics, 56 (2015), [6]. A.E. Dwight, In: The Rare Earths in Modern Science and Technology. Plenum Press, New York (1980), [7]. А.М. Бакар, Я.М. Калычак, Цветная металургия, 1, (1990),

15 УДК 548.3: /23: ПРЕДСТАВНИКИ СТРУКТУРНОГО ТИПУ Th 3 P 4 У СИСТЕМАХ R 2 X 3 -PbX (R = РЗМ; X = S, Se) проф. Гулай Л.Д. 1, доц. Шемет В.Я. 2, ас. Пашинська Ю.О. 2 1 Східноєвропейський національний університет імені Лесі Українки, пр. Волі 13, 43025, м. Луцьк, Україна. 2 Луцький національний технічний університет, вул. Львівська 75, Луцьк, Україна Науково-технічний прогрес вимагає постійного пошуку нових матеріалів, що відповідають вимогам сучасної техніки. Отримання сполук шляхом збільшення кількості компонентів, які входять до їхнього складу, таких як тернарні, тетрарні, стало одним із основних напрямків такого пошуку. Ампульний синтез використовувався для приготування зразків. Маса наважки становила 1 г. Вакуумований до залишкового тиску Па контейнер герметизували на киснево-газовому пальнику. Синтез проводився в печі шахтного типу із швидкістю нагріву 30 K/год. Максимальна температура синтезу становила 1420 K. При цій температурі зразки витримувались 3-4 години. Після чого вони охолоджувались до 870 K із швидкістю 10 K/год. Гомогенізаційний відпал проводився при температурі 870 K протягом 240 годин. Після відпалу ампули зі зразками загартовувались в холодній воді. Дифрактограми одержували за допомогою дифрактометра ДРОН-4-13 (CuK -випромінювання, зйомка по точках, , крок зйомки 0,05, час відліку в точці 20 с.). Періоди комірок уточнювались за даними дифрактограм з допомогою методу найменших квадратів (комплекс програм CSD [1]). За допомогою цієї ж програми проводили обрахунок кристалічної структури сполук. Проекція кристалічної структури Pr 2 PbSe 4 на площину XY та координаційні многогранники атомів показані на рис. 1. Кожен атом статистичної суміші M (Pr+Pb) центрує восьмивершинник, сформований атомами Se. Октаедричне оточення існує для Se. Укладка центрованих атомами статистичних сумішей M (Pr+Pb) восьмивершинників із атомів Se у структурі сполуки Pr 2 PbSe 4 показана на рис

16 Рис. 1. Проекція кристалічної структури Pr 2 PbSe 4 на площину XY та координаційні многогранники атомів статистичної суміші M (Pr+Pb) (a) і Se (б). Рис. 2. Укладка центрованих атомами статистичних сумішей M (Pr+Pb) восьмивершинників із атомів Se у структурі сполуки Pr 2 PbSe 4. Протяжність областей гомогенності фаз із структурою типу Th 3 P 4 у системах R 2 X 3 -PbX (R = РЗМ; X = S, Se) при 870 К показана на рис. 3. В системах R 2 S 3 -PbS існують сполуки із структурою типу Th 3 P 4 (ПГ I 4 3d), які мають області гомогенності, а в системах R 2 Se 3 -PbSe (R = РЗМ) існують як тверді розчини на основі R 2 Se 3, так і сполуки із областями гомогенності зі структурою типу Th 3 P 4. 16

17 Рис. 3. Протяжність областей гомогенності фаз із структурою типу Th 3 P 4. Список цитованої літератури [ 1 ].CSD-Universal program packade for single crystal or powder strucutre data treatment / L.G. Aksel'rud, Yu.N. Grin', P.Yu. Zavalij et al. // 12 th European Crystallographic Meetting, August 20-29, 1989: Collected Abstracts. Moscow, Vol. 3. P

18 УДК КРИСТАЛІЧНА СТРУКТУРА СПОЛУК Sc 3 Co 1,87 In 4 і Sc 10 Co 9 In 20. маг. Гулай Н., доц. Тиванчук Ю., проф. Каличак Я. Кафедра аналітичної хімії, Львівський національний університет імені Івана Франка, вул, Кирила і Мефодія 6, Львів, Україна e mail: Систематичне дослідження взаємодії компонентів у системі Sc-Co-In призвело до виявлення декількох тернарних сполук. На сьогодні детально досліджено кристалічну структуру лише двох сполук Sc 6 Co 2.18 In 0.82 [1] та Sc 5 Co 2 In 4 [2]. За результатами рентгенівського фазового аналізу гетерофазних сплавів встановлено кристалічну структуру двох нових інтерметалідів Sc 3 Co 2 In 4 та Sc 10 Co 9 In 20. Полікристалічний зразок масою ~0,5 г складу Sc 34 Co 21 In 45 виготовлено шляхом електродугового сплавлення шихти вихідних компонентів у атмосфері аргону. Сплав відпалено у вакуумованій кварцовій ампулі при температурі 870 К впродовж 60 діб і загартовано у холодній воді разом з ампулою. Фазовий аналіз та уточнення кристалічної структури сполук виконано за допомогою програми FullProf [3] на основі порошкових рентгенограм (дифрактометр STOE STADI P, CuK α1 -випромінювання, зігнутий Ge-монохроматор типу Іоганна, геометрія на пропускання, інтервал 6 2θ 110º, крок 0.015º, час сканування в кроці 320 c). За результатами рентгенофазового аналізу у зразку Sc 34 Co 21 In 45 виявлено співіснування трьох фаз, двох невідомих Sc 3 Co 2 In 4 та Sc 10 Ni 9 In 20 та бінарної - ScIn 3. Сполука Sc 3 Co 2 In 4 (31.2 мас. %) належить до структурного типу Lu 3 Co 1,87 In 4, пр. гр. P -6, a = (5), c=3.3618(3) Å. Уточнені до R f =4.72 %, R Bragg =7.05 % і B overal = 2.2(1) Å 2 координати атомів наведені у таблиці 1. Табл. 1. Координати атомів у структурі сполуки Sc 3 Co 2 In 4 Атом П. С. Т. x/a y/b z/c Sc 3k 0.288(3) 0.248(2) 1/2 Co1 1a (2) Co2 1d 1/3 2/3 1/2 In1 1e 2/3 1/3 0 In2 3f 0.079(3) 0.410(3) 0 Сполука Sc 10 Co 9 In 20 (64.7 мас. %) кристалізується у структурному типі Ho 10 Ni 9 In 20, пр. гр. P4/nmm, a = (1) Å c=9.034(1) Å. Уточнені до 18

19 R f =5.99 %, R Bragg =8.55 % і B overal = 1.3(1) Å 2 координати атомів наведені у таблиці 2. Табл. 2. Координати атомів у структурі сполуки Sc 10 Co 9 In 20 Атом П. С. Т. x/a y/b z/c Sc1 2c 1/4 1/ (6) Sc2 2c 1/4 1/ (7) Sc3 8i 1/ (2) 0.243(5) Sc4 8j 0.455(1) 0.455(1) 0.733(4) Co1 2a 1/4 3/4 0 Co2 8i 1/ (2) 0.598(4) Co3 8j 0.602(2) 0.602(2) 0.899(3) In1 8g 0.092(1) (1) 0 In2 8h 0.618(1) (1) 1/2 In3 8i 1/ (1) 0.912(2) 0.90(4) In4 8i 1/ (1) 0.763(2) In5 8j 0.377(1) 0.377(1) (3) Бінарна сполука ScIn 3 (4.1 мас. %) має структуру типу AuCu 3, пр. гр. Pm-3m, a = (5) Å). Досліджені сполуки продовжують серії ізоструктурних сполук R 3 Co 2-x In 4 (R=Dy, Ho, Er, Tm, Lu) [4] R 10 Ni 9 In 20 (R=Ho, Er, Tm, Lu) [5]. [1] R.I. Zaremba, Ya.M. Kalychak, U.Ch. Rodewald et al. New Indides Sc 6 Co 2,18 In 0,82, Sc 10 Ni 9 In 19,44 and ScCu 4 In Synthesis, Structure, and Crystal Chemistry // Z. Natuforshung Vol. 61b. P [2] Yu. Tyvanchuk, N. Gulay, I. Bigun, Ya. Galadzhun, Ya. Kalychak The crystal structure of Sc 5 Co 2 In 4 // Z. Natuforshung Vol. 70b. P [3] J. Rodriguez Carvajal Recent developments of the program FULLPROF // Commission on Powder Diffraction (IUCr). Newsletter Vol. 26. P [4] В.І. Заремба, Я.М. Каличак, П.Ю. Завалій, О.M. Соболєв Кристалічна структура сполуки Lu 3 Co 2-x In 4 (x=0,13) та споріднених сполук // Доповіді АН УРСР, сер. Б С [5] В.І. Заремба, В.К. Бельський, Я.М. Каличак, В.К. Печарський, Є.І. Гладишевський Кристалічна структура сполук РЗМ 10 Ni 9 In 20 (РЗМ = Нo, Er, Tm, Lu) // Доповіді АН УРСР, сер. Б С

20 УДК OPTICAL, ELECTRICAL AND PHOTOELECTRICAL PROPERTIES OF (TlInSe 2 ) 1-x (BSe 2 ) x (B=Si, Ge) (х=0.1; 0.2) CHALCOGENIDE SEMICONDUCTORS Zamuruieva О., Myronchuk G., Hmaruk G. Lesya Ukrainka Eastern European National University SCENTIA VINCES Str. Potapova, 9, Lutsk, 43000, Ukraine Notable among new semiconductor materials are semiconductors with layered crystal structure. Broadening the class of layered semiconductors such as TlB III C VI 2, obtaining the perfect single crystals and further study of their physical properties are very topical tasks in the modern solid state physics [1]. The physical properties of semiconductors of TlB III VI C 2 group, namely (TlInSe 2 ) 1-x (BSe 2 ) x (B=Si, Ge) (х=0.1; 0.2) crystals grown by Bridgman Stockbarger method, are studied in detail in paper [2-7]. Here we can see that these materials exhibit properties of disordered systems, which are caused by technological defects and structural features of compounds such as A III B III C VI 2. According to the optical absorption spectra of (TlInSe 2 ) 1-x (BSe 2 ) x (B=Si, Ge) (х=0.1; 0.2) layered crystals, we have determined the band gap with indirect ( E gi ) and direct ( E gd ) allowed transitions, Urbach energy and slope parameter within the temperature range of K [2; 3]. According to X-ray diffraction studies, we have found that the concentration of donor (In 3+ ions are replaced by Si 4+ ions) and acceptor (V - Tl ) centers increases under increasing of SiSe 2 (GeSe 2 ) content, which leads to the higher bond ionicity and reduction of lattice parameter. We believe this causes the growth of the band gap and Urbach energy under x increasing. (TlInSe 2 ) 1-x (BSe 2 ) x (B=Si, Ge) (х=0.1; 0.2) crystals are high-resistance semiconductors with p-type conductivity. During increase of x from 0.1 to 0.2, the conductivity type remains constant [4; 5]. The analysis of experimental data of the temperature dependence of dark conductivity shows that it is well described by the exponential dependence typical for disordered semiconductors within the temperature range of K for (TlInSe 2 ) 1-x (SiSe 2 ) x ; K for (TlInSe 2 ) 1-x (GeSe 2 ) x [4; 5]. The calculated activation energy corresponds to ~ 0.24 ev, 0.22 ev of (TlInSe 2 ) 1-x (SiSe 2 ) x ; ~ 0.33 and 0.29 ev of (TlInSe 2 ) 1-x (GeSe 2 ) x for x = 0.1; 0.2, respectively. Within the temperature range of ~ K and ~ K, we can observe the hopping conductivity with a variable hop length, which becomes activationless during the further temperature decreasing. All the compounds under study are photosensitive semiconductors [6]. Fig. 1 shows curves of spectral distribution of photoconductivity of (TlInSe 2 ) 1-x (BSe 2 ) x 20

21 (B=Si, Ge) (х=0.1; 0.2) single crystals measured in non-polarized light. Photoconductivity spectra shift towards smaller wavelengths under x increasing indicates decrease in band gap of crystals, which agrees well with optical studies [2; 3]. *10 10, Ом -1 см T = 100 K T = 200 K T = 300 K I II *10 10, Ом -1 см T = 100 K T = 200 K T = 300 K I II , нм , нм а) b) Fig.1. Spectral distribution of photoconductivity of crystals (TlInSe 2 ) 1-x (SiSe 2 ) x (a x = 0.1; b x = 0.2) According to [6], we have found that there is a long-term relaxation of photoconductivity. Stages of fast and slow relaxation of non-equilibrium conductivity are typical. The measured energy distance from the bottom of conduction band to the hole trap level equals to 19 mev and 30 mev of (TlInSe 2 ) 1- x(sise 2 ) x for (x = 0.1; x = 0.2), respectively; 31 mev and 57 mev of (TlInSe 2 ) 1- x(gese 2 ) x (x = 0.1; 0.2), respectively. References [1]. M. Hanias, A. Anagnostopoulos et al., Physica B. 160, 154 (1989). [2]. G. L. Myronchuk, O. V. Zamurueva et al., J. Mater. Sci: Mater. Electron. 25(7), (2014). [3]. O.V. Zamurueva, G. L. Myronchuk et al., Optical Materials. 37, (2014). [4]. G. L. Myronchuk, O. V. Zamurueva et al., Archives of Metallurgy and Materials. 60 (2), (2015). [5]. O. V. Zamurueva, G. L. Myronchuk et al., Archives of Metallurgy and Materials. 60 (3), (2015). [6]. M. Piasecki, G. L. Myronchuk et al., Mater. Res. Express. 3 (2), (2016). [7]. О.В. Замуруєва, Г.Л. Мирончук, М.В. Хвищун та ін., Фізика і хімія твердого тіла Т.17( 2). с

22 УДК : КРИСТАЛІЧНА СТРУКТУРА СПОЛУКИ CeNiIn 0,22 Ga 0,78 асп. Заремба Н. 1, доц. Ничипорук Г. 1, доц. Муць І. 1, проф. Павлюк В. 1, проф. Пьоттген Р. 2 1 Львівський національний університет імені Івана Франка, вул. Кирила і Мефодія 6, Львів, Україна 2 Інститут неорганічної та аналітичної хімії, Університет м. Мюнстер, Корренштрассе 30, D Мюнстер, Німеччина Розчинність р-елементів III-IV груп у тернарних індидах різних складів приводить, в основному, до утворення обмежених твердих розчинів різної протяжності на основі вихідних сполук [1-3]. У нещодавно дослідженій системі CeNiIn 1-x Ga x (0 x 1) простежується утворення неперервного твердого розчину зі структурою типу ZrNiAl [4]. З метою підтвердження кристалічної структури твердого розчину у системі CeNiIn 1-x Ga x (0 x 1), а також встановлення порядку заміщення атомів Індію атомами Галію нами проведено структурні дослідження монокристалів, отриманих із зразка складу Ce 0,33 Ni 0,33 In 0,08 Ga 0,26. Методом Лауе (камера РКВ 86, МоK випромінювання) було протестовано ряд монокристалів, (рис.1) та встановлено їхню належність до гексагональної сингонії. Масив експериментальних інтенсивностей одержано на дифрактометрі STOE IPDS II (MoKα-випромінювання), в Інституті неорганічної хімії Університету м. Мюнстера (Німеччина). Кристалічну структуру розшифровано прямими методами на основі масиву 284 незалежних відбить hkl і уточнено в рамках моделі структурного типу ZrNiAl до складу CeNiIn 0,22 Ga 0,78. Усі кристалографічні положення в структурі заповнені повністю, а положення 3g x 0 0 заповнене статистично атомами Галію та Індію. Результати розрахунків та уточнення кристалічної структури подані в таблиці 1. У таблицях 2 та 3 подано уточнені координати і теплові параметри атомів у структурі сполуки CeNiIn 0,22 Ga 0,78. 22

23 Рис. 1 Розрахована (суцільна лінія), експериментальна (точкова) та різницева (внизу) дифрактограми литого зразка CeNiIn 0,25 Ga 0,75 (STOE STADI P, CuKα 1 -випромінювання, a =0,70858(2) нм, c = 0,40030(1) нм, R Bragg = 0,0661, R F =0,0402). Таблиця 1 Результати уточнення кристалічної структури сполуки CeNiIn 0,22 Ga 0,78 Емпірична формула CeNiIn 0,22 Ga 0,78 Молярна маса 278,32 Просторова група, Z P 6 2m, 3 Символ Пірсона hp9 Параметри комірки, нм a = 0,70893(10) c = 0,40068(8) Розрахована густина, г/см 3 7,950 Коефіцієнт поглинання 37,948 F(000) 363 Межі θ при зйомці кристалу 3 33 Загальна кількість рефлексів 4784 Незалежні рефлекси / 284/15 параметри Рефлекси з I > 2σ(I) 278 Фактор достовірності 1,132 Кінцеві R-фактори [I > 2σ(I)] R1 = 0,0277, wr2 = 0,0549 Найбільші пік і яма на 1,868 / -2,613 кінцевому різницевому синтезі Фур є 23

24 Таблиця 2 Координати атомів у структурі сполуки CeNiIn 0,22 Ga 0,78 Атом ПСТ x y z U eq. 10 2, нм 2 Ce 3f 0,58219(9) 0 1/2 0,0101(2) Ni1 2d 1/3 2/3 1/2 0,0142(4) Ni2 1a ,0151(5) M* 3g 0,23898(15) 0 0 0,0088(4) *M = 0,22(2) In + 0,78(2) Ga Таблиця 2 Міжатомні віддалі та координаційні числа атомів у структурі сполуки CeNiIn 0,22 Ga 0,78 Атом, нм КЧ Атом, нм КЧ Ce- 4Ni1 0,2923(1) M- 2Ni2 0,2624(1) 1Ni2 0,2962(1) 2Ni1 0,2759(1) 2M 0,3152(1) 2M 0,2934(2) 17 4M 0,3262(1) 2Ce 0,3152(2) 4Ce 0,3686(1) 4Ce 0,3262(1) 2Ce 0,4007(1) Ni1-3M 0,2759(1) Ni2-6M 0,2624(1) 9 6Ce 0,2923(1) 3Ce 0,2962(1) *M = 0,22(2) In + 0,78(2) Ga 12 9 Рис. 2 Проекція кристалічної структури сполуки CeNiIn 0,22 Ga 0,78 на площину ab і КМ атомів. Як видно з результатів уточнення кристалічної структури сполуки CeNiIn 0,22 Ga 0,78 заміщення атомів Індію атомами Галію відбувається в ПСТ 3g (x 0 0). Аналіз міжатомних віддалей не показав значних скорочень у дослідженій структурі. За типом координаційного оточення ця сполука є 24

25 подібною до материнської CeNiIn. Із зменшенням розміру атома координаційне число також зменшується. Для атомів найбільшого розміру Ce КЧ=17, а поліедром є деформована пентагональна призма з п ятьма атомами навпроти бічних граней і з двома атомами навпроти базисних. Атоми статистичної суміші M (0,22(2) In + 0,78(2) Ga) координують 12 атомів, і їхнім поліедром є деформована тетрагональна призма з чотирма атомами навпроти бічних граней. Тригональні призми з трьома атомами навпроти бічних граней є поліедрами для атомів найменшого розміру (Ni), КЧ = 9, що дозволяє класифікувати структуру як тригонально-призматичну згідно класифікації П.І.Крип якевича (клас 10) [5]. [1] А. Хархаліс, М. Горяча, Г. Ничипорук, О. Беднарчук, В. Заремба, Вісник Львів. ун-ту. Серія хім. (2014), 55, [2] Н. Домінюк, Г. Ничипорук, І. Муць, Р. Пьотген, В. Заремба, Вісник Львів. ун-ту. Серія хім. (2013), 54, [3] Н. Чумало, В. Демчук, Г. Ничипорук, В. Заремба, Вісн. Львів. ун-ту. Сер. хім. (2010), 51, [4] O. Panakhyd, G. Nychyporuk, R. Serkiz, P. Demchenko, V. Zaremba, Coll. Abs. of XX Int. Sem. Phys. Chem. Solids (2015), 119. [5] Крипякевич П.И. Структурные типы интерметаллических соединений, М.: Наука. 1977, 290 c. 25

26 УДК ДОСЛІДЖЕННЯ РАМАНІВСЬКИХ СПЕКТРІВ ПОЛІКРИСТАЛІЧНИХ ПЛІВОК Cd 1-х Zn х Te асп. Знаменщиков Я.В., докторант Косяк В.В., проф. Опанасюк А.С., доц. Колесник М.М. Сумський державний університет, вул. Римського-Корсакова, 2, м. Суми, В даній роботі проведено дослідження раманівських спектрів,залежності частот мод фононних коливань від концентрації цинку, а також морфології поверхні, структурних, мікроструктурних властивостей товстих полікристалічних плівок Cd 1-x Zn x Te (CZT) зі змінним значенням х в діапазоні від х=0.06 до х=0.68. Плівки твердих розчинів CZT товщиноюблизько 70 мкм були отримані методом вакуумного термічного випаровування в квазізамкненому об ємі.температура випарника складала 700 С, температура підкладки С, як підкладка використовувалося скло вкрите шаром ІТО. Для отримання плівок CZT зі змінною концентрацією цинку здійснювалося випаровування суміші порошків CdTe та ZnTe, змішаних у різних пропорціях для кожного зразка.в результаті зміни відношення кількості порошку CdTeдо ZnTe в шихті, що випаровувалась, було отримано плівки Cd 1-x Zn x Te з x=0,06 (CZT1), x=0,24 (CZT2), x=0,40 (CZT3), x=0,46 (CZT4), x=0,63 (CZT5), x=0,68 (CZT6).Дослідження фазового складу та кристалічної якості плівок проводилося методами рентгенівськоїдифрактометрії та раманівської спектроскопії. Рентгенівський аналіз показав, що в результаті випаровування суміші шихти CdTe та ZnTe утворився твердий розчин CZT, а сторонні фази типу CdTe, ZnTe були відсутні. Структурні дослідження показали, що плівки мали кубічну кристалічну гратку, при цьому тип кристалічної гратки не змінювався зі зміною значення х. З мікроструктурних досліджень було встановлено, що залежність кристалічної якості (розмірів ОКР, рівня мікродеформацій) плівок CZT від концентрації цинку має параболічний характер. Аналіз морфології поверхні плівок показав, що концентрація цинку має значний вплив на морфологію поверхні плівок.плівки з низьким значенням х мали однорідні за формою зерна з середнім розміром близько 20 мкм, проте з наближенням значення х до х=0,5 спостерігалося погіршення структури поверхні плівок, а саме зерна набувають неоднорідної форми, середній розмір зерна зменшується до 7 мкм. Зміна морфології поверхні може бути спричинена зниженням кристалічної якості CZT, а також 26

27 неоптимальними фізико-технологічними умовами для отримання плівок з високою концентрацією цинку. Метод раманівської спектроскопії є дуже чутливим до фазового складу матеріалу.вінчасто застосовується для виявлення включень телуру в монокристалах CdTeта CZT, а також для вивчення розподілу компонентів на поверхні монокристалів та плівок CZT. Як правило, раманівські спектри CZT включають моди повздовжніх та поперечних фононних коливань CdTe та ZnTe.Згідно з літературними даними[1] піки мод CdTe та ZnTe на раманівських спектрах CZT зміщуються відносно їхнього положення в чистих сполуках в залежності від концентрації цинку. А саме, зі збільшенням концентрації цинку частота мод TO 1 (CdTe), LO 2 (ZnTe), TO 2 (ZnTe) збільшується, а частота моди LO 1 (CdTe) зменшується. Залежність положення піків мод CdTe та ZnTe від значення х була досліджена в роботах [2,3] для монокристалів CZT та епітаксійних плівок CZT [4], проте для полікристалічних плівок CZTподібні дослідження не проводилися.в даній роботі для ідентифікації піків на раманівських спектрах плівок CZT нами були використані графіки залежностей частот мод CdTeта ZnTeвід х, отримані в роботі [2] для монокристалів CZT. Раманівські спектри від плівок CZT були виміряні при кімнатній температурі при довжині хвилі збуджуючого випромінювання 785 нм (CZT1) та 633 нм (CZT2 - CZT6). Типовий спектр від плівки CZTпредставлений на Рис. 1. На спектрах усіх досліджуваних зразків аналогічно до робіт[2,4,5] спостерігалася двомодова поведінка. Найбільшу інтенсивність мав пік моди LO 2 (ZnTe), частота якої збільшувалася зі збільшенням х (від 177 см -1 (CZT1) до 197 см -1 (CZT6)). Також на спектрах плівок CZT2 CZT6 було виявлено піки моди TO 1 (CdTe), частота якої аналогічно з [2,4] має слабку залежність від х. На спектрі плівки CZT1 було виявленопік на частоті 166 см -1, що відповідає моді LO 1 (CdTe). Рис. 1 Раманівський спектр плівки CZTз x=0,40, виміряний при кімнатній температурі. Довжина хвилі збуджуючого випромінювання λ=633 нм. Для плівок CZT спостерігалася деяка невідповідність частот мод, що вивчалися, з довідниковими даними, отриманими в роботі [2] для 27

28 монокристалів CZT.Так, отримані значення частоти моди TO 1 (CdTe) були приблизно на 3 см -1 більшими довідникових даних, а відхилення частоти моди LO 2 (ZnTe) зразків CZT2, CZT5, CZT6 від довідникових значень складало близько 3 см -1. Відхилення значень частот мод фононних коливань для полікристалічних плівок від даних, отриманих для монокристалів з відповідним значенням х, може бути спричинене впливом мікронапружень кристалічної гратки, аналогічно до робіт[6,7]де досліджувалися матеріали з кристалічною структурою сфалерит. Також раманівські спектри плівок CZT включали резонансні повторення мод фононних коливань. А саме, на спектрі зразка CZT1 були присутні піки мод другого порядку 2LO 1 (CdTe) та 2LO 2 (ZnTe), спектри зразків CZT2 CZT5 плівок включали піки 2TO 1 (CdTe) та 2LO 2 (ZnTe). При цьому частота моди 2TO 1 (CdTe) слабко змінювалася, а частота моди 2LO 2 (ZnTe) зростала зі збільшенням концентрації цинку, аналогічно модам першого порядку TO 1 (CdTe) та LO 2 (ZnTe) відповідно. Крім того, були виявлені піки на частоті близько 575 см -1 на спектрах зразків CZT3, CZT4 та слабкий пік на частоті близько 570 см -1 на спектрі зразка CZT2, що є фононними повтореннями третього порядку 3LO 2 (ZnTe). Виникнення резонансних повторень на спектрах полікристалічних плівок CZTсвідчить про високу якість їхньої кристалічної структури. Література 1. R. Triboulet, P. Siffert, CdTe and Related Compounds; Physics, Defects, Hetero- and Nanostructures, Crystal Growth, Surfaces and Applications: Crystal Growth, Surfaces and Applications, Elsevier, Amsterdam, S. Perkowitz, L.S. Kim, Z.C. Feng, Optical phonons in Cd1-xZnxTe, Phys. REVIES B. 42 (1990) D.N. Talwar, Z.C. Feng, P. Becla, Impurity-induced phonon disordering in CdZnTe ternary alloys, Phys. Rev. B. 48 (1993) D.J. Olego, P.M. Raccah, J.P. Faurie, Compositional dependence of the Raman frequencies and line shapes of Cd1-xZnxTe determined with films grown by molecular-beam epitaxy, Phys. REVIES. 33 (1986) A. Aydinli, A. Compaan, G. Contreras-Puente, A. Mason, Polycrystalline Cd 1 x Zn x Te thin films on glass by pulsed laser deposition, Solid State Commun. 80 (1991) M. Jain, II-VI Semiconductor Compounds, WORLD SCIENTIFIC, F. Cerdeira, C.J. Buchenauer, F.H. Pollak, M. Cardona, Stress-induced Raman shifts of diamond and zincblende semicond, Phys. Rev. B. 5 (1972)

29 УДК: , ЛІНІЙНЕ РОЗШИРЕННЯ ТА ОПТИЧНА АНІЗОТРОПІЯ ТВЕРДИХ РОЗЧИНІВ ЗАМІЩЕННЯ In x Tl 1-x I ас. Кашуба А.І.; проф. Франів А.В.; доц. Бовгира О.В.; н. с. Франів В.А. Львівський національний університет імені Івана Франка, вул. Кирила і Мефодія, 8а, Львів 79005, Україна Однією із центральних проблем фізики напівпровідників та діелектриків є пошук нових функціональних матеріалів та способи керування їх властивостями. Досить тривалий час увага дослідників прикута до вивчення властивостей напівпровідників та діелектриків з шаруватою кристалічною будовою (InI x Br 1-x, TlI x Br 1-x, Іn x Tl 1-x I та ін.). Перші повідомлення про вирощування окремих монокристалів InI та TlI з явилися в роботах [1-4], однак нез ясованими залишаються властивості та структурні параметри твердих розчинів заміщення (ТРЗ) Іn x Tl 1-x I. Кристали характеризуються неперервною зміною параметрів ґратки при відсутності структурних фазових переходів для InI x Br 1-x, TlI x Br 1-x. Однак чи така ж ситуація спостерігатиметься в ТРЗ Іn x Tl 1-x I є не з ясованою, оскільки сполуки InI не володіє фазовим переходом на відміну від бінарної сполуки талій йодиду. В зв'язку з цим дуже важливим є детальне вивчення фізичних механізмів, що формують фундаментальні оптичні властивості цього матеріалу в широкому діапазоні зміни його компонентного складу [5], температури, інтенсивності й частоти збудження. Бінарні сполуки InI та TlI кристалізуються в орторомбічній гратці просторової групи Cmcm (63). Структури обох компонентів твердих розчинів заміщення (ТРЗ) In x Tl 1-x I є шаруватими з двома шарами сендвічного типу в елементарній комірці та чотирма формульними одиницями в ній. Шари орієнтовані перпендикулярно до кристалографічної b-осі [6]. Практичний інтерес до ТРЗ In x Tl 1-x I в першу чергу пов'язують з можливістю створення на їх основі вузькосмугових оптичних фільтрів широкого спектрального діапазону. Велика розмитість максимумів спектрів фотопровідності (ФП) та залежність їх положення від складу твердого розчину ставить тверді розчини In x Tl 1-x I в ряд перспективних матеріалів для фотодавачів світла з широким спектром фоточутливості. Кристали вирощували за методом Бріджмена Стокбаргера з ампули у вертикальній печі з градієнтом температури 1 С/мм. У процесі росту ампулу опускали крізь зону кристалізації зі швидкістю 3 мм/год., в кварцових ампулах, при температурі росту 750 K у випадку Tl 0,6 In 0,4 I, яка по мірі зростання вмісту InI зменшувалась до температури 730 K - Tl 0,1 In 0,9 I. Ріст відбувався протягом 48 годин. Після чого, ще протягом доби в тій же печі 29

30 при температурі від Т=490 K (In 0,4 Tl 0,6 I) до Т=430 K (In 0,9 Tl 0,1 I) здійснювався відпал вирощених кристалів [6]. В даній роботі представленні результати дослідження температурної залежності відносного лінійного розширення та залежність оптичного пропускання ТРЗ In x Tl 1-x I від кута повороту. Досліджувані зразки являли собою плоскопаралельні пластинки малих товщин (~0,5 2,5 мм). Вимірювання проводили в площині в здовж b- осі. З метою з ясування наявності температурнонезворотних явищ і структурних фазових перетворень, близьких до переходів першого роду, усі експерименти для ТРЗ In x Tl 1-x I було виконано для обох режимів нагрівання та охолодження. Кристали In 0,5 Tl 0,5 I нагрівали від 325 Κ до 525 Κ, а потім охолоджували до початкової температури. При нагріванні до температури 475 Κ кристал видовжується ділянка кривої ΔL/L = f(t) на проміжку від 325 до 475 Κ монотонно зростаюча. В околі температури 480 Κ лінійні розміри кристала перестають змінюватись. Процес охолодження кристала супроводжувався монотонним зменшенням відносного лінійного розширення аж до температури 455 Κ. Аналогічні дослідження були проведені для концентраційного вкладу TlI компоненти х = 0,4 0,9. По мірі зростання талієвої компоненти гістерезис зміщується в сторону вищих температур. Експериментальних дослідження температурної залежності відносного лінійного розширення дозволяють припустити, що вузькі області аномальних змін термічного розширення при нагріванні та охолодженні не збігаються, що може свідчити про наявність значного гістерезису (~30 K). Останній може вказувати на наявність фазового перетворення в кристалі, яке близьке за характером до переходу першого роду. Зміна інтенсивності пропускання кристалів In x Tl 1-x I від кута повороту проводилась при кімнатній температурі, для встановлення можливості застосування даного типу зразків для оптичних модуляторів. Дослідження проводились в площині ас при товщині зразків d 0,46 мм. Джерелом випромінювання слугував He-Ne лазер. Реєстрація проводилась за допомогою фотодетектора та люксметра Ю116. Максимальне значення пропускання кристалів ТРЗ In x Tl 1-x I спостерігалось при куті повороту α=0 0, що відповідає напрямку кристалографічної осі а. Зміна оптичного пропускання при повороті на 45 0 в порівнянні із 0 0 становила 36% для In 0,5 Tl 0,5 I. Зміна компонентного складу ТРЗ In x Tl 1-x I при х =0,4-0,9 [5] показує зміщення краю поглинання (див. рис. 1), що дозволяє змінюючи компонентний склад змінювати величину оптичного пропускання. А саме при зростанні TlI- компоненти величина оптичного пропускання зменшується. 30

31 Рис. 1. Теоретично розрахований графік залежності коефіцієнта поглинання α від Е g для ТРЗ In x Tl 1-x I (вставка концентраційна залежність ширини забороненої зони від компонентного складу). [1] L. Helmholz. The crystal structure of the low temperature modification of thallous iodide// Z. Kristallogr P [2] R.E. Jones, D.H. Templeton. The crystal structure of indium (I) iodide// Acta Crystallogr P [3] G. Meyer, T. Staffel. Notiz zur Kenntnis der roten Monohalogenide des Indiums, InX (X= Cl, Br, I)// Z. Anorg. Allg. Chem P [4] D. Becker, H.P. Beck. Ab initio investigations of TlI-type compounds under high pressure// Z. Kristallogr P [5] А. І. Кашуба. Концентраційна залежність ширини забороненої зони твердих розчинів заміщення In x Tl 1 x I.// Вісник Львівського університету. Серія фізична С [6] А. І. Кашуба. Фононний спектр кристалів твердих розчинів заміщення In x Tl 1 x I./ А.І. Кашуба, С.В. Апуневич// Журнал нано- та електронної фізики Т (5cc). 31

32 УДК 535 ОПТИЧНІ ТА П ЄЗОЕЛЕКТРИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ МОНОКРИСТАЛУ ТВЕРДОГО РОЗЧИНУ AgGaGe 3 Se 7.6 Te 0.4 асп. Кримусь А.С., ст. Кльоц О.М., ст. Каплявка К.В. Схіндоєвропейський національний університет імені Лесі Українки Дослідження багатокомпонентних халькогенідних кристалів показали, що ці кристали є перспективними для використання у оптоелектроніці [1] та нелінійній оптиці [2]. Тетрарний халькогенідний монокристал AgGaGe 3 Se 8 володіє хорошими оптичними [3], електричними [4], п'єзоелектричними [5] та нелінійно оптичними [6] властивостями. Одним із способів зміни властивостей даного монокристалу є додавання домішок [7]. У даній роботі проводяться дослідження впливу заміщення Se атомами Te на оптичні та п єзоелектричні властивості монокристалу AgGaGe 3 Se 8. Сполука AgGaGe 3 Se 8 належить до монокристалів із значною концентрацією стехіометричних вакансій в підгратці срібла (VAg) та статистичним заповненням кристалографічної позиції 8a i 16b катіонами Ga та Ge у рамках просторової групи Fdd2 [8], що разом з іншими дефектами сприяє порушенню далекого порядку у розташуванні атомів при утворенні монокристалу і виникненню хвостів щільності енергетичних станів в забороненій зоні біля країв дозволених зон. При α~210 см -1 була оцінена ширина забороненої зони. Результати проведеної оцінки предсталені в табл. 1. У табл.2 представлені розраховані за допомогою формули 2 параматери правила Урбаха. Велике значення E U вказує на те, що даний монокристал належить до сильно дефектних напівпровідників. Таблиця 1. Оцінка ширини забороненої зони для монокристалу твердого розчину AgGaGe 3 Se 7.6 Te 0.4 T, K E g, ev 2,05 2,03 2,00 1,97 1,94 Таблиця 2. Параметри правила Урбаха для монокристалу твердого розчину AgGaGe 3 Se 7.6 Te 0.4 T, K E u, mev E 0, ev at α~10 5 c, 10-5 ev/k hν 0, mev σ 0 g ,66 9,3 0,052 0,255 2,61 32

33 d eff, pm/v d eff, pm/v Laser OFF a T, K 10 b t, s Рис. 1. Температурна залежність п єзоелектричного модуля (a) та кінетика зміни п єзоелектричного модуля при освітленні лазером (b) На рис.1a представлена зміна п'єзоелектричного модуля при зростанні температури від 297 до 357 K, а на рис.1b показана кінетика зміни п єзоелектричного модуля при освітленні кристалу монохроматичним світлом з довжиною хвилі 532 нм. Як бачимо з рисунків, даний кристал володіє значними можливостями по керуванні п єзоелектричним модулем за допомогою зміни тмператури та лазерного освітлення. Висновки. У роботі досліджено спектральний та температурний розподіл коефіцієнта поглинання для монокристалу твердого розчину AgGaGe 3 Se 7.6 Te 0.4. Показано, що при зростанні температури від 100 до 300 К ширина забороненої зони лінійно зменшується з швидкістю 5,710-4 ев/к. Встановлено температурне зростання E U, причиною якого є вплив динамічного безладу. Досліджено температурну та лазерно-індуковану зміну п єзоелектричного модуля. Показано, що зростання температури веде до збільшення п єзомодуля (30% при зростанні температури на 60), а освітлення лазером до зменшення (~64%) Список літератури 1. Г.Л. Мирончук, Г.Є. Давидюк, О.В. Парасюк та ін., Укр. фiз. журн. Т. 57(10), 1050 (2012). 2. A.H. Reshak, O.V. Parasyuk, A. O. Fedorchuk et al., J. Phys. Chem. B. 117, (2013). 3. G. Lakshminarayana, M. Piasecki, G.E. Davydyuk et al., Mat. Chem. Phys. 135(2-3), 837 (2012). 4. I.V. Kityk, N. AlZayed, P. Rakus et al., Phys. B Cond. Mat. 423, 60 (2013). 5. K. Mitin, A. Seryogin, V.V. Badikov et.al. Technical Summary Digest. [ ]. (2004) p G.E. Davidyuk, O.N. Yurchenko, O.V. Parasyuk et al., Inorg. Mat. 44(4), 361 (2008). 7. W. Kuznik, A.El Naggar, P. Rakus et al., J. Alloys Compd (2016). 8. O.V. Parasyuk, A.O. Fedorchuk, G.P. Gorgut et al., Opt. mat. 35, 65 (2012). 33

34 УДК СТРУКТУРА ВКЛЮЧЕНЬ ВИСОКОМІДИСТОЇ ФАЗИ В СІРИХ ЧАВУНАХ студ. Кубай О.В., студ. Самойліч І.В, доц. Гусачук Д.А. Луцький національний технічний університет, Наявність мідистих включень у чорних металах, легованих міддю є добре відомим фактом 1, 2. Проте їх морфологія може змінюватись в залежності від вмісту міді, особливо в таких складних сплавах як чавуни. Метою роботи було встановити морфологію та особливості структури включень -фази високомідистих чавунів ( % Cu). В роботі проводили дослідження природи глобул -фази, кількість яких в структурі чавунів може коливається від 1,18 до 2,2 % об. в залежності від вмісту міді в сплаві. Наявність такої кількості глобул в мікрогетерогенній структурі може суттєво впливати на формування фізико-механічних властивостей виливків. В дослідженнях, перш за все, звернули увагу, що, за даними мікрорентгеноаналіза, в них можуть розчинятися практично всі компоненти чавуну за виключенням карбону. Основною домішкою включень високомідистої фази є залізо, вміст якого складає 1,6 2,0 %. Вміст таких елементів як сіліцій, марганець і фосфор, за концентрацією кожного з них, не перевищує сотих відсотка, а сірка відсутня повністю. Наявність заліза дозволяє припустити, що походження глобул при кристалізації пов язане з частковим протіканням перитектичної реакції. У включеннях спостерігається присутність залишкових кристалітів аустеніту, які не повністю прореагували в процесі перитектичної реакції (рис.1,а). а) б) Рисунок 1 Дендрити аустеніту в середині (а) та на краю (б) глобул -фази Металографічними дослідженнями показано, що в окремих включеннях міді помічено явище проростання дендритів аустеніту із 34

35 зовнішньої поверхні в глибину глобул (рис.1,б). Розвиток такого процесу пов'язаний із зменшення концентрації заліза. Дійсно в -фазі, яка утворюється як результат перитектичної реакції, кількість заліза складає 4,5 %, тобто практично відповідає точці перитектики в системі Fe-Cu. Збільшення кількості заліза викликатиме підвищення твердості високомідистих включень та зміну їх механічного стану при навантаженні, зокрема, в умовах пластичного деформування зразків. Відомо, що локальні пластичні деформації присутні у випадку трибоконтакту. Отже структура та властивості -фази будуть впливати на поведінку сплавів при терті. При моделюванні пластичної деформації, шляхом деформування зразків чавуну в умовах об ємного напруженого стану, у мідистих включеннях з більшим вмістом заліза виявили появу типових джерел Франка-Ріда (рис. 2). Цей факт підтверджує відмінність механічного стану включень на основі міді, що утворились в результаті перітектичної реакції. При механічному навантаженні мідисті включення здатні ефективно поглинати та розсіювати механічну енергію в осередку пластичної деформації, за умови рівномірного їх розподілення по об єму матеріалу. Рисунок 3 Дислокаційна структура глобул -фази після холодної пластичної деформації ( 24000, ел. мікроскоп ЭМ125К) Таким чином, до особливостей природи -фази можна віднести наступні: походження -фази у вигляді глобул пов язане з частковим протіканням перитектичної реакції; глобули -фази характеризуються особливими структурою та фізико-механічними властивостями; тонка структура -фази в глобулах являє собою складну дислокаційну ситуацію, що суттєво впливає на їх поведінку при механічному навантаженні. 1. Бунин К.П., Малиночка Я.Н., Таран Ю.Н. Основы металлографии чугуна. М.: Металлургия, с. 2. Бобро Ю.Г., Парфентьева И.А., Гусачук Д.А. Структура и морфология -фазы высокомедистых чугунов // Процессы литья С

36 УДК ПРОЦЕСИ ГЕНЕРАЦІЇ ТА ДЕГЕНЕРАЦІЇ РАДІАЦІЙНИХ ДЕФЕКТІВ ПРИ ТЕРМІЧНІЙ ОБРОБЦІ МОНОКРИСТАЛІВ n-ge ОПРОМІНЕНИХ ВИСОКОЕНЕРГЕТИЧНИМИ ЕЛЕКТРОНАМИ доц. Луньов С.В. 1, асп. Зімич А.І. 1, доц. Хвищун М.В. 1, завідувач відділом фотоядерних реакцій Маслюк В.Т. 2, провідний інженер Мегела І.Г. 2 1 Луцький національний технічний університет, вул. Львівська 75, м. Луцьк, 43018, Україна, 2 Інститут електронної фізики НАН України, вул. Університетська 21, м. Ужгород, 88017, Україна, Радіаційні технології є потужним інструментом для цілеспрямованої зміни властивостей твердих тіл. Під впливом високоенергетичних частинок та випромінювання у твердих тілах виникають різного роду дефекти, які суттєво змінюють їх механічні, електричні, оптичні та інші фізичні властивості. Особливо чутливими до взаємодії з гама-квантами, нейтронами, протонами, електронами та іншими частинками високих енергій є напівпровідникові матеріали, серед яких варто виділити германій і кремній. Саме ці матеріали, модифіковані домішками чи радіаційними дефектами, є основою складових сучасної електронної техніки [1]. Окрім цього германій і кремній використовується в наноструктурах (квантові точки Ge, гетероструктури Si/Ge) [2], які можуть знаходитись в області дії зовнішніх радіаційних полів. Електрофізичні властивості опромінених монокристалів Ge і Si визначаються в основному наявністю різного роду вторинних радіаційних дефектів, які виникають в результаті квазіхімічних реакцій між вакансіями, міжвузловими атомами та атомами хімічних домішок. Такі дефекти, як правило, створюють в забороненій зоні германію і кремнію глибокі енергетичні рівні [3]. Більш вивчена на сьогодні мікроструктура та енергетичні спектри радіаційних дефектів в Si, порівняно з Ge, що, в першу чергу, пов язане з обмеженістю використання ЕПР для цього матеріалу[4]. Одним із ефективних методів дослідження параметрів радіаційних дефектів в монокристалах Ge є вимірювання ефекту Холла до та після їх термічної обробки. Як відомо, термічна обробка (відпал) використовується для відновлення електрофізичних властивостей опромінених напівпровідників. Кінцева мета відпалу встановлення енергії активації процесу відпалу і частоти стрибків дефекта на стік, а також вияснити можливі реакції утворення нових дефектів. Крім цього, процеси відпалу опромінених напівпровідників можуть знайти своє прикладне значення, оскільки, підібравши оптимальну температуру і час відпалу, можна направлено регулювати концентрацією дефектів і тим самим підвищити 36

37 термічну, магнітну, оптичну чутливість, тензочутливість матеріалу, що в свою чергу може бути використане для конструювання на основі опромінених і відпалених зразків різного роду датчиків. Також, розрахувавши енергію активації та частоту стрибків радіаційних дефектів, можна встановити час стабільної роботи апаратури, що містить елементи на основі опроміненого матеріалу. Тому цікавим, як з теоретичної, так і практичної точок зору є дослідження процесів відпалу радіаційних дефектів в монокристалах Ge та їх впливу на різні його фізичні властивості. В попередній роботі [5] на основі вимірювань ефекту Холла нами було визначено енергетичний спектр та концентрацію радіаційних дефектів, що вводились в n-ge при опроміненні потоком електронів Ф= см -2, з енергією 10 МеВ. У досліджуваній області температур домінуючим виявився глибокий рівень E c -0,27 ев, що належить А центру [6]. Автори роботи [6] моделюють даний дефект як комплекс, який складається з ваканції, атома кисню та двох міжвужлових атомів германію (VOI 2Ge ). Метою даної роботи є дослідження впливу різних режимів термічної обробки на процеси дегенерації і генерації радіаційних дефектів в опромінених високоенергетичними електронами монокристалах n-ge. Тому нами був проведений ізотермічний відпал протягом однієї години опромінених зразків при температурах 130º С, 160º С, 175º С та здійснено вимірювання температурних залежностей концентрації електронів для опромінених зразків n-ge потоком електронів Ф= см -2, з енергією 10 МеВ, після відпалу. Для випадків, коли температура відпалу становили 160º С та 175º С спостерігалось зростання концентрації електронів у зоні провідності у порівнянні з опроміненими (невідпаленими) зразками для всьому досліджуваного діапазону температур по відношенню до невідпалених зразків. Але повного відновлення електричних параметрів неопроміненого n-ge не спостерігалось. Після відпалу при температурі 130ºС було виявлене зменшення концентрації електронів у зоні провідності в порівнянні з опроміненими (невідпаленими) зразками, тобто спостерігався так званий аномальний відпал. Розв язавши рівняння електронейтральності, було визначено концентрацію дефектів у відпалених зразках, а також їх енергетичний спектр. Глибина залягання енергетичних рівнів радіаційних дефектів після відпалу при всіх режимах термообробки виявилась така сама як і для опромінених невідпалених зразків роботи [5], що свідчить про неможливість утворення за даних умов нового типу дефектів при відпалі A- центрів. Концентрації дефектів після відпалу представлені в таблиці 1. Таблиця 1. Концентрація радіаційних дефектів до і після відпалу n-ge Не відпалені Після відпалу зразки 130º С 160º С 175º С N A =2, см -3 N A =4, см -3 N A =2, см -3 N A =1, см -3 З аналізу отриманих результатів слідує, що при термічній обробці монокристалів n-ge, опромінених високоенергетичними електронами, паралельно проходять як процеси дегенерації так і процеси генерації А- 37

38 центрів. При температурах 160º С і 175º С протягом першої години відпалу переважають процеси дегенерації дефектів. В роботі [7] було показано, що при опроміненні монокристалів n-ge 10 МеВ електронами окрім точкових дефектів починають утворюватись також області розвпорядкування. Тому аномальний відпал при температурі 130º С може бути пов язаний з додатковою генерацією ваканцій з областей розвпорядкування. Такий процес, як правило, ефективно проходить при температурах, нижчих за температуру відпалу точкових дефектів. Оскільки вакансії є достатньо рухливі навіть при температурах нижчих за кімнатну, а досліджувані монокристали n-ge були вирощені методом Чохральського з концентрацією атомів кисню порядка см -3, тому генерація нових А-центрів є високоймовірною. Дослідження впливу режимів відпалу на опромінені високоенергетичними електронами монокристали n-ge має також і прикладне значення. Наприклад, для підвищення магнітної чутливості монокристалів n-ge, потрібно зменшити концентрацію електронів в зоні провідності. Реалізувати даний процес можна за рахунок локалізації електронів на глибокі рівні А-центрів, концентрацію яких можна регулювати не безпосереднім опроміненням, а відпалом. Література 1. В. Ф. Марков, Х. Н. Мухамедзянов, Л. Н. Маскаева Материалы современной электроники Екатеринбург, изд. Уральского университета С Brunner K. Si/Ge nanostructures // Rep. Prog. Phys Vol. 65, 1. P Dolgolenko A.P., Litovchenko P.G., Varentsov M.D. et al. Particularities of the formation of radiation defects in silicon with low and high concentration of oxygen // Phys. Stat. Sol. (b) Vol. 243, No P П. Г. Баранов, А. Н. Ионов, И.В. Ильин, П. С. Копьев, Е. Н. Мохов, В. А Храмцов Электронно парамагнитный резонанс в нейтроннолегированых полупроводниках с изменённым изотопным составом// ФТТ Т. 45, В. 6. ст S. V. Luniov, A. I. Zimych,P. F. Nazarchuk, in Materials of the X international research and practice conference, Munich, May 28th 29th, International Conference on European Science and Technology. Vol II (Munich, 2015), p Fage-Pedersen, A. N. Larsen, A. Mesli, Phys. Rev. B 62, (2000). 7. S. V. Luniov, A. I. Zimych, P. F. Nazarchuk, V. T. Maslyuk, I. G. Megela. The impact of radiation defects on the mechanisms of electron scattering in single crystals n-ge // JOURNAL OF PHYSICAL STUDIES, v. 19, No. 4 (2015) 4704(7 p.) 38

39 УДК СПЕКТРАЛЬНИЙ РОЗПОДІЛ КОЕФІЦІЄНТА ПОГЛИНАННЯ В КРИСТАЛАХ Tl 1-x In 1-x Cd x S, Tl 1-x In 1-x Hg x S, Tl 1-x In 1-x Zn x S, (x=0,02) Махновець Г., Божко В. Східноєвропейський національний університет імені Лесі Українки, вул. Потапова, 9, Луцьк, 43000, Україна Потрійні сполуки типу III III VI A B C (А Tl; B In; C S) є анізотропними 2 кристалами з шаруватою структурою. Це обумовлено тим, що в даних матеріалах в різних площинах формуються різні типи зв язків: в площині шару ковалентний, а між шарами молекулярний (Ван-дер-Ваальса). Дані кристали можуть мати властивості, які роблять їх перспективними для використання їх в нелінійній оптиці та мікроелектроніці [1]. Дослідження впливу зміни складу сполуки твердих розчинів систем Tl 1-x In 1-x Cd x S, Tl 1-x In 1-x Hg x S, Tl 1-x In 1-x Zn x S, (x=0,02) на їх електричні, фотоелектричні та оптичні властивості дає важливу інформацію про природу та спектр енергетичних рівнів, локалізованих у забороненій зоні досліджуваних напівпровідників та про їх зонну структуру. Монокристали Tl 1-x In 1-x X x S 2 (X-Cd, Hg, Zn), (х=0,02) були вирощені методом Бріджмена-Стокбаргера. Всі зазначені склади мали шарувату структуру, що дозволяло отримувати якісні однорідні зразки. Для вивчення спектрів оптичного поглинання отриманих твердих розчинів зразки сколювалися від монокристалічного злитка і мали форму тонких пластинок. Дослідження спектрів оптичного пропускання проводилися з використанням азотного кріостата з можливістю стабілізації температури в інтервалі К (при температурах від 100 до 300 К через 50 К). В роботі досліджено закономірності зміни оптичних спектрів краю поглинання світла в кристалах твердих розчинів Tl 1-x In 1-x Cd x S, Tl 1-x In 1-x Hg x S, Tl 1-x In 1-x Zn x S, (x=0,02) в залежності від температури та від зміни компонентного складу. За результатами експерименту оцінено ширину забороненої зони та розраховано термічний коефіцієнт зміни ширини забороненої зони (табл.1). Як видно з таблиці 1 із збільшенням температури ширина забороненої зони зменшується у всіх сполуках, легованих Cd, Hg, Zn. Також видно, всі температурні коефіцієнти мають негативний знак, що дозволяє припустити, що внесок електрон-фононної взаємодії при збільшенні температури більший ніж внесок від теплового розширення решітки. 39

40 Таблиця 1 Зразок Т, K Е g, eв dе g /dt, ев / К, %TlInSe 2-2%CdS %TlInSe 2-2%HgS %TlInSe 2-2%ZnS Таким чином в даній роботі досліджено вплив зміни складу твердих розчинів системи Tl 1-x In 1-x X x S 2 (X-Cd, Hg, Zn), (х=0,02), а також температури на край поглинання світла у вище названих твердих розчинах. Список використаної літератури 1. Оптичні властивості кристалів Tl 1-x In 1-x Sn x Se 2 (x=0; 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 05) / І. Кітик, Г. Мирончук, О. Парасюк, С. Данильчук, В. Божко, О. Замуруєва // Наук. вісн. Cхідноєвроп. нац. ун-ту ім. Лесі Українки. Сер. Фіз. науки (251). С Structural and Optical Features of Novel Tl 1-x In 1-x Ge x Se 2 Chalcogenide Crystals / O. V. Zamurueva, G. L. Myronchuk, G. Lakshminarayana, O. V. Parasyuk, L. V. Piskach, A. O. Fedorchuk, N. S. AlZayed, A. M. El-Naggar, I. V. Kityk // Opt. Mater Vol. 37. P

41 УДК ВПЛИВ ЛЕГУВАННЯ АТОМАМИ Cu, Sn i In НАОПТИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ МОНОКРИСТАЛІВAgGaGe 3 Se 8 маг. Мельник М.В., доц. Мирончук Г.Л., асп. Кримусь А.С., студ. Кльоц О., студ. Мощанецька М.В. Східноєвропейський національний університет імені Лесі Українки, Розвиток електронiки вимагає створення нових сполук з ефективними та регульованими властивостями. Анiзотропнiфоточутливi сполуки з широкими вiкнами пропускання можуть бути перспективними матерiалами для використання у оптоелектронiцi та нелiнiйнiйоптицi. Дослiдження показали, що до таких матерiалiв належать багатокомпонентнiхалькогенiднi сполуки, якi є аналогами бiнарниххалькогенiдiв групи A II B VI. Одним з таких матерiалiв є тетрарнийхалькогенiд AgGaGe 3 Se 8 [1]. Важливим аспектом наукового пошуку є розширення можливого дiапазону використання монокристалiв сполуки AgGaGe 3 Se 8, особливо тих їх властивостей, якi є перспективними в електроннiй, оптоелектроннiйтехнiцi i нелiнiйнiйоптицi. До таких належить фотопровiднiсть, люмiнесценцiя, поглинання свiтла та iн. В нашій роботі вивчався вплив легування атомами хiмiчнихелементiв I, III i IV груп на оптичнiвластивостiмонокристалiв AgGaGe 3 Se 8. Встановлено, що легованi кристали належать до невпорядкованих напiвпровiдникiвiз структурними технологiчними дефектами донорної та акцепторної природи. Належність їх до напівпровідників, які проявляють риси невпорядкованих систем, добре підтверджуються частотною залежністю коефіцієнта поглинання світла на краю області власних оптичних переходів (рис.1). 41

42 Рис.1. Спектральний розподіл коефіцієнта поглинання монокристалів твердих розчинів:а) ; b) ; c). Оцінена, за значенням енергії кванта світла в області краю поглинання для α=160 ширина забороненої зони ( ) досліджуваних кристалів представлена в таблиці 1. Як видно легуючої домішки. залежить від температури та від Таблиця 1. Результати оцiнки ширини забороненої зони при = 160 см -1 Температура, К E, ев

43 Зменшення ширини забороненої зони на нашу думку пов язаноіз різницею у іонних радіусах елементів сполуки та заміщуючого іона (Cu + (0.098 Å) Ag + (0.113 Å); In +3 (0.092 Å) Ga +3 (0.062 Å); Sn +4 (0.067 Å) Ge +4 (0.044 Å) [2]. Додатковий внесок у зміну ширини забороненої зони можуть також робити точкові дефекти вакансійного та міжвузлового типів. Вакансії кристалічної гратки створюють деформаційний потенціал, що відповідає розтягу гратки [3]. Більшість експериментальних результатів різних авторів свідчить, що збільшення параметрів кристалічної гратки веде до зменшення [4].Це добре проявляється в експериментах по гідростатичному стиску кристалів [3], а саме, об ємний гідростатичний тиск призводить до зменшення міжатомної відстані і ширини забороненої зони. Список літератури: 1. V.V Badikov, A.G. Tyulyupa, G.S. Shevyrdyaevaetal., Neorg. Mater. 27, 2 (1991). 2. А.Ф. Гусева и Е.В. Закс, Справочник по общей и неорганической химии (Екатеринбург, 2001). 3. Панков Ж., Оптическиепроцессы в полупроводниках (Мир, Москва, 1973). 4. П.В. Жуковский, Я. Партыка, П. Венгерэк и др., ФТП 35, 8 (2001). 43

44 УДК 546: КРИСТАЛІЧНА СТРУКТУРА СПОЛУКИ Ce 3 Fe 0.5 SnS 7 асп. Мельничук Х. О., доц. Марчук О. В., проф. Олексеюк І. Д., проф. Гулай Л. Д. Східноєвропейський національний університет імені Лесі Українки, пр. Волі 13, м. Луцьк, Україна. Вступ Отримання нових матеріалів за принципом збільшення компонентного вмісту є одним із напрямків розвитку сучасного матеріалознавства. Серед багатокомпонентних систем важливе місце займають складні рідкоземельні халькогеніди. Сполуки із загальною формулою R 3 MDS 7 (ПГ P 63 ), (R РЗМ; М одновалентний елемент (Cu, Ag ) або 1/2 двовалентного елемента (Mg, Mn, Fe, Co, Ni та ін.); D Si, Ge, Sn) представляють інтерес через можливість їх застосування як перспективних матеріалів нелінійної оптики. Вивчення кристалічної структури сполуки Ce 3 Fe 0.5 SnS 7 є одним із етапів систематичного дослідження взаємодії компонентів квазіпотрійних систем R 2 S 3 MS DS 2 та кристалічної структури сполук, що в них утворюються [ 1 ], [ 2 ], [ 3 ] і ін. Методика експерименту Зразок складу Ce 3 Fe 0.5 SnS 7 готували сплавлянням компонентів напівпровідникової чистоти у вакуумованих кварцевих контейнерах. Синтез проводили у муфельній печі з програмним управлінням технологічними процесами МП-30. Максимальна температура синтезу 1420 K, гомогенізуючий відпал тривав 500 годин за температури 770 K. Розрахунок кристалічної структури нової тетрарної сполуки Ce 3 Fe 0.5 SnS 7 здійснювали за дифрактограмою, яка була отримана на дифрактометрі ДРОН 4-13 в межах 2 = (CuKα випромінювання, крок сканування 0.02, експозиція у кожній точці 20 с). Обробку даних та визначення кристалічної структури здійснювали за допомогою пакету програм WinCSD [4]. Результати дослідження Кристалічна структура нової тетрарної сполуки вивчена рентгенівським методом порошку. Дифрактограма складу Ce 3 Fe 0.5 SnS 7 проіндексована в гексагональній сингонії (просторова група P 63 ) з періодами елементарної комірки а = 1,01700(2) нм і с = 0,59930(2) нм. У таблиці 1 наведені умови рентгенівського експерименту та кристалографічні параметри цієї сполуки. 44

45 Таблиця 1 Результати дослідження кристалічної структури тетрарної сполуки Сполука Ce 3 Fe 0.5 SnS 7 Просторова група P 63 а, (нм) 1,01700(2) с, (нм) 0,59930(2) Об єм комірки (нм 3 ) 0,53681(3) Кількість атомів в комірці 23 Густина (обрахована) (г/см 3 ) 4,8958(3) Адсорбційний коефіцієнт (1/см) 1280,23 Випромінювання і довжина хвилі (нм) Cu 0, Дифрактометр ДРОН-4-13 Спосіб обрахунку Повнопрофільний Програма для обрахунку CSD Кількість атомних позицій 6 Кількість вільних параметрів 20 2 та sin / (макс.) 99,59; 0,495 R(інтенс.); R(проф.) 0,1290; 0,2112 Фактор шкали 0,5429(4) Вісь текстури і параметр [111] 1,99(4) Аналіз індексів hkl рефлексів та їх інтенсивностей вказав на можливу приналежність структури сполуки Ce 3 Fe 0.5 SnS 7 до структурного типу La 3 Mn 0.5 SiS 7 (ПГ P 63, а = 1,036 нм, с = 0,573 нм [5]). Для уточнення структури був вибраний варіант, в якому положення атомів La сполуки La 3 Mn 0.5 SiS 7 зайняте атомами Ce, положення атомів Mn зайняте атомами Fe, а положення атомів Si зайняте атомами Sn. Уточнення координат та ізотропних теплових параметрів атомів (табл. 2) у цій моделі привело до задовільних значень фактора розбіжності. Експериментальна, розрахована та різницева між ними дифрактограми сполуки Ce 3 Fe 0.5 SnS 7, при цих параметрах атомів, наведена на рис. 1. У структурі цієї сполуки (рис. 2) атоми Ce розміщені у тригональних призмах з двома додатковими атомами [Сe3S 1 4S 2 1S 3 ], атоми Fe у центрах октаедрів [Fe6S 2 ], а атоми Sn у тетраедрах [Sn3S 1 1S 3 ]. У таблиці 3 представлено міжатомні відстані (, нм) та координаційні числа атомів у структурі сполуки Ce 3 Fe 0.5 SnS 7. Таблиця 2 Параметри атомів для сполуки Ce 3 Fe 0.5 SnS 7 Атом ПСТ x/a y/b z/c В ізо 10 2, нм 2 Ce1 6с 0,6434(2) 0,8657(2) 0,0234(5) 0.39(2)* Sn1 2a 1/3 2/3 0,4481(5) 0,37(4)* 45

46 Атом ПСТ x/a y/b z/c В ізо 10 2, нм 2 Fe1 2b 1 1 0,3700 0,49(5)* S1 2b 0,4844(9) 0,5686(7) 0,2826(11) 0,35(4)* S2 6с 0,9060(6) 0,1518(7) 0,0453(15) 0,54(4)* S3 6с 1/3 2/3 0,848(2) 0,59(4)* * зафіксовано; Fe1 0,500 Fe Таблиця 3 Міжатомні відстані (, нм) та КЧ атомів Атоми, нм КЧ Сe1 1S2 0,2800(7) 1S2 0,2829(8) 1S1 0,2902(8) 1S3 0,2961(4) 1S2 0,3031(9) 8 1S1 0,3045(7) 1S1 0,3048(8) 1S2 0,3280(9) Fe1 3S2 0,2633 3S2 0, Sn1 1S3 0,2396(11) 3S1 0,2424(9) 4 Рис. 1. Експериментальна і розрахована дифрактограми сполуки Ce 3 Fe 0.5 SnS 7 та різницева між ними. 46

47 а) б) Рис. 2. Елементарна комірка та координаційні многогранники атомів Сe (a), Fe та Sn (б) у структурі сполуки Ce 3 Fe 0.5 SnS 7. Висновки Рентгенівським методом порошку вперше вивчено кристалічну структуру сполуки Ce 3 Fe 0.5 SnS 7. Тетрарна сполука кристалізується у гексагональній сингонії (ПГ P 63 ) з параметрами елементарної комірки а = 1,01700(2) нм. та с = 0,59930(2) нм. Використана література [1]. Марчук О. В. Система CoS Er 2 S 3 SiS 2 за температури 770 К та кристалічна структура сполуки Er 3 Co 0.5 SiS 7 / В. Я. Шемет, О. В. Смітюх, Л. Д. Гулай // Міжвузівський збірник Наукові нотатки. Випуск 41. Частина Луцьк: РВВ ЛНТУ, С [ 2 ]. Daszkiewicz M. Crystal structure and magnetic properties of R 3 Fe 0.5 GeS 7 (R = Y, La, Ce, Pr, Sm, Gd, Tb, Dy, Ho, Er and Tm) / M. Daszkiewicz, Yu. O. Pashynska, O. V. Marchuk, L. D. Gulay, D. Kaczorowski // J. Alloys and compounds V.616. Р [ 3 ]. Pashynska Yu. O. Crystal structure of Sm 3 Fe 0.5 SnS 7 / Yu. O. Pashynska, M. Daszkiewicz, O. V. Marchuk, L. D. Gulay // Релаксаційні, нелінійні й акустооптичні процеси та матеріали: матеріали VII Міжнар. наук. конф. Луцьк : Вежа Друк, С [ 4 ]. CSD-Universal program package for single crystal and powder structure data treatment / [L. G. Aksel rud, Yu. N. Grin, P. Yu. Zavalii and others] // Collected Abstracts 12 th European Crystallogr. Meet., Moscow, USSR, August, Vol. 3. P.155. [ 5 ]. Collin G. Structure cristalline de La 6 MnSi 2 S 14 / G. Collin, P. Laruelle // Comptes Rendus Hebdomadaires des Seances de l'academie des Sciences, Serie C, Sciences Chimiques V.270. P

48 УДК / : ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕРНАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ТРОЙНОЙ СИСТЕМЫ Cd-Sb-O Милян Ж.И. 1, Кун А.В. 2, Милян П.М. 1, Семрад Е.Е. 3, Соломон А.М. 4, Молнар Д.И. 5 1 НИИ физики и химии твердого тела ДВНЗ УжНУ, 88000, Ужгород, Пидгирна, 46, 2 ДВНЗ Ужгородский национальный университет, 88000, Ужгород, Пидгирна, 46; 3 Закарпатский венгерский институт им. Ференца Ракоци ІІ 90202, Берегово, пл. Кошута, 6; 4 Институт электронной физики НАН Украины, 88017, Ужгород, Университетская, 21; 5 Мукачевский государственный университет, 89600, Мукачево, Ужгородская, 26 Создание и получение новых материалов с важными функциональными параметрами является одной из основных задач физики и химии твердого тела. Среди этих материалов ведущую роль играют оксидные поли- и монокристаллические материалы с различными структурными типами, которые находят широкое практическое применение в различных областях оптоэлектроники. Анализ результатов литературных данных разных исследователей свидетельствует, что кислород воздуха в большой степени влияет на химический состав получаемых продуктов реакций взаимодействия оксидов CdO и Sb 2 O 3-5. Исходя из этого факта, нам представилось целесообразным провести термодинамический анализ вышеуказанных процессов с прослеживанием значений энергии Гиббса ( G) c целью установления: как влияют температура и парциальное давление кислорода на механизм протекания взаимодействия CdO и Sb 2 O 3-5 в присутствии кислорода, равно как и на химический состав образовавшихся продуктов. Для проведения термодинамического анализа выразили температурную зависимость энергии Гиббса для всех участвующих в реакциях оксидов, приведенных ниже: CdO Cd + 0,5O 2, ΔG(CdO)=ΔG(Cd)+0,5[ΔG(O 2 )+RTln p(o 2 )]; Sb 2 O 3 2Sb + 1,5O 2, ΔG(Sb 2 O 3 )=2ΔG(Sb)+1,5[ΔG(O 2 )+RTln p(o 2 )]; Sb 2 O 4 Sb 2 O 3 + 0,5O 2, ΔG(Sb 2 O 4 )=ΔG(Sb 2 O 3 )+0,5[ΔG(O 2 )+RTln p(o 2 )]; 48

49 Sb 2 O 5 Sb 2 O 3 + O 2, ΔG(Sb 2 O 5 ) = ΔG(Sb 2 O 3 )+[ΔG(O 2 )+RTln p(o 2 )]. Полученные результаты для всех исходных веществ реакций демонстрируются функциями lg p(o 2 ) = f(1/t). Показано, как изменяются фазовые равновесия системы Cd-Sb-O (рис.) от температурной зависимости парциального давления кислорода в области температур К. O 2 1 Sb 2 O 5 Sb 2 O 4 CdO Sb 2 O 3 Cd CdSb [CdSb 2 ] Рис. Концентрационный треугольник системы Cd-Sb-O: 1 - CdSb 2 O 6 [1, 3], 2 - Cd 2 Sb 2 O 7 [2, 3] Sb Доказано, что в этих областях фазовых равновесий разная вероятность образования тернарных оксидных соединений. [1]. Castro A., Rasines I., Sánchez-Martos M.C., García-Casado P. Refinement of Structural Parameters for Polycrystalline CdSb 2 O 6 : A Comparison of Two Methods // Powder Diffraction Vol.3, N4. P [2]. Douglas B., Ho S.-M. Structure and Chemistry of Crystalline Solids, P.133. [3]. Villars P., Cenzual K., Gladyshevskii R. Handbook of Inorganic Substances, P

50 УДК , ; ; ТЕРМОДИНАМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ НАСИЧЕНИХ ТВЕРДИХ РОЗЧИНІВ ФАЗ Ag 7 SnSe 5 Br ТА Ag 8 SnSe 6 СИСТЕМИ Ag Sn Se Br ВИЗНАЧЕНІ МЕТОДОМ ЕРС доц. Мороз М.В. 1, доц. Прохоренко М.В. 2, проф. Прохоренко С.В. 2, зав. лаб. Рудик Б.П. 1, доц. Нечипорук Б.Д. 3 1 Національний університет водного господарства та природокористування, м. Рівне, вул. Соборна, 11 2 Національний університет Львівська політехніка, м. Львів, вул. Степана Бандери, 12 3 Рівненський державний гуманітарний університет, м. Рівне, вул. Остафова, 31 Узагальнена формула сполук сімейства мінералу аргиродиту (Ag 8 GeS 6 ) m n 2 A(12 n z) / mb X6 zy (A: Cu, Ag, Cd, Hg; B: Ga, Si, Ge, Sn, P, As; X: S, Se, Te; z Y: Cl, Br, I; 0 z 1) запропонована в [1]. Частині сполук властивий поліморфізм. Високотемпературні модифікації кристалів мають кубічну сингонію (просторова група F43m ) з розупорядкованою катіонною підґраткою. Чисто іонне (Ag +, Y ) електро- та масоперенесення властиве чотириелементним халькогалогенідним сполукам Ag 7 B IV X 5 Y (B IV : Si, Ge, Sn; X : S, Se; Y : I, Br) [2, 3]. Експериментальні труднощі вивчення фазового простору неорганічних систем можна подолати теоретичними розрахунками Т х діаграм стану CALPHAD-методами використовуючи термодинамічні властивості сполук. Дані про термодинамічні властивості сполук Ag 7 B IV X 5 Y, Ag 6 B IV S 4 Y 2, Ag 6.69 GeSe 5 I 0.69 у фаховій літературі відсутні. В даній роботі наводяться результати експерименту та розрахунку значень термодинамічних функцій насичених твердих розчинів сполук Ag 7 SnSe 5 Br та Ag 8 SnSe 6 в чотириелементній частині системи Ag Sn Se Br з використанням методу ЕРС [4]. Кристалічні та склоподібний сплави отримано охолодженням розплавів суміші елементів та сполук SnSe, AgBr напівпровідникової чистоти в вакуумованих (р~1 Па) кварцових ампулах від Т = 1150 ± 10 К. Для одержання скла Ag 3 GeS 3 Br розплав гартувався в льодяній воді. Подрібнені до розмірів частинок 5 мкм кристали піддавали гомогенізуючому відпалу у вакуумі при Т ~ 800 К впродовж 48 год. Фазовий склад сплавів контролювався методами рентгенофазового та диференціально-термічного аналізів. Потенціалформуючі процеси здійснені в електрохімічних комірках (ЕХК) типу ( ) C Ag скло Ag 3 GeS 3 Br D C (+) (C інертні (графітові) електроди; Ag, D електроди ЕХК; D сплави чотирифазних областей; 50

51 скло Ag 3 GeS 3 Br мембрана з чисто іонною Ag + провідністю [5]). Порошкоподібні складові комірок впресовували (р~10 8 Па) в наскрізні отвори діаметром 2 мм, виготовлені у фторопластовій основі, до густини = ( ) 0, де 0 експериментально визначена густина литих сплавів. Вимірювання ЕРС здійснено вольтметром електрометричного підсилювача У7-9 з вхідним опором >10 12 Ом. Температурні залежності ЕРС комірок Е(Т) досліджено за методикою [6]. На рис. 1 лініями двофазних сплавів виділено такі чотирифазні області: Ag 2 Se SnSe Ag 8 SnSe 6 AgBr, AgSnSe 2 SnSe Ag 8 SnSe 6 Ag 7 SnSe 5 Br, AgSnSe 2 SnSe Ag 7 SnSe 5 Br AgBr (I), Ag 8 SnSe 6 SnSe Ag 7 SnSe 5 Br AgBr (II). Рис. 1. Триангуляція системи Ag Sn Se Br в частині Ag 2 Se SnSe SnSe 2 AgBr, для Т<650 К: 1, 2 лінії двофазних рівноваг; 3 січні концентраційного простору; 4 фігуративні точки позитивних електродів ЕХК; 5 фігуративні точки сполук. Просторове положення областей (I), (IІ) відносно фігуративної точки срібла дозволяє використати метод ЕРС для визначення термодинамічних властивостей зазначених фаз. Позитивні електроди D виготовлені із суміші елементів та сполук SnSe, AgBr взятих в молярних співвідношеннях Ag : SnSe : AgBr : Se = 5 : 4 : 1 : 4, фазова область (I); Ag : SnSe : AgBr : Se = 6.2 : 1 : 1 : 4, область (ІI). 51

52 Згідно рис. 1 віртуальні хімічні реакції в ЕХК з D областей (I), (II) описують рівняння: 2Ag + 4AgSnSe 2 + AgBr = Ag 7 SnSe 5 Br + 3SnSe, (1) 2Ag + 5Ag 7 SnSe 5 Br = 4Ag 8 SnSe 6 + SnSe + 5AgBr. (2) Лінійні залежності Е(Т) на рис. 2 спостерігаються в інтервалі К та апроксимуються рівняннями, Е (мв): Е 1 = ( ± ) + ( ± )T, (3) Е 2 = ( ± ) + ( ± )T. (4) З вимірювань Е(Т) енергія Гіббса реакцій (1), (2) може бути розрахована на основі основного рівняння термодинаміки: r G T, (1), (2) = n e F Е (1), (2) (Т), (5) де n e = 2 число молів електронів, що беруть участь в реакціях (1), (2) відповідно, F = Кл/моль число Фарадея. Рис. 2. Температурні залежності ЕРС комірок ( ) C Ag скло Ag 3 GeS 3 Br D C (+), де D сплави фазових областей: 1 AgSnSe 2 SnSe Ag 7 SnSe 5 Br AgBr; 2 Ag 8 SnSe 6 SnSe Ag 7 SnSe 5 Br AgBr. Згідно (1), (2) rgt, (1) 0.5 fgt, Ag7SnSe5Br 1.5 fgt, SnSe (6) 2 fgt, AgSnSe fgt, AgBr, rgt, (2) 2 fgt, Ag8SnSe fgt, SnSe, (7) 2.5 fgt, AgBr 2.5 fgt, Ag7SnSe5Br де f G енергії Гіббса утворення із T, Ag7SnSe5Br, AgSnSe, 2 Ag8SnSe, 6 AgBr, SnSe елементів відповідних фаз при температурі Т. 52

53 На основі (6), (7) в наближенні малих відмінностей значень термодинамічних функцій в межуючих фазових областях, отримано рівняння температурної залежності енергії Гіббса насичених твердих розчинів фаз Ag 7 SnSe 5 Br та Ag 8 SnSe 6 системи Ag Sn Se Br (), Δ f G (кдж/моль): 3 f G T,Ag SnSe Br T, (8) 7 5 T Ag8SnSe6 3 f G, T. (9) З аналізу рівнянь (8), (9) встановлено, що кристалічна ґратка насиченого твердого розчину Ag 8 SnSe 6 (Br) характеризується більшим набором елементів симетрії в порівнянні з ґраткою Ag 8 SnSe 6 рівноважною в системі Ag Sn Se. Вклад структурного параметру ο T rs 298 фази Ag 7 SnSе 5 Br в значення ο G 298 не перевищує 1.5% від вкладу ο. H 298 [1] Kuhs W.P., Nitsche R., Scheunemann K. The argyrodites a new family of tetrahedrally close-packed structures // Mat. Res. Bull V. 14. P [2] Belin R., Zerouale A., Pradel A., Ribes M. Ion dynamics in the argyrodite compound Ag 7 GeSe 5 I: non-arrhenius behavior and complete conductivity spectra // Solid State Ionics V P [3] Orliukas A.F., Kežionis A., Kazakevičius E. et al. Electrical conductivity of superionic composites based on Cu 6 P 1 x As x S 5 I solid solutions. Solid State Ionics V P [4] Babanly M., Yusibov Y., Babanly N. In: Kara S (ed) Electromotive Force and Measurement in Several Systems. Intechweb.Org P [5] Moroz M.V., Demchenko P.Yu., Prokhorenko S.V., Moroz V.M. Physical properties of glasses in the Ag 2 GeS 3 AgBr system // Physics of the Solid State V. 55, N. 8. P [6] Osadchii E.G., Echmaeva E.A. The system Ag-Au-Se: Phase relations below 405 K and determination of standard thermodynamic properties of selenides by solid-state galvanic cell technique Am. Mineral V. 92. P

54 УДК СЕНСОРНІ ВЛАСТИВОСТІ ПОЛІАНІЛІНУ ЛЕГОВАНОГО СУЛЬФАНІЛОВОЮ КИСЛОТОЮ студ. Покиньборода Ю.І., доц. Остапович Б.Б. Львівський національний університет імені Івана Франка, вул. Кирила і Мефодія, 6, Львів, Україна Хімічна та електронна структура поліаніліну (ПАН), який належить до нового класу високомолекулярних напівпровідникових матеріалів роблять визначальний вплив на комплекс його фізико-хімічних властивостей. Макромолекули ПАН формують систему поліспряження в результаті чергування бензольних кілець і атомів азоту, що знаходяться в основному полімерному ланцюзі. Електричні властивості ПАН можна контролювати шляхом зміни ступенів окиснення основного ланцюга макромолекули а такоже протонізацією атома азоту в аміногрупах впродовж ланцюга [1]. Залежно від стану окиснення і ступеня протонування кислотами ПАН може існувати в різних формах, пов'язаних між собою оборотними переходами. При переході від форми до форми ширина забороненої зони ПАН може змінюватися в діапазоні від 0.7 ев до 4.0 ев. Одночасно в широкому діапазоні змінюються електропровідність полімеру, його оптичні, магнітні і поверхневі властивості [2], що обумовлює перспективність застосування ПАН як електричних провідників і провідних покриттів, в електрохімічних джерелах струму, в електрохромних і електролюмінесцентних пристроях відображення інформації, в системах модуляції електромагнітного випромінювання в широкому (в тому числі, оптичному) спектральному діапазоні, як елементів сенсорів і детекторів різного роду і т.п. У перерахованих пристроях ПАН використовується у вигляді тонких шарів на різних видах носіїв [3]. Для формування шару використовується метод «in-situ полімеризації», що дозволяє «вирощувати» полімерну плівку на поверхні носія безпосередньо в ході синтезу полімеру шляхом окисної полімеризації аніліну. «In-situ полімеризація» включає в себе два взаємопов'язані процеси: хімічний - це ріст макромолекул ПАН і фізичний самозібрання ростучих ланцюгів у складні надмолекулярні структури. В результаті на носієві формується певним чином впорядкований шар електропровідного полімеру міцно сорбований на поверхню. Зростання тонких шарів ПАН відбувається при зануренні носія в полімеризаційне середовище, або при нанесенні полімеризаційної суміші на поверхню носія. 54

55 ПАН, легований з допомогою СФК, був отриманий методом окиснювальної поліконденсації аніліну під дією персульфату амонію у кислому середовищі (рн=2). Осадження тонких шарів ПАН проводили при зануренні носія у полімеризаційне середовище. Рис. 1. УФ- видимий спектр поглинання плівок ПАН синтезованих у присутності СФК в залежності від ступеня взаємодії із розчином нітриту натрію (внесення плівок у розчин на 5 хв) різної концентрації: а) ПАН +СФК без NaNO 2 ; б) С(NaNO 2 ) = М; в) С(NaNO 2 ) = М; г) С(NaNO 2 ) = д) С(NaNO 2 ) = М. Основою для плівок слугували плоскі пластинки кварцових вікон (0,99 см 2,50 см). Одну із сторін віконця заклеювали скотчем. Пластини кварцу були поміщені в реакційну посудину, у яку вводили розчини реагентів. Типова процедура одержання поліанілінового покриття була проведена таким чином: 10 мл розчину персульфату амонію (0,5 М) додають до 10 мл розчину аніліну у сульфаніловій кислоті при кімнатній температурі. В одержану полімеризаційну суміш занурюють кварцеву підкладку. Реакційну суміш залишають без перемішування, поки колір її не стане зеленим (24 год). Кварцове віконце покривається тонким шаром ПАН, який утворився в ході окиснювальної поліконденсації аніліну. Отримані плівки ПАН промивали 0,2 М розчином сульфанілової кислоти і сушили над силікагелем при кімнатній температурі. Для порівняння були отримані тонкі плівки ПАН у присутності HCl в однакових умовах. Відомо, що в кислому середовищі ПАН приєднує протон, утворюється електропровідна (легована) форма поліаніліну [1]. Оптичні властивості тонких шарів ПАН нанесених на кварцові вікна вивчали з допомогою спектрофотометра Specord- M40. На рис. 1 приведені спектри в ультрафіолетовій та видимій ділянках (UF-VIS спектри) поліаніліну, легованого СФК до і після взаємодії із водними розчинами NaNO 2 різних концентрацій. У спектрі ПАН простежуємо дві інтенсивні смуги поглинання: в області нм ( π π* електронні переходи бензольних кілець із N-замісником в окисненому і не окисненому станах) і 55

56 широка смуга поглинання носіїв заряду в ПАН з максимумом 800 нм (перехід π полярон, характерний для емеральдинової солі ПАН) [4]. Як видно із приведених спектроскопічних даних зі збільшенням концентрації розчину NaNO 2, в якому перебували синтезовані плівки ПАН, спостерігається зменшення інтенсивності смуги поглинання в області нм, що, очевидно, пов язано із дедопуванням ПАН, яке відбувається при розкладі сульфанілової кислоти (допант), коли вона взаємодіє з NaNO 2. СФК можна розглядати як аналог аміносульфонової кислоти, яка реагує із азотистокислими солями з утворенням діазосполуки, що розкладається з виділенням азоту [5]. Внаслідок хімічних перетворень у структурі легуючого агента відбуваються зміни у електронному оточені атома азоту, який входить до π- спряженої системи поліанілінового полімерного ланцюга. Оптична густина одержаної поліанілінової плівки, поміщеної у розчин NaNO 2 зменшується обернено пропорційно до концентрації іонів NO 2- у розчині, що відкриває можливість створення хімічного оптичного сенсора для визначення нітрит-іонів у водних розчинах на основі чутливих шарів поліаніліну, легованого сульфаніловою кислотою. 1. Chiang J.C., MacDiarmid A.G. Polyaniline: a new concept in conducting polymers // Synth. Met Vol. 13. P Gospodinova N., Terlemezyan L. Conducting polymers prepared by oxidative polymerization: polyaniline // Prog. Polym. Sci Vol. 23. P Bhadra S., Khastgir D., Singha N. K., Lee J. H. Progress in preparation, processing and applications of polyaniline // Prog. Polym. Sci Vol. 34. Issue 8. P Gemeay A.H., Mansour I.A., El-Sharkawy R.G., Zaki A.B. Preparation and characterization of polyaniline/manganese dioxide composites via oxidative polymerization: Effect of acids // Eur. Polym. J Vol. 41. P Dhaouia W., Zarrouka H., Pron A. Spectroscopic properties of thin layers of sulfamic acid-doped polyaniline and their application to reagentless determination of nitrite // Synthetic Metals Vol P

57 УДК : СОРБЦІЙНІ ВЛАСТИВОСТІ МАГНІТНОГО КАЛІЙЦИНКОВОГО ГЕКСАЦІАНОФЕРАТУ(II) ПО ВІДНОШЕННЮ ДО РАДІОАКТИВНОГО ЦЕЗІЮ ст. наук. співроб. Пузирна Л.М., асп. Шунков В.С. Інститут колоїдної хімії та хімії води ім. А.В. Думанського НАН України, бульв. Вернадського, 42, 03680, Київ-142, Україна, Незважаючи на вдосконалення заходів, пов язаних з радіаційною безпекою, техногенні радіонукліди продовжують потрапляти у водні об єкти довкілля в результаті виникнення позаштатних аварійних та надзвичайних ситуацій на підприємствах ядерно-паливного циклу. Про це свідчать найбільші радіаційні катастрофи на Чорнобильській АЕС (Україна, 1986 р.) та АЕС Деічі-1 (Фукусіма, Японія, 2011 р.), які викликали масштабне радіоактивне забруднення водних середовищ. Радіонукліди, що надходять у водні об єкти, накопичуються на завислих частках, в донних відкладах, живих організмах, мігрують з водними потоками на значні відстані від джерела надходження та розширяють межі радіоактивного забруднення. Одним з найбільш небезпечних радіонуклідів техногенного походження є 137 Cs, якому притаманний великий період напіврозпаду (Т 1/2 30,2 років) та висока радіотоксичність (β- та γ-випромінювач). У водних середовищах значна кількість вказаного радіонукліду знаходиться у вигляді водорозчинних катіонних форм. Це сприяє його інтенсивній геохімічній рухливості в біотичному циклі (цезій аналог макроелементу калію: іонний радіус r Cs =0,165 нм та r K =0,133 нм) та ускладнює вилучення з гідрооб єктів біосфери. В зв язку з цим надзвичайно актуальним є створення та дослідження властивостей селективних матеріалів, що поєднують у собі високу сорбційну здатність до 137 Cs та простоту синтезу. Серед затребуваних сорбційних неорганічних матеріалів у технології очищення водних середовищ від вказаного радіонукліду провідне місце займають сорбенти, що містять у своєму складі гексаціаноферати металів та магнетит. Такі матеріали мають високу селективність до радіонуклідів цезію та характеризуються унікальними магнітними властивостями, що дозволяє відокремлювати рідку та тверду фазу методом магнітної сепарації. Мета даної роботи визначення сорбційної ефективності композиційного магнітного калійцинкового гексаціаноферату(іі) щодо вилучення 137 Cs з водних середовищ. В роботі використовували магнітний калійцинковий гексаціаноферат(іі) складу Fe 3 O 4 /К 2 Zn 3 [Fe(CN) 6 ] 2 xh 2 O (Fe 3 O 4 /KZnHCFe), отриманий шляхом взаємодії еквімолярних кількостей FeSO 4 та Fe 2 (SO 4 ) 3 з NaOH при рн=10,0 в атмосфері азоту та поступовим додаванням розчинів К 4 Fe(CN) 6 3H 2 O та Zn(NO 3 ) 2. Співвідношення (по масі) магнетиту та змішаного калійцинкового гексаціаноферату(іі) в отриманому 57

58 композиційному матеріалі складає 1:1. Для приготування розчину цезію використовували його сіль CsCl кваліфікації «хч» та зразковий радіоактивний розчин 137 Cs (середня енергія β-випромінювання для 137 Cs становить 1, МеВ/Бк с). Питома активність розчинів (A) 137 Cs складала Бк/дм 3, що дозволяло надійно визначати вміст вказаного радіонукліду радіометричним методом. Сорбцію проводили в статичних умовах при безперервному струшуванні протягом 2 год (об єм водної фази 50 см 3, наважка сорбенту 0,100 г/дм 3. Після сорбції водну фазу відокремлювали центрифугуванням (5000 об/хв) та визначали в ній активність 137 Cs по сухому залишку аліквоти, однакової для всіх розчинів, що досліджувалися. Концентрації розчинів стабільних ізотопів цезію (Cs + ) визначали атомноабсорбційним методом при довжині хвилі λ=852,1 нм. У роботі досліджено вплив різних факторів на вилучення 137 Cs зразком Fe 3 O 4 /KZnHCFe. Встановлено, що практично повне поглинання 137 Cs (99,0 99,8 %) з водного розчину спостерігається для вказаного матеріалу вже при значеннях рн вихідного розчину 2,8. Досліджено вплив тривалості контакту твердої і рідкої фаз на ступінь очищення водного розчину від зазначеного радіонукліду. Встановлено, що для 137 Cs максимальні значення ступеня очищення зразком Fe 3 O 4 /KZnHCFe досягаються у перші 5-15 хв, при цьому поглинається до 97,2 % 137 Cs, що свідчить про високу селективність досліджуваного сорбенту по відношенню до радіонукліду цезію. Максимальне сорбційне вилучення відбувається протягом перших 30 хв, після чого досягається рівновага і сорбована кількість досліджуваного радіонукліду не змінюється. Для визначення оцінки ефективності вилучення 137 Cs з водних розчинів Fe 3 O 4 /KZnHCFe досліджено сорбцію зазначеного радіонукліду при різних дозах сорбенту. Встановлено, що при дозі 1 г/дм 3 ступінь очищення водного розчину від 137 Cs складає 95,0 %. Підвищення дози магнітного композиційного матеріалу до 6 г/дм 3 призводить практично до повного вилучення 137 Cs (99,8 %). Отримано ізотерму сорбції Cs + на Fe 3 O 4 /KZnHCFe. У широкому діапазоні вихідної концентрації Cs + ( мкмоль/дм 3 ) спостерігається практично повне його поглинання магнітним композиційним сорбентом за рахунок іонного обміну, що викликано стійким селективним зв язуванням вказаного іону металу з гексаціаноферат(іі)-іонами. При цьому Cs +, ймовірно, розташовується у різноманітних кристалографічних позиціях кристалічної ґратки гексаціаноферат(ii)-іону, негативний заряд якої обумовлює можливість цеолітного переміщення. Таким чином, в роботі показано, що досліджуваний магнітний калійцинковий гексаціаноферат(іі) є перспективним високоселективним матеріалом для очищення водних середовищ від 137 Cs. Значною перевагою запропонованого композиційного сорбенту у технології водоочищення є його відокремлення від водного розчину за допомогою зовнішнього магнітного поля. 58

59 УДК :546.94: ЦІАНІДНІ КОМПЛЕКСИ РУТЕНІЮ(ІІ) ТА МОЛІБДЕНУ(IV) З ОНІЄВИМИ КАТІОНАМИ проф. Семенишин Д. І. Інститут хімії і хімічних технологій, НУ Львівська політехніка вул. С. Бандери 12, Львів, Україна Е-mail: Ціанідні комплекси перехідних металів в останні роки інтенсивно досліджуються. Особливу приділяється вивченню ІЧ спектрів, процесів термічного розкладу та встановленню кристалічної будови ціанідних комплексів перехідних металів з неорганічними катіонами у зовнішній сфері, які характеризуються великою різноманітністю будови, властивостей, високою міцністю зв'язку. В той же час, ціанідні комплекси перехідних металів, які містять у зовнішніх сферах азотовмісні органічні сполуки, вивчені значно менше. Тому синтез і фізико-хімічне дослідження ціанідних комплексів рутенію(іі) та молібдену(iv) з онієвими азотовмісними органічними сполуками, є перспективним в плані встановлення кореляційних залежностей між складом, будовою та властивостями. Серед сполук, які містять у своєму складі азот вибрано: аміак, аліфатичні, ароматичні моно- та полідентатні аміни, гетероциклічні азотовмісні сполуки. Синтез ціанідних комплексів з азотовмісними онієвими катіонами проходить за реакцією, яку можна описати рівнянням: na + H 4 [M(CN) m ] = (AH) n H 4-n [M(CN) m ], де А - N-вмісна органічна сполука, n = 1-4, M = Ru(II), m = 6; Mo(IV), m = 8. В ІЧ спектрах ціанідних комплексів Рутенію (ІІ) та Молібдену (IV) з азотовмісними катіонами у високочастотній ділянці см -1 спостерігаються s і as коливання протонованих аміногруп NH + n (n=1, 2, 3) у вигляді широкої смуги. Смуги поглинання деформаційних коливань протонованих аміногруп спостерігаються в ділянці as (NH + n ) і s (NH + n ) см -1, а смуги валентних коливань (C-N) в ділянці см -1. У випадку взаємодії ціанідних кислот Ru 2+, Mo 4+ з етилендіаміном, діетилентриаміном, бензидином, о-толідином, гексаметилендіаміном, які містять дві або три аміногрупи, можуть утворюватися комплекси різного складу в залежності від того, будуть ці сполуки моно чи двічі протонованими. Наявність широкої смуги поглинання валентних коливань протонованих груп (NH + 3 ) і деформаційних коливань s (NH + 3 ), as (NH + 3 ) в комплексах з етилендіаміном поряд з смугами поглинання непротонованих аміногруп є доказом протонізації етилендіаміну по одній аміногрупі при взаємодії з названими кислотами. Тому склад цих комплексів відповідає формулам: [H 2 NCH 2 CH 2 NH 3 ] 4 [Ru(CN) 6 ] і [H 2 NCH 2 CH 2 NH 3 ] 4 [Mo(CN) 8 ]. В спектрах діетилентриамінових комплексів Рутенію у високочастотній ділянці при 3380 і 3425 см -1 відповідно, виявлено широка 59

60 смуга поглинання, яка може бути віднесена до валентних коливань непротонованих груп NH і відсутні смуги поглинання, які відповідали б коливанням непротонованих груп NH 2. Проте в спектрах гексаціанорутенату (ІІ) діетилентриамонію спостерігаються (NH + 3 ) при ; as (NH + 3 ) при ; s (NH + 3 ) при 1315 см -1, що вказує на те, що при взаємодії діетилентриаміну з ціанідними кислотами відбувається протонізація обох первинних аміногруп NH 2, які мають більш основні властивості (pk b1 =3,95, pk b2 =4,6), а вторинна аміногрупа не протонізується (pk b3 =9,1). Тому склад комплексу відповідає формулі [NH(CH 2 CH 2 NH 3 ) 2 ] 2 [Ru(CN) 6 ]. Бензидин NH 2 (C 6 H 4 ) 2 NH 2 і о-толідин NH 2 (C 6 H 3 ) 2 (CH 3 ) 2 NH 2 при взаємодії з ціанідними кислотами протонізуються тільки по одній аміногрупі, причому, в обох випадках утворюються кислі солі складу: [NH 2 (C 6 H 3 ) 2 (CH 3 ) 2 NH 3 ] 2 H 2 [M(CN) n ] xh 2 O (де M = Ru 2+, n=6, x=1; Mo 4+, n=8, x=4). Велика група ціанідних комплексів Рутенію та Молібдену містить в ароматичні сполуки у зовнішньосферному катіоні (2-амінопіридин, фенілгідразин, о-толідин, анілін, о-толуїдин, о-анізидин, м-ксилідин, 2- нафтиламін, 1-нафтиламін, бензидин, 1,2,3-бензотриазол. В ІЧ спектрах онієвих гексаціанорутенатів та октаціаномолібдатів з ароматичними амінами в ділянці , , см -1 спостерігаються валентні та деформаційні коливання протонованих аміногруп NH + 3. ІЧ спектри гексаціанорутенатів(ii) дифеніламонію та 2- амінопіридинію дещо відрізняється від спектрів рутеноціанідних (II) комплексів з ароматичними амінами. В ІЧ спектрах комплексів H 4 [Ru(CN) 6 ] з 1-нафтиламіном чи 2-нафтиламіном смуги поглинання (NH + 3 ), as (NH + 3 ) i s (NH + 3 ) майже обнакові, що свідчить про незначний вплив нафтойного кільця на цю взаємодію. З проведеного дослідження можна зробити висновок, що природа аліфатичних амінів мало впливає на частоту (C N) ціанідних аніонів. Це, очевидно, зв язане з тим, що N-вмісні ароматичні катіони є дуже слабкими основами ітьсуттєво не змінюють принципову будову ціанідних аніонів. В ІЧ спектрах [C 5 H 4 NNH 3 ] 4 [M(CN) 6 ] (M = Ru 2+, n=6; Mo 4+, n=8) спостерігаються смуги валентних коливань протонованих аміногруп в ділянці , as (NH + 3 ) при , s (NH + 3 ) при см -1, що вказує на те, що при утворенні онієвого катіону відбувається протонізація групи NH 2 2- амінопіридину. Смуги поглинання, які відповідають поглинанню атомів Азоту гетероциклу (742, 775, 960, 990, 1275, 1555) мало змінюються. Характер взаємодії H 4 [Ru(CN) 6 ] і H 4 [Mo(CN) 8 ] з 1-нафтиламіном чи 2- нафтиламіном не змінюється. В ІЧ спектрах обох комплексів смуги поглинання (NH + 3 ), as (NH + 3 ) i s (NH + 3 ) майже обнакові, що свідчить про незначний вплив нафтойного кільця на цю взаємодію. Таким чином, наявність в спектрах комплексів смуг поглинання протонованих аміногуп вказує на те, що взаємодія Азотовмісних органічних сполук з ціанідними кислотами Рутенію, Молібдену не приводить до 60

61 руйнування комплексних аніонів, а їх приєднання відбувається з утворенням онієвих катіонів. Термоліз онієвих ціанідних комплексів рутенію та молібдену відбувається ступінчато. Перша стадія відповідає видаленню молекул кристалізаційної води. Дегідратація комплексів проходить за негідролітичним механізмом і не супроводжується руйнуванням комплексу. На другій стадії починається розклад комплексів. В першу чергу проходить відщеплення і піроліз N-вмісних онієвих катіонів. та спостерігається частковий розклад H 4 [Ru(CN) 6 ] з виділенням ціаніду водню. На третій стадії для ціанідних комплексів Mo (IV) відбувається відновлення центрального атома комплексного аніону за рахунок окиснення частини ціаногруп за реакцією: 2H 4 [Mo(CN) 8 ] 2H 4 [Mo(CN) 6 ]+2(CN) 2 ). На четвертій стадії відбувається розклад гексаціанових кислот перехідних металів з утворенням простих ціанідів за реакціями: H 4 [M(CN) 6 ] M(CN) 2 + 4HCN, (M = Ru 2+, Mo 2+ ). На п ятому етапі відбувається розклад простих ціанідів з утворенням вільних металів, карбідів металів і вуглецю за реакціями: Ru(CN) 2 Ru + 2C +N 2 ; 2Mo(CN) 2 Mo 2 C + 3C + 2N 2. За початковими температурами термолізу онієві ціанідні комплекси можна розмістити в наступні ряди термічної стійкості: гексаціанорутенати (ІІ): бензиламін (190) > 2-амінопіридин, 1,2,3- бензотриазол (170) > діетиламін (165) > діетилентриамін (160) > етилендіамін, м-ксилідин (150) > анілін (140) > о-толуїдин (135) > фенілгідразин, о-толідин, 2-нафтиламін (120) > о-анізидин (100 о С); октаціаномолібдати (IV): о-толідин (150) > бензиламін (140) > 2- амінопіридин (110) > етилендіамін, 2-нафтиламін (100 о С). Встановлено, що між цими температурами та основністю органічних амінів, існує певна кореляція. За температурами t поч онієві ціанідні комплекси можна розділити на дві групи: 1 - комплекси з температурою початку розкладу о С, які містять в онієвому катіоні органічні аміни, рк b яких менше 5; 2 - комплекси з температурою початку розкладу о С, які містять в онієвому катіоні органічні аміни, рк b яких більше 7. Температура початку розкладу онієвих гексаціанофератів(ii), залежить в першу чергу від природи і основності амінів в онієвих катіонах, наявності в молекулах амінів різних замісників. [1] Семенишин Д.І., Борова О.Я. Праці Наукового товариства ім. Т. Шевченка Т.1.- С [2] Семенишин Д.І. Укр. хім. журн Т.63, 8.- С [3] Семенишин Д.І. Укр. хім. журн Т.63, 11.- С [4] Семенишин Д.І. Вісник Львівська політехніка. Хімія, технологія речовин та їх застосування С

62 UDC: LOW-FREQUENCY VIBRATIONS OF 2-(2 - HYDROXYPHENYL)BENZOXAZOLE CRYSTAL Assistant Syetov Y. A. Department of Solid State Physics and Optoelectronics, Oles Honchar Dnipropetrovsk National University, 72 Gagarin Ave., Dnipro, Ukraine, e- mail: Photoinduced excited state intramolecular proton transfer (ESIPT) has attracted attention of researchers for several decades as an ultrafast photochemical reaction and a process that could be utilized for some applications including laser dyes and electroluminescent materials. Some of the photoreactive compounds have been probed for applications in crystalline state [1]. Low-frequency intramolecular vibrations are considered to play a prominent role in the proton transfer process changing the distance between the proton donor and acceptor [2]. In crystal, the interaction between the molecules leads to appearance of lattice phonons which demonstrate low frequency of vibrations. Relying on the X-ray data for the crystal cell [3], 21 lattice vibrations are expected in 2-(2 -hydroxyphenyl)benzoxazole (HBO) under rigid molecule approximation. Vibrational modes of a HBO crystal was calculated by density functional based tight binding (DFTB) method with van der Waals interaction correction implemented in the DFTB+ program package [4]. The phonon calculations were performed for the Brillouin zone center in quasi-harmonic approximation. Vibrations of an isolated molecule were calculated in harmonic approximation. Calculated geometry of the HBO molecules in the crystal is close to planar; the dihedral angles formed by benzoxazole and phenolic moieties do not exceed 3. The isolated molecule is calculated to be more precisely planar. The calculations show that the vibrational motions of the molecules in the crystal corresponding to the normal vibrations of lattice with the frequency more than 150 cm -1 are similar to vibrations of an isolated molecule and can be considered as intramolecular modes of the crystal. The molecular vibrations are split into 4 components by crystal field (Davydov splitting) (Fig. 2). The internal modes with the calculated frequencies 176, 183, 185 and 189 cm -1 corresponds to the out-of-plane molecular vibrations with the frequency of 151 cm -1 ; the modes 248, 251, 256, 258 cm -1 to the out-of plane molecular vibration 237 cm -1 ; 268, 269,270, 271 cm -1 - to 257 cm -1 ; 339.8, 340, 342, 346 cm -1 to 326 cm -1. The intramolecular modes of crystal vibrations are shifted toward higher frequencies in comparison with the similar molecular modes. For the internal modes of the crystal that corresponds to the in-plane molecular vibrations the shift is calculated to be evidently less than the shift for the out-of-plane vibrations: the frequencies 280, 281, 284 and 285 cm -1 correspond to 277 cm -1 in the molecule; 314, 315, 318, 320 to 311 cm -1. The in-plane vibrations changes the distance 62

63 (a) (b) (c) Fig. 1. The structural formula of a HBO molecule (a), crystal cell (b) and principal axes of inertia of the molecule (c). Fig. 2. The frequencies of the crystal and molecular normal vibrations obtained by the DFTB calculations. 63

64 Fig. 3. The unpolarized Raman spectrum of the single crystal HBO. between the O and N atoms that form hydrogen bonding center. Below 150 cm -1 vibrational motions that correspond to translational and angular (or librational) displacement of molecule as a rigid body became sufficient. The molecules occupy general positions in the crystal cell so that accurate separation of translational and librational motions is not possible. The dominant translational displacements are demonstrated by the vibrations with the calculated frequencies 29, 32, 44, 48, 60, 82 cm -1 ; librational displacements by vibrations 15, 35, 37, 46, 50, 61, 73 and 74 cm -1. The crystal modes 98 and 104 cm -1 are mainly internal vibrations that correspond to the twisting vibrations of the molecule 47 cm -1. The mode 48 and is the internal vibration mixed with libration; the mode 95 cm -1 is the internal vibration mixed with libration and translation. The vibrations 103, 109 and 126 cm -1 are predominantly internal and correspond to the out-of-plane molecular vibration 60 cm -1. Seven modes in the range cm -1 involve the internal vibration similar to the in-plane molecular mode 112 cm -1, three of them are predominantly internal, remaining vibrations are mixed with librations. The in-plane vibration modulates the distance between the O and N atoms. All other modes in the range up to 150 cm -1 are mixed translationallibrational external vibrations. 64

65 The unpolarized Raman spectrum of the single crystal of HBO consists of prominent narrow bands at 33, 40 with a shoulder at 46 cm -1, 6 overlapping bands with approximately equal intensities in the range cm -1, broad bands at , , 286 cm -1 and narrow weak bands at 300 and 316 cm -1 (Fig. 3). The calculated frequencies are in good correspondence with the frequencies of the bands observed in the spectrum. 1. Park S, Kwon O. H, Kim S, Park S, Choi M. G, Cha M, Park S. Y, Jang D. J, J. Am. Chem. Soc. 127: Pfeiffer M, Lenz K, Lau A, Elsaesser T, J. Raman Spectrosc. 26: Tong Y.-P, Acta Cryst. E 61: o Aradi B, Hourahine B, Frauenheim Th, J. Phys. Chem. A 111(26):

66 УДК : ВПЛИВ РІЗНИХ ВИДІВ ОПРОМІНЕННЯ НА КРИСТАЛІЧНІ СТРУКТУРИ маг. Скарвінко А.Р., доц. Галян В.В., маг. Коваленко С.С., доц. Муляр В. П. Східноєвропейський національний університет імені Лесі Українки, Поглинання рентгенівських і γ променів залежить від енергії кванта випромінювання і природи поглинача. Випромінювання, що проходить через речовини, поглинається і розсіюється. В результаті цих двох процесів його інтенсивність на виході зменшується.[1] Коефіцієнт лінійного ослаблення µ визначається експоненціальним законом I = I 0 exp(-µd), де d товщина поглинача; I, I 0 інтенсивності до і після поглинання. На рис. 1 приведена залежність lgi/i 0 для неоднорідного рентгенівського випромінювання з ефективною довжиною хвилі λ = 0,022 нм від товщини іонного кристалу Із збільшенням товщини поглинача зменшується лінійний коефіцієнт поглинання. При цьому з збільшенням товщини кристалу збільшується монохроматичність рентгенівських променів.[2] З ростом відносної молекулярної маси речовин коефіцієнт поглинання рентгенівських променів збільшується. В ряді галогенідів лужних металів коефіцієнт поглинання рентгенівських променів зменшується з збільшенням енергії решіт [3] Рентгенівські і γ-промені мало взаємодіють з ядрами, взаємодія з речовиною відбувається, головним чином, через виривання ними електронів. Тому суміщені атоми розподіляються більш рівномірно по всьому об єму, ніж при бомбардуванні електронами. Енергія кванта, яка необхідна для зміщення атома з вузла решітки, визначається енергією фото- або комптонівських електронів. Таким чином дія рентгенівського і γ- випромінювання, в основному, зводиться до перезарядки атомів і атомних дефектів в кристалі, що приводить до появи різноманітних центрів окраски. Іонізація атомів є найбільш важливим видом взаємодії електронів великих енергій з речовиною. Спільна довжина пробігу залежить від швидкості втрати енергії електроном. 66

67 Рис. 1. Залежність lgi/i 0 від товщини шару d монокристалів галогенідів лужних металів Іонізація атомів є найбільш важливим видом взаємодії електронів великих енергій з речовиною. Спільна довжина пробігу залежить від швидкості втрати енергії електроном. Пружна взаємодія швидких електронів з атомами або іонами може привести до зміщення останніх в міжвузловинах. Розсіяння електронів швидко зменшується із збільшенням їхньої енергії. В різних речовинах із збільшенням товщини поглинача іонізація, викликана електронами, зменшується лінійно. При не пружному розсіюванні електронів під дією поля ядер відбувається їх сповільнення і виникає рентгенівське випромінювання. Втрати енергії електронами на випромінювання пропорційні енергії електрона і квадрату порядкового номера в Періодичному законі Менделєєва для поглинаючої речовини. При не пружних взаємодіях електрони втрачають свою енергії порціями, величина яких є визначеною для даної речовини. Такі втрати енергії називаються характеристичними; вони спостерігаються, зазвичай, для електронів з енергією більше 10 кев. Ця взаємодія електронів з речовиною супроводжується переходом електронів атомів твердого тіла в новий енергетичний стан, що приводить до збудження валентних електронів або електронів більш глибоких рівнів з наступним виникненням рентгенівського випромінювання, до захоплення електронів і передачі ними енергії електронними і дірковими центрами окраски.[4] Під дією випромінювання високих енергій в твердих тілах можуть проявлятися вторинні електрони з енергією ев, які також втрачають енергію. Ці втрати не залежать від кута падіння електронів, кута розсіювання чи товщини речовини. 67

68 Характерні спектри втрат енергії електронів в різних галогенідах лужних металів схожі. З єднання з великою енергією решітки відповідає велика величина втрат електронів в відповідному максимумі. Така ж закономірність спостерігається для характеристичних втрат енергії в оксидах металів другої групи і інших сполук[5] При бомбардуванні іонного кристалу електронами відбувається нерівномірне забарвлення об єму кристалу. Товщина інтенсивного забарвлення пропорційна енергії бомбардуючи електронів. Глибина забарвлення більша, а коефіцієнт поглинання електронів відповідно менший у кристалах з більшою енергією решітки Таким чином, основний ефект взаємодії електронів з речовиною визначається іонізацією атомів і утворенням окремих парних дефектів. Проходження α-частинок через речовину.двозарядні ядра атому гелію називаються α-частинками. Енергія α-частинок, що виходять при радіоактивному розпаді, коливається в межах від 10 до 20 МеВ. Як наслідок, великі розміри α-частинки швидко сповільнюються в речовині, утворюючи велику густину іонізації. Число процесів іонізації, які викликає α-частинка з однаковою початковою енергією, є неоднаковими, і розподіляється статистично. Цей розподіл спостережуваних результатів пов язаний з статистичним характером сповільнення α-частинок. Пролітаючи біля ядра атома, α-частинка розсіюється під значним кутом. Проникнення α-частинок в ядро супроводжується утворенням нестійкого ядра атома і його розпаду. Проходження нейтронів в речовині. Нейтрон утворює радіаційне порушення при прямій взаємодії з ядрами. Сили що діють між нейтронами і електронами, дуже малі. Оскільки, у нейтрона немає заряду, то кулонівські сили між ними і електроном не існує. Електромагнітна взаємодія нейтрона з електроном не виключена, так як дві частинки мають магнітний момент. Можна очікувати, що зіткнення нейтронів з електронами, що приводить до іонізації атомів, відбувається завдяки магнітній взаємодії. Ефективний перетин таких зіткнень буде ~ см -2. Цей перетин дуже малий в порівнянні з перетином іонізаційного зіткнення зарядженої частинки. Тому іонізаційні зіткнення нейтронів з атомами практично не впливають на поведінку нейтронів в речовині і несуттєві для описання взаємодії нейтронів з речовиною. Взаємодія нейтронів з ядрами атомів значно сильніша ніж з електронами, і обумовлена ядерними силами неелектромагнітного характеру. Між нейтронами і ядрами існує магнітна взаємодія, яка значно слабша ядерної взаємодії. При пружній взаємодії швидкий нейтрон передає імпульс ядру і визиває його зміщення. Розподіл енергії віддачі пов язаний з розподілом кутових відхилень нейтрона. Саме просте наближення показує, що нейтрони розсіюються ізотропно. В цьому випадку можна вважати, що всі значення енергії віддачі 68

69 (між нульовим і максимальним) рівно ймовірні так як і при зіткненні пружних кульок. Нейтронні ділення в ядерному реакторі мають широкий спектр енергії від 0,025 до 15 МеВ і середньою енергією 2Мев Зазвичай потоки теплових і швидких нейтронів (з енергією 0,5 МеВ ) знаходяться в співвідношенні 10:1. При опроміненні в реакторі нейтрони, що бомбардують опромінювану речовину, можуть або бути розподілені згідно спектру нейтронів ділення, або можуть мати значно меншу енергію в залежності від характеру сповільнення, поміщеного між зразком і найближчими тепловиділяючими елементами. Енергія, що передається нейтроном різним атомам середовища при прямому зіткненні частинок, як твердих кульок, може бути визначена з співвідношення Де М 1 і М 2 маси частинок зіштовхуються; Е енергія частинки, що налітає Анізотропія в розсіянні швидких нейтроні і не пружність взаємодії приводить до того, що атомом середовища передається менша кількість енергії, і середнє значення енергії виходить менше розрахованого. В речовинах, що володіють великим перетином захвату нейтронів, повільні нейтрони також вносять певний вклад в радіаційне пошкодження речовини що опромінюється. Дійсно, при опромінення повільними нейтронами таких речовин можливий захват нейтрона атомом, і як наслідок випускання γ-кванта. Атом середовища буде викликати атомні зміщення. Число таких атомних зміщень менше, ніж число зміщень, що викликані швидкими нейтронами. Список використаної літератури 1. Аппель Дж. Поляроты./ Под ред. Ю. А. Фирсова. М.: Наука, с. 2. Блейкмор Дж. Физика твердого состояния./ Под Ред. В. И, Фистуля. М.: Металургия, с. 3. Борн М., Хуан Кунь. Динамічна теорія кристалічної решітки: Пер. з англ. / Під ред. І. М. Лифшица. М.: Вид-во іноз. літ., с. 4. Ботаки А. А., Воробьев А. А., Радиационная фізика ионных кристалок./ А. А. Ботаки, А. А. Воробьев. М.: Атомиздат, 1980, 208с. 5. Будилін Б. В., Воробйов А. А. Дія випромінювання на іонні структури./ А. А. Воробьев Б. В.Будилін. М.:Гостхіздат, с. 6. Динс Дж., Винйард Дж. Радиационные эффекти в твердых телах: Пер. с англ./дж. Динс Дж. Винйард. М.: Изд-во инностран. лит., с. 7. Панков Ж. Г. Оптичні процеси в напівпровідниках./ Ж. Г. Панков. М.: Мир, с. 69

70 УДК 546: ФАЗОВІ РІВНОВАГИ В СИСТЕМАХ GeS 2 Y(Er) 2 S 3 Pr 2 S 3 ЗА ТЕМПЕРАТУРИ 770 К асп. Смітюх О.В., доц. Марчук О.В., проф. Олексеюк І.Д., проф. Гулай Л.Д. Східноєвропейський національний університет імені Лесі Українки, пр. Волі 13, м. Луцьк, Україна. Вступ Розвиток новітніх технологій в матеріалознавчому напрямі спонукає науковців займатися пошуком перспективних напівпровідникових матеріалів з якісно новими характеристиками. Деякі з них, такі як температура плавлення, оптичні та електричні параметри, є суттєвими при отримання нових фаз, що служать основою для створення нових матеріалів. Додавання в багатокомпонентні неорганічні системи РЗМ, передбачає отримання матеріалів із наперед заданими властивостями. Представлена робота є одним із етапів систематичного дослідження квазіпотріних систем D IV S 2 R 2 S 3 R 2 S 3 (D IV Si, Ge, Sn; R, R РЗМ [5] і ін.). Теоретичні відомості З літературних джерел відомо про кристалографічні характеристики вихідних сполук (табл.1). Таблиця 1 Кристалографічні характеристики вихідних сполук Параметри комірок, нм Література Сполука Просторова група a b c GeS 2 Y 2 S 3 Er 2 S 3 P 21 / P 21 / P 21 / с m m 0,6720 1,6101 1,1436 β = 98,61 0, , ,01736 β = 98,601 1,0072 0,3976 1,7389 β = 98,66 Pr 2 S 3 Pnma 0,7493 0, ,5616 [4] [1] [2] [3] 70

71 Методика експерименту Наважки зразків для досліджунь були підготовлені з високочистих компонентів у кварцевих ампулах. Синтез сплавів проводили у вакуумованих контейнерах в електричній муфельній печі з програмним управлінням технологічними процесами МП-30 згідно наступного режиму: нагрів до температури 1150 С із швидкістю 12 С/год; витримка за температури 1150 С протягом 4 годин; охолодження за температури 500 С із швидкістю 12 С/год; гомогенізуючий відпал за температури 500 С протягом 500 годин; гартування у холодну воду. Рентгенівські порошкограми отримували на дифрактометрі DRON-4-13 (CuKα - випромінення, 10 2θ 100, крок зйомки 0.05, експозиція у кожній точці 4 с) і рахували їх за допомогою пакету програм CSD. Результати дослідження Для встановлення фазових рівноваг у квазіпотрійних системах GeS 2 Y(Er) 2 S 3 Pr 2 S 3 було синтезовано та отримано порошкограми понад 60 сплавів. Комплекс проведених досліджень дозволив побудувати ізотермічні перерізи квазіпотрійних систем GeS 2 Y 2 S 3 Pr 2 S 3 і GeS 2 Er 2 S 3 Pr 2 S 3 за температури 770 К (рис.1). У досліджуваних системах за температури відпалу сплавів у стані термодинамічної рівноваги перебуває по 19 полів ( 6 одно-, 9 дво- та 4 трифазних поля). Розчинність на основі вихідних компонентів та тернарних сполук становить 1-2 мол. %. Рис. 1. Ізотермічний переріз системи GeS 2 Y 2 S 3 Pr 2 S 3 1 GeS 2 ; 2 Y 2 S 3 ; 3 Pr 2 S 3 ; 4 Y 3 Ge 1,25 S 7 ; 5 Pr 3 Ge 1,25 S 7 ; 6 Pr 4 Ge 3 S 12 ; 7 GeS 2 + Y 3 Ge 1,25 S 7 ; 8 Y 2 S 3 + Y 3 Ge 1,25 S 7 ; 9 Y 2 S 3 + Pr 2 S 3 ; 10 Pr 2 S 3 + Pr 3 Ge 1,25 S 7 ; 11 Pr 3 Ge 1,25 S 7 + Pr 4 Ge 3 S 12 ; 12 GeS 2 + Pr 4 Ge 3 S 12 ; 13 Y 3 Ge 1,25 S 7 + Pr 3 Ge 1,25 S 7 ; 14 Y 2 S 3 + Pr 4 Ge 3 S 12 ; 15 Y 2 S 3 + Pr 3 Ge 1,25 S 7 ; 16 GeS 2 + Y 3 Ge 1,25 S 7 + Pr 3 Ge 1,25 S 7 ; 17 Y 2 S 3 + Y 3 Ge 1,25 S 7 + Pr 3 Ge 1,25 S 7 ; 18 Y 2 S 3 + Pr 3 Ge 1,25 S 7 + Pr 4 Ge 3 S 12 ; 19 Y 2 S 3 + Pr 2 S 3 + Pr 3 Ge 1,25 S 7. 71

72 Рис. 2. Ізотермічний переріз системи GeS 2 Er 2 S 3 Pr 2 S 3 1 GeS 2 ; 2 Er 2 S 3 ; 3 Pr 2 S 3 ; 4 Er 3 Ge 1,25 S 7 ; 5 Pr 3 Ge 1,25 S 7 ; 6 Pr 4 Ge 3 S 12 ; 7 GeS 2 + Er 3 Ge 1,25 S 7 ; 8 Er 2 S 3 + Er 3 Ge 1,25 S 7 ; 9 Er 2 S 3 + Pr 2 S 3 ; 10 Pr 2 S 3 + Pr 3 Ge 1,25 S 7 ; 11 Pr 3 Ge 1,25 S 7 + Pr 4 Ge 3 S 12 ; 12 GeS 2 + Pr 4 Ge 3 S 12 ; 13 Er 3 Ge 1,25 S 7 + Pr 3 Ge 1,25 S 7 ; 14 Er 2 S 3 + Pr 4 Ge 3 S 12 ; 15 Er 2 S 3 + Pr 3 Ge 1,25 S 7 ; 16 GeS 2 + Er 3 Ge 1,25 S 7 + Pr 3 Ge 1,25 S 7 ; 17 Er 2 S 3 + Er 3 Ge 1,25 S 7 + Pr 3 Ge 1,25 S 7 ; 18 Er 2 S 3 + Pr 3 Ge 1,25 S 7 + Pr 4 Ge 3 S 12 ; 19 Er 2 S 3 + Pr 2 S 3 + Pr 3 Ge 1,25 S 7. Висновки В обмежуючих квазібінарних системах підтверджено існування чотирьох тернарних сполук: Y(Er) 3 Ge 1,25 S 7 і Pr 3 Ge 1,25 S 7 (ПГ P 63, гексагональна сингонія) та Pr 4 Ge 3 S 12 (ПГ R3 c, ромбоедрична сингонія). У квазіпотрійних системах GeS 2 Y(Er) 2 S 3 Pr 2 S 3 встановлено фазові рівноваги шляхом побудови ізотермічних перерізів за температури 770 К. Використана література [1]. Dittmar G. Die Kristallstruktur von H.T.-GeS 2 / G. Dittmar, H. Schaefer // Acta Crystallographica B V.31. P [2]. Schleid T. Crystal structure of D-Y 2 S 3 and Y 2 OS 2 / T. Schleid // European Journal of Solid State Inorganic Chemistry V.29. P [3]. Landa-Canovas A. R. Crystal structure and microstructure of delta-(er 2 S 3 ) / A. R. Landa-Canovas, U. Amador, L. C. Otero-Diaz // Journal of Alloys Compd V.323. P [4]. Sur les varietes alpha et beta des sulfures L 2 S 3 des terres rares / [Basancon P., Adolphe C., Flahaut J., Laruelle P.] // Materials Research Bulletin V.4. P [5]. Смітюх О. В. Фазові рівноваги в системах Y(Er) 2 S 3 Pr 2 S 3 SnS 2 за температури 770 К / Смітюх О.В., Олексеюк І. Д.; Марчук О. В. // Матеріали Х Міжнародної науково-практичної конференції студентів і аспірантів «Молода наука Волині: пріоритети та перспективи досліджень» (17 18 травня 2016 року) : у 3 т. Т. 2. Луцьк: Східноєвроп. нац. ун-т ім. Лесі Українки, С

73 УДК : : ГІДРОХІМІЧНИЙ СИНТЕЗ ПЛІВОК МЕРКУРІЙ СЕЛЕНІДУ (HgSe) НА СКЛЯНИХ ПІДКЛАДКАХ асп. Созанський М.А. асп. Стаднік В.Є., доц. Шаповал П.Й., проф. Ятчишин Й.Й., асп. Гладь Р.І. Національний університет «Львівська Політехніка», вул. С. Бандери, 12, 79013, Львів, Україна; Для синтезу плівок меркурій селеніду (HgSe) було використано робочий розчин, приготований змішуванням водних розчинів 0,01 M меркурій нітрату (Hg(NO 3 ) 2 ) і 0,01 M натрій селеносульфату (Na 2 SeSO 3 ). Робочий розчин наносили на попередньо підготовлені та термостатовані скляні підкладки скляні підкладки площею 3 см 2. Час осадження становив 5 хв при температурі 90 C. Після закінчення синтезу відпрацьований розчин змивали з поверхні скляних підкладок дистильованою водою і сушили на повітрі. Процедуру синтезу на скляній підкладці повторювали послідовно 10 разів. Отримані плівки мають коричнево-зелений колір без дзеркального блиску. Їхня адгезія до поверхні підкладки є слабкою, плівка HgSe легко знімається при накладанні незначних механічних навантажень. Проведений рентгенофазовий аналіз зразка (ДРОН-3.0, Cu-K α - випромінювання) (Рис. 1) підтвердив наявність фази HgSe у кубічній модифікації HgSe Інтенсивність, в.о Рис. 1. Експериментальний профіль дифрактограми плівки HgSe і її порівняння з лініями теоретичної дифрактограми HgSe. Досліджено оптичний спектр Т(λ) плівки HgSe (Xion 500 «Dr. Lange») для довжин хвиль нм (див. Рис. 2,а). На ньому, починаючи від 400 нм, видно зростання світлопропускання з плавним виходом на насичення. 73

74 Встановлено край фундаментального поглинання 2.0 ев (Рис. 2,б), що відповідає літературним даним для покриттів HgSe [1, 2]. T, % ( h ) 2, відн.од ,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,6 нм h, ев (а) (б) Рис. 2 Спектри оптичного пропускання (а) та залежність поглинання в координатах (α hν) 2 - hν (б) плівки HgSe. Результати досліджень морфології плівок HgSe на растровому електронному мікроскопі (РЕМ-106И, «Селмі») (Рис. 3) показують, що вони є однорідними, суцільними та повністю покривають поверхню підкладки. При збільшенні х800, видно агломерати симетричної форми, які ймовірно утворилися в об ємі робочого розчину і осіли на шар плівки. За результатами мікроаналізу отриманих покриттів підтверджено дані рентгенофазового аналізу та встановлено, що співвідношення Hg/Se у плівках близьке до стехіометричного з незначним надлишком атомів селену. (а) (б) Рис. 3 Морфологія поверхні плівки HgSe (збільшення x800 (а) і x5000 (б)). [1] P. Howes, M. Green, C. Johnston, A. Crossley, Journal of Materials Chemistry (2008) Vol. 18(29), p [2] V. M. Bhuse, Archives of Applied Science Research (2011), Vol. 3(5), p

75 УДК ФАЗОВІ РІВНОВАГИ В СИСТЕМІ Sm-Pd-In ПРИ 870 К Сойка Я., доц. Тиванчук Ю. Кафедра аналітичної хімії, Львівський національний університет імені Івана Франка, вул, Кирила і Мефодія 6, Львів, Україна e mail: Потрійні сполуки систем рідкісноземельний метал-паладій-індій, маючи різноманітні кристалічні структури та часто унікальні фізичні властивості, інтенсивно досліджуються в останні роки. Незважаючи на це, діаграми стану таких систем, за винятком системи Се-Pd-In [1,2], не вивчені. Метою цієї роботи є дослідження ізотермічного перерізу діаграми стану системи Sm-Pd-In при 870 К. 20 зразків масою біля 1г виготовлені сплавлянням шихти, що складалася з вихідних компонентів у електродуговій печі з вольфрамовим електродом в атмосфері очищеного аргону. Сплави відпалені у вакуумованих кварцових ампулах у муфельних електропечах при 870 К впродовж 1440 годин. Відпалені зразки загартовувались у холодній воді без попереднього розбивання ампул. Основним методом дослідження був рентгенівський фазовий аналіз з використанням порошкових дифрактометрів ДРОН-2.0 (FeK α - випромінювання) та STOE STADI P (Cu K α1 -випромінювання). За результатами фазового аналізу нами підтверджено існування бінарних сполук, згідно з діаграмами стану бінарних систем: Sm-Pd, Sm-In, Pd-In. Бінарні сполуки не розчиняють третього компоненту. Невеликий твердий розчин виявлено, за зміною періодів комірки, лише на основі сполуки SmPd 3. Також можливою є широка область гомогенності на основі бінарної сполуки PdIn із структурою типу CsCl, у якій має місце заміщення індію на самарій до складу SmPd 2 In і переходом до структури типу фаз Гейслера MnCu 2 Al. Проведені дослідження підтвердили існування шести тернарних сполук Sm 4 Pd 10 In 21 [3], Sm 2 PdIn 8 [4], SmPdIn 2 [5], SmPdIn [6], Sm 2 Pd 2 In [7], Sm 11 Pd 4 In 9 [8]. Розраховані їхні періоди комірки добре узгоджуються з літературними даними. Сполуку SmPd 2 In 4, яка виявлена при 1053 К [9], при температурі 870 К ми не виявили. 1. Giovannini M. The isothermal section at 750 C of the Ce-Pd-In system / M. Giovannini, A. Saccone, S. Delfino, P. Rogl, R. Ferro // Intermetallics Vol. 11. P

76 2. Штепа Д.В. Фазовые равновесия в системе Ce Pd In / Д.В. Штепа, С.Н. Нестеренко, A.И. Турсина, Е.В. Мурашова, Ю.Д. Серопегин // Вестн. Моск. Ун-та. Сер. 2. Химия Т С Zaremba V. I. Ternary Indides RE 4 Pd 10 In 21 (RE = La, Ce, Pr, Nd, Sm) Synthesis, Structure, and Physical Properties / V. I. Zaremba, U. Ch. Rodewald, Ya. M. Kalychak, Ya. V. Galadzhun, D. Kaczorowski, R.-D. Hoffmann, R. Pöttgen // Z. Anorg. Allg. Chem Vol P Sojka L. Compounds R 2 PdIn 8 (R=Ce,Pr,Nd,Sm) with Ho 2 CoGa 8 structure type / L. Sojka, B. Belan, M. Manyako, M. Ivanyk, V. Davydov, S. Pukas, Ya. Kalychak //Coll. Abs. X Int. Conf. Cryst. Chem. Intermet. Comp. Lviv (Ukraine) September P Zaremba V.I. LaPdIn 2 with MgCuAl 2 and REPdIn 2 (RE = Y,Pr,Nd,Sm,Gd-Tm,Lu) with HfNiGa 2 -type structure: synthesis, structure and physical properties / V.I. Zaremba, D. Kaczorowski, U.Ch. Rodewald, R.-D. Hoffmann, R. Pöttgen // Chem. Mater Vol. 16, N 3. P Ferro R. Equiatomic ternary phases in the alloys of the rare earths with indium and nickel or palladium / R. Ferro, R. Marazza, G. Rambaldi // Z. Metallkd Bd. 65. N 1. S Giovannini M. Structural chemistry, magnetism and thermodynamic properties of R 2 Pd 2 In / M. Giovannini, H. Michor, E. Bauer, G. Hilscher, P. Rogl, R. Ferro // J. Alloys Compd Vol P Sojka L. D. New compounds with Nd 11 Pd 4 In 9 structure type in the systems RE Pd In (RE = La, Ce, Pr, Nd, Sm, Gd, Tb, Dy) / L. Sojka, M. Demchyna, B. Belan, M. Manyako, Ya.Kalychak // Intermetallics V. 49. P Tursina A. Synthesis, crystal structure and magnetic properties of the new ternary indide SmPd 2 In 4 / Tursina A., Nesterenko S., Seropegin Yu., Noel H., Kaczorowski D. // Chem. Met. Alloys V. 3. P

77 УДК :546.64: ПЕРЕРІЗ YGe 2-x DyGe 2-x : СИНТЕЗ, ФАЗОВИЙ АНАЛІЗ ЗРАЗКІВ маг. Стаськевич З.С., доц. Шпирка З.М. Львівський національний університет імені Івана Франка, кафедра неорганічної хімії, вул. Кирила і Мефодія, 6, м. Львів, Україна У літературі є відомості про дослідження потрійних систем, що містять два різні рідкісноземельні метали церієвої або ітрієвої підгрупи та окремих перерізів, що відповідають їхнім дигерманідам [1]. Близькість кристалографічних характеристик атомів РЗМ у поєднанні з ізоструктурністю бінарних дигерманідів зумовлюють утворення НРТР, відсутність ізоструктурності сполук спричиняє утворення обмежених твердих розчинів заміщення різної протяжності, посилення кристалохімічних відмінностей між компонентами приводить до утворення тернарних сполук [2]. Наша мета дослідити взаємодію компонентів на перерізі YGe 2-x DyGe 2-x. Подвійні системи Y Ge та Dy Ge вивчені достатньо та належать до типу діаграм стану з хімічними сполуками, утворені ІМС є сполуками постійного складу, а деякі з них мають вузькі області гомогенності. Для всіх бінарних германідів визначена кристалічна структура, а також способи їхнього утворення. Кристалічні структури дигерманідів ітрію та диспрозію належать до структурних типів AlB 2, α-thsi 2, Y 3 Ge 5, TbGe 2, DyGe 1,85, YGe 1.82 (тригонально-призматичний клас структурних типів згідно з систематикою П. І. Крип якевича). Для дослідження ми синтезували 14 трикомпонентних сплавів з компактних металів високої чистоти з вмістом основного компонента > 99,7 мас. % в електродуговій печі на мідному водоохолоджуваному поді за допомогою вольфра-мового електрода, що не витрачається, в атмосфері аргону (99,998 об. % Ar), додатково очищеного за допомогою Ті-гетера, під тиском 0,5 атм. Для гомогенізації сплавів їх відпалювали у вакуумованих кварцових ампулах за температури 873 К упродовж 720 год з подальшим гартуванням у холодній воді. Рентгенівський фазовий аналіз проводили за дифрактограмами зразків, одержаними на порошковому дифрактометрі ДРОН-4-07 (проміння FeK, кроковий метод реєстрації дифракційної картини: θ 2θ сканування, крок сканування 0,05º /2, час сканування у точці 3-5 с). Автори праці [1] повідомляли про існування тернарної сполуки кристалічна структура якої є невідома. Результати нашого рентгенівського 77

78 фазового аналізу (рисунок) засвідчують, що між ізострктурними бінарними германідами ітрію та диспрозію утворюються неперервні тверді розчини заміщення (Y, Dy)Ge 1,5 (СТ AlB 2 ) та (Y, Dy) 3 Ge 5 (СТ Y 3 Ge 5 ). Полікристалічні зразки складу Dy 0,18 Y 0,16 Ge 0,66 та Dy 0,15 Y 0,19 Ge 0,66, що відповідають області існування тернарної сполуки з невідомою структурою, досліджували на електронному мікроскопі РЕММА методом рентгенівської енергодисперсійної спектроскопії з метою кількісного визначення складу фаз. Сплави двофазні. а) б) Рисунок Спостережувані дифрактограми сплавів перерізів YGe 1,5 DyGe 1,5, Y 3 Ge 5 Dy 3 Ge 5 (а) та YGe 1,82 DyGe 1,85 (б) при 873 К 78

79 Між дигерманідами ітрію та диспрозію, що кристалізуються у споріднених структурних типах YGe 1,82 та DyGe 1,85 спостерігаємо утворення НРТР (Y, Dy)Ge 2-х. В межах існування цього НРТР відбувається послідовна зміна структурних типів YGe 1,82 та DyGe 1,85, тобто концентраційний перехід між структурами цих двох типів, який здійснюється неперервно, двофазна область відсутня. Результати дослідження перерізу YGe 2-x DyGe 2-x доповнюють відомості про взаємодію компонентів у потрійних системах, що містять два різних РЗМ та Ge. 1. Шпирка З. Дослідження перетинів DyGe 2 -RGe 2, де R-Y, Gd, Tb, Ho, Er, Tm та Lu при 600 о С / З. Шпирка, Л. Драб // Вісн. Львів. ун ту. Сер. хім. Вип С Шпирка З. Cтруктурні особливості тернарних германідів на перерізах RGe 2 R ' Ge 2 / З. Шпирка // XVIII конф. неорг. хім. Харків С

80 УДК 548.3: : КРИСТАЛІЧНА СТРУКТУРА СПОЛУКИ Sm 3 Si 1,92 Se 7 доц. Строк О.М. 1, проф. Гулай Л.Д. 1, доктор Дашкевич M. 2 1 Східноєвропейський національний університет імені Лесі Українки, пр. Волі 13, 43025, м. Луцьк, Україна. 2 Institute of Low Temperature and Structure Research, Polish Academy of Sciences, P. O. Box 1410, Wrocław, Poland Халькогеніди є перспективними об єктами наукових досліджень завдяки специфічним оптичним, термічним і електричним властивостям. Матеріали на їх основі застосовуються в інфрачервоній та лазерній техніці, нелінійній оптиці, термоелектричних генераторах, запам ятовуючих пристроях і т.д. У роботі [1] знайдено існування і рентгенівським методом порошку досліджено кристалічну структуру нової сполуки Sm 3 Si 1,25 Se 7. Метою даного дослідження є синтез монокристалу цієї сполуки і вивчення її кристалічної структури. Зразок складу Sm 3 Si 1,25 Se 7 виготовляли сплавлянням високочистих компонентів (чистота не нижче 99,99 ваг. %) у вакуумованій кварцевій ампулі. Синтез проводився в печі шахтного типу із швидкістю нагріву 30 K/год. Максимальна температура синтезу становила 1420 K. При цій температурі зразок витримували 4 години. Після чого його охолоджували до 870 K із швидкістю 10 K/год. Гомогенізаційний відпал проводився при температурі 870 K протягом 240 годин. Після відпалу ампулу зі зразком загартовували в холодній воді. Із отриманого зразка було відібрано монокристал, придатний для досліджень структури. Відібраний монокристал наклеювали на скляну нитку і закріплювали на гоніометричну головку. Масив експериментальних інтенсивностей отримано з використанням автоматичного монокристальному дифрактометра КМ-4, який обладнаний камерою CCD (MoK - випромінювання, графітовий монохроматор). Контроль якісного і кількісного складу монокристалу проводився методом локального рентгеноспектрального аналізу по методиці і з використанням обладнання EDAX фірми Siemens. Розрахунок структури проводили із використанням програми SHELXL-93 [2]. Обрахований склад сполуки описується формулою Sm 3 Si 1,92 Se 7. Координати і теплові параметри атомів наведені в табл. 1. Отриманий склад сполуки характеризується збільшенням вмісту Si в порівнянні із складом вихідного зразка. Подібне збільшення вмісту Ge спостерігається для сполук R 3 Ge 1+x Se 7 (R = La, Ce, Pr, Sm, Gd і Tb, x = 0,43-0,49) [3]. 80

81 Елементарна комірка та координаційні многогранники атомів Sm і Si у структурі сполуки Sm 3 Si 1,92 Se 7 показані на рис. 1. Атоми Sm оточені тригональними призмами з двома додатковими атомами, Si1 тетраедрами, Si2 октаедрами. Таблиця 1 Координати і теплові параметри атомів для сполуки Sm 3 Si 1,92 Se 7 (a = 1,0435(1), c = 0,5991 (1) нм, R1=0,0272, wr2=0,0273) Атом ПСТ x/a y/b z/c G U екв 10 2 (нм 2 ) Sm 6(c) 0,77240(4) 0,64199(4) 0,4299(1) 1 0,0196(1) Si1 2(b) 1/3 2/3 0,5162(6) 1 0,012(1) Si2 2(a) 0 0 0,659(1) 0,92(1) 0,009(1) Se1 2(b) 1/3 2/3 0,1422(3) 1 0,0160(4) Se2 6(c) 0,74597(9) 0,90723(8) 0,4059(2) 1 0,0202(2) Se3 6(c) 0,52088(8) 0,41746(8) 0,1661(1) 1 0,0144(2) Рис. 1. Елементарна комірка та координаційні многогранники атомів Sm і Si у структурі сполуки Sm 3 Si 1,92 Se 7. Список цитованої літератури [ 1 ]. Gulay L.D. Crystal structure of the R 3 Si 1.25 Se 7 (R = Pr, Nd, Sm) compounds / L.D. Gulay, O.S. Lychmanyuk // J. Alloys Compd Vol P [ 2 ]. Sheldrick G.M. Program for Crystal Structure Refinement / Sheldrick G.M. University of Göttingen, Germany, p. [ 3 ]. Crystal structure of R 3 Ge 1+x Se 7 (R = La, Ce, Pr, Sm, Gd and Tb, x = ) and magnetic properties of Ce 3 Ge 1.47 Se 7 / M. Daszkiewicz, O. M. Strok, L.D. Gulay [et al.] // J. Alloys and Comp Vol P

82 УДК ФАЗОВІ РІВНОВАГИ В СИСТЕМАХ CuGaS(Se) 2 CuI, CuIn 5 S 8 CuI, Cu 8 GeS 6 CuI асп. Тищенко П.В., студ. Селезень А.О., доц. Іващенко І.А., проф. Олексеюк І.Д. Східноєвропейський національний університет імені Лесі Українки, пр-т. Волі 13, 43009, Луцьк, Україна Вступ Вивчення взаємодії у вказаних системах є цікавим з точки зору пошуку нових сполук та твердих розчинів на основі халькогенідів та галогенідів, які можуть мати широке практичне використання, як матеріали для напівпровідникової техніки, нелінійної оптики, виробництва іонних провідників. Методи дослідження Зразки для дослідження синтезували з простих речовин Cu, Ag, Ga, In, Ge, S, Se і сполук CuI, AgCl високотемпературним методом синтезу. Сполуки CuI і AgCl просинтезовані мокрим методом за обмінними реакціями. Синтезовані зразки вивчалися методом РФА на установці ДРОН-4-13(Cu K ), крок сканування 0,05, час засвітки 4 секунди. Результати Система CuGaSe 2 CuI Система виявилась двофазною: CuGaSe 2 (пр.гр. I-42d: a=0,5631 нм, с=1,1021 нм) і CuI (пр.гр. F-43m: a=0,6048 нм) без значної розчинності на основі вихідних компонентів. Система CuGaS 2 CuI Система виявилась двофазною: CuGaS 2 (пр.гр. I-42d: a=0,5360 нм, с=1,0491 нм) і CuI (пр.гр. F-43m: a=0,6042 нм) без значної розчинності на основі вихідних компонентів. Система CuIn 5 S 8 CuI Зразки системи CuIn 5 S 8 CuI є трифазними. В зразках присутні рефлекси невідомої фази, встановлення якої потребує подальшого дослідження. Сполука CuIn 5 S 8 індексується в пр. гр. F-43m (a=1,0686 нм), сполука CuI в пр. гр. F-43m (a=0,6052 нм). Експериментальні дифрактограми зразків системи CuIn 5 S 8 CuI представлені на рис. 1. Система Cu 8 GeS 6 CuI Зразок 1 показує наявність невідомої фази. Інші зразки системи Cu 8 GeS 6 CuI є двофазними. Сполука Cu 8 GeS 6 індексується в пр. гр. 82

83 Pmn2 1 (a=0,7044 нм, b=0,6966 нм, c=0,9869 нм), сполука CuI в пр. гр. F-43m (a=0,6046 нм) Експериментальні дифрактограми зразків системи Cu 8 GeS 6 CuI представлені на рис. 2. Рис. 1. Експериментальні дифрактограми зразків системи CuIn 5 S 8 CuI Рис. 2. Експериментальні дифрактограми зразків Cu 8 GeS 6 CuI системи 83

84 УДК ТЕНЗОЕФЕКТИ В МОНОКРИСТАЛАХ ГЕРМАНІЮ В ОБЛАСТІ ВЛАСНОЇ ПРОВІДНОСТІ доц. Хвищун М.В., доц. Захарчук Д.А., доц. Ящинський Л.В. Луцький національний технічний університет, вул. Львівська 75, м. Луцьк, Для дослідження особливостей п єзоопору германію в області власної 13 3 провідності вибирались кристали з концентрацією носіїв n 3,2 10 см при T 300K. Хід залежностей f (X) для кристалографічних напрямів [110] та [111] при T 290K пояснюється одночасною дією двох механізмів:- переселенням з деформацією носіїв заряду між долинами зони провідності, що приводить до зростання п єзоопору; - збільшенням загальної концентрації власних носіїв заряду (що веде до спаду f (X)) внаслідок зменшення ширини забороненої зони з тиском, оскільки зміщення вниз L-долини описується: l 1 l 1 E [111] [ d u(s11 S 12 )X ] us44x, (2) 3 3 l l де: S 11, S 12, S 44 модулі пружності, а d і u константи деформаційного потенціалу для L мінімумів. Зустрічне зміщення максимуму розщепленої v- зони визначається як: 1 EV a(s11 S 12 )X d S44X, (3) 2 3 де і d значення констант деформаційного потенціалу. Для напрямку [100] відносне зміщення долин відсутнє, тому і відсутній перший механізм п єзоопору. При збільшенні температури величина mах / 0 (коли криві проходять через максимум) зменшується, бо внесок другого механізму постійно зростає. А ось збільшення цієї величини ( X / 0 ) після 8000 кг/см 2 зі зростанням температури неможливо пояснити дією лише двох вище згадуваних механізмів (рис. 1). При таких температурах і механічних напруженнях необхідно враховувати вплив -мінімумів, котрі орієнтовані вздовж [100] і знаходяться при Х=0 на 0,18 ев вище основних мінімумів (L-мінімумів) енергії с-зони. Перехід носіїв заряду з L-долин у -долини супроводжується зростанням питомого опору ( X / 0 ). Згідно з теорією деформаційного потенціалу, енергетична щілина між L- та -мінімумами із-за їх відносного зміщення при X J [111] записується: L 1 1 E [ d u ](S11 2S 12 )X us44 X 0,18(eB), (4)

85 де d і u - константи деформаційного потенціалу для долин [100]. Це підтверджується і результатами вимірювання п єзоопору для випадку X J [100 ]. При Т=273 К п єзоопір для цього напряму відсутній, бо немає відносного зміщення L-долин, не відбуваються ще переходи носіїв заряду з v-зони у с-зону і не проявляються при цій температурі та заданих Х переходи між L- і -долинами. Збільшення Х / 0 із зростанням температури при фіксованих Х 4000 кг/см 2 теж пояснюється зміною величини енергетичної щілини між L- і -долинами та ефективністю переходів електронів між ними. X o 1,3 1,2 1,1 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0, , кг 2 Рис. 1. Залежності X O f (X) для n Ge при Т, К: 1 320; 2 345; Зовсім відносного зміщення -долин не відбувається, коли механічне напруження прикладено вздовж напрямку [110] (тобто Х [100]), і в цьому випадку п єзоопір у досліджуваних інтервалах Х та температури визначається дією лише двох вище згадуваних механізмів, що добре підтверджується ходом експериментальних залежностей. На основі одержаних результатів зроблено висновок, що в області власної провідності Ge для пояснення особливостей п єзоопору крім деформаційного переселення носіїв заряду між еквівалентними L-долинами та зміни загальної концентрації n і із-за зміни ширини забороненої зони з тиском необхідно, при певних умовах, враховувати для напрямів [111] та [100] переходи носіїв заряду між L- та -долинами с-зони X см 85

86 УДК :546.47: КОМПОЗИТНІ СТРУКТУРИ НА ОСНОВІ ПЛІВОК ЦИНК СЕЛЕНІДУ студ. Чайківська Р.Т., асп. Созанський М.А., пров. сп. Коваль Н.М., доц. Шаповал П.Й, проф. Ятчишин Й.Й. Національний університет «Львівська Політехніка», вул. С. Бандери, 12, 79013, Львів, Україна; Плівки цинк сульфіду (ZnSe) хімічно синтезували з робочого розчину, який готували змішуванням водних розчинів цинк хлориду (ZnCl 2 ), натрій гідроксиду (NaOH), як комплексуючого реагента, гідразин гідрату (N 2 H 4 H 2 O) і елементного селену (Se). В цей розчин занурювали скляні підкладки, з попередньо осадженими на їх поверхні плівками цинк сульфіду (ZnS), кадмій сульфіду (CdS), меркурій сульфіду (HgS) і аргентум (I) сульфіду (Ag 2 S). Тривалість синтезу ZnS була 40 хв, температура 80 C. Отримані композитні структури ZnSe/ZnS, ZnSe/CdS, ZnSe/HgS, ZnSe/Ag 2 S, є світло-жовтого, жовтого, коричневого та темно-коричневого кольору, відповідно. Перші дві структури мають дзеркальний відблиск. Проведеним рентгенофазовим аналізом зразків (DRON-3.0, CuK α -) (Рис. 1) підтверджено, в композитні структури є двохфазними та містять фази ZnSe в кубічній модифікації (сфалерит) і сполук ZnS, CdS, HgS, або Ag 2 S, залежно від взятої підкладки. Інтенсивність, в.о (а) ZnSe ZnS Інтенсивність, в.о (б) CdS ZnSe Інтенсивність, в.о (в) HgS ZnSe Інтенсивність, в.о (г) Ag 2 S ZnSe Рис. 1. Дифрактограми структур ZnSe/ZnS (а), ZnSe/CdS (б), ZnSe/HgS (в), ZnSe/Ag 2 S (г) і їх порівняння з теоретичними лініями відповідних сполук. 86

87 З отриманих спектрів оптичного світлопропускання (спектрофотометр Lambda 25 «Perkin-Elmer») (Рис. 2) видно, що для отриманих зразків композитних структур ZnSe/ZnS, ZnSe/CdS, ZnSe/HgS, ZnSe/Ag 2 S є два стрибки світлопропускання (в районах ~300, 420 нм; 420, 450 нм; 320, 420 нм; 420, 500 нм, відповідно. Проведено екстраполяцію лінійних ділянок кривих (α hν) 2 до перетину з віссю енергій та визначено оптичну ширину забороненої зони (E g ) для отриманих композиційних структур. Отримані дані наведені в табл. 1. T, % (а) нм 50 T, % (б) CdS ZnSe нм нм T, % (в) 40 (г) T, % 30 T, % нм нм Рис. 2. Спектри оптичного світлопропускання композиційних структур ZnSe/ZnS (а), ZnSe/CdS (б), ZnSe/HgS (в), ZnSe/Ag 2 S (г). Таблиця 1. Визначені значення оптичної ширини забороненої зони для отриманих структур Композиційна Структура Фаза E g, ев ZnSe/ZnS ZnSe 2.61 ZnS 3.65 ZnSe/CdS ZnSe 2.60 СdS 2.48 ZnSe/HgS ZnSe 2.63 HgS 3.03 ZnSe/Ag 2 S ZnSe 2.62 Ag 2 S

88 Морфологія поверхонь композиційних структур, визначена на растровому скануючому електронному мікроскопі РЕМ-106И Селмі, наведена на Рис. 3. У всіх випадках для досліджуваних зразків вона є однорідною, суцільною та повністю покрита шарами плівки цинк селеніду. Для ZnSe/CdS і ZnSe/Ag 2 S видно упаковку великою кількістю сферичних частинок малих розмірів, а для ZnSe/ZnS і ZnSe/HgS малою кількістю більших сферичних частинок та включеннями неправильної форми. Такий результат можна пояснити різною структурою плівкових шарів ZnS, CdS, HgS, Ag 2 S, на яких осаджували шар плівки ZnSe. а б в г Рис. 3. Морфологія поверхні композиційних структур ZnSe/ZnS (а), ZnSe/CdS (б), ZnSe/HgS (в), ZnSe/Ag 2 S (г). 88

89 УДК : ВИРОЩЕНІ З РОЗЧИНУ МОНОКРИСТАЛИ ГІБРИДНИХ ПЛЮМБУМ ГАЛОГЕНІДІВ З СТРУКТУРОЮ ПЕРОВСКІТУ ДЛЯ ВИЯВЛЕННЯ ГАММА-КВАНТІВ Чернюх І. В. 1,2, Семенюк Ю. Я. 1, Якунін С. В. 2, Шинкаренко Є. В. 2, Коваленко М. В. 2, Решетняк О. В. 1 1 Львівський національний університет імені Івана Франка 2 Швейцарська вища технічна школа Цюриха Львів, вул. Кирила і Мефодія, 6 Розпад більшості радіоактивних ізотопів включає емісію гамма-квантів () з енергією від ~50 кев до 10 МеВ. Напівпровідники можуть слугувати ефективними твердофазними гамма-детекторами за умови, що їм одночасно властиві високі значення питомого опору ( Ом см), рухливості носіїв заряду ( ), часу їхнього життя ( ) та велике значення атомного номеру (Z). Добуток μτ є вищим у монокристалічних напівпровідниках, в яких транспорт носіїв заряду необмежений розсіюванням і захопленням на межах зерен. Проте, відомо небагато матеріалів, що одночасно задовольняють всі згадані вище вимоги за кімнатної температури. Зокрема на даний момент комерційно використовують лише надчисті, вирощені з розплаву монокристали CdTe i CdZnTe [1, 2]. Тому актуальним завданням сучасного фізико-хімічного матеріалознавства є пошук дешевших матеріалів, здатних їх замінити, серед яких можна виділити метиламоній плюмбум галогеніди з структурою перовскіту (MAPbX 3, де X Cl, Br чи I). Такі сполуки вже широко використовуються в оптоелектроніці у сонячних батареях, широко- та вузькосмугових фотодетекторах, лазерах. Метою роботи було вивчення можливості детектування одиничних -квантів з використанням різних гібридних перовскітів плюмбум галогенідів при низьких інтенсивностях - квантів [3], що є важливим для використання у твердофазних гаммадетекторах. Монокристали MAPbI 3, MAPbBr 3, MAPbCl 3 та MAPbBr 3, оброблені іонами I, розміром 3 12 мм було синтезовано з неводних полярних органічних розчинників з використанням ретроградної розчинності [3]. Виявлено, що достатньою чутливістю до -фотонів володіють лише йодовмісні системи. Використовуючи атомні абсорбційні коефіцієнти одержано абсорбційний спектр МАPbI 3 у широкому діапазоні енергій фотонів, який подібний до спектру CdTe (рис. 1, а). Встановлено, що глибина проникнення -квантів різко зростає зі збільшенням їхньої енергії до ~1 МеВ. Залежність фотовідклику від прикладеної напруги (рис. 1, б) було оцінено на основі моделі Хечта, використовуючи низькоенергетичні Х- промені для збудження носіїв заряду в об ємному кристалі [4]: 89

90 Q E d 1 exp( ) Q0 d E, де Q/Q 0 ефективність збору носіїв зарядів, d відстань між електродами, E напруженість електричного поля. Підстановка виміряних даних для MAPbI 3 дає високе значення добутку μτ, що становить см 2 В 1 і співмірне з монокристалами найвищої якості CdZnTe. Також було оцінено специфічну чутливість MAPbI 3 до м яких X-променів, що становить близько 220 мккл мгр -1 см -3 (з врахуванням глибини проникнення 30 мкм), що приблизно на порядок вище ніж чутливість тонких полікристалічних плівок. Рис. 1. Монокристали MAPbI 3 для гамма-детекторів. а, Залежність коефіцієнта затухання і відповідної глибини проникнення фотонів від їхньої енергії для монокристалів MAPbI 3 і CdTe. б, Залежність фотоструму, генерованого X-променями Cu Kα (8кеВ), від прикладеної напруги (нерозривна лінія залежність, розрахована на основі моделі Хечта); типові монокристали MAPbI 3 ; схематичне зображення трьохвимірного розташування октаедрів PbI 6 в структурі перовскіту. с, Відклик провідності монокристалів MAPbI 3 на джерело випромінювання 137 Cs з активністю 2,2 МБк. Монокристали перовскітів піддавали впливу радіоактивного ізотопу 11 С, який випромінює -кванти з енергією 0,96 та 0,51 МеВ. Загальна ефективність перетворення фотон/струм становила 19%. Відповідна ефективність -фотон/генеровані носії заряду була оцінена у 2, Високий динамічний діапазон чутливості дозволяє визначати значно менші 90

91 активності, наприклад портативного джерела 137 Cs з активністю лише 2,2 МБк (рис. 1, с). Амплітуда фотоструму становить ~40% відносно значень характерних для комерційних кристалів CdZnTe. Монокристал MAPbI 3 використано для підрахунку одиничних - фотонів. Для цього монокристал CdZnTe у комерційному детекторі був замінений монокристалом MAPbI 3. На рисунку 2 наведено відклик такого детектора в безпосередній близькості від джерела 137 Cs. Відношення сигнал/шум помітно покращене порівняно з простим вимірюванням фотоструму, цьому сприяє також використання комп ютерної звукової карти як багатоканального аналізатора Для використання у спектроскопії фотодетектори повинні розрізняти кванти різних енергій. Для цього часто необхідним є використання високих напруг. Найкращі результати отримано для I - -оброблених монокристалів MAPbBr 3, їх стійкість до високих напруг є вищою ніж MAPbI 3, проте добуток μτ менший у 3 рази. Рис. 2. Порівняння відклику та фону детектора на основі монокристала MAPbI 3 на джерело випромінювання 137 Cs (2,2 МБк). Тож, виходячи з отриманих результатів, можна припустити, що детектори на основі недорогих монокристалів, вирощених з розчину, мають перспективу при використанні в медицині, оборонних технологіях, у персональних пристроях, наприклад, невеликих лічильниках радіоактивного випромінювання Гейгера, що можуть бути вбудовані у смартфони. [1] Del Sordo, S. et al. Progress in the development of CdTe and CdZnTe semiconductor radiation detectors for astrophysical and medical applications. Sensors 9, (2009) [2] Milbrath, B. D., Peurrung, A. J., Bliss, M. & Weber, W. J. Radiation detector materials: an overview. J. Mater. Res. 23, (2008) [3] Yakunin S., Dirin D., Shynkarenko Y. et al. Detection of gamma photons using solution-grown single crystals of hybrid lead halide perovskites. Nature Photon. 10, (2016) [4] Street, R. A. et al. Comparison of PbI 2 and HgI 2 for direct detection active matrix x-ray image sensors. J. Appl. Phys. 91, (2002)

92 УДК 544 ФАЗОВІ РІВНОВАГИ НА ПЕРЕРІЗІ AgGaGe 3 Se 8 GeS 2 СИСТЕМИ AgGaS 2 + GeSe 2 AgGaSe 2 + GeS 2. доц. Шевчук М.В., студ. Пуляєв Д.А. Луцький національний технічний університет, вул. Львівська 75, Луцьк, Україна Дослідження перерізу AgGaGe 3 Se 8 GeS 2 (рис. 1) нами було здійснено з метою встановлення положення ізотерм, моноваріантної лінії на проекції поверхні ліквідуса та областей існування b- та - твердих розчинів системи AgGaS 2 + GeSe 2 AgGaSe 2 + GeS 2 При дослідженні перерізу AgGaS 2 AgGaGe 3 Se 8 було виготовлено і досліджено 23 сплави. Синтез сплавів проводився однотемпературним методом з елементарних компонентів (Ag 99,997 мас.%, Ga 99,997 мас.%, Ge 99,999 мас.%, Se 99,997 мас.%, S 99,99 мас.%) у вакуумованих кварцових ампулах з використанням вібраційного перемішування. Залишковий тиск в ампулах складав 0,1 Па. Максимальна температура синтезу становила 1370 K. Сплави поблизу AgGaSe 2 при охолодженні збільшуються в об ємі [1], тому для запобігання окислення при розтріскуванні ампул використовувались подвійні кварцові контейнери. Рис. 1. Діаграма фазових рівноваг перерізу AgGaS 2 AgGaGe 3 S 8 : 1 L, 2 L+α, 3 L+ 4 L+α+ 5 α, 6 α

93 Гомогенізація отриманих сплавів проводилась при 720 K протягом 480 год. з наступним гартуванням в холодній воді. При дослідженні сплавів використовували диференційний термічний, рентгенофазовий і мікроструктурний аналізи. Диференційний термічний аналіз проводився на термографі ВДТА-8M3, за еталон обрано порошок W. Досліджувані зразки нагрівались із швидкістю 10 K/хв. Температурний контроль здійснювався термопарою W-Re0,05/W-Re0,2. Рентгенофазовий аналіз проведено на ДРОН-4 13, Cu К випромінювання. Обробка результатів РФА проводилась за допомогою комплексу програм PDWin2, мікроструктурний аналіз виконано на приладі MMУ 3. Рис 2. Зміна періодів гратки сплавів перерізу AgGaS 2 AgGaGe 3 Se 8 при 720K. 93

94 Ліквідус перерізу складається з двох ліній, що відповідають первинній кристалізації - та - твердих розчинів та дотикаються в точці проходження моноваріантної лінії з координатами: 38 мол.% AgGaGe 3 Se 8, 1007 K. В цій точці має місце процес спільної кристалізації + твердих розчинів. Підсолідусна частина складається з двох полів - та -твердих розчинів, розділених між собою полем двохфазної області. Максимальна протяжність -твердих розчинів на основі AgGaS 2 складає 0-22 мол.% AgGaGe 3 Se 8 при 993K і зменшується до 0-19 мол.% AgGaGe 3 Se 8 при 720 K. Область існування -твердих розчинів на основі AgGaGe 3 Se 8 складає мол.% AgGaGe 3 Se 8 при 985 K і звужується до мол.% AgGaGe 3 Se 8 при 720 K. Вигляд кривих зміни періодів комірки твердих розчинів в двохфазній області (рис.2), зокрема їх похилий хід, вказує на наявність граничних твердих розчинів різного складу та неквазібінарність даного перерізу. Література: 1. Андреева О.Е., Орлова Н.С., Бондарь И.В.. Исследования анизотропии характеристик динамики решетки кристаллов системы AgGaS 2 AgGaSe 2 // Материалы электронной техники C

95 Секція 2. Новітні фізичні та хімічні методи дослідження і технології УДК СТРУКТУРУВАННЯ ЕПОКСИКОМПОЗИТІВ ПІД ВПЛИВОМ ІЧ-НАГРІВАННЯ ас. Боярська І.В., доц. Кашицький В.П., ас. Четвержук Т.І., студ. Шмиговська Н.В. Луцький національний технічний університет, 43018, м. Луцьк, 75, Ефективне структурування епоксидних полімерів відбувається переважно під впливом теплової енергії, яка забезпечує підвищення швидкості реакції полімеризації. За конвективного підведення теплоти процеси нагрівання й тверднення розвиваються послідовно один за одним. При цьому надходження енергії відбувається від зовнішніх шарів до внутрішніх, що зумовлює підвищення залишкових напружень. Градієнт температур, що виникає по перерізу заготовки, поступово зменшується, подовжуючи як час наскрізного прогрівання, так і тривалість процесу тверднення. Застосування альтернативних видів енергії дозволяє інтенсифікувати процеси структурування та підвищити механічні характеристики епоксикомпозитів. В якості джерел енергії силових полів застосовують аеродинамічні печі, індуктивні печі, генератори інфрачервоного випромінювання [1]. В аеродинамічних печах за рахунок тертя у газі кінетична енергія молекул газу перетворюється на теплову енергію. Тертя створюється рухом вентилятора, що підвищує температуру середовища всередині печі. Максимальна температура в таких печах становить К. Крім того, аеродинамічні печі в два-три рази менше споживають енергії, вони дуже прості і зручні в експлуатації. Індукційна піч це трансформатор, первинною обмоткою якого є індуктор, а вторинною виріб, що нагрівається. Відповідно виріб, що нагрівається, має бути провідним для заданої частоти, тому даний спосіб обмежено застосовують для структурування полімеркомпозитів. Останнім часом у багатьох галузях промисловості успішно застосовують інфрачервоне нагрівання (ІЧ-нагрівання), для чого використовують генератори теплового випромінювання [2]. Внаслідок простоти, доступності, відносно невисокої вартості генераторів енергії ІЧ-нагрівання знайшло широке застосування в технологічних процесах як перспективний спосіб прискореного тверднення виробів з термореактопластів на різних стадіях виготовлення. У разі ІЧ-випромінювання процеси прогрівання й тверднення суміщаються, внаслідок чого різко скорочується час формоутворення виробів [3]. Метою даного роботи є дослідження процесів структурування епоксикомпозитів під впливом ІЧ-нагрівання для формування захисних покриттів. 95

96 Як вихідний матеріал використано епоксидно-діанову смолу марки ЕД-20 (ГОСТ ). В якості твердника застосовано поліетиленполіамін ПЕПА (ТУ ), який має високу швидкість взаємодії амінних груп з епоксигрупами. Для формування епоксикомпозиту використано наступні наповнювачі: порошок оксиду алюмінію (Al 2 O 3 ), порошок міді (Cu), порошок оксиду хрому (Cr 2 O 3 ). Ударну міцність покриттів на сталевих пластинах розміром мм визначено згідно методики, яка основана на кількісному визначенні енергії удару, необхідної для наскрізного пошкодження захисних покриттів при падінні з заданої висоти ударника з наконечником каліброваного розміру. Границю адгезійної міцності за нормального відриву визначено за ГОСТ Ступінь тверднення матеріалу визначено за вмістом гель-зольфракції. Метод оснований на здатності частини матеріалу вимиватися органічним розчинником в екстракторі Сокслета. Для підвищення механічних характеристик епоксидних композитів структурування проведено з використанням ІЧ-нагрівання. Експериментально визначено, що найвищу адгезійну міцність (45,43 МПа) при нормальному відриві мають епоксикомпозити з вмістом оксиду алюмінію в кількості 100 мас. ч., що можна пояснити формуванням оптимальної просторової сітки з мінімальними залишковими напруженнями (0,3 МПа). При дослідженні ударної міцності екстремальне значення характеристики (А=14,7 Дж) отримано при введені наповнювача в кількості 100 мас. ч. Це можна пояснити формуванням системи з помірним напруженим станом в результаті електромагнітного впливу інфрачервоного спектру та формуванням структури композиту з достатньою вмістом частинок наповнювача, які мають високу твердість та адгезійну міцність до епоксиполімерної матриці, в результаті чого система здатна ефективно поглинати динамічні навантаження. Отже, в роботі доведено доцільність використання інфрачервоного нагрівання при формуванні епоксикомпозитів, що призводить до підвищення фізико-механічних характеристик за рахунок створення сприятливих умов для конформаційних перетворень в системі. Література: 1. Полімерні композиційні матеріали в ракетно-космічній техніці: Підручник / [Джур Є.О., Кучма Л.Д., Манько Т.А. та ін.] К.: Вища освіта, с. 2. Берлин А.А. Принципы создания композиционных полимерных материалов / А.А. Берлин, С.А. Вольфсон, В.Г. Ошмян, Н.С. Ениколопов. М.: Химия, с. 3. Букетов А.В. Закономірності впливу обробки енергетичними полями зв язуючого і наповнювачів на властивості епоксикомпозитних матеріалів для захисних покриттів: дис. д-ра техн. наук: / А.В. Букетов Тернопіль: ТДТУ, с. 96

97 УДК ТЕМПЕРАТУРНІ ЗАЛЕЖНОСТІ ТЕНЗОЧУТЛИВОСТІ СИЛЬНОДЕФОРМОВАНИХ МОНОКРИСТАЛІВ n-ge викл. Бурбан О.В. 1, доц. Луньов С.В. 2, асп. Зімич А.І. 2 1 Волинський коледж Національного університету харчових технологій вул. Кафедральна 6, м. Луцьк, 43016, Україна; 2 Луцький національний технічний університет, вул. Львівська 75, м. Луцьк, 43018, Україна, Сучасний рівень розвитку інформаційно-вимірювальної техніки вимагає пошуку як нових сировинних матеріалів, так і подальшого та детального вивчення властивостей вже відомих. Одним із таких напівпровідникових матеріалів, який широко використовується для виготовлення різного роду приладів та сенсорів є германій. Важливим завданням сучасного напівпровідникового матеріалознавства є детальне вивчення залежностей електрофізичних характеристик напівпровідникового матеріалу від дії різних зовнішніх чинників, наприклад, деформації, що є основою для створення тензочутливих елементів. Дослідження впливу деформації на напівпровідники є важливим фактором для подальшої розробки математичної моделі перетворювачів тиску з частотним вихідним сигналом, на основі якої можна встановлювати залежності вольт-амперної характеристики, активної і реактивної складових повного опору перетворювача, частоти генерації та рівняння чутливості від тиску [1]. Зокрема, для проектування та створення певних електронних приладів необхідно вивчити вплив деформації на зонну структуру матеріалу. Так, у Ge/Si гетероструктурах, внаслідок неспівпадіння сталих гратки кремнію та германію приблизно на 4%, виникають дуже сильні внутрішні напруження, які можуть спричиняти кардинальну перебудову зонної структури цих напівпровідникових матеріалів [2]. Як наслідок, високоенергетичні мінімуми зони провідності, які за звичайних умов знаходяться набагато вище за шкалою енергій від основних та не беруть участь в різного роду кінетичних та оптичних ефектах, можуть давати суттєвий вклад у відповідні процеси. Германій є багатодолинним напівпровідником, що значною мірою пояснює його фізичні властивості в полях ефективного зовнішнього впливу [3]. В n-ge вище за шкалою енергій на 0,18 ев основних чотирьох L 1 - мінімумів є набір з шести Δ 1 -мінімумів. Під дією як гідростатичного, так і одновісного тиску зонна структура германію значно змінюється. Різні мінімуми зміщуються за шкалою енергій в різних напрямках та із різною швидкістю [4]. Внаслідок різної зміни положення енергетичних мінімумів зони провідності внаслідок дії тиску можна реалізувати інверсію типу (L 1 -Δ 1 ) 97

98 абсолютного мінімуму. При гідростатичному тиску можна отримати шестиеліпсоїдну Δ 1 -модель зони провідності, при одновісному тиску в напрямку [100] двохеліпсоїдну модель, а при одновісному тиску в напрямку [110] чотирьохеліпсоїдну модель. В роботі [5] на основі теорії анізотропного розсіяння проводились розрахунки рухливості електронів та коефіцієнта тензочутливості для різної структури 1 зони провідності кристалів германію, утвореної сильним гідростатичним або одновісним тиском вздовж кристалографічних напрямків [100] та [110]. Було показано, що для різної концентрації домішки при T=77 К максимальні значення зміни питомого опору з тиском та коефіцієнта тензочутливості кристалів n-ge можна отримати при сильному одновісному тиску вздовж кристалографічного напрямку [100]. Але в даній роботі не вивчався вплив температури на величину коефіцієнта тензочутливості Тому досліджувався ефект п єзоопору при одновісному тискові вздовж кристалографічному напрямку [100] монокристалів n-ge, легованих домішкою сурми концентрацією N D = см -3, для різних фіксованих температур (рис. 1). Рис.1. П єзоопір одновісно деформованих вздовж кристалографічного напрямку [100] монокристалів n-ge при різних температурах: К; К; К. Наявність п єзоопору n-ge для даних умов пояснюється деформаційним перерозподілом електронів з різною рухливістю між чотирма L 1 -мінімумами, які піднімаються вверх, та двома Δ 1 -мінімумами, які опускаються вниз за шкалою енергій [4]. Для діапазону одновісних тисків від 0 до 1,5 ГПа питомий опір не змінюється, оскільки в даних умовах L 1 - мінімуми синхронно піднімаються вверх за шкалою енергій, а отже п єзоопір Смітта-Херінга буде відсутнім. При одновісних тисках від 1,5 до 2,5 ГПа спостерігається різка зміна питомого опору, яка пов язана, як було зазначено 98

99 вище, з перерозподілом електронів між L 1 - та Δ 1 -мінімуми. Наявність плато залежності f ( P) при одновісних тисках P>2,5 ГПа вказує на те, що 0 всі електрони з L 1 -мінімумів переселились в Δ 1 -мінімуми. Коефіцієнт тензочутливості за деформацією P [6]: X 1 EÞ S 0 0, (1) l P l де 0 E Ю - модуль Юнга, - питомий опір деформованого зразка, а 0 - недеформованого. Враховуючи вираз (1) та експериментальні результати п єзоопору n-ge (рис.1), можна одержати відповідні залежності коефіцієнта тензочутливості від одновісного тиску (рис. 2). Рис. 2. Залежності коефіцієнта тензочутливості кристалів германію від одновісного тиску для різних температур: К; К; К. Як видно з рис. 1 та рис. 2, величина плато залежності f ( P) при одновісних тисках P>2,5 ГПа та максимум коефіцієнта тензочутливості зі збільшенням температури зменшується. В роботі [7] було показано, що питомий опір недеформованих монокристалів n-ge (L 1 модель зони 1,66 провідності) змінюється за законом ~ T, а для одновісно деформованих 99 0

100 вздовж кристалографічного напрямку [100] при тискові P=3 ГПа (Δ 1 модель 1,53 зони провідності) як ~ T. Дані залежності пояснюються наявністю додаткового механізму розсіяння електронів на міждолинних та оптичних фононах в L 1 моделі зони провідності n-ge та відсутністю даного механізму в Δ 1 моделі. Це дозволяє пояснити зменшення величини плато п єзоопору та максимуму коефіцієнта тензочутливості n-ge при збільшенні температури. Отже, розширення області одновісних тисків від 1,5 до 3 ГПа дозволяє отримати для монокристалів n-ge значний п єзоопір та коефіцієнт тензочутливості, величина яких залежать від температури. Отримані результати можуть бути використані для конструювання датчиків тиску, які будуть працювати в умовах сильних деформаційних полів та широкому інтервалі температур. Діапазон вимірювань та точність таких датчиків буде залежати від їх робочих температур. Література 1. Осадчук О.В. Деформаційні ефекти у напівпровідникових структурах / О.В. Осадчук, Ю.О. Осадчук. // Вісник Хмельницького національного університету с Brunner K. Si/Ge nanostructures / K. Brunner // Rep. Prog. Phys Vol P Баранский П. И. Полупроводниковая электроника / П. И. Баранский, В. П. Клочков, И. В. Потыкевич. К.: Наукова думка, с. 4. Luniov S. V. Deformation potentials for 1-minimum of conduction band of single crystals n-ge / S. V. Luniov, O. V. Burban // Journal of Advances in Physics Vol P Луньов С. В. Тензочутливість у 1-моделі зони провідності кристалів германія / С. В. Луньов // Сенсорна електроніка і мікросистемні технології Т С Савчин В. П. Електронне перенесення в напівпровідниках та напівпровідникових структурах / В. П. Савчин, Р. Я. Шувар. Л.: Видавничий центр ЛНУ Імені Івана Франка, с. 7. Luniov S. V. Effect of phonon scattering of electrons by piezoresistance of single crystals n-ge / S.V. Luniov, O.V. Burban, P.F. Nazarchuk, A.I. Zimych. // Proceedings of X International Scientific Conference Electronics and Applied Physics. Taras Shevchenko National University, Kyiv, P

101 УДК: 537 ТЕМПЕРАТУРНІ ІМПЕДАНСНІ ДОСЛІДЖЕННЯ НІКЕЛЬ-КОБАЛЬТОВИХ ФЕРИТІВ Бушкова В.С. ДВНЗ «Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника», вул. Шевченка, 57, Івано-Франківськ, Україна Основною задачею при дослідженні наноматеріалів є пошук оптимальних наноструктур зі встановлення зв язку між властивостями та їх структурою, що є тісно пов язано з технологією виготовлення і наступною експлуатацією цих матеріалів. На сьогодні, методи нанотехнології дозволяють отримати принципово нові матеріали і прилади з характеристиками, які мають значну перевагу над крупнокристалічними матеріалами, що є дуже важливим для інтенсивного розвитку багатьох областей техніки, медицини, біотехнології, охорони навколишнього середовища, оборони. Розвиток обчислювальної техніки і радіоелектроніки був би неможливим без використання феритів, які також є основою багатьох пристроїв НВЧ-техніки [1]. Тому синтез нанокристалічних феритових порошків відкрив нові горизонти в області матеріалознавства і технологій. Серед феритів зі структурою шпінелі особливої уваги заслуговує ферит кобальту CoFe 2 O 4 завдяки високій кристалографічній анізотропії та коерцитивній силі, великому магнітострикційному коефіцієнту, хімічній стабільності і механічній міцності [2]. Діелектричні властивості феритів, на відміну від магнітних властивостей, не є в достатній мірі вивчені. Тому в даній роботі досліджено вплив заміщення йонів Cо 2+ йонами Ni 2+ на діелектричні властивості фериту СоFe 2 O 4, отриманого методом золь-гель за участі автогоріння (ЗГА). Порошки феритів системи Ni 1-x Cо x Fe 2 O 4, де х = 0.0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4 і 0.5 було отримано за допомогою ЗГА методу [3]. Фазовий склад контролювався за допомогою Х-променевого аналізу, який проводився за допомогою дифрактометра ДРОН-3 з використанням Cu(Kα)- випромінювання в діапазоні кутів сканування 20º 2θ 60º з кроком 0,05. Згідно проведеного аналізу піки дифрактограм вказують на наявність кубічної структури шпінелі просторової групи Fd3m.Феритові брикети із діаметром 0,8 см та висотою 0,12 см отримано шляхом пресування синтезованого порошку при 30 кн з додаванням в яжучої речовини 10% розчину полівінілового спирту. Дані зразки піддавалися спіканню за температури 1300 С протягом 5 годин в атмосфері повітря з повільним охолодженням. Після спікання та шліфування, отримано брикети нікелькобальтових феритів з наступними геометричними розмірами діаметром 101

102 близько 0,7 см і висотою 0,1 см. Для виконання імпедансних досліджень було виготовлено конденсаторні системи графітовий електрод / феритовий брикет / графітовий електрод. Діелектричні та провідні характеристики досліджуваних феритових зразків визначались за параметрами комплексного імпедансу вимірювання якого проводилось з використанням спектрометра Autolab PGSTAT 12/FRA-2 в діапазоні частот Гц. Температурні вимірювання здійснювали в інтервалі від 298 К до 723 К з кроком 50 К за допомогою електричної печі SNOL 7.2/1100. В роботі виявлено закономірності зміни діелектричних властивостей феритів в залежності від частоти, температури і складу. Наявність двох півкіл на діаграмі Z''(Z') вказує на існування двох релаксаційних явищ у нікелькобальтових феритах, причому при збільшенні йонів Ni 2+ в складі фериту кобальту ефект міжзеренних границь стає менш помітним. Існування поверхневих шарів навколо зерен у феритах відповідає за високі значення діелектричної проникності на більш низьких частотах. Частотні залежності дійсної та уявної частин діелектричної проникності і провідності змінного струму добре узгоджуються з феноменологічною теорією Купса діелектричної дисперсії. За частоти f < 10 1 Гц діелектричні втрати збільшуються з ростом концентрації йонів Ni 2+ в складі феритів, разом з цим, для кожного зразка збільшується tg δ з ростом температури. З діаграм σ (σ ) оцінено величину σ dc як функцію від температури, поведінка якої добре описується рівнянням Арреніуса. Для фериту кобальту спостерігається лінійна залежність логарифму провідності від оберненої температури, при цьому енергія активації носіїв заряду становить 0,49 ев. Що стосується нікель-кобальтових феритів, то вже при х = 0,1 залежність ln σ dc (Т 1 ) відхиляється від прямолінійної. Злам вищевказаної залежності в області температур К є більш помітним для зразків з вищою концентрацію йонів Ni 2+. У високо температурній області (Т > 445 К) енергія активації носіїв заряду дещо вища за Е А в низько температурному інтервалі і знаходиться в межах 0,50 0,63 ев. Таким чином, при низьких температурах домінує стрибкоподібний механізм електропровідності Вервея. Зі збільшенням температури від кімнатної до ~ 445 К зростає рухливість носіїв заряду, тому електропровідність на постійному струмі теж збільшується. При подальшому нагріванні зразків феритів, внаслідок порушення стехіометрії за киснем, зростає вже концентрація носіїв заряду, тому σ dc продовжує рости. Судячи з усього, провідність у високо температурній області описується за допомогою зонної моделі. 1. B.S. Randhawa, H.S. Dosanjh, M. Kaur, Ceramics International, 35: 1045 (2009). 2. P.D. Thang, G. Rijnders, D.H.A. Blank, J. Magn. Magn. Mater., 295: 251 (2005). 3. V.S. Bushkova, J. Nano- and Electronic Physics, 8, No 1: (2016). 102

103 УДК ЛАЗЕРНО-ІНДУКОВАНИЙ ФАЗОВИЙ ПЕРЕХІД SnS 2 -SnS ТА МОДИФІКАЦІЯ ПОВЕРХНІ ПЛІВОК SnS 2 асп. Возний А.А., докторант Косяк В.В., проф. Опанасюк А.С., доц. Колесник М.М. Сумський державний університет, вул. Римського-Корсакова, 2, м. Суми, 40007, Україна, На даний час бінарна сполука Sn x S y має великий потенціал для використання в оптоелектроніці та геліоенергетиці. Зокрема, бісульфід олова SnS 2, який має n-тип провідності, являється перспективним матеріалом високошвидкісних фотодетекторів та віконних шарів сонячних елементів. Це обумовлено високою рухливістю носіїв заряду та великою шириною забороненої зони напівпровідника - E g = 2,24 ев[1 3]. Одночасно сполука SnS, яка має p-тип провідності, показала свою перспективність в якості поглинаючого шару тонкоплівкових сонячних елементівдля замінитаких традиційнихматеріалів якcdte, CuInSe 2 (CIS), таcu(in,ga)(s,se) 2 (CIGSS)[3,4]. Це пов язано з оптимальною для перетворення сонячної енергії шириною забороненої зони матеріалуe g = 1,35 ев та його високим коефіцієнтом оптичного поглинання > 10 4 см -1 [4]. Також, n- та р-тип провідності матеріалів відкриває можливість створення гетеропереходів n - SnS 2 /p SnS на основі одного вихідного матеріалу[1]. Метою даного дослідження є вивчення впливу лазерного опромінення на плівки SnS 2 з точки зоруможливості здійснення при відпалі керованого фазового переходу, покращення кристалічної структури шарів та модифікації їх поверхні. Зокрема, був досліджений вплив лазерного опромінення на хімічний склад, структурні, оптичні та електрофізичні властивості плівок SnS 2, нанесених вакуумним випаровуванням. Тонкі плівки SnS 2 були отримані на скляних підкладках покритих струмопровідним шаром ITO, які були попередньо очищенні в ультразвуковій установці. Нанесення шарів проводилося у вакуумній установці ВУП-5М при тиску залишкових газів у камері не більше ніж Па. Необхідність отримання плівок з малим відхиленням від стехіометрії, в умовах наближених до термодинамічно рівноважних, обумовила вибір методу нанесення плівок - випаровування компонентів сполуки у квазізамкненому об ємі (КЗО). Лазерне опромінення шарів SnS 2 проводилося на повітрі з використанням другої гармоніки Nd:YAG лазера (λ=532 нм). Опромінення зразків було здійснено лазерним випромінюванням з різною інтенсивністю (I 1 = 8,5 МВт/см 2 та I 2 = 11,5 МВт/см 2 ). Сфокусованимлазерним пучком (діаметр плями 1, та1, м для інтенсивності I 1 і I 2, відповідно)з часом імпульсу 4 нсбуло проскановано поверхню зразка припостійній швидкості 103

104 1, м/с. Сканована область мала площу 0, м 2 при використанні обохінтенсивностей. Аналіз морфології поверхні та хімічного складу плівок (Рис.1) показав, що неопромінена плівка SnS 2 складається з кристалітів, які мають форму пластин. Середній розмір цих пластин складав 2 мкм. Рис.1 Електронно-мікроскопічні знімки поверхні і поперечного перерізу плівок: неопромінений зразок (а) поверхня, (б) - фрактограма;зразок відпалений лазеромз інтенсивністю I 1 = 8,5 МВт/см 2 (в) - поверхня, (г)-фрактограма; зразок відпалений лазером з інтенсивністю I 2 = 11,5 МВт/см 2 (д) - поверхня, (е) -фрактограма. Результати дослідження хімічного складу (δ = Sn/S) зразків представлені на вставках та для фрактограм -у прямокутниках (позиції значень δ,зображених на поперечному перерізі плівки, відповідають точці в якій проводилось вимірювання хімічного складу зразків). Опромінення поверхні зразка лазером з інтенсивністю I 1 приводить до агломерації та коалесценції зерен та формування острівців. Використання більш інтенсивного лазерного випромінювання I 2 приводить до подальшого 104

105 збільшення розмірів цих острівців. Хімічний склад зразків після опромінення зміщується в сторону матеріалу збагаченого оловом (Sn 2 S 3 та SnS) що пов язано з випаровування сірки. Рентгенографічні дослідження та раманівський аналіз дозволили оцінити структурно-фазовий склад зразків до опромінення та після нього. Було встановлено, що неопромінена плівка є однофазною та має гексагональну структуру SnS 2 2H політипу. Фази SnS та Sn 2 S 3 формуються після опромінення зразків випромінення з інтенсивністю I 1. При цьому орторомбічна фаза SnS є домінуючою після опромінення з інтенсивністю I 2. Сканування поверхні зразків, методом раманівської спектроскопії, показало, що розподіл фаз по поверхні плівок є достатньо однорідним. Знімання вольт-амперних характеристик (ВАХ) багатошарових структур ITO/SnS 2 /Al, показало, що вони є лінійними (омічними). Це свідчить, що бар'єрні ефекти, між шарами SnS 2 та Al або ITO, не виникають. ВАХ зразка опроміненого з інтенсивністю I 1 мали типовийдіодний вигляд, що є додатковим доказом формування гетеропереходу n-sns 2 /p-sns при лазерному відпалі. У випадку вихідного зразка SnS 2 опроміненого з інтенсивністю I 2 випрямлення такої структури було менш виражене. Зокрема, коефіцієнт випрямлення струму,що розраховувався як відношення струмів при напрузі -0,5 до +0,5 В, складав 13 та 2 для зразків опромінених лазерним випромінюванням з інтенсивністю I 1 та I 2, відповідно. Література 1. A. Sánchez-Juárez, A. Tiburcio-Silver, A. Ortiz, Fabricationof SnS 2 /SnSheterojunctionthinfilmdiodesbyplasmaenhancedchemicalvapordeposition, ThinSolidFilms (2005) doi: /j.tsf L.A. Burton, D. Colombara, R.D. Abellon, F.C. Grozema, L.M. Peter, T.J. Savenije, etal., Synthesis, Characterization, andelectronicstructureofsingle- CrystalSnS, Sn 2 S 3, and SnS 2, Chem. Mater. 25 (2013) doi: /cm403046m. 3. J. А. Andrade-Arvizu, M. Courel-Piedrahita, O. Vigil-Galán, SnSbasedthinfilmsolarcells: perspectivesoverthelast 25 years, J. Mater. Sci. Mater. Electron. 26 (2015) doi: /s z. 4. S. Prasert, DevelopmentofEarth-AbundantTin (II) SulfideThin- FilmSolarCellsbyVaporDeposition, :HUL.InstRepos:

106 УДК ТЕРМОЕЛЕКТРИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ PbTe:Ag доц. Губанова А.О., маг. Ткачук І.В., доц. Криськов Ц.А., студ. Мазяр Д.М., ас. Люба Т.С., ст. викл. Рачковський О.М. Кам янець-подільський національний університет імені Івана Огієнка, м. Кам янець-подільський, вул. Огієнка, 61, 32300, Україна. Вступ Найбільший інтерес для досліджень представляють сполуки системи Pb-Ag-Sb-Te (LAST), для яких термоелектрична добротність досягає значень (2,2 2,4) [1,2], що достатньо для промислового виробництва малопотужних джерел енергії. Це й визначає актуальність наукових пошуків. Такі пристрої можуть служити автономними джерелами різних систем контролю. На цей час детально відпрацьовані технології отримання сполук діркового типу провідності. Стосовно матеріалів електронного типу провідності з аналогічною термоелектричною добротністю ситуація дещо гірша. Є потреба детальнішого вивчення процесів дефектоутворення у аніонній та катіонній підгратках. Пошук і дослідження нових матеріалів з підвищеною термоелектричною добротністю ZT залишається однією з важливих і актуальних проблем напівпровідникового матеріалознавства. В останній час ця величина досягнута значення 2,2 при 800 К у халькогенідних сполуках LAST складу AgPb x SbTe 2+x, а також 2,4 у надграткових структурах Bi 2 Te 3 /Sb 2 Te 3 p-типу провідності. Відомо, що при значеннях ZT>3 термоелектричні генератори і холодильники можуть конкурувати з пристроями аналогічного призначення. У таких розробках однією з важливих обставин є технологія синтезу термоелектричних матеріалів. У роботі аналізуються результати дослідження властивостей термоелектричної сполуки PbTe:Ag. Введення домішок срібла за певних умов термічної обробки дає змогу сформувати в об ємі матеріалу нанорозмірні структури, які впливають як на їх теплопровідність, так і на значення коефіцієнта Зеєбека. Синтез сполук і підготовка зразків Синтез сполук здійснювався у замкнених системах (кварцових ампулах). Ампули виготовляли з трубок плавленого кварцового скла С5-1 оптичної якості. Їх ретельно промивали не менше трьох разів гарячою (біля 75 о С) водою, а потім не менше п яти разів дистильованою водою. Після 106

107 цього ампули сушили впродовж двох діб у сухоповітряному термостаті при температурі ( о С). Синтез здійснювався методом прямого сплавлення з примусовим перемішуванням компонентів [3] при температурах 970 о С. Для синтезу використовувались телур, стибій і срібло чистотою В4, свинець і мідь чистотою В3, взяті у стехіометричному співвідношенні масою до 10 г. Зважування речовин проводили на аналітичних терезах REDWAG другого класу точності. Після цього вакуумували і герметизували. При форвакуумному відкачуванні ампули прогрівали для додаткового видалення зі стінок кварцу парів води. У режимі високовакуумного відкачування (залишковий тиск до Па) ампули запаювали. Температурні умови синтезу оцінені обчисленням значень константи хімічної рівноваги методами хімічної термодинаміки та уточнені з урахуванням розмірів та геометрії кварцових ампул [4, 5]. Синтезована сполука показана на рис. 1. Із синтезованих злитків шляхом подрібнення в агатовій ступці отримували дрібнодисперсні порошки. Пресовані компакти отримували методом холодного пресування при тиску (0,8 2) ГПа, час пресування до 20 хв. Пресовані зразки показані на рис. 2. Рис. 1. Синтезована сполука Рис. 2. Пресовані зразки Електричні контакти до пресованих зразків сформовані електрохімічним осадженням міді на зразки електронного типу провідності та нікелю на зразки р-типу провідності. Якість контактів контролювали порівнянням опору зразків при зміні напряму струму в них та вимірюванням фото-ерс, яка не перевищувала 0,1 mv при короткочасному освітленні кварцовою лампою потужністю 150 Вт з відстані 0,2 м [6]. Дослідження термоелектричних параметрів та їх аналіз За результатами рентгенівського дифракційного аналізу встановлено, що параметр елементарної комірки лежить в межах (6,4561 6,4570) * м, а у зразках ( ) виявлено незначні сліди надлишку свинцю. Концентрація носіїв заряду та їх рухливість у термічно оброблених зразках визначені за даними дослідження ефекту Холла. Результати наведені у таблиці. Температурні залежності коефіцієнта Зеєбека та коефіцієнта теплопровідності досліджувались в інтервалі температур ( ) К з 107

108 використанням пристрою, схема якого показана на рис. 3 [7,8]. Результати показані на рис. 4 і 5. Рис. 3. Блок-схема автоматизованої установки для вимірювання термо-ерс: 1 - нагрівачі; 2- зразок; 3 прижимні контакти; 4 термопара «гарячого» контакту; 5 термопара «холодного» контакту Результати вимірювання ефекту Холла (при кімнатних температурах) пресованих і відпалених зразків Pb 18-x Ag 2 Te 20 Зразок Хімічний склад Умови приготування P, ГПа Т відп, С n, см -3 μ,см 2 /(В с) PbTe Pb 18 Ag 2 Te Pb 17.5 Ag 2 Te Pb 17.0 Ag 2 Te Рис. 4. Температурна зміна коефіцієнта Зеєбека. Рис. 5. Температурна зміна коефіцієнта теплопровідності. Результати досліджень свідчать про те, що зразки електронної та діркової провідності мають близькі значення коефіцієнта Зеєбека, що спрощує процес виготовлення та комутації віток термоелементів. Найнижчу теплопровідність мають зразки складу Pb 17.0 Ag 2 Te 20, а найбільша рухливість заряду зареєстрована у зразках Pb 17.5 Ag 2 Te 20. Очевидно, що для з ясування 108

109 причини зміни теплопровідності зразків, яка суттєво впливає на числові значення термоелектричної добротності, необхідно виконати серію додаткових експериментів з відпалу зразків. Саме вони забезпечують формування нанокластерів срібла, які впливають на коефіцієнт теплопровідності. Література 1. Касіян А.І., Пфлаум Й., Сандуляк І.І. Преспективи низькорозмірних органічних матеріалів для термоелектричних застосувань //Термоелектрика, 2015, - 1, - с Фреїк Д.М., Криськов Ц.А., Горічок І.В., Люба Т.С., Криницький О.С., Рачковський О.М. Синтез, особливості і механізми легування сурмою термоелектричного телуриду свинцю PbTe:Sb. //Термоелектрика, 2013, - 2, -С Горічок І.В., Криськов Ц.А., Люба Т.С., Фреїк Д.М. Патент України на корисну модель «Спосіб отримання легованого термоелектричного плюмбум телуру», зареєстровано р. 4. Kryskov Ts.A., Lyuba T.S., Rachkovsky O.M., Tkachuk I.V., Tsykanyuk B.I., Freik D.M. The influence of chemical composition and technological condition on thermoelectrical parameters of lead telluride. IX Intern. Conf. Electronics and Applied Physics, October, 23-26, 2013, Kyiv, Ukraine. P Kryskov Ts.A., Lyuba T.S., Optasyuk S., Rachkovsky O.M., Tkachuk I.V., Tsykanyuk B.I Thermoelectric properties of semiconductiong compounds PbTe, Pb-Sb-Te and Pb-Ag-Sb-Te (LAST). XI Intern. Conf. Electronics and Applied Physics, October, 21-24, 2015, Kyiv, Ukraine. P Parada N.J., Pratt G.W.. New model for vacancy states in PbTe Phys. Rev. Lett., 1969, -V.22, - P Low-frequency a measurement of the Seebeck coefficient / F.Chen, J. C. Cooley, W. L. Hults, J. L. Smith. // Rev. Sci. Instrum С Криськов Ц.А., Люба Т.С., Оптасюк С.В., Рачковський О.М., Циканюк Б.І. Пристрій для експрес-оцінки термоелектричних параметрів напівпровідникових сполук //Матеріали ХІІ Міжнародної науково-практичної конференції студентів, аспірантів та молодих вчених «Шевченківська весна », Київ, березня 2014 року. - Київ, С

110 УДК: 669 ПІДВИЩЕННЯ ЗНОСОСТІЙКОСТІ ЛИТИХ КОМПОЗИТНИХ МАТЕРІАЛІВ ШЛЯХОМ УПРАВЛІННЯ ЇХ ГЕТЕРОГЕННІСТЮ к.т.н. Дмитріюк М.В., к.т.н. Гусачук Д.А, магістрант Горщаль В.А. Луцький національний технічний університет Збільшення строку служби деталей машин і механізмів - одна з найважливіших проблем сучасного матеріалознавства. Матеріали, що використовуються в сучасних механізмах відповідального призначення часто працюють в жорстких умовах експлуатації, повинні володіти високими механічними, фізико-механічними та фізико-хімічними властивостями. Вимоги, що висуваються до таких матеріалів часто суперечать одна одній. Таким вимогам в значній мірі відповідають композитні матеріали з гетерогенною структурою матриці. Змінюючи гетерогенність структури залежно від функціонального призначення сплаву, можна ціленаправлено впливати на формування необхідних експлуатаційних властивостей. Змінюючи структуру і властивості матриці, а також за допомогою легування, підвищуючи ступінь гетерогенності структури формуванням нових трибофаз, можна різко підвищити зносостійкість матеріалу за рахунок утворення на поверхні тертя роздільної м якої плівки. [ 1-3 ]. Значну частину таких сплавів складає нова категорія зносостійких литих композитних матеріалів (ЛКМ) (з вмістом міді від 6 % мас до 8.5% мас) синтезованих на основі сірих чавунів з компактною до повністю кулястої форми графіту. Виникнення в структурі нової трибофази на основі міді суттєво змінило природу сірих чавунів і механіку процесу зношування відливок в умовах тертя ковзанням. В процесі експлуатації формується нова топографія поверхні («рівноважна»). На поверхні тертя формується граничний шар з продуктів руйнування графіту. Встановлено, також, існування масопереносу графіту та трибофази на основі міді на контртіло і явище поверхневої сегригації легуючих елементів. Чавуни володіють підвищеною теплопровідністю. Виливки, з таких чавунів, характеризуються підвищеною зносостійкістю і низьким коефіцієнтом тертя ( 0,2). При помірних механічних параметрах тертя виливки можуть експлуатуватись в умовах обмеженого застосування змащувальних речовин. Дослідження нової групи ЛКМ на основі сірих чавунів проводятся в напрямку подальшого удосконалення ливарних і експлуатаційних характеристик. Література 1. Бобро Ю.Г., Платонова Л.Ю. Особливості структури чавунів легованих міддю// Новое в металлургии чугунов. К.: ИПЛ АН, с Бобро Ю.Г., Тихонович Р.И., Бобро А.Ю. Управление структурой металлической матрицы износостойких чугунов. // Процессы литья (1990), 3. Ломаев Г.В., Хоранжевский Е.В.//МиТОМ, С

111 УДК КОРОЗІЙНЕ РУЙНУВАННЯ ОБЛАДНАННЯ ХАРЧОВОЇ ПРОМИСЛОВОСТІ студ. Домбровська М., доц. Мельничук М.Д., проф. Гулай О.І. Луцький національний технічний університет, вул. Львівська, 75, м. Луцьк Аналіз роботи деталей машин і технологічного обладнання підприємств харчової, хімічної тощо галузей промисловості свідчить, що його недостатня надійність і довговічність, у багатьох випадках, зумовлена інтенсивним корозійно - механічним зношуванням деталей при їх контакті з корозійно-активними середовищами [1]. Інтенсивні дослідження на вивчення механізмів руйнування матеріалів залежно від умов навантаження фрикційного контакту (електрохімічних і хіміко-електрохімічних) при терті та кавітації проводяться сьогодні в США, Англії, Німеччини, Франції, Росії. У Німеччині багато робіт по КМЗ стосується питань підвищення зносостійкості матеріалів, що контактують з агресивними середовищами харчових виробництв. У харчових виробництвах використовуються кислі, нейтральні і лужні середовища. Значною агресивністю володіють середовища оборотного водопостачання виробничих підприємств. У охолоджувальних водах накопичуються солі, органічні речовини, живі мікроорганізми, і циркуляційні води стають корозійно агресивним електролітом. У системах водовідведення і водопостачання осаджуються важкорозчинні сполуки, відбувається обростання стінок, що призводить не тільки до інтенсифікації корозійних процесів, але і погіршується теплопередача, підвищується опір середовищу, що рухається, у зв язку зі зменшенням вільного перетину труб. Корозійна активність харчових середовищ підвищується при введенні в них в якості технологічних добавок: лимонної, винної, яблучної й інших кислот для надання напоям повноти смаку; молочної кислоти для підкислювання заторів у варильних цехах пивоварних заводів; сірчаної для підкиснення заторів у спиртовому виробництві; аскорбінової для стабілізації пива в якості оксиданта; ортофосфорної у солодких напоях; сорбінової, бензойної, мурашиної та інших органічних кислот для підвищення біологічної стійкості безалкогольних напоїв. Найбільш агресивно впливають на технологічні апарати кислотні дезінфікуючі розчини. Прокородовані метали змінюють свій мікрорельєф, збільшуючи невиробничі втрати цінної продукції, а також трудові витрати на очищення, мийку і дезінфекцію машин, апаратів, агрегатів, трубопроводів. Крім того, 111

112 частки зруйнованого металу можуть потрапляти в продукцію, погіршуючи її смакові якості і санітарно-гігієнічні характеристики. Сучасні харчові продукти повинні відповідати вимогам чинного законодавства щодо гранично допустимих концентрацій токсичних елементів, особливо металів [2]. Тому перед харчовими і переробними галузями промисловості поставлені задачі підвищення надійності, довговічності машин і устаткування, зниження їх матеріалоємності. Для дослідження корозійних факторів обладнання, що використовується для отримання томат-продуктів на ПАТ «Волинь-холдинг» («Торчин-продукт»), отримано елементи з двох вакуумних насосів, що вийшли з ладу. Зовнішній вид зразка 1 наведено на рис. 1. Спектральний аналіз хімічного складу зразків проводили на установці багатофункціональному фотоелектричному спектрофотометрі типу МФС, який працює по методу обертового електрода. Фотоелектрична установка МФС-7 призначена для дослідження емісійних спектрів і реєстрації аналітичних сигналів спектральних ліній різних елементів.в основу роботи установки покладена загальноприйнята схема емісійного спектрального аналізу. Час одного аналізу з отриманням результату складає від 3 до 5 хв. Рис. 1. Прокородований елемент вакуумного насоса (зразок 1). Результати аналізу наведено у табл. 1. Склад металу зразків не відповідає ГОСТовим значенням (насоси виробництва Республіки Польща), однак близький до сірого чавуну марки СЧ-15. Чавун набув поширення як конструкційний матеріал у машинобудівній, металургійній та інших галузях промисловості в зв язку з перевагами перед іншими матеріалами, серед яких в першу чергу слід згадати наступні: невисока вартість, добрі ливарні властивості. Вироби, виготовлені з нього, мають досить високу міцність і 112

113 зносостійкість при роботі в умовах тертя і характеризуються меншою, ніж сталь, чутливістю до концентраторів механічних напружень. Поряд з перерахованими перевагами вироби із сірого ливарного чавуну добре обробляються різальним інструментом. Чавун дешевший за сталь, активно поглинає механічні коливання, вібрації і тому широко використовується для виготовлення станин верстатів, пресів та іншого машинобудівного обладнання, блоків циліндрів двигунів внутрішнього згоряння. Таблиця 1 Хімічний склад зразків Зразок С Si Mn Cr 1 3,5 1,76 0,57 0, ,2 2,07 0,55 0,13 СЧ-15 3,5 3,7 2,0 2,4 0,5 0,8 - СЧ-20 3,3 3,5 1,4 2,4 0,7 1,0 - Для аналізу корозійної агресивності технічних рідин було визначено такі фізико-хімічні властивості, як густину (за допомогою ареометра), кислотність середовища (використовували рн метр рн 301) та тимчасову жорсткість (титруванням стандартним розчином хлоридної кислоти). Встановлено основний фактор, що зумовлює посилену корозію елементів вакуумних насосів, високу кислотність конденсату (рн становить 3,032). На основі аналізу літературних джерел та результатів експериментальних досліджень запропоновано такі способи зменшення корозійного руйнування: 1. Корпус насосів виготовляти з металу з вищою корозійною стійкістю. 2. Проводити поверхневе зміцнення лопастей насосів. 3. Оптимізувати технологічний процесу (зниження тиску, видалення кисню). 4. Зменшення корозійної активності конденсату за рахунок зниження кислотності харчових продуктів. 5. Удосконалити конструкцію установки, використавши фільтр для поглинання кислотних випарів з конденсату. Література. 1. Тищенко Г.П. Корозія і захист від корозії в харчовій промисловості / Тищенко Г.П., Бурмістр М.В. Дніпропетровськ: УДХТУ, с. 2. Про безпечність та якість харчових продуктів: Закон України від р No771/97 ВР // Відомості Верховної Ради України No 19. Ст

114 УДК : : ПІДВИЩЕННЯ ЗНОСОСТІЙКОСТІ НИЗЬКОЛЕГОВАНОЇ СТАЛІ ЗАСТОСУВАННЯМ Q-n-P-ОБРОБКИ асп. Зурнаджи В.И. 1, проф. Єфременко В.Г. 1, доц. Зайчук Н.П. 2, ст. викл. Чабак Ю.Г. 1, ст. вкл. Джеренова А.В. 1 1 Приазовський державний технічний університет, вул. Університетська, 7, м. Марiуполь, 87500, Україна; 2 Луцький національний технічний університет, вул. Львівська, 75, м. Луцьк, 43018, Україна В останні роки у зв язку із потребою зниження ваги стальних виробів і, як наслідок, економії енергетичних та сировинних ресурсів, акцент надано розробці нових високоміцних сталей та розвитку технологій їх термообробки. Свідченням цього стали розробка і стрімкий розвиток нового технологічного напрямку термічної обробки під назвою «Quenching and Partitioning» (скорочено Q-n-P). Ця технологія дозволяє досягати високоміцного стану в низьколегованих сталях, які не містять дорогих легуючих елементів (Cr, Ni, Mo, V, Nb). Як правило, Q-n-P-технологію застосовують для обробки сталей з низьким і середнім вмістом вуглецю. Використання цієї технології по відношенню до сталей, що містять більше 0,5 0,6% С, залишається практично не висвітленим у науковій літературі. Як відомо, деформаційне мартенситне перетворення аустеніту при зносі (ДМПЗ) сприяє суттєвому зростанню трибологічних характеристик сталей різного класу і рівня легування. Це пояснюється одночасною реалізацією ефектів зміцнення поверхні і релаксації напружень, що виникають в поверхневих шарах при зношуванні, однак, поки залишається не використаною можливість використання Q n-p-обробки для підвищення зносостійкості сталі шляхом отримання метастабільного аустеніту. Q-n-Pтехнологія дозволяє створювати в сталях багатофазну структуру з підвищеним вмістом залишкового аустеніту, який при навантаженні перетворюється в мартенсит деформації, забезпечуючи одночасне зростання зносостійкості, міцності і пластичності внаслідок реалізації TRIP-ефекту. У зв язку з цим метою даної роботи було дослідження впливу Q-n-P-технології на мікроструктуру і абразивну зносостійкість низьколегованої сталі 75ХГ2С (0,73 % С; 0,91 % Si; 2,10 % Mn; 0,69 % Cr; 0,08 % Al). Попередньо досліджували кінетику перетворення переохолодженого аустеніту в сталі 75ХГ2С з побудовою діаграми ізотермічного розпаду аустеніту. Діаграма має роздвоєний характер з поділом областей перлітного і бейнітного перетворення. Мартенситна точка сталі 75ХГ2С при загартуванні з нагріванням до 850 С становить 175 С. У результаті виконання роботи було встановлено, що Q-n-P-обробка (з припиненням гартувального 114

115 охолодження при 100 С) забезпечує зростання абразивної зносостійкості сталі в порівнянні з загартованим станом. Зниження абразивного зносу в порівнянні з загартованим (найбільш твердим) станом відповідає початковим стадіям «partitioning» при 250 і 300 С, а максимальне зростання зносостійкості (на 8 % в порівнянні з загартованим станом) було зафіксовано після 10 хв витримки при 250 С, твердість при цьому становила 57 HRC. Позитивний вплив Q-n-P-обробки на зносостійкість сталі пояснюється виникненням у структурі підвищеної кількості аустеніту (до 27 %), який, судячи з приросту зносостійкості, виявляє свою метастабільність до ДМПЗ в прийнятих умовах випробувань. Підвищення зносостійкості при витримці в 10 хв пов язано з наростанням кількості метастабільного аустеніту, а зниження зносостійкості на більш пізніх стадіях зі стабілізацією аустеніту до ДМПІ в результаті його насичення вуглецем. Присутність в структурі м якого аустеніту, який не зазнає деформаційного мартенситного перетворення при зносі, негативно позначається на зносостійкості сталі. При температурі «partitioning», рівній 300 С, вміст залишкового аустеніту досягає свого максимуму (26,5 %) після коротких витримок (1 хв); при зростанні витримки до 30 хв вміст аустеніту залишкового знижується до 12,5 %. Зносостійкість також змінюється екстремально, але в даному випадку збільшення зносу при витримках більше 5 хв можна пов язати не стільки зі стабілізацією аустеніту до ДМПЗ, як з його розпадом по бейнітній реакції на стадії «partitioning», що зменшує частку «свіжого» (твердого) мартенситу в структурі. Представлені результати показують, що проведення Q-n-Pобробки з оптимальним режимом дозволяє підвищити абразивну зносостійкість сталі 75ХГ2С за рахунок формування більш сприятливої (з точки зору досягнення високого комплексу механічних властивостей) гетерогенної структури, що складається з фаз різної твердості. 115

116 УДК РОЗРАХУНОК ГЛИБИНИ ЗАЛЯГАННЯ ЕНЕРГЕТИЧНИХ РІВНІВ В ЗАБОРОНЕНІЙ ЗОНІ НАПІВПРОВІДНИКОВИХ МОНОКРИСТАЛІВ ЗА ДАНИМИ П ЄЗООПОРУ студ. Кальчук А.С. доц. Коваль Ю.В. Луцький національний технічний університет, вул. Львівська 75, м. Луцьк, Вивчення ефекту п'єзоопору у напівпровідниках дозволяє отримувати цінну інформацію як про структуру зони провідності і валентної зони напівпровідників, так і про домішкові стани у них. Особливо перспективними та результативними є дослідження при одновісній пружній деформації кристалів з домішковими центрами, які мають глибокі енергетичні рівні у забороненій зоні [1]. В даній роботі досліджувався ефект п'єзоопору монокристалів n-ge, легованих золотом. Досліджувані зразки розмірами 0,1 0,1 1см 3 вирізалися вздовж напрямку [111]. Механічне напруження одновісного стиску було рівним дин/см 2. Контакти були невипрямляючими у всьому досліджуваному інтервалі температур. Результати вимірювання температурної залежності коефіцієнта п'єзоопору приведені на рис. 1. Рис. 1. Температурна залежність коефіцієнта п єзоопору для монокристалів n-ge, легованих золотом. Видно, що при вищих температурах П [111] ~Т -1, що добре узгоджується з результатами [2] і пояснюється зміщенням долин зони провідності при одновісній пружній деформації. Однак при температурах деіонізації 116

117 енергетичного рівня золота [3] спостерігається якісно відмінний хід залежності π=ƒ(t). Це можна пояснити припущенням, що поряд із зміщенням долин при одновісному стиску одночасно відбувається зміна енергетичної щілини між зоною провідності і глибоким рівнем [4], що і приводить до зменшення п єзоопору. Зважаючи на вище сказане, для визначення глибини залягання енергетичних рівнів в забороненій зоні досліджуваних кристалів запропоновано наступну методику. Згідно [5], залежність π=ƒ(t) можна представити у вигляді: const T e ΔE kt. (1) Прологарифмувавши дану залежність та записавши її для деяких температур Т 1 та Т 2, що відповідають області деіонізації домішкового енергетичного рівня, можна отримати вираз для знаходження глибини залягання енергетичних рівнів у забороненій зоні напівпровідника, а саме: π2 π1 ln ln 2 2 T2 T1 ΔE k. (2) 1 1 T2 T1 За результатами температурних залежностей π=ƒ(t) (рис. 1) з використанням виразу (2) визначено глибину залягання енергетичного рівня домішки атомів золота в забороненій зоні монокристалів n-ge, що складає E c 0, 2eB, значення якого добре корелює з результатами визначення за методом Холла [4]. На основі результатів даної роботи, зроблено висновок про можливість використання приведеної вище методики для визначення глибини залягання енергетичних рівнів в забороненій зоні напівпровідників за даними п єзоопору і вона пропонується як альтернативний метод при дослідженнях явищ переносу. Література [1] Баранський П.І., Федосов А.В., Гайдар Г.П. Фізичні властивості кристалів кремнію та германію в полях ефективного зовнішнього впливу. - Луцьк: Надстир я, с. [2] Pollak M. Piezoresistance in Heavily Doped n - type Germanium // Phys. Rev V P [3] Милнс А. Примеси с глубокими уровеями в полупроводниках. - М.: Мир, с. [4] Семенюк А.К., Федосов А.В. Пьезосопротивление n-ge при наличии глубоких уровней // ФТП Т С [5] Herrmann K.H., Oelgart G. Piezowiderstandseffect an Tellur // Phys. Stat. Sol V.24.- P

118 УДК СТРУКТУРУВАННЯ ЕПОКСИПОЛІМЕРІВ ПІД ДІЄЮ РАДІАЦІЙНОГО ОПРОМІНЕННЯ доц. Кашицький В.П., асп. Герасимюк Ю.А., доц. Фурс Т.В. Луцький національний технічний університет, вул. Львівська, 75, б Сучасний розвиток техніки вимагає створення нових полімеркомпозитних матеріалів з покращеними механічними та експлуатаційними властивостями, що дозволяє підвищити ресурс роботи деталей машин та механізмів. Міцнісні характеристики полімеркомпозитів визначаються ступенем структурування та здатністю системи до релаксації в процесі формування просторової сітки полімеру. Тому застосування енергетичних методів структурування полімерної матриці, дозволить збільшити ефективність утворення хімічних зв язків між кінцевими групами макромолекул реакційноздатних полімерів. У світовій практиці широко застосовують методи зовнішнього впливу у вигляді фізичних полів, які інтенсифікують процес структурування та забезпечують високі механічні характеристики полімеркомпозитів. Одним з видів таких полів є опромінення електронами або іншими елементарними частинками, що забезпечує наскрізне та одночасне проникнення силового поля в полімеркомпозитному матеріалі. В процесі опромінення реакційноздатних полімерів виникають структурні зміни, що зумовлені радіаційним впливом. Величина та характер таких змін можуть бути умовно віднесені до радіаційної стійкості полімерів, яка визначається дозою та інтенсивністю опромінення [1]. При цьому важливим аспектом є не лише збереження заданих властивостей полімерів після опромінення, а цілеспрямоване підвищення фізико-механічних характеристик за рахунок зміни конформаційного набору та активації радикальних груп макромолекул полімерної матриці [2]. Радіаційні ефекти залежать від інтенсивності опромінення, дози та величини теплової енергії, яка генерується під час зовнішнього впливу. Оскільки дані ефекти визначаються динамікою перетворень структури, в процесі яких встановлення стаціонарного стану є наслідком досягнення рівноваги між радіаційною генерацією нестабільних продуктів та їх зникненням, тому величина ефектів насамперед залежить від інтенсивності опромінення. Вплив дози на величину радіаційних ефектів полягає у накопиченні стабільних продуктів або незворотними змінами складу та структури полімеру [3]. Руйнування полімерів структурованих під впливом зовнішніх полів розглядається як наслідок термофлуктуаційних розривів напружених міжатомних зв'язків в механічному полі. Послідовні розриви міжатомних 118

119 зв'язків призводять до незворотної деформації полімерів та мікроскопічного руйнування в результаті утворення та зростання мікротріщин [4]. Метою роботи є оцінка впливу дози радіаційного опромінення на механічні властивості композитів на основі епоксидної смоли. Вплив радіації визначали на полімерах сформованих на основі епоксидно-діанової смоли марки ЕД-20 та твердника ПЕПА. Компоненти змішували механічним способом, а потім отриману композицію заливали у спеціальні форми. Тверднення тривало 24 год за нормальних умов. Додаткову термічну обробку здійснювали ступінчасто у сушильній шафі за кінцевої температури 130 С. Сформований епоксиполімерний матеріал був опромінений на мікротроні М 30 прискореними електронами з енергією 10 МеВ в діапазоні доз 0,1..0,7 МГр. Границю міцності при стисканні в умовах нормального відриву визначали за ГОСТ Дослідження проводили на розривній машині марки УММ-5 за швидкості переміщення нижньої траверси 2 мм/хв. Експериментально встановлено, що границя міцності при стисканні для неопроміненого полімеру складає σ ст = 37,5 МПа. Після опромінення за дози 0,1 МГр границя міцності підвищується на 6,67%. Дане незначне підвищення характеристики пов язано з процесом утворення додаткових хімічних зв язків за рахунок генерації теплової енергії в епоксиполімері. За дози опромінення 0,3 МГр границя міцності при стиску зростає на 50,6%, що пов язано з інтенсифікацією релаксаційних процесів у сформованій системі. За дози 0,5 МГр значення границі міцності зменшилась на 40,3%, оскільки починають переважати деструкційні процеси. Отже, радіаційне опромінення підвищує границю міцності при стисканні на 40-50% при дозі 0,3 МГр, що зумовлено формуванням додаткових зв язків між кінцевими групами макромолекул епоксиполімеру та релаксаційними процесами. Подальше дослідження впливу опромінення електронами та іншими частинками дозволить оцінити радіаційну модифікацію структури полімерів у більш широкому діапазоні. Література: 1. Радіаційна фізика. Підручник / Булавін Л.А., Дмитренко О.П., Куліш М.П. К.: Видавничо-поліграфічний центр "Київський університет", С Радиационная химия полимеров / Кабанов В.Я., Фельдман В.И., Ершов Б.Г., Поликарпов А.И., Кирюхин Д.П., Апель П.Ю. Химия высоких энергий, 2009, том 43, 1. С Radiation behaviour of nanocomposite epoxy material / Elena Crăciun, Traian Zaharescu, Ioana Jitaru, Mircea Ignat. U.P.B. Sci. Bull., Series B, Vol. 73, Iss. 3, Особливості радіаційного модифікування фторвмісних полімерів. Щербина С.А. / ISSN Вісник НТУ «ХПІ», (990). С

120 УДК ДОСЛІДЖЕННЯ ВЛАСТИВОСТЕЙ ФРИКЦІЙНИХ ЕПОКСИКОМПОЗИТІВ НАПОВНЕНИХ СКЛО- ТА БАЗАЛЬТОВИМ ВОЛОКНОМ асп. Люшук О.М., проф. Савчук П.П., доц. Кашицький В.П. Луцький національний технічний університет, 43018, м. Луцьк, 75 Розвиток сучасної промисловості вимагає створення нових фрикційних матеріалів з низькою собівартістю та високою довговічністю. Застосування полімерів в якості матриці дозволяє значно скоротити витрати дорогих кольорових металів та знизити енерговитрати. Порівняно з іншими полімерними матрицями широке застосування в техніці знайшли епоксиполімери, які ефективно використовують через високу адгезію та технологічність [1]. Волокнисті матеріали, які інтенсивно використовують в якості наповнювачів для виготовлення полімеркомпозитних матеріалів триботехнічного призначення [2, 3], мають суттєвий недолік, який пов'язаний із ускладненням змочування полімером наповнювача через підвищення в язкості системи, внаслідок чого зростає інтенсивність зношування матеріалу за рахунок відшарування локальних об ємів на трибоповерхні. Використання волокон, зокрема базальтового та скловолокна [4], з оптимальними морфологічними параметрами та розробка оптимальних режимів формування полімеркомпозитів дозволяє підвищити адгезійну міцність та отримати матеріали з високою зносостійкістю в жорстких умовах експлуатації. Метою роботи є встановлення оптимального вмісту наповнювачів, також дослідження механічних та триботехнічних властивостей епоксикомпозитів. В якості полімерної матриці використано епоксидно-діанову смолу марки ЕД-20 та твердник холодної дії поліетиленполіамін (ПЕПА). Структурування епоксикомпозитів тривало 24 год при кімнатній температурі, після чого було застосовано ступінчастий режим термічної обробки. В якості наповнювача використано скловолокно та базальтове волокно: тонке (ГОСТ ) та супертонке (ГОСТ ). Твердість вимірювали методом Брінеля на твердомірі марки ТШ-2М. Ударну міцність визначали на лабораторній установці УТ-1. Дослідження зносостійкості проводили на машині тертя СМЦ-2 за схемою «вал-сегмент втулки» в умовах тертя без мастильного матеріалу. Експериментально встановлено, що твердість епоксикомпозитів зменшується на 20% зі збільшенням вмісту скловолокна на 2 мас. ч., оскільки волокна мають ліофобну поверхню, яка при високому вмісті наповнювача (більше 4 мас. ч.) недостатньо змочується полімером. 120

121 Твердість епоксикомпозитів наповнених базальтовим супертонким та тонким волокном зі збільшенням вмісту наповнювача до 10 мас. ч. зростає у 2,2 рази, порівняно з епоксикомпозитами наповнених скловолокном, що пов язано з наявністю активних центів на поверхні базальтових волокон та здатністю утворювати більшу кількість фізико-хімічних зв язків з кінцевими групами епоксидного олігомеру. Встановлено, що ударна міцність епоксикомпозитів наповнених базальтовим волокном та скловолокном зі збільшенням вмісту наповнювача до 10 мас. ч. зростає у 2 рази. Найвищу ударну міцність мають епоксикомпозити з вмістом волокнистого наповнювача в діапазоні 7-9 мас. ч. Це пояснюється тим, що в даному діапазоні підібрано оптимальний вміст компонентів, які в повній мірі змочуються епоксиполімером та рівномірно розподілені в об ємі матриці. Встановлено, що епоксикомпозити наповнені волокнами з меншим діаметром (скловолокно d = 6 мкм, супертонке базальтове волокно d = 2 мкм) мають вищі значення динамічної характеристики, ніж волокна з більшим діаметром (тонке базальтове волокно d = 9 мкм). Це пов язано із наявністю більшої кількості тонких волокон в полімерній матриці порівняно з товстими волокнами за однакового масового вмісту, що призводить до утворення додаткових хімічних зв язків за рахунок збільшення поверхневої енергії та збільшення включень твердої фази. Зносостійкість епоксикомпозитів наповнених базальтовим тонким волокном зростає у 3 рази з підвищенням вмісту наповнювача в досліджуваному інтервалі концентрацій (2 10 мас.ч.), оскільки даний наповнювач рівномірно та компактно розташований в об ємі полімерної матриці та утворює додаткові фізико-хімічні зв язки з реакційноздатними групами епоксидної складової. Отже, в процесі розробки нових фрикційних матеріалів доцільно використовувати в якості наповнювачів базальтові волокна та скловолокна, які вирізняються широкою сировинною базою та забезпечують підвищення до 6 разів фізико-механічних характеристик епоксикомпозитних матеріалів за рахунок підвищення вмісту більш твердої фази та формування додаткових фізико-хімічних зв язків. Література: 1. Косторнов А.Г. Триботехническое материаловедение. Луганск: Видавництво «Ноулидж», с. 2. Савчук П.П. Особливості застосування епоксидних композиційних матеріалів у триботехніці / П.П. Савчук // Проблеми трибології (50). С Закалов О.В., Закалов І.О. Основи тертя і зношування в машинах. Тернопіль, Гутников С.И., Лазоряк Б.И., Селезнев А.Н. Стекляные волокна, Москва, с. 121

122 УДК ВПЛИВ ФІЗИЧНИХ ПОЛІВ НА ФОРМУВАННЯ НАПРУЖЕНОГО СТАНУ В ЕПОКСИКОМПОЗИТАХ ас. Малець В.М., доц. Кашицький В.П., студ. Пупенко Т.В. Луцький національний технічний університет, 43018, м. Луцьк, вул. Львівська, 75, Епоксикомпозитні матеріали використовують для виготовлення виробів триботехнічного призначення та захисних покриттів [1, 2], які використовують за статичних і динамічних навантажень. Міцність даних матеріалів залежить від цілого ряду фізико-хімічних і технологічних факторів, зокрема величини залишкових напружень, оскільки вони є основною причиною руйнування полімеркомпозитних матеріалів під час експлуатації. Вирішення даної задачі можливе шляхом введення до складу полімерної матриці високодисперсних порошків різного хімічного складу [3] та застосування обробки композиції на стадії формування фізичними полями для забезпечення максимальної взаємодії між компонентами [4]. Метою даної роботи є встановлення особливостей впливу ультразвуку та електромагнітної обробки на залишкові напруження в епоксикомпозитах наповнених високодисперсними порошками. В якості матриці полімеркомпозитів використано епоксидну смолу марки ЕД-20 (ГОСТ ). Для тверднення епоксидних композицій використано поліетиленполіамін (ПЕПА) (ТУ ). У роботі використано порошки різної фізичної та хімічної природи (порошок заліза ПЖР-3, карбонільного заліза та фторопласту) дисперсністю в діапазоні 2,5 500 мкм. Обробку епоксидних композицій ультразвуком здійснювали в контейнері лабораторної установки у середовищі води за частоти 20 кгц. Підготовлену полімерну композицію у посудині розташовували на відстані 10 мм від джерела ультразвукових хвиль. Обробку в електромагнітному полі здійснювали в середовищі повітря за частоти 50 МГц. Оптимальна тривалість обробки складала 5 хв. Тверднення епоксикомпозитів проведено за наступним режимом: витримка протягом 24 год за температури 18 С; 1 год 70 С, 1 год 100 С, 4 год 130 С. Залишкові напруження визначали консольним методом за ГОСТ , який базується на вимірюванні відхилення від початкового положення вільного кінця консольно закріпленої пружної металевої пластини. Проведена додаткова обробка в електромагнітному полі епоксикомпозитів забезпечила зменшення залишкових напружень для феромагнітних наповнювачів (6-10 мас. ч.) у 3,6 рази (σ зал = 0,902 МПа для 122

123 порошку заліза ПЖР-3) та у 2 рази (σ зал = 0,762 МПа для порошку карбонільного заліза) порівняно з епоксиполімером (σ зал = 1,68 МПа). Збільшення вмісту порошку (20-40 мас.ч.) призводить до зростання в 1,3-2,5 рази залишкових напружень. Обробка в електромагнітному полі епоксикомпозитів наповнених порошком високодисперсного фторопласту не впливає на величину залишкових напружень в системі за вмісту порошку 6-20 мас. ч., що можна пояснити діамагнітною природою наповнювача. Обробка в електромагнітному полі за низького ступеня наповнення системи (6-10 мас.ч.) феромагнітними високодисперсними частинками заліза сприяє формуванню матеріалу з утворенням додаткових вузлів зшивання між активними групами на поверхні наповнювача та функціональними групами епоксидної матриці. Дія магнітного поля сприяє рівномірному розподілу феромагнітних частинок та зменшенню кількості агломератів, які є концентраторами напружень. В епоксикомпозитах оброблених ультразвуком спостерігається мінімальне значення величини залишкових напружень (σ зал = 0,48 МПа) при малому ступені наповнення (6 мас.ч.) дрібнодисперсним порошком карбонільного заліза. Дія ультразвуку підвищує ліофільну здатність феромагнітних частинок в епоксиполімерній матриці, що призводить до посилення взаємодії компонентів системи між собою. Отже, проведення обробки епоксикомпозиції в електромагнітному полі призводить до зниження в 2,0 3,6 рази залишкових напружень в епоксикомпозитах наповнених феромагнітними частинками за рахунок орієнтації дипольних сегментів макромолекул в силовому полі та рівномірного розподілу хімічних зв язків в структурі епоксикомпозиту. Ультразвукова обробка приводить до зменшення залишкових напружень в епоксикомпозитах з невисоким вмістом порошку дрібнодисперсного карбонільного заліза (6-10 мас. ч.) за рахунок руйнування агломератів частинок. Проведення ультразвукової обробки забезпечує дегазацію епоксикомпозиції, що зменшує дефектність структури, а також підвищує фізико-механічні та експлуатаційні характеристики епоксикомпозитних матеріалів. Література: 1. Кербер М.Л. Полимерные композиционные материалы. Структура. Свойства. Технологии: учебное пособие / Кербер М.Л. СПб.: Профессия, с. 2. Помагайло А.Д. Наночастицы металлов в полимерах / А.Д. Помагайло, А.С. Розенберг, И.Е. Уфлянд. М.: Химия, с. 3. Наповнювачі синтез, властивості та використання: навчальний посібник / С.А. Курта. Івано-Франківськ: Вид-во Прикарпат. нац. ун-ту ім. В. Стефаника, с. 4. Стухляк П.Д., Букетов А.В., Добротвор І.Г. Епоксикомпозитні матеріали, модифіковані енергетичними полями. Тернопіль: Збруч, с. 123

124 УДК МЕХАНІЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ БІОКОМПОЗИТУ АРМОВАНОГО ВОЛОКНАМИ ТЕХНІЧНОЇ КОНОПЛІ доц. Мельничук М.Д., маг. Медведюк А.Л., асп. Скуба В.М., асп. Андрушко О.А. Луцький національний технічний університет, Одним із способів підвищення ефективності виробництва полімерних композиційних матеріалів (ПКМ) є розробка ресурсозберігаючих технологій, що передбачають можливість використання продукції як рослинництва, так і деревообробної промисловості, що у свою чергу сприяє зниженню собівартості продукції і раціонального використання природних ресурсів. В даний час в світі існують тенденції до збереження вичерпних ресурсів, або таких що мають тривалий час відновлення. Тому широко застосовують сировину, яка дуже швидко відновлюється (не більше 1 року). Натуральні рослинні волокна володіють значними екологічними перевагами і мають досить високі фізико-механічні властивості. Такі волокна не містять токсичних речовин, їх можна швидко вирощувати в необхідних кількостях і вони мають прийнятну ціну. Біокомпозитні матеріали на основі технічних конопель в більшості економічно розвинених країн світу вважаються надзвичайно перспективним матеріалом для різноманітних сфер людського життя [1]. У порівнянні з іншими композитними матеріалами конопляний композит має низку істотних переваг, а саме вирізняється міцністю, легкістю, потенціалом до 90 % розкладанню після закінчення терміну експлуатації, низькою собівартістю навіть у порівнянні з традиційними пластмасами, зробленими з продуктів нафтохімії, і набагато меншим негативним впливом на навколишнє середовище в ході свого виробництва, ніж аналогічні природні матеріали [2]. Нами було проведено ряд досліджень для встановлення залежностей між складом, режимом структурування та механічними властивостями композиту, армованого технічними коноплями - конструкційного призначення. В даній роботі, як в яжуче використані поліефірні смоли двох марок CRYSTIC РA та CHROMOPLAST GP Композити наповнені волокном коноплі з довільно орієнтованими волокнами. Вміст смоли варіювали від 20 до 90 %. Зразки після формування піддавали термічній обробці за температур від 120 до 180 С. 1. Досліджено механічні властивості біополімерних матеріалів: зокрема твердість за методом Брінеля, яка визначає здатність матеріалу чинити опір деформуванню та руйнуванню під дією місцевих контактних зусиль. Вищі значення твердості отримано для зразків зі смолою CRYSTIC РА. Експериментально встановлено, що з підвищенням кількості 124

125 в яжучої речовини в зразках пропорційно збільшується твердість. Встановлено залежності зміни ударної в язкості зразків від температури структурування та кількості армуючих волокон коноплі. Як свідчать отримані результати, показники ударної в язкості матеріалу після додавання подрібнених волокон технічної коноплі зростають до вмісту в яжучого у діапазоні 75-80%. Зі збільшенням вмісту смоли, спостерігається погіршення показників ударної в язкості. Найбільше значення спостерігається у зразків з вмістом в'яжучої речовини 81%, структурованого протягом 10 хв. за температури 180 С. Надалі плануються дослідження для визначення границі міцності на стиск та розтяг, а також орієнтування в яжучого у матриці композиту. Список літератури 1. Коб'яков С.М., О.П. Домбровська, Ю.В. Березовський / Анализ современных технологий переработки лубяных культур/ Пр. Тавр. держ. агротехнол. ун-ту , N вип. 10. С Голобородько. П.А./ Биология, выращивание, сбор и первичная переработка льна и конопли/ Глухів (Сум. обл.), с. 3. Мохер Ю.В., Л.М. Жуплатова / Вимоги до якості конопляної соломи як текстильної сировини/ НТБ КНУТД / Легка промисловість N4. - C

126 УДК : ТЕПЛОІЗОЛЯЦІЙНИЙ МАТЕРІАЛ НА ОСНОВІ СПУЧЕНОГО ПЕРЛІТУ доц. Мельничук М.Д., асп. Скуба В.М., асп. Андрушко О.А., маг. Гарщаль А.М. Луцький національний технічний університет, В Україні функціонує з 1960 року родовище перліту «Фогош» (Закарпатська обл.), запаси якого становлять 13,4 млн.т. Закарпатське родовище відоме не лише в Україні, а й далеко за її межами. В Україні перліт переважно застосовують, як засипну теплоізоляцію у чистому вигляді та близько 30% у виробництві сухих будівельних сумішей компаніями «Кнауф Гіпс», «СМС-Кнауф» (Молдова), «Хенкель», «Артіль». Аналіз закордонного і вітчизняного досвіду застосування спученого перліту показує, що крім традиційних сфер застосування цього матеріалу, відомих як в Україні, так і за кордоном, з'явилися і розвиваються нові напрямки, які мало освоєні [1]. За останні 15 років інститутом "Теплопроект" (Росія) були розроблені і пройшли всі необхідні екологічні та вогняні випробування такі теплоізоляційні матеріали на основі перліту, як лігноперліт, епсоперліт, термоперліт і перлітодіатоміт [2]. На сьогодні відбувається запуск промислових потужностей для виготовлення термоперліту. В літературі досить обмежений об єм праць, присвячених дослідженню монолітних теплоізоляційних матеріалів на основі перліту. Відповідно, нові монолітні матеріали наповненіперлітом можуть скласти конкуренцію на ринку теплоізоляційних матеріалів. На основі аналізу літературних джерел було визначено завдання дослідження, яке полягало у визначенні оптимального складу, способу формування монолітних матеріалів наповнених спученим перлітом та проведені досліджень на визначення теплопровідності, водопоглинення, сорбційної вологості, міцності на стиск. Експерименти з розробки оптимального складу матеріалу проводилися з використанням симплекс-ґратчастого плану (Шеффе) третього порядку. В якості вихідних величин визначалися стандартні фізико-механічні показники для теплоізоляційних матеріалів відповідно до ГОСТ : Y1 - густина матеріалу, ρ, кг / м 3 ; Y2 - міцність на стиск за 10% -вої лінійної деформації [σ10], МПа; Y3 коефіцієнт теплопровідності. Варіаційними факторами в експерименті являлись (у перерахунку на 1 м 3 готового матеріалу): Х1 - кількість наповнювача в абсолютно сухому стані, кг; Х2 - кількість в яжучого, % від Х1; Х3 - кількість пластифікатора,% від Х1. Оптимальним складом композиції вважали такий, у якому досягали 126

127 мінімальної густини і теплопровідність за задовільних значень механічної міцності. Дослідження на водопоглинення матеріалу проводили згідно ГОСТ , що полягає в вимірюванні маси води, увібраної зразком сухого матеріалу, частково зануреним у воду, протягом заданого часу. Сорбційну вологість визначали згідно ГОСТ Визначення теплопровідності здійснювали методом імітаційного моделювання. Дослідження міцності на стиск проводили за ГОСТ Як свідчать результати досліджень, найкращі характеристики має композиція 3 (теплопровідність 0,060 Вт/м ºС, водопоглинення 72 %, сорбційна вологість 24%, границя міцності на стиск 6,7 кгс/см 2.), що забезпечено відповідним складом, способом формування та режимом відпалу. Даний зразок містить 25% рідкого скла та 5% пластифікатора від маси перліту. Сорбційна вологість також покращується за рахунок хороших гігроскопічних властивостей рідкого скла. Композиція матеріалу під номером 3, найкраще відповідає вимогам ДСТУ, щодо теплоізоляційних матеріалів і за питомою густиною і за теплопровідністю. Однак дані зразки не пройшли випробовування на водопоглинення, тому потребують додаткових заходів гідрофобізації для застосування у промислових та житлових будівельних конструкціях. Монолітний матеріал на основі перліту з використанням в якості в яжучого рідкого скла витримав випробування міцності на стиск і може бути рекомендований, як теплоізоляційний матеріал для ізоляції енергетичного і нагрівального технологічного устаткування з температурою робочої поверхні від до К. 1. Самадова Г.М., Усманов У.Р., Усманов Р., Назаров Х.М. Иследование возможности получения термоперлитовых теплоизоляционных материалов на основе обсидано-перлитовых пород / Доклады академии наук Таджикистана. Физическая химия том С Овчаренко Е.Г. Утеплители на основе вспученного перлита. / Строительные материалы ХХI века. Технологии. Оборудование С

128 УДК ЕЛЕКТРОННА ГАРМАТА ТРАНСМІСІЙНОГО ЕЛЕКТРОННОГО МІКРОСКОПА студ. Мороз В.В., проф. Федосов С. А. Східноєвропейський національний університет ім. Лесі Українки, вул. Потапова, 9, На даний час все більшої популярності набувають електронні мікроскопи оскільки вони мають велику сферу застосування. Це і різноманітні біологічні дослідження, і сфера зберігання даних, різні галузі промисловості, тощо. Особливо хотілося б виділити сферу нанотехнологій. На сьогоднішній день відомі футурологи покладають великі надії на нанороботів, які на їхню думку мають стати панацеєю від усіх невиліковних захворювань. Отже, електронні мікроскопи користуються хорошим попитом у світі і широко застосовуються, тому дана тема є досить актуальною. Актуальності додає і те, що в Україні над створенням цих приладів працюють дуже мало. Перевагою електронного мікроскопа над оптичним є те, що він має більшу роздільну здатність. Теоретично роздільна здатність мікроскопа становить приблизно половину довжини хвилі променів якими освітлюють об єкт. Довжина хвилі видимої області спектру знаходиться в межах від 0,4 до 0,7 мкм. Найкраща роздільна здатність, якої можна досягти за допомогою світлового мікроскопа, приблизно дорівнює 0,2 мкм. В електронному мікроскопі в якості променів є потік електронів, адже електрони володіють хвильовими властивостями і їх можна фокусувати, пропускаючи через магніте поле. При особливих умовах можна добитися мінімального розширення в 0,0002 мкм. В якості джерела електронів в мікроскопах використовується електронна гармата. Вона складається з катода, керуючого електрода (модулятора), електрода який прискорює електрони, і одного або декілька анодів. Випромінювання електронів з катода відбувається за рахунок термоелектронної емісії. Потік електронів формується лінзою в пучок і рухається до анода. Анод часто робиться із отвором, пройшовши крізь який електрони пришвидшуються і за інерцією рухаються далі до другого анода колектора. Основна проблема виникає при розрахунку «довжини хвилі електронів». Коли прискорююча напруга стає близькою до 10 6 V потрібно враховувати релятивістську поправку. Для «довжини хвилі електронів» в просторі, вільному від полів, отримаємо вираз: 128 Рис.1. Електронна гармата

129 h U 2m 0eU де, множник в дужках і є релятивістською поправкою. Якщо постійні m 0, e i h замінити відповідними числовими значеннями, то отримаємо вираз: 12,26 U V U V На рис. 2. наведена залежність λ від напруги з релятивістською і без релятивістської поправки. Рис. 2. Залежність довжині хвилі (λ) електронів від напруги (U) з 1) релятивістською; 2) без релятивістської поправки. Отже, трансмісійний електронний мікроскоп має значно більшу роздільну здатність, що є сутєвою перевагою над оптичним. Проте він має і ряд недоліків. Це необхідність високого вакууму, висока ціна, тощо. Список використаних джерел: 1. Шимель Г. Методика електронної мікроскопії / Г. Шимель. Москва: Мир, с. 2. Б. Ромейс Микроскопическая техника / Пер. с нем., под ред. И. И. Соколова. М.: Изд-во иностранной литературы, с. 129

130 УДК ОБ УСРЕДНЕНИИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ ПРИ ФЛИККЕР- ШУМОВОЙ СПЕКТРОСКОПИИ МАТЕРИАЛОВ асп. Резчиков С.Е. Ульяновский государственный технический университет (432027, г. Ульяновск, ул. Северный Венец, 32) Низкочастотный (НЧ) шум (фликкер-шум, 1/f-шум) характерен для множества физических систем и особенно для полупроводниковых приборов (ППП). Метод фликкер-шумовой спектроскопии (ФШС) широко используется, в том числе, для неразрушающего контроля ППП. Работы [1-2] описывают применение НЧ-шума в материаловедении, в частности, для исследования свойств полупроводников. В работе [3] исследуются флуктуации в плёнках платины и пермаллоя. Один из главных информативных параметров шума, являющийся базовым спектральная плотность мощности (СПМ) на некоторой частоте. Для НЧ-шума она пропорциональна 1/ f, где f частота, показатель формы спектра. Достоверность исследования свойств материала определяется точностью измерения характеристик шума. Рассмотрим следующий вопрос. Получены два результата измерения СПМ НЧ-шума с одной шириной полосы пропускания, на одной частоте настройки анализирующего фильтра. Проследим, как точность (итоговая) нахождения среднего арифметического значения результатов измерений СПМ связана с погрешностями исходных СПМ: G1 G2 G, (1) где G и 1 2 итог 2 G - первое и второе значения СПМ соответственно. Известно, что при сложении и вычитании величин их погрешности складываются. Поскольку случайная погрешность измерения СПМ обычно характеризуется среднеквадратическим значением, складывать погрешности будем геометрически: G1 1 G2 2 Gист 1 Gист итог G1 G2 2 Gист 2 Если 1, как, например, при равенстве длительностей 2 усреднения Т1 Т, то 1 2 итог. Очевидно, что нахождение нахождение 2 среднего арифметического двух измерений СПМ, проведённых с одинаковой длительность усреднения, снижает случайную погрешность. Причём, 130

131 1 1 1 T f T f 1 итог То есть, точность итогового значения СПМ соответствует точности измерения при длительности усреднения 2 Т. 1 Перейдём к такому случаю. Нам необходимо провести кратковременное измерение СПМ шума ППП, и, в зависимости от результата, принять решение о проведении более длительных (точных) измерений. Как в этом случае учесть результат первого измерения в итоговом результате? Если Т2 9 Т, учитывая, что 1 1 T f, при нахождении среднего арифметического: итог, То есть, итоговая погрешность будет больше, чем. И задача будет 2 формулироваться так: как осуществить сложение G и 1 G для нахождения 2 G, чтобы итог была меньше итог и 1? 2 Из (2) видно, что усреднение значений двух измерений равной длительности может быть представлено как одно измерение вдвое большей длительности. Так же и результат одного измерения может быть представлен в виде среднего нескольких кратких: n Gитог 1 Gитог T n общ f k 1 Tобщ n f Пусть Т 2 n Т, представим меньшую погрешность в виде суммы 1 квадратов, тогда итоговая абсолютная погрешность нового среднего значения будет G итог (2) G 2 G 1 ng 2 G n 1 T2 n f T1 f T2 f T1 f итог n 1 n 1 Для нахождения суммы n 1 значений СПМ нужно складывать G и 1 ng 2. То есть более точный результат нужно умножать на коэффициент n Т2 Т : 1 G1 n G2 Gитог (3) n 1

132 При таком вычислении G будут суммироваться погрешности с итог равными среднеквадратическими значениями. И итоговая погрешность будет: n итог. 2 n 1 Откуда при Т2 Т получаем формулу (1). При 1 G1 G2 Gист получаем Gитог G. ист Возможен другой случай. Т2 Т, но перед началом второго 1 измерения ширина полосы пропускания f была изменена. Можно быть уверенным, что коэффициент необходимый для сложения результатов будет зависеть от f2 f. Так, если 1 f2 f1 n, то ng G 2 1 T f 2 T f 1 Gитог итог n 1 И складывать G и 1 G следует по формуле (3). Причём, результат 2 G 2 не обязательно должен быть точнее. Формула верна и для n 1. Иными словами, измерение с в n раз большей полосой пропускания эквивалентно измерению с в n раз большей длительностью. Которое можно представить в виде результата усреднения более коротких измерений. Полученные выше соотношения могут быть полезны тогда, когда для измерений используется селективный нановольтметр, к примеру, Unipan 233, или измерительные установки собственной разработки (на основе перестраиваемого фильтра). Потребность в данных соотношениях обусловлена следующим. Известно, что полная погрешность измерения СПМ НЧ-шума складывается из случайной погрешности и систематической погрешности. В [4] показано, что для некоторых типов спектра существует оптимальная ширина полосы пропускания, при которой полная погрешность измерения минимальна. В [5] дана формула нахождения оптимальной ширины полосы пропускания для спектрального анализа НЧ-шума. Оптимальная ширина полосы зависит от значения, которое изначально нам неизвестно. По этой причине необходимо проведение предварительного измерения, в ходе которого, оценивается значение. Проще всего разделить общее время на два равных отрезка предварительное измерение и основное. Но вычисления показывают, что потеря точности от выделения времени на предварительное измерение слишком велика. В [6] отмечается, что примитивный метод применения адаптивного алгоритма не даёт выигрыша в соотношении точность/время. И говорится, что решением проблемы может стать использование результатов

133 предварительного измерения при получении итоговых результатов измерений. Надо отметить, что систематические погрешности также будут влиять на погрешность результата усреднения. Так при постоянной ширине полосы пропускания систематические погрешности каждого из исходных результатов будут равны. Погрешность же среднего значения будет равна погрешностям исходных результатов. При усреднении значений СПМ полученных при разных полосах пропускания итоговая систематическая погрешность будет определяться так: сист 1 сист 2 сист итог 2 А выражение из [5] для полной погрешности измерения СПМ (при геометрическом суммировании составляющих) примет вид: ( 1) G 4 f f f f T f где f и 2 f абсолютное значение ширины полосы пропускания для 1 первой и второй части измерения соответственно, T длительность второй 2 части измерения ( Т2 Т ), 1 показатель формы спектра НЧ-шума, f частота настройки фильтра. Такая технология измерения позволит повысить точность нахождения СПМ НЧ-шума при той же продолжительности измерения. Список источников 1. Raychaudhuri A. K. Measurement of 1/f noise and its application in materials science // Current Opinion in Solid State and Materials Science. Vol. 6. Issue pp Gasparyan F. et al. New Applications of the Noise Spectroscopy for Hydrogen Sensors // Journal of Modern Physics. Vol. 5. Issue pp Шульгинов А. А. Фликкер-шумовая спектроскопия флуктуаций проводимости плёнок платины и пермаллоя // Вестн. Южно-Ур. ун-та. Сер. Матем. Мех. Физ С Allan G. Piersol. Optimum Resolution Bandwidth for Spectral Analysis of Stationary Random Vibration Data // Shock and Vibration. Vol. 1. No pp Sergeev V. A., Dulov O. A. The systematic errors of the measurement of the parameters of low-frequency noise with a 1/f γ spectrum // Measurement Techniques. Vol pp Резчиков С. Е. О целесообразности применения адаптивного алгоритма для измерения спектральной плотности мощности фликкер-шума // Фундаментальные проблемы радиоэлектронного приборостроения Т С ,

134 УДК 678.6:677.5 ИЗУЧЕНИЕ ТРИБОТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК УГЛЕПЛАСТИКА НА ОСНОВЕ ФЕНИЛОНА ст. препод. Рула И.В., доц. Чигвинцева О.П., ст. препод. Киприч В.В. Днепропетровский государственный аграрно-экономический університет, Современные машины и механизмы работают в условиях высоких температур, интенсивных скоростей скольжения и нагрузок, поэтому полимерные композиционные материалы для узлов трения должны обладать улучшенным комплексом экплуатационных характеристик, в том числе, и триботехнических. К числу весьма перспективных полимерных связующих с целью создания новых полимерных композитов триботехнического назначения следует отнести ароматические полиамиды фенилоны. Ароматический полиамид фенилон С2 (ТУ ) относится к числу термопластичних полимеров, сохраняющих свою работоспособность до температуры 260 С [1]. Он представляет собой линейный гетероцепной сополимер, содержащий в главной цепи макромолекулы амидную групу -HNCO-, соединенную с обеих сторон фенильными фрагментами: Среди огромного числа термопластичних связующих, фенилон С2 отличается высокой химической и термической стойкостью, усталостной и ударной прочностью, сочетанием повышенной твердости и износостойкости с пластичностью, что позволяет его использовать в качестве материала конструкционного назначения для изготовления изделий, обладающих высокой надежностью и длительным сроком службы [2, 3]. Одним из основных способов улучшения триботехнических характеритик термопластов является армирование их углеродными волокнами (УВ). Введение УВ в термопластичное связующее практически всегда обеспечивает существенное снижение коэффициента трения изделия и повышает его износостойкость. Учитывая вышеизложенное, с целью создания нового композиционного материала триботехнического назначения, фенилон С2 армировали низкомодульным УВ марки Углен-9 (ТУ 6-06-и-87-81) в количестве 15 мас. %. Изучение триботехнических характеристик фенилона С2 и углепластика (УП) на его основе производилось в условиях сухого трения на 134

135 дисковой машине трения при нагрузках 0,5-0,8 МПа и скоростях скольжения 1-1,5 м/с, путь трения составлял 1500 м. В качестве контртела использовался диск, изготовленный из стали 45 (ГОСТ ), термообработанной до твердости НRC, с шероховатостью поверхности R а = 0,16-0,32 мкм. Коэффициент трения определялся по формуле: F1 F2 f N где N нормальная нагрузка на образец; F 1 сила трения испытуемого образца; F 1 потери, возникающие при повороте рычага на остриях в горизон-тальной плоскости. Интенсивность линейного изнашивания рассчитывалась согласно соотношению: dg I h Т Aa dlт где G величина весового износа; L T путь трения, м; A a номинальная площадь контакта; Т плотность исследуемого образца. Результаты проведенных исследований (рис. 1) свидетельствуют о том, что разработанный УП имеет более высокий комплекс триботехнических характеристик по сравнению с исходным полимером. В частности, установлено, что во всем исследованном диапазоне нагрузок для УП коэффициент трения при скорости скольжения 1 м/с был ниже, чем у фенилона С2 в 2,2-2,7 раза, а минимальные значения данный показатель имел при Р = 0,65 МПа. Так, если для полиамидного связующего при данной нагрузке коэффициент трения имел значение 0,43, то для УП он составлял всего 0,15. f 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 1 0,20 0,10 0,5 0,6 0,7 0,8 Р, МПа Рис. 1. Влияние удельной нагрузки на коэффициент трения фенилона С2 (1) и углепластика на его основе (2) Обращает на себя внимание тот факт, что для всех изучаемых пластиков износостойкость снижалась при ужесточении нагрузочного режима, причем, более интесивно данная тенденция проявлялась для исходного полимера. Так, если при увеличении нагрузки от 0,5 до 0,8 МПа 2 135

136 интенсивность линейного изнашивания УП повышалась в 1,2 раза, то для исходного полимера она возрастала более, чем в 5 раз (табл. 1). Таблица 1. Влияние удельной нагрузки на интенсивность линейного изнашивания (I h 10-7 ) фенилона С2 и углепластика на его основе Материал Удельная нагрузка, МПа 0,50 0,65 0,80 Скорость скольжения 1 м/с Фенилон С2 1,95 6,5 9,9 Углепластик 0,0307 0,0311 0,0381 Скорость скольжения 1,5 м/с Фенилон С2 9,3 Углепластик 3,37 3,15 При скорости скольжения 1,5 м/с полиамидный образец оставался работоспособным лишь при Р = 0,5 МПа: в этих условиях коэффициент трения составлял 0,38 и интенсивность линейного (I h ) изнашивания 9, При нагрузке более 0,5 МПа поверхность полимерного образца размягчалась и намазывалась на поверхность контртела, что приводило к катастрофическому износу изделия. Последнее можно объяснить тем, что в условиях интенсивных скоростей скольжения и высоких нагрузок на поверхности стального диска розвивалась достаточно высокая температура, которая привела к размягчению поверхностных слоев связующего, в результате чего адгезия между трущимися поверхностями увеличилась и износ полиамидного образца был максимальным. Износостойкость УП при скорости скольжения 1,5 м/с была почти в 3 раза выше и изделие стабильно работало до нагрузки 0,65 МПа. В целом, результаты исследований показали, что армирование полиамидного связующего УВ позволяет существенно повысить триботехнические характеристики фенилона С2 и расширить области его применения. Разработанный УП обладает низким коэффициентом трения и отличается высокой износостойкостью, что позволяет его рекомендовать как материал антифрикционного назначения для узлов трения машин и механизмов. Литература [1] Соколов Л.Б. Термостойкие и высокопрочные полимерные материалы. М. : Знание, 1984, 64 с. [2] Термостойкие и высокопрочные материалы на основе ароматических полиэфиров и полиамидов / Л.В. Соколов, В.М. Савинов, В.Д. Герасимов, В.С. Наумов, Ю.А. Федотов // Пластические массы. 9, С [3] Термостойкие ароматические полиамиды / Л.Б. Соколов, В.Д. Герасимов, В.Д. Савинов, В.К. Беляков М.: Химия, с. 136

137 УДК / : ВИЗНАЧЕННЯ КОЕФІЦІЄНТА ЛІНІЙНОГО ТЕПЛОВОГО РОЗШИРЕННЯ ДЕРЕВОПОЛІМЕРНОГО КОМПОЗИТУ проф. Савчук П.П. 1, ст. викл. Гребенчак Ю.М. 1, асп. Ткачук І.М. 1, доц. Савчук Л.А. 2 1 Луцький національний технічний університет вул. Львівська 75, м. Луцьк, 2 Східноєвропейський національний університет імені Лесі Українки Однією з причин забруднення навколишнього середовища є широке використання в усьому світі синтетичних полімерів (або простіше кажучи, пластмас). За різними оцінками, до 40% об єму побутових і промислових відходів сьогодні становить саме полімерна продукція. Переробці для вторинного використання полімери піддаються далеко не завжди, а при спалюванні виділяють смертельно небезпечні речовини. В цілому ж у всьому світі переробляють лише 3% від загальної кількості відходів пластмаси, в той час як частка, наприклад, утилізованого паперу становить 30%, металу 35%, скла 18% [1]. Безліч деревообробних підприємств після виконання робіт залишають близько 25 40% відхідного деревного матеріалу. Одним з напрямів переробки таких відходів є подрібнення та отримання деревної муки частинки заданого гранулометричного складу, отримані шляхом сухого механічного помолу деревини. Деревинна мука як армуючий наповнювач в термореактопластах відома досить давно, однак використання її в термопластах є відносно новим, що пов язано з вдосконаленням технологій переробки і характеристик в яжучих речовин. Перевагами використання деревини, як наповнювача є: низька вартість, відновлювальні джерела, здатність до розкладання мікроорганізмами (біорозкладання), низька питома вага і низька зношуваність обладнання в порівнянні з неорганічними наповнювачами (наприклад, скловолокном і глиною). Зазвичай використовують такі породи деревини як сосна, клен і дуб, хоча можна використовувати і інші види. Від вибору породи деревини залежать фізичні, хімічні та мікроструктурні властивості деревополімерного композиту (ДПК) [2]. На сьогодні деревополімерний матеріал, в основному, використовують в будівництві та виробництві меблів. З огляду на те, що значна частина продукції з ДПК має зовнішнє застосування, то важливим є дослідження впливу кліматичних змін на експлуатаційні властивості матеріалу (таких як, лінійна усадка, коефіцієнт лінійного теплового розширення-стиснення, водопоглинання, морозостійкість та стійкість до ультрафіолетового випромінювання). 137

138 В загальному, існує два основних температурних параметри, від яких залежить зміна розмірів деревополімерного композиту коефіцієнт лінійного теплового розширення-стиснення та лінійна усадка. Метод визначення середнього значення коефіцієнта лінійного теплового розширення-стиснення матеріалу заснований на зміні розмірів зразка у встановленому діапазоні температур від +40 до +80 С та визначається за формулою[3]: k = ΔL/(L ΔT), (1) де ΔL це розширення або стиснення даного матеріалу в температурному інтервалі ΔT; L початкова довжина (ширина, висота) матеріалу на початку температурного інтервалу, верхньої або нижньої межі. Не має значення, як змінюється температура в даному температурному інтервалі ΔT ( збільшується або зменшується), важливо щоб температура об'єкта була однакова по всьому об'єму і не змінювалась надто швидко. За нагрівання або охолодження коефіцієнт розширення-стиснення повинен залишитися однаковим в даному інтервалі температур. За результатами випробувань деревополімерного композиту було встановлено, що середнє значення коефіцієнта лінійного теплового розширення по довжині зразка становить 3, C 1, а по ширині та висоті 7, C 1. Такі показники коефіцієнта лінійного теплового розширення є оптимальними для деревополімерних будівельних матеріалів, і перевершують за своїми властивостями звичайну деревину. Враховуючи вище наведені результати випробувань можемо зробити висновок, що деревополімерний композит, як і звичайне дерево є анізотропним матеріалом, оскільки середні значення коефіцієнта лінійного теплового розширення по довжині та по ширині і висоті зразка різні. Це узгоджується з результатами випробувань для деревини. Як відомо, така анізотропія деревини пов язана з орієнтацією целюлозного волокна, тому деревина характеризується трьома лінійними коефіцієнтами розширення-стиснення, з яких два виміряні поперек волокна (радіально і тангенціально), ймовірно, дорівнюють один одному, і приблизно в 5-10 разів вищі, ніж виміряні вздовж волокна. Враховуючи вище сказане, можемо зробити висновок, що деревополімерний композит має менш виражені анізотропні властивості, оскільки коефіцієнт лінійного теплового розширення в тангенціальному і радіальному напрямі тільки у 2 рази вищий, ніж по довжині зразка. ЛІТЕРАТУРА 1. Берлин А.А. Полимерные композиционные материалы: структура, свойства, технология: учеб. Пособие /А.А. Берлин // СПб.: Профессия, с. 2. Клёсов А.А. Древесно-полимерные композиты /А.А. Клёсов // СПб: Научные основы и технологии, с. 3. ГОСТ «Пластмассы. Метод определения среднего коэффициента линейного теплового расширения». 138

139 УДК ДОСЛІДЖЕННЯ ХІМІЧНОГО СКЛАДУ ТРИБОПОВЕРХНІ ЕПОКСИКОМПОЗИТНОГО МАТЕРІАЛУ ас. Садова О.Л., доц. Кашицький В.П., студ. Давидюк А.І. Луцький національний технічний університет, вул. Львівська, 75,б При отриманні трибодеталей на основі композитів важливу роль відіграє вибір зв язуючого, структура і властивості якого визначають допустимі режими експлуатації матеріалу вцілому. Композити на основі полімерної матриці мають високі антифрикційні властивості і придатні для експлуатації при середніх питомих навантаженнях і швидкостях ковзання [1]. Покращення триботехнічних характеристик полімеркомпозитів можливе за умови реалізації ефекту вибіркового перенесення, тому в якості наповнювачів застосовано порошкові продукти на основі міді (CuO, Cu 2 O), які виконують армувальну функцію, підвищують твердість та міцність полімерної системи. Частинки оксидів міді мають сферичну форму і незалежно від розташування в матриці однаково сприймають навантаження. Введення даних наповнювачів ( мас. ч.) обумовлено підвищенням показників механічних характеристик та інтенсифікацією процесів, пов язаних із самоорганізацією. За вищого вмісту наповнювачів в композиції підвищується в язкість і система є не технологічною [1, 2]. Експериментально встановлено, що найменша інтенсивність зношування за заданих режимів навантаження тертям спостерігається для епоксикомпозитів, наповнених 100 мас. ч. товстим базальтовим волокном та 150 мас. ч. порошком оксиду міді. Це досягається за рахунок вибіркового перенесення відновленої міді з трибоповерхні епоксикомпозиту на сталеву поверхню контртіла. В результаті даного ефекту на спряжених поверхнях епоксикомпозитів та контртіла починають утворюватись фрагменти плівки, яка характеризується низьким опором зсуву та легко відновлюється в процесі трибовзаємодії [3, 4]. Після формування на трибоповерхні мідної плівки пара тертя композитний матеріал-сталь стає локально парою мідьмідь. Формування фрагментів плівки перенесення підтверджено результатами рентгеноструктурного аналізу у різних точках композиційного та топографічного контрасту на трибоповерхні епоксикомпозиту. Точки 1 і 3 відповідають включенням оксиду міді, що підтверджується отриманими результатами (табл. 1). В даних точках зафіксовано високий вміст міді, що становить 52,79% та 50,66% відповідно. Вміст оксигену є найнижчий серед вибраних точок, що вказує на відновлення міді з оксидів. Присутність інших елементів можна пояснити частковим перенесенням останніх з іншої структурної одиниці під час трибовзаємодії та взаємодії компонентів із матрицею. 139

140 Таблиця 1. Хімічний склад трибоповерхні епоксикомпозитного матеріалу Спектр, % C O Na Mg Al Si Fe Cu Точка 1 11,38 19,86 0,72 1,13 1,89 6,04 3,37 52,79 Точка 2 13,78 37,54 1,58 2,54 4,56 14,64 7,00 11,32 Точка 3 11,13 18,91 1,40 2,12 2,81 6,87 3,41 50,66 Точка 4 34,69 29,11 1,18 1,61 2,64 6,97 4,49 15,91 Точка 5 20,07 26,60 1,65 1,67 3,71 12,60 9,46 17,98 Точка 2 відповідає включенню базальтового волокна, де встановлено присутність таких хімічних елементів, як Na, Mg, Al, Si, K, Ca, Ti, Fe. Отримані значення концентрацій останніх в даній точці та високий вміст оксигену 37,54% обумовлено хімічним складом базальтових волокон. Хімічний аналіз точок 4 і 5 найбільше відповідають комплексній взаємодії структурних складових полінаповненої епоксисистеми (епоксидна смола, твердник, оксид міді, базальтове волокно), оскільки містить високу концентрацію вуглецю (34,69% та 20,07% відповідно) та оксигену (29,11% та 26,60 відповідно), що є характерним для хімічного складу даної полімерної матриці. Вміст міді є в 3 3,5 разів нижчим, ніж в точках включень оксиду міді 1 і 3, однак дещо вищим, ніж в точці 2, яка відповідає вмісту базальтового волокна. Концентрації решти елементів знаходяться в межах 0,25 14,64%. Отже, методом рентгеноструктурного аналізу підтверджено процеси самоорганізації структури трибоповерхні з регульованим утворенням плівки міді, що дозволяє підвищити триботехнічні характеристики епоксикомпозитів. Література: 1. Кашицький В.П. Розробка захисних покриттів з підвищеною зносостійкістю на основі епоксидних композитів, модифікованих кремнійорганічним лаком КО-921: автореф. дис. к-та техн. наук: Матеріалознавство / В.П. Кашицький. Луцьк, с. 2. Кашицький В. П. До питання про реалізацію ефекту вибіркового перенесення в епоксикомпозитах, додатково наповнених оксидами міді / В.П. Кашицький, П.П. Савчук, О.Л. Будкіна, Р. Г. Редько // Науковий вісник ХДМІ: Науковий журнал. Херсон: Видавництво ХДМІ, (4). С Трибологія: [підруч.] / [Кіндрачук М.В., Лабунець В.Ф., Пашечко М.І., Корбут Є.В.]. К.: Вид-во Нац. авіац. ун-ту НАУ-друк, с. 4. Гаркунов Д.Н. Избирательный перенос в тяжелонагруженных узлах трения / Д.Н. Гаркунов; под ред. Д. Н. Гаркунова. М.: Машиностроение, с. 140

141 УДК :548.5 СПОСІБ ЛЕГУВАННЯ ЦИРКОНІЄМ МОНОКРИСТАЛІВ PbI 2 студ. Свиридюк Г.Ю., доц. Фурс Т.В., доц. Шемет В.Я. Луцький національний технічний університет, вул. Львівська, 75, Луцьк, Україна, e-meil: Легування це спосіб зміни і керування властивостями матеріалу. Часто введення легуючих елементів у кристалічну решітку проводиться з метою досягнення однорідності в розподілі неконтрольованих (забруднюючих) домішок і оптимізації властивостей матеріалу. Так, за допомогою легування можна покращити структурну однорідність та електрофізичні параметри напівпровідників, зокрема і дийодиду свинцю (PbI 2 ), який в сучасних умовах є досить перспективним детекторним матеріалом. Відомо, що кристали PbI 2, леговані Fe, Ni, Mn і іншими елементами одержують із парової фази [1, 2]. Вирощуванням із парової фази можна отримати монокристали PbI 2, леговані домішками перехідних металів (Hf, Nb) [3], що дозволяє забезпечити відповідну зміну їх параметрів і характеристик. Вибір нами цирконію як легуючого елемента, що належить до групи перехідних металів, обумовлений тим, що такі домішки здатні утворювати сполуки нижчих валентностей. Легування PbI 2 домішками перехідних металів частково забезпечує "підбудову" їх концентрації до концентрації вихідних (забруднюючих) домішок. Так, введення домішки Zr може сприяти повному видаленню з розплаву дийодиду свинцю кисню і азоту, завдяки чому він стане більш однорідним. Знайдено також, що із збільшенням концентрації Zr колір одержаних монокристалів поступово змінюється від жовто-гарячого до темно-червоного. Процес легування здійснювали згідно методики, викладеної у роботах [3, 4]. Він полягав у наступному. Спочатку було синтезовано йодид цирконію ZrI 4 з окремих компонентів (цирконію і йоду) високого ступеня чистоти (вміст домішок близько 10-5 ат.%) за температури 723 К. Синтезований ZrI 4 разом із шихтою PbI 2 завантажували в попередньо очищену і вакуумовану до залишкового тиску 10-2 Па кварцову ампулу діаметром мм і довжиною см. Концентрація ZrI 4 у шихті становила 0,1 мас.% у перерахунку на Zr, при якій відбувається гомогенне входження цирконію в кристалічну решітку PbI 2. Після цього вирощували монокристали як з парової, так і розплавної фаз. Процес легування монокристалів PbI 2 цирконієм можна подати такою схемою, де відображаються послідовності технологічних етапів (рис. 1). При вирощуванні з парової фази один кінець ампули з наважкою (зона джерела) витримували за температури ºС, а другий в межах

142 ºС, де і відбувалася кристалізація та ріст монокристалів. Тривалість процесу вирощування становила 2-4 години. Контроль температури здійснювали з допомогою хромель-алюмелевої термопари. Регулювання і стабілізація температури забезпечувалися з допомогою високоточного регулятора температури ВРТ-3М з точністю ± 0,5 ºС. Після закінчення процесу вирощування ампулу виймали із печі і здійснювали швидку конденсацію залишкових парів компонентів і газоподібного PbI 2 в гарячій частині ампули. Рис.1. Технологічна схема процесу легування цирконієм монокристалів PbI 2 Вирощування з розплаву легованих цирконієм монокристалів PbI 2 проводили згідно методу Бріджмена-Стокбаргера у вертикальній двосекційній ростовій установці (печі) [5]. Кристалізація PbI 2 здійснювалася на межі зон печі при повільному опусканні ампули з розплавом в полі температурного градієнту (10 30 С/см) із області вищих температур ( С) в область нижчих температур ( С) зі швидкістю 1-5 мм/год. Згідно представленої вище методики можна одержувати монокристали PbI 2 :Zr з парової і розплавної фаз задовільної оптичної якості і з відтворюваними параметрами. 1. Рыбак О.В. Получение и свойства кристаллов PbІ 2, легированных железом или никелем // О.В. Рыбак, Ю.О. Лунь, И.М. Бордун, М.Ф. Омелян // Неорган. материалы Т. 41, 10. С Рибак О.В. Вирощування з парової фази та властивості кристалів PbІ 2, легованих марганцем / О.В. Рибак // Вісник нац. ун-ту "Львів. політехніка". Електроніка. Л.: Вид-во нац. ун-ту "Львів. політехніка", С Гасьмаєв В.К. Одержання монокристалів дийодиду свинцю, легованих перехідними металами / В.К. Гасьмаєв, О.З. Калуш // Тези доповідей 1-ої Української наукової конференції з фізики напівпровідників УНКФ 1. Одеса: Астропринт, С Федосов А.В. Легування йодиду свинцю рідкісноземельними елементами в процесі прямого синтезу / А.В. Федосов, О.З. Калуш, Т.В. Фурс. // Наукові нотатки. Міжвузівський збірник. Луцьк: ЛНТУ, Вип. 25, Ч. ІІ. С Федосов А.В. Вирощування кристалів дийодиду свинцю із розплаву / А.В. Федосов О.З. Калуш, Т.В. Філюк // Наукові нотатки. Міжвузівський збірник. Луцьк: ЛДТУ, Вип. 11, Ч. 2. С

143 УДК ЕЛЕКТРОХІМІЧНЕ ГІДРУВАННЯ СПЛАВІВ TbCo 4,8 М 0,1 Li 0,1 (М = Ge, Sn) маг. Стецьків І.А., наук. співроб. Тарасюк І.І., асп. Кордан В.М., проф. Павлюк В.В. Львівський національний університет імені Івана Франка, кафедра неорганічної хімії, 79005, м. Львів, вул. Кирила і Мефодія, 6 Пошук альтернативних відновлюваних і екологічно чистих джерел енергії є одним з безсумнівних пріоритетів сучасної науки. Одним з найкращих таких джерел є водень. Але для переходу до водневої енергетики потрібно вирішити проблеми отримання достатньо дешевого водню у великих кількостях, його зберігання, доставку і ефективне використання. Одним з найкращих способів зберігання водню є використання гідридів металів, сплавів, інтерметалічних сполук і композитів. Як воденьсорбційні використовують сплави на основі LaNi 5, Ti x Ni, багатокомпонентні фази Лавеса АВ 2. Найбільше практичне застосування знайшла інтерметалічна сполука LaNi 5, яка здатна абсорбувати значні кількості водню при кімнатній температурі. Вона належить до структурного типу CaCu 5. Гідроген може втілюватися у октаедричні і тетраедричні пустоти. В процесі циклювання ємність сплавів різко зменшується, причиною цього є окислення сплаву і частковий перерозподіл компонентів сплаву на його поверхні. Другим недоліком сплаву LaNi 5 є висока ступінь диспергування сплаву при циклюванні. З метою покращення характеристик сплаву його додатково легують іншими елементами, для зниження вартості використовують мішметал. Характеристики накопичувачів вдавалося значно підвищити, замінюючи атоми d-металу на інші елементи, наприклад, Mg, Al i Sb. Додавання малої кількості Li дозволяло збільшити сорбційну ємність, при цьому сплави практично не відрізнялися за поведінкою у 6М розчині KOH. Нашою метою стало дослідження розчинності деяких сприяючих гідруванню елементів у бінарному інтерметаліді TbCo 5. Для приготування сплавів використовували вихідні компоненти з таким вмістом основного елемента: тербій (Tb) 99,99 мас. %, кобальт (Co) 99,99 мас. %, германій (Ge) 99,99 мас. %, олово (Sn) 99,99 мас. %, літій (Li) 99,9 мас. %. Зразки, масою 1,00 г, готували шляхом сплавляння шихти, що складалась з наважок чистих компонентів, в електродуговій печі на мідному водоохолоджуваному поді з використанням вольфрамового електрода в атмосфері аргону (як гетер використовували титан). 143

144 Гомогенізуючий відпал проводили при температурі 600 ºС протягом 1 місяця. Сплави запаювали у кварцові ампули з попередньою евакуацією повітря. Відпал проводили у муфельній печі типу МП-60 з автоматичним регулюванням температури з точністю 1 С. Відпалені сплави гартували у холодній воді, не розбиваючи ампули. Контроль гомогенності і рівноважності зразків здійснювали рентгенографічно. Рентгенофазовий аналіз проводили за дифрактограмами зразків, які отримали на порошковому дифрактометрі ДРОН-2,0M (FeK -випромінювання). Дослідження ефективності електрохімічного гідрування проводили в моделях хімічних джерел струму Swagelok cell. Як анод використовували сплав масою близько 0,5-0,6 г, який у вигляді порошку змішувався з електролітом до однорідної маси, якою виповнювався простір анодної частини ХДЕ. Як катод використовували змочену електролітом суміш свіжоприготовленого нікель (ІІ) гідроксиду та графіту (90 та 10 мас. %, відповідно). Графіт додавали з метою покращення провідності та зменшення дендритоутворення. Як електроліт використовували 6М розчин КОН. У зібраному вигляді катод і анод були відокремлені сепаратором, змоченим в розчині електроліту. Тестування досліджуваних зразків проводили в гальваностатичному режимі. Процес заряду ХДЕ проводили при 0,6 ма протягом 4 год, розряд проводили в гальваностатичному режимі при 0,1-0,5 ма. Загальна кількість циклів заряд-розряду 30. Протягом перших 5-7 циклів заряд-розряду відбувався процес активації поверхні та об єму електродних матеріалів плато інтеркаляції водню спостерігали при вищому значенні потенціалу. Електрохімічне гідрування можна представити схемою: TbCo 4,8 M 0,1 Li 0,1 + yh 2 O + y e заряд розряд TbCo 4,8 M 0,1 Li 0,1 H y + yoh - Ni(OH) 2 + yoh - - y e заряд розряд NiOOH + yh 2 O Для сплавів, у яких легуючими домішками крім літію були германій i олово, зразки є практично однофазними. Аналіз дифрактограм вказав, що основна фаза має структуру CaCu 5. Переконавшись в утворенні твердих розчинів, ми розпочали гідрування даних сплавів, щоб дослідити їхні електрохімічні властивості. На рис. 1 наведені зарядні та розрядні криві для сплаву TbCo 4,8 Ge 0,1 Li 0,1. Біля розрядних кривих вказана сила струму процесу розряджання (в ма). Параметри комірки (табл.) незначно зменшуються. Для сплаву TbCo 4,8 Sn 0,1 Li 0,1 зарядні та розрядні криві наведені на рис. 2. Ми спостерігаємо значне покращення абсорбції водню і зростання розрядної ємності порівняно з TbCo 4,8 Ge 0,1 Li 0,1 і навіть з LaNi 5. На дифрактограмах сплавів після гідрування ми спостерігали розширені профілі піків, що вказує на деяку аморфізацію анодного матеріалу. Об єм комірки дещо збільшується, порівняно з вихідним зразком (табл.). Слід зазначити, що досліджувані сполуки є інертними в розчині електроліту: після 30 циклів заряд-розряду на дифрактограмах ми не виявили 144

145 рефлексів інших новоутворених фаз (гідроксиди, оксиди), також не сильно змінювалася розрядна ємність. Рис. 1. Вибрані зарядні та розрядні криві для ХДЕ Ni(OH) 2 / TbCo 4,8 Ge 0,1 Li 0,1 Таблиця. Параметри комірок фаз на основі TbCo 5 Склад Параметри комірки, Å, Å 3 TbCo 4,8 Ge 0,1 Li 0,1 a = 4,9321(8) c = 3,988(1) V = 84,02(3) TbCo 4,8 Sn 0,1 Li 0,1 a = 4,9287(6) c = 3,9884(8) V = 83,91(2) TbCo 4,8 Ge 0,1 Li 0,1 H x a = 4,928(5) c = 3,965(7) V = 83,4(2) TbCo 4,8 Sn 0,1 Li 0,1 H x a = 4,951(3) c = 3,984(4) V = 84,58(9) Рис. 2. Вибрані зарядні та розрядні криві для ХДЕ Ni(OH) 2 / TbCo 4,8 Sn 0,1 Li 0,1 Ми дослідили електрохімічну поведінку сплавів TbCo 4,8 М 0,1 Li 0,1 (M = Ge, Sn) у ролі анодних матеріалів для металогідридних батарей. Можемо відзначити значний позитивний вплив легування оловом на зарядрозрядні характеристики. Обидва досліджувані сплави легко абсорбують водень та не взаємодіють з електролітом, що робить їх перспективними воденьсорбційними матеріалами. 145

146 УДК ДОСЛІДЖЕННЯ ТЕМПЕРАТУРНОЇ ЗАЛЕЖНОСТІ ЕЛЕКТРОПРОВІДНОСТІ МОНОКРИСТАЛІВ AgGaGe 3 Se 8 маг. Столярчук О.К., проф. Федосов С. А., студ. Кльоц О., студ. Мирончук Д. Східноєвропейський національний університем імені Лесі Українки, Одним із класичних нелінійно-оптичних матеріалів для середньої ІЧобласті є тернарний селенід галію та срібла AgGaSe 2, який використовується зокрема для подвоєння частоти вихідного сигналу CO 2 -лазерів[1]. Проте, як виявилося, його кристали володіють рядом недоліків, до яких можна віднести, зокрема, невисоку стійкість до дії лазерного випромінювання і відсутність синхронізму при накачці випромінюванням із 1 мкм [2,3]. Для покращення характеристик було запропоновано вивчення систем на його основі, що привело до відкриття, у випадку дослідження системи AgGaSe 2 GeSe 2, тетрарного селеніда AgGaGe 3 Se 8. Кристал AgGaGeSe 8 є перспективним НЛО-матеріалом із вдвічі більшою променевою стійкістю від свого тернарного аналога [4], з цікавими п'єзоелектричним [5] i акустооптичними [6] параметрами. Важливим аспектом наукового пошуку є розширення можливого діапазону використання монокристалів, особливо тих їх властивостей, які є перспективними в електронній, оптоелектронній техніці і нелінійній оптиці. До таких належить фотопровідність, люмінесценція, поглинання світла та ін. Нам будо досліджено температурну залежність електропровідності кристалів представлених в табл. 1. Taблиця 1. Стехіометрична композиція кристалів Позначення Склад Легуюча домішка AgGaGe 3 Se 8 :Cu 95 mol %AgGaGe 3 Se 8 5mol%CuGaGe 3 Se 8 AgGaGe 3 Se 8 :In 95 mol%aggage 3 Se 8 5 mol%aginge 3 Se 8 AgGaGe 3 Se 8 :Sn 95 mol%aggage 3 Se 8 5 mol%aggasn 3 Se Концентарція легуючої домішки, at% Сu 0.39 In 0.39 Sn 1.17 Всі досліджувані зразки, незалежно від природи легуючих домішок є висококомпонентними напівпровідниками p типу провідності ( ~ 10-8 t

147 10-9 Om -1 cm -1 при Т=300 К) з малим значенням коефіцієнта термо.-е.р.с. (α μv/k). Це свідчить, що досліджувані сполуки є високо компенсованими матеріалами з структурними дефектами технологічного походження як донорної, так і акцепторної природи. Додатній знак α (згідно експериментальних даних) свідчить про переважання діркової електропровідності (p>n) в досліджуваних кристалах. Як відомо [7], в бінарних халькогенідах, які є аналогами досліджуваної нами фази [4], катіонні вакансії грають роль акцепторних центрів. Тому можна припустити, що центрами, які утворюють зону локалізованих дефектних станів є катіонні вакансії, які, очевидно, визначають p-тип провідності. Температурна залежність питомої темнової електропровідності досліджуваних зразків в області різних температурних інтервалів добре описується закономірністю, характерною для багатьох невпорядкованих напівпровідників [8,9] (рис.1): E A T 0 exp kt, де передекспоненційний множник 0 залежить від механізму електропровідності Om -1 cm -1 - збудження дірок з станів поблизу E F в забороненій зоні в нелокалізовані стани валентної зони (для p -типу); Om -1 cm -1 - збудження носіїв заряду з рівнів біля E F в локалізовані стани в хвості валентної зони; 0 << 10-2 Om -1 cm -1 - термічноактивована стрибкова провідність по зоні локалізованих дефектних станів поблизу E. F Рис. 1 Температурна залежність темновой провідності монокристалів : 1) AgGaGe 3 Se 8 :Cu; 2) AgGaGe 3 Se 8 :In; 3) AgGaGe 3 Se 8 :Sn. 147

148 Значення передекспоненційного множника 0 для досліджуваних кристалів становило ~1-10 Om -1 cm -1, що згідно теорії Мотта [10] свідчить про термозбудження дірок із дефектної зони (ДЗ) локалізованих станів, у якій перебуває рівень Фермі в локалізовані стани в хвості валентної зони. Зменшення енергії активації (E a1 >E a2 >E a3 ) на нашу думку обумовлено зменшенням ширини забороненої зони. Список літератури: [1] Peter G. Schunemann, Scott D. Setzler, Thomas M. Pollak, J. Cryst. Growth. 211 (2000) [2] Yu.M. Andreev, V.V. Badikov, V.G. Voevodin, L.G. Geiko, P.P. Geiko, M.V. Ivashchenko, A.I. Karapuzikov, I.V. Sherstov, Kvantovaya Elektronica, 31 (2001) [3] V.V. Badikov, A.K. Don, K.V. Mitin, A.M. Seriogin, V.V. Sinajskij, N.I. Shchebetova, Kvantovaya Elektronica, 33 (2003) [4] V. Petrov, F. Noack, V. Badikov, G. Shevyrdyaeva, V. Panyutin, V. Chizhikov, Appl. Opt. 43 (2004) [5] I.V. Kityk, N. AlZayed, P. Rakus, A.A. AlOtaibe, A.M. El-Naggar, O.V. Parasyuk, Physica B 423 (2013) [6] I. Martynyuk-Lototska, M. Kushnirevych, G.L. Myronchuk, O. Parasyuk, R. Vlokh, Ukr. J. Phys. Opt. 16 (2015) [7] O.V. Parasyuk, A.O. Fedorchuk, G.P. Gorgut, O.Y. Khyzhun, A. Wojciechowski, I.V. Kityk, Opt. Mater. 35 (2012) [8] V. Petrov, F. Noack, V. Badikov, G. Shevyrdyaeva, V. Panyutin, V. Chizhikov, Appl. Opt. 43 (2004) [9] I.V. Kityk, N. AlZayed, P. Rakus, A.A. AlOtaibe, A.M. El-Naggar, O.V. Parasyuk, Physica B 423 (2013) [10] M.V. Shevchuk, I.D. Olekseyuk, J. Alloys Compds, 433 (2007),

149 UDC , : OMEPRAZOLE CoO(OH)-ASSISTED ELECTROCHEMICAL DETECTION AND ITS MATHEMATICAL ANALYSIS Volodymyr V. Tkach 1,2 *, Yana G. Ivanushko 1, Sílvio C. de Oliveira 2, Genilson R. da Silva 2, Reza Ojani 3 and Petro I. Yagodynets 4 1 Chernivtsi National University, 58012, Kotsyubyns ky Str., 2, Chernivtsi, Ukraine 2 Universidade Federal de Mato Grosso do Sul, Av. Sen. Felinto. Müller, 1555, C/P. 549, CEP: , Campo Grande, MS, Brasil 3 University of Mazandaran, , 3 rd km. Air Force Road, Babolsar, Islamic Republic of Iran 4 Chernivtsi Trade and Economics Institute of Kyiv National Trade and Economics University, 58002, Central Sq., 10, Chernivtsi, Ukraine During the last decades, the frequency of verticular and chronic gastritis and gastritic ulcers occurrences has been grown slightly [1]. It may be caused by activization of exo- and endogenous factors. Gastritis and ulcers may be treated by the H2-blocking molecules, detaining the proton transfer. One of these molecules is omeprazole [2], also used in treatment of other acid-related disorders, like dyspepsia, pepticulcer disease (PUD), gastroesophageal refluxdisease (GORD/GERD), laryngopharyngeal reflux (LPR) and Zollinger Ellison syndrome. The protone-inhibition effect of omeprazole depends strongly on its concentration. Moreover, despite of being considered a relatively secure drug [3], it may present various collateral effects. Thus, the seek of a precise, exact, rapid and sensitive method for its quantification is a really actual problem, and the use of chemically modified electrodes, may be an interesting solution for it. One of the interesting compounds, capable to be used as modifiers, is cobalt (III) oxyhydroxide [4], a p-type semiconductor, seen by many researcher as a substitution for titanium dioxide, and the electroanalytical properties of which are intensively investigated. It has been used in the detection of substances, similar to omeprazole [4], so, the possible use of CoO(OH) as a modifier in its oxidation is an interesting process to be evaluated by theoretical and (or) experimental means. Using the data about omeprazole electrooxidation, mentioned in [11], and also the kinetic data of CoO(OH) mediating action, mentioned in [27 32], we may suggest a mechanism, by which omeprazole firstly suffers electrooxidative hydrolysis, yielding its phenolic derivative, that is oxidized by CoO(OH) to its correspondent quinonic form by: 149

150 (1) CoO+ OH - - e - CoO(OH) (2) So, the electrode reversibility is achieved in neutral and lightly alkaline media. The theoretical evaluation of the system with the CoO(OH)-assisted omeprazole oxidation let us conclude that: - Cobalt(III) oxyhydroxide has to be suitable electrode modifier for omeprazol electrochemical detection, due to its compatibility with the analyte; - The best sensing efficiency is achieved in the ph range between 7 and 10, and it is maximal when the ph is neutral. The ph peak current curve has to present asymmetry being less inclined to the alkaline side. The reaction may be considered diffusion-controlled. The working ph range is wide enough to provide the limited use of this system in vivo; - The oscillatory behavior in this system is possible, being caused by typical factors, present in systems involving CoO(OH). It is more probable, that in the case of omeprazole electrooxidation on polyalizarine (conducting polymer), but less probable, that in the case of CoO(OH)-assisted procarbazine electrooxidation; - In the case of the neutral or lowly alkaline media, the oscillatory behavior is less probable, than in the case of acidic or strongly alkaline solutions, being caused only by electrochemical DEL-capacitance factor; - The monotonic instability in this system is possible, defining the detection limit. It occurs when the influences, stabilizing the steady-state in the system, have equal impact to that of the surface and electrochemical instabilities and defines the margin between stable steady-states and unstable states; - The presence of complex-forming substances compromises the electroanalytical process, due to CoO(OH) dissolution; - In the case of the absence of interfering substances, the ideal scenario for the electroanalytical system is formed. The model for this case is simplified to the bidimensional type. REFERENCES 1. Dooley, C. P.; Cohen, H.; Fitzgibbons,P. L., M. Bauer, M.D. Appleman, G.I. Pérez-Pérez, M.J. Blazer, N. Eng. J. Med. 321(1989), B. Wallmark, Scand. J. Gastroenterol Suppl., 118(1986), 7 3. L. Sölvell, Scand. J. Gastroenter., 24(1989), A. Stadnik, E.M. Caldas, A. Galli, F.J. Anaissi, Orbital. Elec. J. Chem., 7(2015), K.R. Mahantesha, B.E. Kumara Swamy, K. Vasantakumar Pai, Anal. Bioanal. Electrochem., 6(2014),

151 УДК : : SOME PROBLEMS OF MODELLING OF PROCESSES OF NONLINEAR AND RELAXED OPTICS assoc. prof. Trokhimchuck P., post-graduate student Berezyuk H., post-graduate student Dmytruk I., studentyanko A., student Koretska A. Department of Theoretical and Mathematical Physics, Lesya Ukrayinka East European National University, Lutsk, Ukraine Problem of modeling of mixed processes of Relaxed Optics (RO) is one of interesting and almost unresolved problem [1 5]. This problem is connected with transitions radiation matter and matter radiation [1 5]. First part of this problem is researched in photochemistry and Physics of Status Solid, second in Linear and Nonlinear Optics and Quantum Electronics [1 5]. Both types of these phenomena is researched in RO. These processes may be represented as second and more order processes. Very interesting problem is the problem of creation new laser-induced phase transformations, including surface interferograms and nanostructures and volume microstructures. For the modeling these processes may be used methods of nonlinear dynamics and physical chemistry: universal polariton model, Makins model of Feygenbaum type [5], cascade step-by-step physical chemical model of saturation of excitation of corresponding chemical bonds [1 4]. Univesal polariton model allow determining field pattern of distribution of surface nanostructures and explaining the influence of light polarization on processes of receiving these structures [5]. Makins model of Feygenbaum type allows explaining the phenomenon of doubling of period laser-induced surface interferograms [5]. For explanation of this phenomenon may be used methods of Nonlinear Optics, synergetics and catastrophe theory too [3]. For the modeling processes of creation surface laser-generated nanostructures may be used methods of adiabatic invariants (modeling their stability and spectra of possible forms) [3, 6, 7]. Roughly speaking these phenomena may be analogous to quantum (number and fractional) Hall effect [8]. Cascade step-by-step physical chemical model of saturation of excitation of corresponding chemical bonds may be used for the explanation physical-chemical phase transformations in irradiated matter, including changing of stehiometry and redistribution of chemical elements in irradiated matter. It allows receiving planar and volume heteronanostructures and receiving new technological methods of modern optoelectronics for minituarizations elements of corresponding devices [1 4]. This model may be used for the explanation volume laser-induced 151

152 transformations and for the explanation of results of laser-induced receiving of new phases silicon, germanium and allotropic phases of carbon, including laser evaporation and sublimation [5]. For the receiving more detail information about conditions and nature of creation surface nanostructures we must use both models: universal polariton model and cascade step-by-step physical chemical model of saturation of excitation of corresponding chemical bonds. For the modeling processes of creation volume microstructures we must use synthesis of next models and theories: Lugovoy Prokhorov and Townes theories of self focusing [9], theory of Cherenkov radiation [10] and cascade step-by-step physical chemical model of saturation of excitation of corresponding chemical bonds. From fundamental point of view problem of coherence in RO may be carried and expanded on irradiated matter [11]. Concept of coherent structures was created for resolution of this problem. It may be represented as more full realization and expansion of Einstein concept about coherent volume [12]. In this case problem of coherence include radiated (optical part of coherence) and back side of medal (trace of action of radiation on matter in irradiated matter). It allows carrying elements of coherent theory on phase transformations in irradiated matter and using methods of physical-chemical kinetics and phase transformations on coherent theory. Therefore laser-induced phase transformations in irradiated matter may be represented as laser-induced transitions and transformations of coherent structures. Perspective direction of modeling mixed relaxed optical processes is based on adapting photoeffect model [1 4, 12]. This model allows explaining experimental data about redistribution chemical elements in irradiated materials. One-diffusive and two-diffusive approximations were used for the modeling of profiles of distribution of laser-induced donor centers in InSb and InAs [12]. Basic idea of two-diffusive approximation is various self-diffusion and photo-induced diffusion coefficients of basic components of our binary semiconductors. This method may be expanded and used for the modeling of processes redistribution of other chemical elements (impurities) and lattice damages, including point and complex defects. Very interesting is the using of method of system kinetic Volterra equations with Haken method (adiabatic excluded variables) for the research phase transformations in laser-irradiated matter [3, 4, 12]. Haken method may be used for the modeling processes with greatly various times of their formation. For example, chain: multiphotonic photoionization photochemical processes plasma processes thermal processes. Problem of creation full microscopic theory of laser-induced phase tronsformations in irradiated matter is unresolved too [1 4, 12]. Haken idea of using and adaptation for resolution of this problem classic Landau theory is not allow this problem completely. For resolution of this problem we must used methods of physical chemistry, physics of irreversible phenomena, quantum electronics and other [1 4, 12]. 152

153 Very interesting direction of Relaxed Optics and Nonlinear Optics is the observation of multiphotonic processes (reabsorption and reirradiation of falling radiation) [12, 13]. Roughly speaking relaxed optical phenomena are transited to nonlinear optical phenomena and vice versa. This problem has photochemical and nonlinear optical aspects. Processes of correlation between of equilibrium (reversible) and irreversible relaxation of firstorder light-excited states has fundamental place in modern physics. This problem may be observed with point of view of Frank-Condon principle in Solid State physics [12] and theory of homogeneous and heterogeneous cascade processes [12]. But these theories may be used for the electronic, ionic subsystems of solid and to chemical bonds (coordination numbers or dungling bonds [12]). Thus, in this report we represented basic problems of modeling of relaxed and nonlinear optical phenomena and processes and shown basic peculiarities and unresolved questions of these chapters of modern optics. References 1. Trokhimchuck P.P. Relaxed Optics: Necessity of Creation and Problems of Development.// International Journal of Advanced Research in Physical Science, Vol. 2, Is. 3, P Trokhimchuck P.P. Relaxed Optics: Reality and Perspectives (Review). // Advances in Applied Physics, vol. 3, No.4, P (In Russian) 3. Trokhimchuck P. P. Foundation of Relaxed Optics. Lutsk: Vezha, p.; Foundations of Relaxed Optics. Lutsk: Vezha, p. 4. Trokhimchuck P.P. Nonlinear and Relaxed Optical Processes. Problems of interactions. Lutsk: Vezha-Print, p. 5. Makin V.S. Ordering nanostructuring of semiconductors with help of femtosecond radiation// Photonics, No.2, P.2-6 (In Russian) 6. Northrop N.G., Teller E. Stability of the adiabatic motion of charge particles in the Earth s feild.// Physical Review, vol.117. No.1, P Bakay A.S., Stepanovskiy Yu.P. Adiabatic invariants. Kiev: Naukova Dumka, p. (In Russian) 8. Aleksenko A.G. Graphene. Moscow: BINOM, p. (In Russian) 9. Self-Focusing: Past and Present. Eds. R.W.Boyd, S.G. Lukishova, Y.-R. Shen, Springer Series: Topics in Applied Physics, Vol NY: Springer, p. 10. Trokhimchuck P. P. Self-focusing and Cherenkov radiation. // Electronics Info P (In Russian) 11. Trokhimchuck P.P., Dmytruk I.P. Problem of coherence in modern theoretical physics. // Bulletin of Lesya Ukrayinka East European National University. Physics. No. 2(251), P Trokhimchuck P.P. Relaxed Optics: Realities and Perspectives. Saarbrukken: Lambert Academic Publishing, p. 13. Trokhimchuck P.P. Problem of reirradiation in Relaxed Optics. //Scientific Journal. 8(9), P (In Russian) 153

154 УДК : ВИМОГИ БЕЗПЕКИ ПРИ ЕЛЕКТРОХІМІЧНІЙ ОБРОБЦІ МЕТАЛІВ доц. Федорчук-Мороз В.І. Луцький національний технічний університет, м. Луцьк, вул. Львівська, 75, Формування безпечного та здорового виробничого середовища важливий аспект збереження на ринку праці працівників, яким для продовження роботи потрібно залишатися міцними та здоровими. Високий рівень виробничого травматизму і професійної захворюваності значно впливає на згуртованість суспільства та продуктивність праці. Досвід показує, що чинні на сьогодні в окремих країнах високі вимоги до охорони праці прямий результат довгострокової політики, що спирається на соціальний діалог, колективні договори між роботодавцями та профспілками, а також на розвинене законодавство у сфері охорони й гігієни праці [1]. Впровадження таких енергоекономічних технологічних процесів у металообробці, як електролітичне шліфування, ультразвукова, електроіскрова й електрохімічна обробка металу; заміна механічної обробки на холодну штамповку та гарячу накатку тощо призведе до значного скорочення споживання паливно-енергетичних ресурсів, що нині вкрай актуально для України [2]. Протягом останніх років було сформовано нормативно-правову базу технічного регулювання в галузі промислової безпеки, яка складається з ряду технічних регламентів, зокрема Технічного регламенту безпеки машин та устаткування, затвердженого постановою Кабінету Міністрів України від До нормативно-правової бази технічного регулювання охороною праці у металургійному виробництві належать і нові Правила охорони праці під час електрохімічної обробки металів, які набули чинності на початку травня цього року. Відповідно не застосовуються на території України Правила з техніки безпеки і промислової санітарії при електрохімічній обробці металів та їх сплавів (НПАОП ). Ці правила поширюються на суб єктів господарювання незалежно від форм власності та організаційно-правових форм, які здійснюють діяльність з обробки металів та є обов язковими для роботодавців та працівників, які виконують роботи з електрохімічної обробки металів [3]. Згідно цього нормативно-правового документа забороняється залучення жінок та неповнолітніх до робіт відповідно до Переліку важких робіт та робіт із шкідливими і небезпечними умовами праці, на яких забороняється застосування праці жінок та неповнолітніх [4, 5]. Підіймання та переміщення важких речей жінками та неповнолітніми здійснюється з 154

155 дотриманням вимог Граничних норм підіймання і переміщення важких речей жінками, затверджених наказом Міністерства охорони здоров'я України від 10 грудня 1993 року 241, зареєстрованих у Міністерстві юстиції України 22 грудня 1993 року за 194 та Граничних норм підіймання і переміщення важких речей неповнолітніми, затверджених наказом Міністерства охорони здоров'я України від 22 березня 1996 року 59, зареєстрованих у Міністерстві юстиції України 16 квітня 1996 року за 183/1208. Під час електрохімічної обробки металів роботодавець повинен безоплатно забезпечити працівників, зайнятих на роботах зі шкідливими умовами праці, молоком або іншими рівноцінними харчовими продуктами; на роботах з особливо шкідливими умовами праці лікувальнопрофілактичним харчуванням відповідно до Кодексу законів про працю України. Крім того, роботодавець організовує проведення медичних оглядів працівників певних категорій під час прийняття на роботу (попередній медичний огляд) та протягом трудової діяльності (періодичні медичні огляди) відповідно до вимог Порядку проведення медичних оглядів працівників певних категорій, затвердженого наказом Міністерства охорони здоров я України від 21 травня 2007 року 246, зареєстрованого в Міністерстві юстиції України 23 липня 2007 року за 846/ Навчання і перевірка знань з питань охорони праці посадових осіб та працівників повинні проводитися відповідно до вимог Типового положення про порядок проведення навчання і перевірки знань з питань охорони праці, затвердженого наказом Державного комітету України з нагляду за охороною праці від 26 січня 2005 року 15, зареєстрованого в Міністерстві юстиції України 15 лютого 2005 року за 231/10511 (НПАОП ). Роботодавець повинен розробити та затвердити перелік робіт з підвищеною небезпекою відповідно до Переліку робіт з підвищеною небезпекою, затвердженого наказом Державного комітету України з нагляду за охороною праці від 26 січня 2005 року 15, зареєстрованого в Міністерстві юстиції України 15 лютого 2005 року за 232/10512 (НПАОП ). Розслідування та облік нещасних випадків, професійних захворювань та аварій на виробництві здійснюються відповідно до вимог Порядку проведення розслідування та ведення обліку нещасних випадків, професійних захворювань і аварій на виробництві, затвердженого постановою Кабінету Міністрів України від 30 листопада 2011 року Роботодавець повинен організовувати проведення атестації робочих місць за умовами праці відповідно до вимог Порядку проведення атестації робочих місць за умовами праці, затвердженого постановою Кабінету Міністрів України від 01 серпня 1992 року 442. Системи опалення, вентиляції та кондиціювання приміщень повинні відповідати вимогам чинного законодавства. Роботодавець повинен забезпечити працівників спеціальним одягом, спеціальним взуттям та іншими засобами індивідуального захисту (далі ЗІЗ) 155

156 відповідно до вимог Положення про порядок забезпечення працівників спеціальним одягом, спеціальним взуттям та іншими засобами індивідуального захисту, затвердженого наказом Державного комітету України з промислової безпеки, охорони праці та гірничого нагляду від 24 березня 2008 року 53, зареєстрованого в Міністерстві юстиції України 21 травня 2008 року за 446/15137 (НПАОП ). Засоби індивідуального захисту повинні відповідати вимогам Технічного регламенту засобів індивідуального захисту, затвердженого постановою Кабінету Міністрів України від 27 серпня 2008 року 761. Роботодавець повинен забезпечувати працівників під час роботи зі шкідливими речовинами відповідними захисними пастами, мазями, що мають маркування згідно з ГОСТ «ССБТ. Средства индивидуальной защиты дерматологические. Классификация и общие требования», та засобами нейтралізації (розчинами соди для нейтралізації кислот при ураженні шкіри; розчинами оцтової або борної кислоти для нейтралізації лугу при ураженні шкіри). Щодо вимог безпеки до організації робочих місць, то до обов язків роботодавця входить створення для кожного працівника безпечних і нешкідливих умов праці шляхом належного облаштування робочих місць відповідно до Загальних вимог стосовно забезпечення роботодавцями охорони праці працівників, затверджених наказом Міністерства надзвичайних ситуацій України від 25 січня 2012 року 67, зареєстрованих у Міністерстві юстиції України 14 лютого 2012 року за 226/20539 (НПАОП ). Робочі місця працівників при виконанні електрохімічної обробки металів повинні відповідати вимогам ергономіки [7, 8] та виробничої санітарії щодо дотримання норм мікроклімату, виробничого шуму, ультразвуку та інфразвуку [9, 10]. Рівень вібрації на робочих місцях не повинен перевищувати норм, встановлених Державними санітарними нормами виробничої загальної та локальної вібрації, затвердженими постановою Головного державного санітарного лікаря України від 01 грудня 1999 року 39 (ДСН ), та ДСТУ ГОСТ :2008 «ССБТ. Вибрационная безопасность. Общие требования». У робочій зоні виробничих приміщень вміст шкідливих речовин не повинен перевищувати граничнодопустимих концентрацій, встановлених ГОСТ «ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны». На робочих місцях параметри електромагнітних полів повинні відповідати вимогам Державних санітарних норм і правил при роботі з джерелами електромагнітних полів, затверджених наказом Міністерства охорони здоров`я України від 18 грудня 2002 року 476, зареєстрованих у Міністерстві юстиції України 13 березня 2003 року за 203/7524 (ДСанПіН ). 156

157 Однак у даних Правилах охорони праці під час електрохімічної обробки металів відсутнє посилання на Гігієнічну класифікацію праці за показниками шкідливості та небезпечності факторів виробничого середовища, важкості та напруженості трудового процесу. Хімічні речовини повинні зберігатися на складі у закритій тарі з бирками та етикетками відповідно до вимог ГОСТ «Реактивы и особо чистые вещества. Правила приемки, отбор проб, фасовка, упаковка, маркировка, транспортирование и хранение» з урахуванням класу небезпеки речовин та їх фізико-хімічних властивостей відповідно до вимог ГОСТ «ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности». Для визначення заходів щодо охорони праці під час поводження з хімічною продукцією її постачальник повинен надати Паспорт безпечності хімічної продукції згідно [11]. Список використаних джерел: 1. Охорона праці (техніка безпеки): Навч. посібник / За ред. І.П. Пістуна. Луцьк: В-цтво «Волинянин», с. 2. Регіональна програма підвищення енергоефективності Волинської області на роки (зі змінами) Луцьк, с. 3. НПАОП Правила охорони праці під час електрохімічної обробки металів. 4. Перелік важких робіт та робіт із шкідливими і небезпечними умовами праці, на яких забороняється застосування праці жінок, затверджений наказом Міністерства охорони здоров я України від 29 грудня 1993 року Перелік важких робіт і робіт із шкідливими і небезпечними умовами праці, на яких забороняється застосування праці неповнолітніх, затверджений наказом Міністерства охорони здоров я України від 31 березня 1994 року ГОСТ «ССБТ. Рабочее место при выполнении работ сидя. Общие эргономические требования». 7. ДСТУ ГОСТ :2009 «ССБТ. Оборудование производственное. Общие требования безопасности к рабочим местам». 8. ДСН Санітарні норми мікроклімату виробничих приміщень, затверджені постановою Головного державного санітарного лікаря України від 01 грудня 1999 року ДСН Санітарні норми виробничого шуму, ультразвуку та інфразвуку, затверджені постановою Головного державного санітарного лікаря України від 01 грудня 1999 року ДСТУ ГОСТ 30333:2009 «Паспорт безпечності хімічної продукції. Загальні вимоги». 11. Технічний регламент знаків безпеки і захисту здоров я працівників, затверджений постановою Кабінету Міністрів України від 25 листопада 2009 року

158 ТВЕРДОФАЗОВИЙ СИНТЕЗ ФЕНАЗИНОВИХ СТРУКТУР ПОЛІАНІЛІНУ маг. Ціко У.В., доц. Яцишин М.М. Львівський національний університет імені Івана Франка вул. Кирила і Мефодія, 6, Львів, Україна, е-mail: Досягнення в хімії наноструктурованих поліанілінів (ПАн), особливо одновимірної морфології, роблять цей полімер важливим матеріалом для створення нанопристроїв чи їхніх елементів для сучасної наноелектронної техніки [1]. Важливим елементом для зародження і розвитку наноструктур ПАн, особливо наностержнів, нанотрубок, нанониток тощо, є наявність феназинових одиниць в зародках макромолекул ПАн, які мають вирішальне значення для укладання і стабілізації стінки наноструктурної одиниці ПАн. На сьогодні за результатами досліджень встановлено, що, утворені феназинові кільця шляхом π π укладання елементів макромолекул ПАн, які утворюються на початкових стадіях полімеризаційного процесу з участю аніліну, зокрема в міцелярних розчинах, є рушійною сили для формування ПАн ланцюгів з розширеною конформацією макромолекулярних ланцюгів ПАн [2]. Однією з умов синтезу наноструктурованих поліанілінів є наявність темплейтів: жорстких чи м яких. Такими темплейтами виступають: плівка Al 2 O 3, міцелярні розчини поверхнево-активних речовин, тощо [1]. Нами запропоновано спосіб для синтезу феназинових структур ПАн за відсутності звичних темплейтів. Такий синтез ми проводимо за допомогою твердофазової полімеризації аніліну. Для синтезу використовували кристалічні: анілін сульфат (C 6 H 5 NH 2 ) 2 H 2 SO 4 ), амоній пероксодисульфат ((NH 4 ) 2 S 2 O 8 ) і каолін (Кн). Cинтез проводили в тефлоновій пресформі. Після синтезу зразки подрібнювали, промивали дистильованою водою, ацетоном і сушили в ексикаторі над концентрованою H 2 SO 4 впродовж 24 год, і досліджували за допомогою фізико-хімічних методів аналізу. Для порівняння подібним чином синтезували композит каолін/поліанілін (Кн/ПАн). Дифрактограми зразків реєстрували за допомогою дифрактометра ДРОН-3 (Сu К, = 1,54060 Å). Ультра-фіолетовий (УФ-В) аналіз зразків у розчинах N- метил-2-пірролідінону проводили за допомогою спектрофотометра ULAB S 108UV. Інфрачервоний спектральний аналіз із Фур є перетворенням (ІЧ-ФП) зразків проводили за допомогою спектрофотометра NICOLET IS 10. Морфологію і склад ПАн і композиту Кн/ПАн досліджували за допомогою скануючого електронного мікроскопа-мікроаналізатора РЕММА , обладнаного рентгенівським енерго дисперсійним аналізатором. Встановлено, що синтезований поліанілін є висококристалічним полімером, який містить феназинові цикли, як структурні одиниці в будові макромолекул. Поліанілін в композиті має інші властивості, які є подібними 158

159 до властивостей композитних матеріалів подібного складу, синтезованих суспензійною полімеризацією аніліну. Механізм формування феназинових структур в макромолекулярних ланцюгах ПАн зумовлений наявністю міжфазної межі анілін сульфат/апс, яка слугою реакційною зоною при відповідному співвідношенні анілін сульфат : АПС. [1] Ćirić-Marjanović G. Recent advances in polyaniline research: Polymerization mechanisms, structural aspects, properties and applications // Synth. Met Vol P [2] Cirić-Marjanovic G., Konyushenko E.N., Trchová M., Stejskal J. Chemical oxidative polymerization of anilinium sulphate versus aniline: Theory and experiment // Synth. Met Vol P [3] Яцишин М., Ціко У., Кулик Ю., Серкіз Р., Пандяк Н. Властивості механохімічно і хімічно синтезованих композитів каолін/поліанілін // Вісн. Львів. ун-ту. Сер. хім Вип. 57(2). С

160 УДК НИЗЬКОТЕМПЕРАТУРНА ПЛАСТИЧНІСТЬ ОДНОВІСНО ДЕФОРМОВАНИХ КРИСТАЛІВ КРЕМНІЮ ТА ГЕРМАНІЮ студ. Юшак Б.В., доц. Панасюк Л.І. Луцький національний технічний університет, вул. Львівська 75, м. Луцьк, В роботі [1] при Т=78 К при деформуванні поверхні кристалів германію методом м якого уколу, було досліджено явище розбігання дислокацій після високотемпературного відпалу деформованих кристалів. Отримані результати можна було трактувати як наявність низькотемпературної пластичності (НТП) монокристалів з ковалентним типом міжатомного зв язку. Однак, слід відмітити, що при застосування даного методу деформування, деформацію не можна вважати чисто одновісною. Крім того, при малих одновісних тисках (ОТ) та низьких температурах зародження та рух дислокацій характерні виключно для приповерхневих шарів монокристалів Ge та Si [2]. В умовах високих ОТ на основі аналізу результатів вивчення тензорезистивних (ТР) ефектів монокристалів германію та кремнію отримані результати, які свідчать про відхилення ТР ефектів від характерної їх залежності для області пружної деформації. Для проведення експериментальних досліджень була проведена модернізація установки для досліджень ТР ефектів [3], що дало можливість автоматизувати проведення експерименту та проводити вимірювання при екстремально-високих одновісних тисках Õ. При цьому отримані результати, що підтверджують наявність низькотемпературної пластичності при температурах починаючи із Т=78К у кристалах Ge та Si, для яких характерний ковалентний тип міжатомного зв язку. Для кожного із зразків германію та кремнію характерні особливості прояву низькотемпературної пластичності із прикладанням сильного одновісного тиску, які залежать від попередньої передісторії зразка. Перш за все, має місце деякий розкид Х для Ge та Si, при якому починаються прояви НТП. Крім того, такі але дещо менші розкиди характерні також для одних і тих же кристалів германію та кремнію. Однак спостерігаються і загальні прояви НТП, які визначаються її механізмами. По-перше, як підтверджують досліди, НТП відбувається при тисках набагато менших ніж теоретична міцність кристалів як Ge, так і Si. По-друге всі прояви пластичності із зменшенням температури спостерігаються при більш високих тисках. По-третє, було показано, має місце мікропластичність досліджуваних кристалів при порівняно малих одновісних тисках [2]. І потім, із збільшенням Х до значень (1,5 2) ГПа 160

161 відбувається розповсюдження дислокацій на весь об єм кристалів Si як при Т=300 К так і при Т=78К у кристалах Ge. Саме цей факт підтверджує наші висновки. Тобто при порівняно малих тисках кожен зразок, при належних умовах експерименту, проходить стадію пластичності з відповідною перебудовую градки у поверхні кристала. В області ж сильних одновісних тисків ми визначили наявність доказів механізму НТП, пов язаного безпосередньо із інтерфейсною моделью явища у кристалах з ковалентним типом міжатомного зв язку. Усі металографічні досліди також підтвердили, що при НТП сильна одновісна деформація приводить до генерації саме в області міжфазних границь кристалів скупчення дислокацій. Найбільш наочно проявляються наслідки НТП у кристалах германію з включеннями домішки Sb. Навколо таких домішок відбувається скупчення дислокацій, які надалі формують «дислокаційні тріщини», що приводять до руйнування кристалу. Таким чином, при одновісних тисках набагато менших за теоретичну міцність кристалів і спостерігається зміна міцності напівпровідникових монокристалів за рахунок пластичної деформації [4]. Література 1. Трефилов Б.И., Милман Ю.Б. ДАН СССР Т.153, 4. С V.A.Nadtochu, N.K.Nachvold, N.N.Golodenko. І Українська наукова конференція з фізики напівпровідників УНКФН-1, вересня 2002 р., м. Одеса, Україна : зб. тез. Одеса, С В. В. Коломоец, В. Н. Ермаков, Б. А. Сусь, В. Е. Родионов, Патент Росія Nadai A., Teory of Flow and Fracture of Solids. Mc Graw HILL BOOK COMPANY, Inc. New York Toronto London p. 161

162 Секція 3. Проблемні питання мікро- та нано-електроніки, наноструктурні матеріали УДК : ТЕОРЕТИЧНЕ ПЕРЕДБАЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ НАПІВМЕТАЛІЧНОЇ ПРИРОДИ НА ОСНОВІ ДВОВИМІРНОГО ПОЛІГУАНІДИНУ викл. Бондарчук С. В. Черкаський національний університет імені Богдана Хмельницького, бульв. Шевченко, 81, Гуанідин є речовиною широкого спектру застосування: від біохімії та медицини до військового призначення. У останньому випадку енергоємні високонітрогеновмісні солі біс(1h-тетразолат)-аніону з катіоном гуанідинію є перспективними «зеленими» вибуховими агентами, що проявляють покращені детонаційні властивості у порівнянні з еталонними речовинами, такими як RDX та HMX [1]. З іншого боку, гуанідин застосовують з метою покращення електричних характеристик гібридних сонячних батарей на основі перовскіту [2]. Зважаючи на це, цікавим видається моделювання двовимірної (моношарової) структури полігуанідину, що здатна проявляти як високу енергоємність, так і особливі електронні властивості. Нами вперше теоретично показано та обґрунтовано можливість полімеризації гуанідину одночасно за двома напрямками, а саме у вигляді моношарів гексагональної симетрії (рис. 1 а). З цією метою нами були проведені розрахунки даної структури в рамках наближення псевдопотенціалу у базисі плоских хвиль методом CASTEP, імплементованим у програмний комплекс Materials Studio 7.0 [3]. Для розрахунків використовувався функціонал PBE з дисперсійною поправкою Ткаченко-Шеффлера (PBE-TS). Енергія усічення базису плоских хвиль становила 600 ев (44 Ry), а розбиття зони Бріллюена здійснювалось за схемою Монкхорста-Пака (щільність сітки /Å). Для запобігання нефізичних взаємодій у напрямку с суперкомірки був заданий вакуумний прошарок товщиною 15 Å (рис. 1 в). Рис. 1. (а) Оптимізована асиметрична комірка; (б) канонічна структура та (в) орієнтація суперкомірки на поверхні полігуанідину. 162

163 На рисунку 1 б показана одна з можливих канонічних структур та довжини нееквівалентних зв язків, а на рисунку 1 в зображена орієнтація суперкомірки та її просторова група. Для підтвердження коливальної стійкості фази були проведені розрахунки коливальних частот при різних значеннях хвильового вектора (рис. 2 а). Можна бачити, що моношари полігуанідину характеризуються відсутністю м яких мод у фононному спектрі. Хоча, у випадку двовимірних структур дисперсія позаплощинної акустичної вітки (ZA) часто супроводжується негативними значеннями. Залежність енергії від квазіімпульсу (зонна структура) досліджуваного полігуанідину зображена на рисунку 2 б, а густина електронних станів наведена на рис. 2 в. Можна бачити, що структура має нульову ширину забороненої зони, яка характеризує її як напівметал. Варто відзначити, що дотикання максимумів валентної зони та мінімумів зони провідності має місце в точці k 0 (рис. 2 б). Подібна картина є характерною для графенових листів [4]. Така близькість електронної структури робить двовимірний полігуанідин перспективним аналогом графену у електроніці та фотоніці [5]. Також цікаві результати очікуються при дослідженні механічних властивостей полігуанідинових листів та їх спектрів поглинання. Окрім того, викликає інтерес моделювання тубулярних та багатошарових структур на основі полігуанідинових листів. Рис. 2. Залежність частоти (а) та енергії (б) від квазіімпульсу та (в) спектр електронних станів моношарового полігуанідину. Література [1] T. M. Klapötke et al. ChemPlusChem. 2014, 79, 1-11; [2] N. De Marco et al. Nano Lett. 2016, 16, ; [3] Materials Studio 7.0, Accelrys, Inc.: San Diego, CA, [4] A. H. Castro Neto et al. Rev. Mod. Phys , [5] P. Avouris, F. Xia. MRS Bull. 2012, 37,

164 УДК : ТЕОРЕТИЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ЛЕЗЕРНОГО НАГРІВУ КРЕМНІЄВИХ ПЕРІОДИЧНИХ НАНОСТРУКТУР м.н.с. Гаврилюк О.О., зав. відділу Семчук О.Ю. Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка Національної академії наук України вул. Генерала Наумова, 17, Київ, 03164, Україна, Велике зацікавлення як фундаментальне так і практичне зосереджене на формуванні поверхневих періодичних структур в напівпровідниках. Ідея про те, що наноструктурування однорідних і ізотропних середовищ може привести до нових оптичних властивостей, була запропонована ще багато років тому [1]. Це пов язано з нетиповістю їх властивостей в порівнянні з об ємним матеріалом. Однак тільки в наш час з'явились технології для створення наноструктурованих матеріалів. Крім того суттєво змінюються електричні і оптичні властивості після термічного і лазерного відпалу таких структур. При термічному відпалі пористого кремнію з його поверхні проходить десорбція продуктів електрохімічної обробки і змінюються його люмінесцентні властивості. Пори, які мають в початковий момент правильну прямокутну форму, під дією нагріву змінюють профіль, їх стінки стають шороховатими і поступово на них починають утворюватись виступи. З часом ці виступи збільшуються в розмірах, які після довгого відпалу можуть перерости в суцільну перемичку, яка повністю розділятиме пору на дві ізольовані області. Розміри утворених перемичок, їх товщина і положення істотно залежать від розподілу температури в пористому шарі [2]. В даній роботі нами було проведено чисельні розрахунки розподілу температури в періодичних структурах на поверхні кремнію при лазерному відпалі. Розміри періодичних структур (мікрониток) становлять: діаметр - 1 мкм, висота - 1 Рис. 1. Кремнієва періодична структура 164 мкм, товщина кремнієвої підкладки - 6 мкм (рис. 1). Тривалість лазерного імпульсу - 10нс, інтенсивність МВт/см 2. На основі параболічного рівняння теплопровідності досліджувалось розповсюдження температурних профілів в кремнієвих періодичних структурах:

165 2 2 2 T T T T 1 Q, (1) t x y z cp t де Q J rt, об ємне джерело теплоти, J rt, розподіл інтенсивності t лазерного випромінювання в середовищі. Для розрахунків розповсюдження температурного поля в періодичній структурі при нагріванні її лазерним імпульсом, перепишемо рівняння (1) наступним чином [3]: T c p [ k( T ) T ] I0 ( t)(1 R)exp( y), (2) t Розв'язуючи рівняння (2) методом кінцевих елементів, було отримано розподіл температури в структурі в різні проміжки часу. На рис.2. показано розподіл температури через 30 нс від початку відпалу. Лазерний промінь сам по собі сприяє неоднорідному нагріву структури, а періодичність на поверхні супроводжує збільшенню цієї неоднорідності. Теоретичні розрахунки показують, що спочатку прогрівається повітряний проміжок між мікронитками, де температури на початку відпалу може сягати тисячі кельвінів, а уже потім йде нагрів самої кремнієвої структури, що при даній інтенсивності, не перевищує 900 К. Такі температурні профілі необхідні для контролю температури при легуванні таких структур для покращення їх оптичних властивостей. Рис. 2. Температурний профіль в зразку через 30 нс від початку відпалу 1. Борн М. Основы оптики / М. Борн, Э. Вольф. М.: Наука, с. 2. Костишко Б.М. Моделирование процесса термического отжига пористого кремния при наличии линейного градиента температур / Б.М. Костишко, А.В. Золотов // Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроник (Дивноморское, Россия, сентября, 2006): Материалы конференции. С Study of thermophysical properties of crystalline silicon and silicon-rich silicon oxide layers / [О. O. Gavrylyuk, O. Y. Semchyk, O. L. Bratus et all.]. // Applied Surface Science С

166 UDC UTILIZATION OF DOUBLE HETEROSTRUCTURES BASED ON AlGaInP AS HIGH TEMPERATURE THERMAL SENSORS jr. researcher A. N. Demenskiy 1, sr. researcher V. A. Krasnov 1, sr. researcher S. V. Shutov 1, researcher S. Yu. Yerochin 1, assoc. professor O. N. Lebed 2 1 V. Lashkaryov Institute of Semiconductor Physics, National Academy of Sciences of Ukraine, laboratory N23, Kherson, Ukraine, 73008, 76/78 Zavodskaya St. 2 Kherson State Maritime Academy, Kherson, Ukraine, 73000, 20 Ushakova Ave Temperature sensors that are based on the properties of a forward-biased p-n junction are widespread in the modern electronic engineering and they are an integral part of many microelectronic devices, integrated circuits and microcontrollers [1]. Diode temperature sensors (DTS) based on silicon p-n junctions either discrete or integral are the most widely-distributed DTS due to good technological development of the semiconductor material. There are also commercially available DTS based on AlGaAs heterostructures [2]. However the applications of these thermal sensors are mainly limited within the temperature range from cryogenic temperatures up to about 500 K. In the first place this is due to the fact that thermal sensitive elements of the sensors based on Si and AlGaAs are characterized by increased leakage current which rises dramatically when the temperature increases [3]. A known way of solving this problem is to use wider bandgap materials as well as to involve a double heterostructure design to build thermal sensitive elements of the DTS. Thus we investigated commercially available samples of double heterostructures (DH) based on p-n AlGaInP to be able to use them as diode temperature sensors. We measured the dependencies U(T, I i ) at different fixed forward currents I i =const, i. e. so called temperature response characteristics (TRC) of the samples in the temperature range K. The operation current maintenance accuracy was not worse than 0.1 % and the temperature measurement absolute error was no more than 0.03 К. The dependencies obtained are shown in Fig.1. As one can see in the figure, the TRC of the samples possess good linearity and can be approximated by straight lines to a high accuracy. The slope of the lines defines the averaged value of differential temperature sensitivity of the diode temperature sensors. It should be noted that in the high temperature region the TRC curves become considerably non-linear and at some temperature T max the voltage drop across the p-n junction does not depend on the temperature any more. At this temperature the magnitude of the junction saturation current approaches to the operation current value and the voltage drop makes about nkt/q, where n is the ideality factor of the p-n junction, 166

167 k is the Boltzmann constant and q is the electronic charge. The temperature T max corresponding to this condition is the maximum (ultimate) temperature which can be measured by the diode temperature sensor from the voltage drop across the p-n junction [4]. In Fig.1 the curve corresponding to the diode voltage drop at the maximum temperature (T max ) for each operation current value is shown by the dashed line U, mv I=1e-7 I=1e-6 I=1e-5 I=1e U~nkT/q T, K Fig.1. The family of TRC of DH AlGaInP at four fixed forward currents. The p-n junction ideality factor value calculated from the dependencies obtained made n in the whole temperature range investigated which allowed to conclude on the current flowing mechanism dominated mainly by the recombination process of the charge carriers in the samples. From the TRC obtained we also determined differential thermal sensitivity of the samples at each operation current value. We should note that its value ( 3.1 mv/k at the "standard" value of I f =10-5 A) exceeds thermal sensitivity of silicon DTS and equals thermal sensitivity of AlGaAs ones which are supplied in the markets. Fig.2 shows the dependence of the thermal sensitivity on the forward current through the p-n junction in semi-logarithmic coordinates. As it can be seen in the figure, the dependence obtained has a linear behaviour which is in good agreement with the current flowing model described by Sah-Noyce-Shockley theory [5]. The linear behaviour of the dependence also testifies to the presence of one current flowing mechanism of the charge carriers which predominates in the samples studied. The slope of the dependence in Fig.2 allows to determine the value of n. The value makes n 1.82, which practically agrees with the value calculated from the TRC curves and, as it has been mentioned above, testifies to the predominance of the charge carriers transport mechanism via recombination through a deep center(s). 167

168 4,5 s, mv/k 4 3,5 3 2,5 I f, A 2 0,01 0, Fig.2. Dependence of the differential thermal sensitivity on the forward current of AlGaInP DTS. The investigations carried out show that the usage of double heterostructures based on p-n AlGaInP as diode temperature sensors allows to expand the operation temperature range of the DTS up to 720 K at differential thermal sensitivity of the sensors 2.64 mv/k. This exceeds similar characteristics of the currently known Si and AlGaAs DTS fabricated by microelectronic industry. In addition, the structures studied allow to create on their basis sensors operating at the current which is lower than in existing prototypes by 1 2 orders of magnitude. This allows to decrease the temperature measurement error caused by Joule heating of the thermal sensitive element of the sensor by the operating current flowing through it as well as to pass on to nanowatt operation mode. 1. Shwarts Yu. M. Physical fundamentals of semiconductor devices of extreme electronics / Dr. of Sci. thesis, Kyiv: V. Lashkaryov ISP NASU, Sensors/GaAlAs-Diodes/Models/pages/Overview.aspx 3. A. N. Demenskiy, S. Yu. Yerochin, V. A. Krasnov, S. V. Shutov. Estimation of leakage current level of wide bandgap diodes by thermometric characterization. Proc. of XV Internat. Conf. "Modern information and electronic technologies", Odessa, Ukraine, May 26 30, 2014, P N. R. Kulish, Yu. M. Shwarts, V. L. Borblik, Ye. F. Venger and V. N. Sokolov, Self-consistent method for optimization of parameters of diode temperature sensors. Semiconductor Physics, Quantum Electronics & Optoelectronics 2(2), 1999, pp S. M. Sze and K. K. Ng, Physics of Semiconductor Devices. 3rd ed. Hoboken, NJ: John Wiley & Sons; 2007, P

169 УДК ; ; 548.5; ; ТЕМПЕРАТУРНІ ЗАЛЕЖНОСТІ ВОЛЬТ-АМПЕРНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ГЕТЕРОСТРУКТУРИ INSE/ГРАФІТ Ковалюк З.Д., Ткачук І.Г., Поцілуйко Р.Л. Інститут проблем матеріалознавства ім.і.м. Францевича НАНУ, Чернівецьке відділення вул. І. Вільде, 5, Чернівці. В даний час проводиться інтенсивний пошук і дослідження різних перспективних матеріалів та структур на їх основі для застосування у високоефективних електронних приладах, сенсорах і сонячних елементах. Використання гетероструктур для виготовлення приладів напівпровідникової електроніки і фотовольтаїки розширює їх функціональні можливості та підвищує експлуатаційні характеристики. Селенід індію (InSe) належить до широкого класу шаруватих сполук А3В6. Характерною ознакою цих матеріалів є можливість отримання шляхом сколювання в атмосфері повітря підкладок з атомарно-дзеркальною поверхнею і малою кількістю обірваних зв язків без використання додаткової механічної чи хімічної обробки поверхні. Ця обставина а також підвищена радіаційна стійкість робить цікавим цей матеріал, для використання в якості підкладок при виготовленні різного роду фоточутливих діодних структур (бар єрів Шотки, структур метал діелектрик напівпровідник, напівпровідник діелектрик напівпровідник, гетеропереходів). logi(а) 1E-6 1E E-8 0,0 0,5 1,0 U(B) Рис.Прямі гілки ВАХ гетеропереходу у напівлогарифмічному масштабі: К, К, К, К. 169

170 Моноселенід індію був вирощений методом Бріджмента. Підкладки шаруватих кристалів розміром 5х3х1мм з дзеркальною поверхнею були отримані шляхом сколювання у атмосфері повітря без додаткової механічної обробки. Графіт наносився за допомогою олівця марки 4В, яка має кращі провідні властивості. Тиловий контакт наносився за допомогою індію, а контакт до графітової плівки наносився за допомогою електропровідної пасти. Вимірювання вольт-амперних та вольт-фарадних характеристик гетероструктури InSe-графіт проводилось за допомогою вимірювального комплекса SOLARTRON SI На рис. зображено прямі гілки вольтамперних характеристик гетеропереходу у напівлогарифмічних координатах при різних температурах. В області прямих зміщень V3kT/e спостерігаються прямолінійні ділянки, що свідчать про експоненційну залежність струму від напруги. Постійний нахил залежностей Δln(I) /ΔV при різних температурах можна розглядати як свідчення тунельної природи механізму струмопереносу. Прямолінійні ділянки ВАХ з однаковими нахилами починаються при малих зміщеннях. Тому єдиним фізично обґрунтованим механізмом струмопереносу, враховуючи вище сказане можна вважати багатоступінчатий тунельно рекомбінаційний процес. 170

171 УДК 530 ДО ПИТАННЯ ПРО МЕТОДИКУ ДОСЛІДЖЕННЯ ПОВЕДІНКИ НАНОРОЗМІРНИХ АЕРОІОНІВ ПРИ АТМОСФЕРНОМУ ТИСКУ студ. Колядюк П.В., доц. Ящинський Л.В., доц. Захарчук Д.А. Луцький національний технічний університет, вул. Львівська 75, м. Луцьк, В даний час величезна частина населення країни проживає у великих містах з непростими екологічними умовами. Причиною цього є як шкідливі викиди виробництва і двигунів внутрішнього згорання, так і використання різного роду пластмас у оформленні житлових та виробничих приміщень. Одним із критеріїв доброго екологічного стану середовища є наявність у повітрі певної концентрації позитивних та негативних йонів, що регламентується відповідними законами міністерства охорони здоров я. Крім того у науковій літературі останнім часом з явилося багато статей щодо лікування різних хвороб аероіонами хлориду натрію. Виходячи з вищесказаного нами було опрацьовано методику та розроблено установку для дослідження поведінки нанорозмірних аероіонів у електричному та магнітному полях при атмосферному тиску (рис. 1) K D IG + G: 0-5 кв - R μv G: 0 1 кв + Рис. 1. Установка для дослідження поведінки нанорозмірних аероіонів у електричному та магнітному полях 171

172 Досліджуваний об єм повітря обмежено камерою (К) у вигляді паралелепіпеда, матеріал стінок якого запобігає накопиченню статичної електрики та регулярно обробляється антиелектростатичними речовинами. За допомогою генератора аероіонів (IG) та діафрагми (D), що встановлені з протилежних боків камери, можна створювати певну концентрацію іонів, або їх потік з наперед заданою швидкістю. Електроди 1, 2 та 3 у вигляді сіток з розмірами комірки 3 5 мм займають весь простір по ширині, але ¼ висоти камери. Електродні сітки добре ізольовані від стінок і можуть рухатись як по висоті, так і по довжині камери. Генератор високої постійної напруги (G:0-5 кв) та електроди 1 і 3 забезпечують рух негативних аероіонів в постійному електричному полі всередині камери, які у свою чергу в електричному колі 1-(G:0-5 кв)-r-3-1 забезпечують постійний струм, густину якого можна розрахувати вимірявши спад напруги на опорі R (1-3 МОм) за допомогою високоомного мікровольтметра (μv). За густиною струму та табличними даними про рухливість аероіонів відповідної природи при атмосферному тиску визначається їх концентрація в області камери, що обмежена електродами 1 і 3. Сітковий електрод 2 має від ємний потенціал, що відсікає рух позитивних іонів у зворотному напрямі. Для дослідження поведінки аероіонів у зовнішньому електричному чи магнітному полях камеру (К) поміщають у пристрій, що забезпечує відповідне наперед задане вертикальне однорідне поле (пристрої для генерації зовнішніх полів не показані на рисунку 1). Описана вище методика дозволяє вивчати поведінку негативних аероіонів у різних областях об єму камери у різних зовнішніх полях. Щоб провести аналогічні дослідження для позитивних аероіонів необхідно лише змінити полярність на усіх трьох сіткових електродах. Для визначення загальної кількості носіїв заряду у розглядуваній області сітковий електрод 2 видаляється з камери. Література 1. Яворский Б.М., Детлаф А.А. Справочник по физике. М. «Наука», Куликов К.А., Сидоренков Н.С. Планета Земля. М. «Наука», Сивухин Д.В. Общий курс физики. Том ІІІ. М. «Наука», Белов К.П., Бочкарев Н.Г. Магнетизм на Земле и в космосе. М. «Наука», Л.Г. Асламазов Движение заряженных частиц в электрическом и магнитном полях. «Квант», 1984, Eichmeier J. Beitrag zum Problem der Struktur der atmospharischen Kleinionen.- Zeitschrift fur Geophysik, 1968, Vol.34, S Eichmeier J., Braun W. Beweglichkeitsspektrometrie atmospharischer Ionen.- Meteorologische Rundschau, 1972, Vol.25, 1, S

173 УДК МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕННЯ МІЦНОСТІ ТІЛ, ВИГОТОВЛЕНИХ З АУКСЕТИК-МАТЕРІАЛІВ докторант Мікуліч О.А., проф. Шваб юк В.І. Луцький національний технічний університет, В даний час значний інтерес у науковців викликають методи підвищення експлуатаційних характеристик традиційних матеріалів. Ці проблеми вирішують шляхом реалізації структур, що володіють істотно нелінійними чи аномальними деформаційними властивостями. До таких аномалій можна віднести матеріали з від ємним коефіцієнтом Пуассона ν, що здатні розширюватися чи стискатися в напрямку, перпендикулярному напрямку розтягу чи стиску відповідно. На сьогоднішній день існує низка підходів до класифікації ауксетикматеріалів, які детально описані у [1]. Одна з найефективніших класифікацій є класифікація за принципом організації структури матеріалу та її механіки [2, 3]. Відповідно до вказаного принципу головні ауксетик-структури можна розділити на наступні класи: реентерабельні дво- та тривимірні структури; стержньові структури; жорсткі та напівжорсткі структури обертання; ламінати кутового згину; тверді молекули; мікропористі полімери; рідкокристалічні полімери. Зазначені структури дозволяють зрозуміти можливість досягнення ауксетик-ефекту та способів отримання вказаних матеріалів. Окрім розробки методів та технологій виготовлення таких матеріалів постає проблема розвитку алгоритмів дослідження міцності таких тіл. Експериментальні дослідження тіл з ауксетик-матеріалів показують, що використання класичних теорій механіки деформівного твердого тіла при теоретичних розрахунках дає значні похибки. Крім того, істотні відмінності теоретичних та експериментальних даних спостерігаються особливо за дії динамічних, імпульсних та вібраційних навантажень. Тому метою даного дослідження є розробка алгоритму розрахунку напруженого стану тіл з ауксетик-матеріалів з дії динамічних навантажень. У класичній механіці суцільного середовища вплив всіх внутрішніх сил, прикладених до елементарної площинки, визначається їх рівнодійною, прикладеною до центру площинки, що описує симетричний напруженодеформівний стан, який розглядається у рамках класичної теорії пружності. 173

174 Проте за допомогою рівнянь симетричної теорії пружності з необхідною точністю не можна описати явища та ефекти, що спостерігаються у ауксетик-матеріалах за дії вібраційного та акустичного навантаження. Враховуючи принцип Пуансо, у загальному випадку дія довільної системи сил на тіло еквівалентна головному вектору та головному моменту. При цьому, у тілі окрім силових напружень виникають також і моментні напруження. Щоб врахувати їх вплив необхідно допустити існування внутрішньої мікроструктури у нескінченно малому об ємі матеріалу. Ці питання розглядаються у рамках теорії Коссера [4, 5], згідно з якою кожна матеріальна точка володіє властивостями твердого тіла (має шість ступенів вільності, що характеризують положення у просторі та орієнтацію). У рамках континууму Коссера з являються додаткові фізичні параметри, що характеризують лінійний розмір, момент інерції частин та властивості частин відносно обертання. Дослідження взаємодії частинок мікрополярного тіла здійснюється не тільки з врахуванням силових (звичайних), але і моментних напружень. Розглянемо тіло, кожна матеріальна точка якого є малим абсолютно твердим тілом. У спевдоконтинуумі Коссера вектори мікро- і макроповоротів співпадають [4]: 1 rot u, 2 де u вектор переміщення центру ваги, вектор повороту Зазначимо, що u і є неперервними функціями. Рівняння руху записується у вигляді [5]: 2 B u ( 2 ) grad divu rot rot u u Q (1) 4 2 t де u i компоненти вектора переміщень, Q вектор масових сил, густина,, сталі Ляме, В стала, що відповідає мікроструктурі матеріалу. Розрахунок силових та моментних напружень проводиться на основі формул [5]: ji ( ) ji ( ) ij kk ij ; (2) ( ) ( ), ji ji де,,, характеристики матеріалу у рамках континууму Коссера, ui ij kji k несиметричний тензор деформацій; i ij тензор x x j згину-кручення, ijk антисиметричний тензор Леві-Чівіта. Застосування методу граничних інтегральних рівнянь сумісно з апаратом теорії функції комплексної змінної та методом механічних ij kk ij j 174

175 квадратур [7] дає можливість звести задачу визначення невідомих компонент переміщень та поворотів до розв язання системи лінійних алгебраїчних рівнянь. Після визначення невідомих функцій розрахунок напружень у досліджуваних тілах здійснюється на основі формул (2). Використовуючи розвинений аналітико-числовий підхід проведено дослідження динамічного напруженого стану тіл з ауксетик-матеріалів. Достовірність запропонованої методики перевірялася шляхом порівняння, отриманих числових результатів з відомими у літературі даними [6]. 1. О.П. Кизимчук, В.Г. Здоренко. Геометричні моделі аукзетик матеріалів. // Вісник КНУТД. К.: Вид-во КНУТД, 2013, 3. С Y. Pravoto. Seeing auxetic materials from the mechanics point of view: A structural review on the negative Poisson s ratio // Computational Materials Science Vol.58. P Liu Y., Hu H. Review on auxetic structures and polymeric materials. // Scientific Research and Essays Vol. 5 (10) P Эринген А.К. Теория микрополярной упругости // Разрушение. М.: Мир, Т. 2. С Ерофеев В.И. Волновые процессы в твёрдых телах с микроструктурой. М.: Изд-во Моск. ун-та, с. 6. Савин Г. Н. Основы плоской задачи моментной теории упругости.//киев с. 7. Бенерджи П., Баттерфилд Р. Метод граничных элементов в прикладных науках. - М.: Мир, с. 175

176 УДК ДОМІШКОВА ТА ІНДУКОВАНА ФОТОПРОВІДНІСТЬ МОНОКРИСТАЛІВ СuInS 2 ZnIn 2 S 4 ас. Новосад О.В., проф. Божко В.В , м. Луцьк, Східноєвропейський національний університет імені Лесі Українки, пр. Волі 13, На рис.1. представлені криві спектрального розподілу ФП твердих розчинів Cu 1-x Zn x InS 2 з вмістом 4 мол. % ZnIn 2 S 4 (криві 1 та 1'). Незалежно від напрямку сканування, максимум ФП відповідав енергії квантів світла hν 1,52 ев і, ймовірно, обумовлювався власними оптичними переходами. Форма спектрів ФП монокристалів з 4 мол. % ZnIn 2 S 4 подібна до спектрального розподілу ФП монокристалів CuInS 2 [1]. У роботі [1] спектральний енергетичний максимум смуги ФП при Т 80 К монокристалів CuInS 2 становив ~1,55 ев, що близько до такого в сплаві Cu 1-x Zn x InS 2 з найменшим вмістом другої компоненти (4 мол. % ZnIn 2 S 4 ). Тому можна стверджувати, що для твердих розчинів з 4 мол. % ZnIn 2 S 4 вплив вакансійної катіонодефектності в структурі халькопіриту на спектральний розподіл ФП мінімальний. Помітне зростання ФП з довгохвильової сторони, починаючи з hν 1,1-1,2 ев (рис.1.), може обумовлюватися фотогенерацією з дефектних центрів або наявністю потенціального рельєфу країв забороненої зони. Плавний короткохвильовий край спектрів ФП може свідчити про малу швидкість поверхневої рекомбінації нерівноважних носіїв заряду. Положення максимумів ФП монокристалів Cu 1-x Zn x InS 2 з вмістом 8 мол. % ZnIn 2 S 4 залежить від напрямку сканування (рис.1, криві 2, 2'). При вимірюванні спектрів ФП від hν 0,5 ев до hν 2,5 ев (крива 2) положення максимуму ФП відповідає hν 1,40 ев. При зворотному скануванні (від великих енергій до менших) максимум спостерігався при hν 1,32 ев (крива 2'). Така відмінність у положенні максимумів ФП може свідчити про наявність індукованої фотопровідності [2, 3]. Отримані таким чином результати неможливо пояснити в рамках простої теорії, що позв'язує індуковану фотопровідність із заповненням донорних рівнів за рахунок спустошення акцепторних, без механізму рекомбінації. Відповідно, для інтерпретації результатів пропонується модель двохцентрової рекомбінації [3]. Згідно з якою в кристалі присутні глибокі r- центри повільної та s-центри швидкої рекомбінації з різним перерізом захоплення електронів, S sn /S rn >>10 3, де S sn, S rn - перерізи захоплення електронів s- і r-центрами [3], а також t-рівні прилипання, розташовані біля дна зони провідності. По відношенню до r-центрів рекомбінації, s-центри більш віддалені від валентної зони. Роль t-рівнів полягає у визначенні 176

177 заповнення s- і r-центрів електронами і, відповідно, перерозподілі спектрів ФП. Наявність r-центрів рекомбінації з низьким значенням S rn призводить до великого часу життя електронів і до зростання фоточутливості. Індуковану ФП обумовлюють s-центри швидкої рекомбінації при їх заповненні і гасіння ФП - при спустошенні. Згідно з даними роботи [4], найбільш інтенсивний максимум фотолюмінісценції кристалів CuInS 2 при Т=85 K відповідав hν=1,4 ев і обумовлювався донорноакцепторними переходами. Енергія іонізації донорів становила ΔЕ D 71 мев, акцепторів - ΔЕ А 109 мев. Величина ΔЕ А 109 мев добре узгоджується з іншими даними [5-7], де відповідальними за утворення таких акцепторних рівнів були вакансії міді (V Cu ). Тому можна стверджувати, що у сплавах Cu 1-x Zn x InS 2 з 8 мол. % ZnIn 2 S 4 відповідальні за максимум ФП з hν 1,4 ев (рис.1, крива 2) акцепторні центри, зумовлені V Cu, якими багаті досліджені нами тверді розчини. У сполуках CuInS 2 акцепторні рівні, створені V Cu, за різними даними [8, 9], розташовані на відстані ~ мев вище валентної зони. Оскільки V Cu створюють акцепторні центри, то буде Рис.1. Спектральний розподіл ФП монокристалів СuInS 2 ZnIn 2 S 4. виконуватися співвідношення S rn <<S rp, де S rp - переріз захоплення дірок, яке можна використати на користь припущення, що рівні, обумовлені V Cu, є r- центрами рекомбінації. Погоджуючи положення максимумів ФП (рис.1, криві 2 та 2') із запропонованою двохцентровою моделлю рекомбінації, s-центри будуть розташовані на ΔE 80 мев вище від r-центрів. Таке енергетичне положення в забороненій зоні CuInS 2 може відповідати дефектним центрам, обумовленим 177

178 вакансіями індію (V In ) або дефектами заміщення Cu In. Враховуючи, що досліджувані в роботі сполуки Cu 1-x Zn x InS 2 Cu-дефіцитні, то вплив дефектів заміщення Cu In на ФП буде дуже малий. Точкові дефекти V In у сполуках CuInS 2, згідно з [8], утворюють акцепторні рівні з енергією іонізації 150 мев. Якщо припустити, що для цих рівнів S sn S sp, то, згідно з [3], при попередньому освітленні r-центри виявляться вільними від електронів, а s- центри - повністю заповнені, що узгоджується зі зміщенням максимуму фотопровідності при вимірюванні спектра ФП від більших енергій до менших. При низьких температурах і за відсутності збудження мілкі пастки, розташовані біля дна зони провідності, можуть бути частково або повністю вільними від електронів за рахунок компенсації акцепторами. Під дією світла електрони з s-центрів рекомбінації локалізуються на t-рівнях, залишаючись на них у «замороженому» стані. Тому при попередньому освітленні не спостерігається фотопровідність, обумовлена переходами з s-центрів рекомбінації в зону провідності. Пастками для електронів в твердих розчинах Cu 1-x Zn x InS 2 при низьких температурах можуть бути мілкі донорні рівні, обумовлені вакансіями сірки (V S ). Згідно [4, 8] дефекти V S утворюють у забороненій зоні CuInS 2 два донорних рівні D 1 і D 2 з енергією іонізації ΔЕ D1 0,035 ев і ΔЕ D2 0,063-0,072 ев. Зростання висоти піку ФП при скануванні в напрямку від великих енергій до менших (крива 2') можна пояснити перерозподілом електронів на дефектних рівнях і наявністю r-центрів повільної рекомбінації. Рис.2. Спектри ФП твердих розчинів СuInS 2 -ZnIn 2 S 4 з вмістом 8 та 12 мол. % ZnIn 2 S 4 при різних температурах. Подібні результати отримані для зразків з вмістом 12 мол. % ZnIn 2 S 4 (рис.1, криві 3, 3'). При дослідженні спектрального розподілу ФП, під час 178

179 якого енергія фотонів збільшувалася, максимум ФП відповідав hν 1,47 ев (рис.1, крива 3). При скануванні в зворотному напрямку разом з індукованою фотопровідністю з hν 1,35 ев спостерігалася домішкова фотопровідність з hν 1,47 ев (рис.1, крива 3'). Наявність двох максимумів ФП може зумовлюватися збільшенням кількості акцепторів, обумовлених V Сu, внаслідок чого зростає ймовірність рекомбінації на цих центрах нерівноважних електронів. Іншими словами, на r-центрах після попереднього освітлення залишається деяка кількість електронів, переходи яких в зону провідності зумовлять довгохвильовий максимум ФП. Зміщення максимумів домішкової та індукованої ФП в короткохвильову область, порівняно з ФП сплавів з 8 мол. % ZnIn 2 S 4, може бути результатом збільшення ширини забороненої зони (Е g ) зі зростанням змісту другої компоненти в розчині. Результати дослідження спектрів фотопровідності при більш високих температурах (до 100 К) представлені на рис.2. [1] Ivanov V. A. Radiative and photoelectric properties of CuInS 2 single crystals / V. A. Ivanov, I. A. Viktorov, V. F. Gremenok. // Technical Physics Vol. 47, 9. P [2] Richard H. Bube. Photoelectronic Properties of Semiconductors / Richard H. Bube. Cambridge : Cambridge University Press, pp. [3] Сердюк В. В. Фотоэлектрические процессы в полупроводниках: Учеб. пособие для вузов / В. В. Сердюк, Г. Г. Чемересюк, М. Терек. Киев-Одесса : Высшая школа, с. [4] Garuthara R. Characterization of CuInS 2 thin films prepared by electrodeposition and sulfurization with photoluminescence spectroscopy / R. Garuthara, R. Wijesundara, W. Siripala // Solar Energy Mater & Solar Cells Vol. 29, 3. P [5] Verheijen A. W. The region of existence of CuInS 2 /A. W. Verheijen, L. J. Giling, J. Bloem // Mater. Res. Bull Vol. 14, 32. P [6] Ueng H. Y. Defect identification in undoped and phosphorus doped CuInS 2 based on deviations from ideal chemical formula // H. Y. Ueng and H. L. Hwang // J. Appl. Phys Vol. 62, 2. P [7] Lablou N. Donor acceptor pair transitions in CuInS 2 / N. Lablou, G. Massé // J. Appl. Phys Vol. 52, 2. P [8] Analysis of photoluminescence spectra on CuInS 2 crystals / M. Iwai, T. Onishi, K. Abe [et al.] // In: Int. Conf. Physics-2005, 7 9 June, 2005, Baku, Azerbaijan. Baku : Institute of Physics P [9] Composition determination of CuInS 2 by a chemical analysis method / H. L. Hwang, L. M. Liu, M. H. Yang [et al.] // Solar Energy Mater Vol. 7, 2. P

180 УДК ПЕРСПЕКТИВНІСТЬ ВИКОРИСТАННЯ МІСТКОВИХ ПОЛІСІЛСЕСКВІОКСАНІВ ДЛЯ ОТРИМАННЯ РІЗНИХ ТИПІВ МАТЕРІАЛІВ ЗОЛЬ-ГЕЛЬ МЕТОДОМ м.н.с. Столярчук Н.В. Інститут хімії поверхні ім..о.о.чуйка НАН України вул. Генерала Наумова 17, Київ 03164,Україна Золь-гель технологія відноситься до найбільш перспективних напрямів сучасної нанотехнології. Її використання дозволяє одержувати непористі та високопористі матеріали з нанопорами контрольованого розміру, мембрани, різноманітні продукти темплатного синтезу, тонкі нанорозмірні плівки та покриття, препарати медичного призначення, композиційні та гібридні органічно-неорганічні матеріали тощо [1]. Місткові полісілсесквіоксани містять в своєму складі органічний місток, який може мати різноманітну природу та зв язаний з двома (чи більше) триалкоксисилільними групами ковалентним зв язком Si-C. Використання таких сполук в якості структуруючих агентів, дозволяє одержати тривимірні сітчасті матеріали, в яких органічний місток залишається в складі каркасу ксерогелю. Фізико-хімічні властивості таких матеріалів будуть визначатися як природою містка, так і умовами проведення реакції гідролітичної поліконденсації. Використання полісілсесквіоксанів дозволяє в значній мірі реалізовувати ідею молекулярного конструювання матеріалів, суть якої - збереження контролю над характеристиками цих матеріалів. Введення функціоналізуючого агента, дає можливість одержувати матеріали з комплексотвірним моно- чи біфункціональним поверхневим шаром. Змінюючи умови перебігу золь-гель синтезу можна отримати різні типи матеріалів (рис.1): сферичні частки, тонкі плівки або ксерогелі з високим вмістом груп та розвиненою питомою поверхнею [2-3]. R (EtO) 3 Si Si(OEt) 3 + O Sі O O ксерогелі наночастинки мембрани Рис. 1. Схема одержання різних типів матеріалів золь-гель методом на основі місткових полісілсесквіоксанів. 180

181 З використанням методу Штобера, що дозволяє в середовищі амонійного лугу одержувати частинки кремнезему сферичної форми, нами було синтезовано наночастинки з амінопропільним поверхневим шаром. Матеріали характеризуються розміром частинок нм, широким діапазоном значення питомої поверхні (30-480м 2 /г) та високим вмістом функціональних груп (2,4-3,8ммоль/г). Розроблено методики синтезу полісілсесквіоксанових ксерогелів з моно- та біфункціональним поверхневим шаром, що містить аміно-, сірко- та фосфорвмісні функціональні групи. Одержані матеріали мають розвинену порувату структурою ( м 2 /г) та високий вміст функціональних груп (1,4-2,6 ммоль/г). Шляхом нанесення золю на плоскі чи керамічні мембрани було одержано полісілсесквіоксановий шар біля 5нм, що містить аміно- чи сірковмісні функціональні групи. Встановлено оптимальні умови одержання кремнійорганічних матеріалів, що дозволяє з більш сприятливих позицій здійснити синтез різних типів полісілсесквіоксанових матеріалів з заданою природою поверхні та фізико-хімічними властивостями. Автор висловлює подяку НАНУ-НАНБ (договір /1) за фінансову підтримку. 1. Sanchez C. and Ribot F. Design of Hybrid Organic-Inorganic Materials Synthesized via Sol-Gel Chemistry // New J. Chem V.18. P Томина В.В., Столярчук Н.В., Мельник И.В., Кочкодан В.М., Зуб Ю.Л., Chodosovskaja A., Kareiva A. Функционализация поверхности керамических мембран 3-аминопропильными группами с помощью золь-гель метода // Физикохимия поверхности и защита материалов, (1), с Tomina V.V., Stolyarchuk N.V., Melnyk I.V., Kochkodan V.M., Zub Yu.L. Sorptive ceramic membranes functionalized with HS-groups // Micropor. Mesopor. Materials V P Dabrowski A., Barczak M., Stolyarchuk (Shvaykovska) N.V., Melnyk I.V., Zub Yu.L. Bridged polysilsesquioxane xerogels functionalizated by amine and thiol groups: synthesis, structure, adsorption properties // Adsorption V.11. Р

182 UDC , : THE MATHEMATICAL EVALUATION FOR THE USE OF THE CONDUCTING POLYMERS, SATURATED WITH RADICAL SITES, IN CARBENDAZIM ELECTROCHEMICAL DETECTION Volodymyr V. Tkach 1,3 *, Yana G. Ivanushko 1, Olena I. Aksimentyeva 2, Sílvio C. de Oliveira 3, Genilson R. da Silva 3, Reza Ojani 4 and Petro I. Yagodynets 5 1 Chernivtsi National University, 58012, Kotsyubyns ky Str., 2, Chernivtsi, Ukraine 2 Lviv National University, 79005, Kyryl and Mefodiy Str., 6, L viv, Ukraine 3 Universidade Federal de Mato Grosso do Sul, Av. Sen. Felinto. Müller, 1555, C/P. 549, CEP: , Campo Grande, MS, Brasil 4 University of Mazandaran, , 3 rd km. Air Force Road, Babolsar, Islamic Republic of Iran 5 Chernivtsi Trade and Economics Institute of Kyiv National Trade and Economics University, 58002, Central Sq., 10, Chernivtsi, Ukraine The development of chemically modified electrodes (CME) is one of the most modern, flexible, cheap and sensitive electroanalytical techniques, capable to be used for different substances (either inorganic, or organic) [1]. This gives a wide prospect to its application in security analysis and investigation. On the other hand, carbendazim, being a carbamate of benzimidazole, is a fungicide of wide specter of use in different countries, mostly of agrarian-based economy. It may be used in Brazil with apples, cereals, cotton, beans, soya and citric fruits with the use limit of 300 g/ha [2]. Nevertheless, it is very toxic to humans and mammals [3], and its mechanism of toxicity includes the direct testicular action. The pesticide action strongly depends on its concentration, thus, the development of a precise, exact and sensitive method for its quantification is really important task, and the application of CME may bring it a good service. One of the important criteria of the choosing of modifier substance is its affinity to the analyte (according to the principle of key and lock). For example, for hydroquinonic compounds many modifiers from metal nanoparticles to conducting polymers and even banana tissue have been used [4]. Moreover, the proper quinone-hydroquinonic system may be used as an electrode modifier for compounds like sulfite and hydrazine [5]. In [6], both modifier and analyte contain quinone-hydroquinonic redox pair, and it favors the analysis. Nevertheless, the main problems that the development of new electroanalytical processes may encounter are: - indecision in both the most probable mechanism of the analyte oxidation and the electroanalytical action of the electrode modifier with the analyte, what in the case of carbendazim is of great importance; 182

183 - the possibility for the electrochemical instabilities, capable to accompany the similar systems involving the electrochemical oxidation and reduction of different organic compounds (including electropolymerization) [7]. The mentioned problems may only be solved by means of an analysis of a mathematical model, capable to describe adequately the electroanalytical system. By modeling it is also capable compare the behavior of this system with that for the similar ones without any experimental essay. So, the goal of this work is the mechanistic theoretic analysis of the possibility of carbendazim conductingpolymer assisted electrochemical detection by means of mathematical modeling. For carbendazim electrooxidation, there are different mechanisms, but the most related and most probable is the exposed below: (1) Two models were developed for the stages of radicals formation and their dimerization, accompanied by recombination with radical sites on the polymer backbone. The development and analysis of the models let us conclude that: - The steady-state is easy to maintain stable. The electroanalytical response has to be efficient. The linear dependence between the concentration and electrochemical parameter is maintained in vast parameter range; - The steady-state stability may only be compromised by surface and electrochemical instabilities. The general reaction my be diffusion-controlled or adsorption-controlled, depending on the pesticide concentration and the active surface of the polymer; - On the stage of radical recombination, the oscillatory behavior is more probable, that on the initial stage, but in both of them it is caused by the same factors. REFERENCES 1. R. Faramarzi, A.R. Taheri, M. Roushani, Anal. Bioanal. Electrochem., 7(2015), Dados da Agência Nacional de Vigilância Sanitária: 4cbe-9d1c-f502f27691e8, accessed at the 6th of August Z. Huan, J. Luo, Z. Xu, D. Xie, Bull. Env. Cont. Tox., 96(2016), J.B. Raoof, A, Kiani, R. Ojani, R. Valliolahi, Anal. Bioanal. Electrochem., 3(2011), S.Z. Mohammadi, H. Beitollahi, E.B. Asadi, Environm., Monit. Assess., 187(2015), K.R. Mahantesha, B.E. Kumara Swamy, K. Vasantakumar Pai, Anal. Bioanal. Electrochem., 6(2014), de Andrade V.M., Confecção de biossensores através da imobilização de biocomponentes por eletropolimerização de pirrol, Tés. M. Eng. UFRGS., Porto Alegre,

184 УДК СТАН ТА ПЕРСПЕКТИВИ РОЗВИТКУ НАНОТЕХНОЛОГІЙ В ОНКОЛОГІЇ студ. Рашевська А. М., проф. Ільченко В. В. Інститут високих технологій КНУ ім. Тараса Шевченка, Сучасний стан розвитку нанотехнологій та наноструктурних матеріалів обумовив не тільки промислову революцію, що надала можливість виконувати маніпуляції з речовинами на рівні нанометрів, а й створив умови для появи та розвитку речовин, що здатні впливати на стан та здоров я людини. Нанотехнології поєднують по своїй суті різноманітні науки і тому є міждисциплінарними. Так, в останнє десятиліття нанотехнології набули досить широкого застосування як в медицині, так і в фармакології. Використання нанотехнологій в цій галузі надає можливості створювати найсучасніші методи діагностики та лікування, що обумовлені спроможністю за допомогою наномолекул впливати на біофізичні та хімічні процеси, що протікають в організмі живої істоти. В своєму дослідженні ми звернули увагу на стан та перспективи розвитку нанотехнологій у діагностиці та лікуванні онкологічних хвороб. Нанотехнології в онкології можуть бути використані в таких напрямках: діагностика та моніторинг захворювання: для визначення якісних характеристик пухлини [1]; для визначення біохімічних процесів, що протікають у пухлині [2; 3]; для визначення метастазів пухлини [4]; для візуалізації пухлини [5; 6]; для лікування хвороби: доставляння ліків до пухлини з метою зменшення впливу токсичної речовини ліків на організм людини [7; 8]; для комплексного лікування пухлин поряд з хіміо- та радіотерапією за допомогою гіпертермії пухлини, шляхом впливу на неї [9]. Вперше концепція лікування пухлини гіпертермією з використанням нанотехнологій була започаткована в Німеччині вченими університетської клініки Шаріте (Charité) лікарями-онкологами Петером Вуста (Peter Wust) та Андреасом Йорданом (Andreas Jordan), які не тільки розробили технологію, а й провели операцію по руйнуванню пухлини, що вважалася неоперабельною. Суть методу полягає в тому, що наночастинки уводять в пухлину, а потім шляхом впливу магнітного поля або лазерного опромінювання її нагрівають, що призводить до руйнування клітин пухлини, при цьому здорові клітини не ушкоджуються. На сьогодні таке лікування знаходиться на етапі досліджень і є доступним у центрах терапії NANOTHERM у клініках Німеччини, що підпорядковані компанії MagForce AG ( 184

185 медичний центр Шаріте у Берліні та університетські центри Кьольна та Франкфурта. Серед методів локальної гіпертермії найбільш поширеними є магнітна, лазерна, ультразвукова та радіочастотна гіпертермія [7]: магнітна гіпертермія метод локального нагрівання тканини до температури С за допомогою магнітних частинок, що підлягають впливу зовнішнього магнітного поля. Суть методу полягає у фокусуванні введених в системний кровотік магнітних частинок в межах пухлини та наступним нагріванням її за допомогою змінного магнітного поля певної сили та частоти; лазерна гіпретермія нагрівання тканини до С за допомогою інфрачервоного випромінювання; ультрозвукова гіпертермія ґрунтується на використанні фокусованого ультразвука, що забезпечує підвищення температури у фокальній області. У серпні 2016 року ізраїльскі вчені Технологічного інституту «Техніон» вперше презентували нанозасіб для лікування раку шлунку. Суть методу полягає в тому, що за допомогою нанотехнологій, засіб проти пухлини доставляється до місця хвороби, що зменшує токсичний ефект на організм людини і надає можливість приймати такі засоби за межами стаціонару. В Україні в Інституті експериментальної патології, онкології і радіобіології ім. Р. Є. Кавецького НАН України також проводяться дослідження з використання нанотехнологій у процесі діагностування та лікування онкологічних хвороб. Пріорітетними напрямами досліджень є [10]: тестування наноматеріалів на нормальних та пухлинних клітинах в системах in vitro та in vivo, оцінка ризику їх негативного впливу на здоров я людини; наноматеріали в онкології: молекулярні механізми взаємодії та їх трансформація в біологічних системах; визначення впливу наночастинок і наноструктурних матеріалів на біологічні системи з метою створення панелі маркерів для оцінки їх ролі у підвищенні онкологічного ризику та розробки засобів безпеки при їх використанні; з ясування ролі металовмісних протеїнів у пухлинному рості і можливість їх використання в якості позапухлинних маркерів чутливості до протипухлинних препаратів; розробка композитів фотосенсибілізаторів на основі плазмоннорезонансних наночасток як засоби фотодинамічної протипухлинної терапії. Отже, можна стверджувати, що розвиток нанотехнологій та використання їх у процесі діагностики та лікування онкологічних хвороб є одним із принципово нових та унікальних методів, що повинні бути відображені не тільки в експерементальній, але й в клінічній онкології. Використання нанотехнологій в лікуванні хворих надасть можливість 185

186 зробити цей процес персоналізованим та уникнути негативних впливів на організм людини. Поєднання розробок та досліджень Інституту фізики та Інституту експериментальної патології, онкології і радіобіології створить умови для реалізації поставлених завдань. Література: 1. Jain K. K. Personalised medicine for cancer: from drug development into clinical practice / Jain, K. K. //Expert Opinion Pharmacotherapy, Р Fortina P. Nanobiotechnology: the promise and reality of new approaches to molecular recognition / Fortina P, Kricka L J, Surrey S, Grodzinski P. // Trends Biotechnol, (4). Р Семиглазов В. Ф. Нанотехнологии в диагностике и лечении злокачественных опухолей / [Семиглазов В. Ф., Палтуев Р. М., Семиглазов В. В.]. Фарматека, Режим доступу до статті : 4. Xiaohu Gao In vivo molecular and cellular imaging with quantum dots / Xiaohu Gao, Lily Yang, John A. Petros, Fray F. Marshall, Jonathan W. Simons and Shuming Nie // Current Opinion in Biotechnology, Р Никифоров В. Н. Медицинские применения магнитных наночастиц / В. Н. Никифоров // Известия академии инженерных наук им. А. М. Прохорова, С Wang G. Optical imaging of non-fluorescent nanoparticle probes in live cells / Wang G., Stender A. S., Sun W., Fang N. // Analist, P Улащик В. С. Перспективы и проблемы использования наночастиц и нанотехнологій в онкологи / В. С. Улащик // Актуальные проблемы медицины. Здравоохранение, С Соболев А. С. Модульные нанотранспортёры многоцелевая платформа для доставки противораковых лекарств / А. С. Сооболев // Вести РАН, Т С Jordan A. Efficacy and safety of intratumoral thermotherapy using magnetic iron-oxide nanoparticles combined with external beam radiotherapy on patients with recurrent glioblastoma mutiforme / A. Jordan, K. Maier-Hauff, F. Ulrich, D. Nestler // Journal of Neuro-Oncology, (2). Access mode: umoral_thermotherapy_using_magnetic_ironoxide_nanoparticles_combined_with_external_beam_radiotherapy_on_patients_wi th_recurrent_glioblastoma_mutiforme 10. Сайт Інституту експериментальної патології, онкології і радіобіології ім. Р. Є. Кавецького НАН України. Режим доступу до сайту : 186

187 УДК ЕЛЕКТРОДНІ МАТЕРІАЛИ ДЛЯ СУПЕРКОНДЕНСАТОРІВ НА ОСНОВІ ОРГАНІЧНОЇ СИРОВИНИ РОСЛИННОГО ПОХОДЖЕННЯ асп. Семенчук І. І. Інститут проблем матеріалознавства імені І. М. Францевича, НАН України, Чернівецьке відділення, м. Чернівці Е-mail: Суперконденсатори (СК), також відомі, як конденсатори на подвійному електричному шарі (ПЕШ) це прорив в пристроях для накоплення електричної енергії, які привертають велику увагу через їх велику ємність, продуктивність передачі електричної енергії, хімічної стабільності та тривалий термін служби (10 6 циклів) [1]. З урахуванням всіх цих переваг СК широко використовуються в індустрії інформаційних технологій, для електричних пристроїв, електромобілів та військової техніки, де пристрій накоплення електричної енергії високої потужності повинен бути обмежених розмірів. Одним з важливих компонентів СК є електрод. Для електродів СК найбільш використовуваними матеріалами є оксиди металів, полімери та пористі матеріали. Але за рахунок великої вартості електродних матеріалів через їх затратне отримання, СК не є комерційно доступними. Тому за останні роки вирішується проблема зменшення вартості СК і з цим справляються електродні нанопористі вуглецеві матеріали отримані з органічної сировини рослинного походження [2]. Нанопористі вуглецеві матеріали з органічної сировини рослинного походження володіють великою площею внутрішньої поверхні, великою електропровідністю, високою стабільністю параметрів, а головне, що сировина є легкодоступною та дешевою [3]. В роботі отримано активований нанопористий вуглець з органічної сировини рослинного походження (стебла кукурудзи) за допомогою різних активуючих реагентів. Процес отримання матеріалу складається з двох етапів: карбонізації та активації. Перед початком карбонізації промивали в дистильованій воді 5-6 раз та просушували в сушильній камері при 80 о С протягом 5 год. Після чого просушений матеріал піддавали процесу карбонізації. Процес карбонізації проводився при температурі 650 о С. Для цього вихідну сировину поміщали в реторту та підключали до відкачуваної системи та відкачували до залишкового тиску мм.рт.ст і поміщали в попередньо нагріту до робочої температури 650 о С трубчату піч і витримували протягом 187

188 60 хв не відключаючи від відкачуваної системи. Далі матеріал активовувався за допомогою активуючого реагенту, в нашому випадку КОН та ZnCl 2. Карбонізований вуглець просочували в 30% водному розчині КОН та поміщали в реторту, яка підключалась до відкачуваної системи. Потім вакуумовану реторту з матеріалом поміщали в нагріту до робочої температури 850 о С трубчату піч та витримували там 40 хв не відключаючи відкачуваної системи. Так само, проводився процес активації з активатором ZnCl 2. Після чого збирали експериментальні макети СК в комірках ґудзикового типу з наважкою маси одного електроду 20 мг та водним 30% розчином КОН електроліту та досліджувались енерго ємнісні характеристики. Циклювання зразків проводились на установці Series 2000 Battery System фірми Maccor в режимі постійного струму. Заряд-розрядні криві представлені на рис. 1,25 1, KOH activation 2 - ZnCl 2 activation 2 1 0,75 U, V 0,50 0,25 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 t, hours Рис: Циклювання зразків СК при постійному струмі 0,002 А 1) активований електродний матеріал з КОН активатором; 2) активований електродний матеріал з ZnCl 2 активатором. Проведені дослідження параметрів макетних зразків з отриманого нанопористого вуглецевого матеріалу з стебла кукурудзи при КОН та ZnCl 2 188

189 активаціями з 30% водним розчином електроліту КОН вказують, що даний матеріал може бути використаний в якості електродних матеріалів в суперконденсаторах. [1] B.E Conway, Electrochemical supercapacitors. Scientific fundamentals and technological applications (N. Y.: Kluwer Academic / Plenum Publ.: 1999). [2] В.А. Бухаров, З.Д. Ковалюк, В.В. Нетяга, С.П. Юрценюк, Электрохимическая энергетика 8 2, 111 (2008) (V.A. Zakharov, A.D. Koval', V.V. Netyaga, S.P. Yurtsenyuk, Elektrokhimicheskaya energetika 8 No 2,111 (2008)). [3] З.Д. Ковалюк, С.П. Юрценюк, І.І. Семенчук «Пористий вуглецевий матеріал з рослинної сировини як поляризаційна складова електродів суперконденсаторів» ЖУРНАЛ НАНО- ТА ЕЛЕКТРОННОЇ ФІЗИКИ Том 7 2, 02017(3cc) (2015), Суми. 189

190 УДК 535.3, КВАЗІХІМІЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ДЕФЕКТНОЇ ПІДСИСТЕМИ ТОНКИХ ПЛІВОК СТАНУМ ТЕЛУРИДУ ас. Туровська Л.В. 1, асп. Арсенюк І.О. 2, асп. Пилипонюк М.А. 2, маг. Сенів М.С. 2, проф. Прокопів В.В. 2 1 Івано-Франківський національний медичний університет, вул. Галицька, 2, м. Івано-Франківськ, Україна, 76018, 2 ДВНЗ «Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника», вул. Шевченка, 57, м. Івано-Франківськ, Україна, Плівки сполук IV-VI перспективні матеріали для детекторів і джерел інфрачервоного діапазону оптичного спектра випромінювання і термоелектричних приладів. Основним фактором, що визначає робочі характеристики приладових структур, є дефекти кристалічної будови базового матеріалу, які в свою чергу визначаються технологічними факторами процесу вирощування. Природа атомних дефектів у тонкоплівковому матеріалі недостатньо вивчена [1]. Наукова сторона питання потребує належної систематизації експериментальних результатів та їх теоретичного обґрунтування. Таким чином, проблеми, пов язані з дослідженням дефектоутворення в тонких плівках сполук IV-VI і розробкою фізичних основ керування їх видом та концентрацією за умов вирощування, є актуальними. Їх розв язання може відкрити нові можливості ефективного використання плівок сполук IV-VI в мікрооптоелектроніці. Станум телурид є особливим матеріалом серед сполук IV-VI в зв'язку з досить широкою областю гомогенності, що повністю лежить на боці халькогену. Тому SnTe характеризується тільки р-типом провідності і високою концентрацією дірок, яка зростає з ростом вмісту телуру [2]. На основі експериментів з вивчення залежності концентрації носіїв заряду від парціального тиску атомів телуру зроблено висновок, що дефектоутворення у катіонній підґратці є більш ймовірним, ніж у халькогенній [3]. Тому ми вважали, що домінуючими власними атомними дефектами в SnTe є одно- і двозарядні вакансії стануму. В даній роботі за допомогою квазіхімічних реакцій описано дефектоутворення у плівках станум телуриду. Тонкі плівки вирощували із парової фази методом гарячої стінки на монокристалічних підкладках із BaF 2, сколотих по площині (111) [5]. Процес дефектоутворення можна описати системою квазіхімічних реакцій, наведених у таблиці. Тут K K0 exp( H / kt) константи рівноваги, де К 0 і H величини, які не залежать від температури; P Te 2 190

191 парціальний тиск пари телуру; e електрони; h дірки; n i p концентрації електронів і дірок відповідно, «v» пара. Реакція (1) описує утворення нейтральних вакансій стануму при взаємодії з парою халькогену; (2)-(3) реакції іонізації утворених вакансій; (4) реакція збудження власної провідності. Реакція (5) описує сублімацію твердого станум телуриду із розкладом на компоненти. Рівняння (6) загальна умова електронейтральності кристала. Слід відмітити, що реакції (1)-(4) проходять на підкладці, і їх константи рівноваги є функціями температури підкладки Т П, а реакція (5) відбувається у випарнику, і її константа рівноваги є функцією температури випаровування Т В. Таблиця. Квазіхімічні реакції утворення власних точкових дефектів у плівках станум телуриду К 0, Н, Рівняння реакції Константа рівноваги з/п (см -3, Па) ев 1 Te V 0 1/2 Te KTe 2,V V Sn P Te 2, , V Sn Te 2 3 V V h 0 Sn Sn 0 2 Sn Sn V V 2h 0 Ka V Sn p/ V Sn 1, T 3/2 0, K a V Sn p / V Sn 1, T 3 0,14 4 "0" e h Ki n p 3, T 3 0,18 5 1/2 SnTe Sn Te KSnTe PTe 60 0,67 2 S S 1 V VSn V Sn n p Система рівнянь (1)-(6) (таблиця) дозволяє розрахувати концентрацію носіїв заряду і точкових дефектів, якщо відомі значення констант рівноваги реакцій. Одержано аналітичні вирази для визначення холлівської концентрації, концентрації дірок, електронів та вакансій стануму: n K i /p; (7) ph p K i /p; (8) 2 / [V ] K K K 2 p ; (9) Sn a Te 2,V SnTe 1 Sn a Te 2,V SnTe. (10) [V ] K K K p Метод квазіхімічних реакцій був успішно застосований для опису процесів дефектоутворення у кристалах SnTe [4]. Одержані в [4] значення констант K,K,K,K представлені в таблиці. Te 2,V a a i 191

192 Значення константи K SnTe уточнено шляхом апроксимації експериментальної залежності концентрації дірок р в плівках станум телуриду від температури осадження Т П виразом (8) (рис.1). З рисунка видно, що з підвищенням температури підкладки Т П при постійній температурі випаровування Т В концентрація дірок p зменшується, що узгоджується з експериментом [5]. Рис. 1. Залежність концентрації дірок р в плівках станум телуриду від температури осадження Т П, (температура випаровування Т В = 810 К). Крива розрахунок; точки експеримент [5]. На основі отриманих співвідношень (7)-(10) розраховано залежності концентрації носіїв струму і точкових дефектів у плівках станум телуриду від температури підкладки Т П, температури випаровування Т В і парціального тиску пари телуру P Te 2. Показано, що у плівках SnTe концентрація носіїв струму визначається однозарядними вакансіями стануму. [1] Фреїк Д.М. Кристалохімія і термодинаміка дефектів у сполуках А IV B VI / Д.М. Фреїк, В.В. Прокопів, М.О. Галущак та ін. Івано-Франківськ: Плай, с. [2] Brebrick R.F. Deviations from stoichiometry and electrical properties in SnTe / R.F. Brebrick // J. Phys. Chem. Solids V. 24, No. 1. Р [3] Шелимова Л.Е. Диаграмы состояния в полупроводниковом материаловедении. Системы на основе халькогенидов Si, Ge, Sn, Pb / Л.Е. Шелимова, В.Н. Томашик. М.: Наука, с. [4] Prokopiv V.V. Quasichemical modelling of defect subsystem of tin telluride crystals / V.V. Prokopiv, L.V. Turovska, L.I. Nykyruy, I.V. Horichok // Chalcogenide Letters Vol. 13, No. 7. P [5] Фреик Д.М. Физика и технология полупроводниковых пленок / Д.М. Фреик, М.А. Галущак, Л.И. Межиловская. Львов: Вища школа, с. 192

193 Секція 4. Фізико-технологічні процеси в інфокомунікаційних системах та мережах УДК : ОСОБЛИВОСТІ ВПРОВАДЖЕННЯ МЕРЕЖІ МОБІЛЬНИХ ТЕЛЕКОМУНІКАЦІЙ SAE/EPS доц. Баховський П.Ф. Луцький національний технічний університет, вул. Львівська, 75, Луцьк, Україна, ukr.net Сучасний розвиток систем та мереж мобільних телекомунікацій відзначається інтенсивною розробкою та впровадженням в експлуатацію систем четвертого покоління-lte-sae (Long Term Evolution-System Architecture Evolution; довготермінова еволюція-еволюція системної архітектури) [1]. Постійно зростаюча міграція користувачів між мережами різних операторів зв язку потребує підтримки існуючих сервісів у своїх візитних (домашніх) мережах [2]. У мережах покоління 3G ця задача вирішувалась в рамках концепції віртуального домашнього оточення-vhe (Virtual Home Environment) [3, 4], на основі якої в свою чергу побудована концепція віртуальних технічних функцій-vtf (Virtual Technical Functions) [5]. Координацією досліджень і розвитком технології LTE займається міжнародна організація 3GPP (Third Generation Partnership Project), яка на перших порах розробляла вдосконалені версії CDMA и UMTS. Специфікаціями 3GPP були визначені шляхи оптимізації взаємодії між такими мережами, як 3G, SAE/EPS (EPS-Evolved Packet System), GSM та CDMA, що надає можливості операторам мобільного зв язку переводити свої мережі на нові технології [4]. Початок робіт щодо створення специфікацій архітектури SAE/EPS був обумовлений процесами перетворення інфраструктури мереж мобільних телекомунікацій в неієрархічні мережі комутації пакетів, цілком засновані на протоколі IP. Вказані роботи виконуються робочою групою по системній архітектурі, що входить до складу консорціуму 3GPP. Основоположним принципами концепції для SAE/EPS, можна визначити наступні:-покращення базових показників продуктивності (часу встановлення з єднання, якості передачі голосу та ін.), забезпечення допустимих значень сумарної затримки передачі даних по мережі; - підтримка основних базових сервісів пакетної передачі, включаючи VoIP і послугу визначення присутності; - підтримка діючих і перспективних систем доступу з урахуванням потреб користувача і технічної політики оператора, забезпечення коректної тарифікації при зміні абонентом технології доступу; підтримка функцій контролю доступу до інформаційних ресурсів 193

194 (ідентифікації і авторизації),- підтримка узгоджених параметрів QoS у всій мережі, особливо при передачі трафіку між різними доменами і мережами; -забезпечення безперервності сервісу для мобільних абонентів;- забезпечення конфіденційності і захисту інформації під час її передачі в мережі.згідно рекомендаціям ITU-T, які розроблені в рамках проекту IMT-2000 (International Mobile Telecommunications-2000), мережа мобільних телекомунікацій проекту SAE/EPS складається з наступних підсистем [6]: -підсистема UIM (User Identity Module): забезпечує ідентифікацію користувача мережею, процедури безпечного доступу, як для абонента, так і для мережі, а також може виконувати різні функції при виконанні додаткових послуг. Функції UIM можуть розташовуватися на окремій від мобільного терміналу (МТ) карті або можуть бути фізично інтегровані в МТ;- підсистема МТ (Mobile Terminal): забезпечує можливість взаємодії UIM і RAN - мережі радіодоступу. Як і UIM, вона може виконувати різні функції при виконанні додаткових послуг;- підсистема RAN (Radio Access Network): забезпечує можливість взаємодії МТ і базової мережі (CN) через радіоділянку; може виконувати різні функції при виконанні додаткових послуг; підсистема CN (Core Network): забезпечує основні функції процесу обслуговування викликів і підтримки мобільності користувача; може виконувати різні функції при виконанні додаткових послуг. В основі підходу до реалізації послуг в проекті SAE/EPS, згідно рекомендаціям ITU-T, може бути покладена концепція інтелектуальної мережі [7].Основоположною вимогою до архітектури інтелектуальної мережі є відділення функцій надання послуг від функцій комутації. Кожна компонента мережі SAE/EPS бере участь в реалізації певної сукупності функціональних задач і при необхідності взаємодіє з іншими функціональними одиницями своєї або інших мереж.кожну з функціональних задач можна представити у вигляді набору дрібніших функцій. Під функцією слід розуміти сукупність дій компоненти мережі мобільних телекомунікацій в процесі реалізації послуги при одноразовому зверненні до неї. При цьому різні функції можуть бути розташовані в однойменних компонентах. Отримані функції можуть бути розташовані в різних компонентах як домашньої (підтримуючої), так і візитної мережі. Таким чином, виникає безліч варіантів (сценаріїв) організації структур функціональної побудови концепції VTF. У функціональному відношенні ядро мережі SAE включає чотири ключові компоненти: модуль управління мобільністю MME (Mobility Management Entity) забезпечує зберігання службової інформації про абонента і управління нею, генерацію часових ідентифікаційних даних, авторизацію термінальних пристроїв в наземних мережах мобільного зв язку і загальне управління мобільністю;-модуль управління абонентом UPE (User Plane Entity) відповідає за термінацію низхідного з єднання, шифрування даних, маршрутизацію і пересилку пакетів. «Якір» 3GPP грає роль своєрідного шлюзу між мережами 2G/3G і LTE. Функції «якоря» SAE аналогічні функціям попереднього компоненту, 194

195 але служать для підтримки безперервності сервісу при переміщенні абонента між мережами, відповідними і не відповідними специфікаціям 3GPP. Принципова відмінність мереж мобільних телекомунікацій покоління 4G від мереж мобільного зв язку попередніх поколінь можливість забезпечити велику швидкість передачі інформації на наступних радіоділянках [8]: 2,048 Мбіт/с для роботи в офісі; 384 кбіт/с для пішоходів; 144 кбіт/с для рухомих абонентів. Вищі швидкості передачі забезпечують користувачам цих мереж більший об єм послуг. Перш за все це торкається мобільного доступу до ресурсів мережі Інтернет із задовольняючою споживача швидкістю. Мережі мобільних телекомунікацій проекту SAE/EPS дозволяють передавати і отримувати великі обсяги даних, відеозображення, музичні файли та іншу мультимедійну інформацію в режимі реального часу [9]. При цьому послуги мереж попередніх поколінь, що вже зарекомендували себе, повинні активно застосовуватися і в мережах проекту SAE/EPS, тим самим підтверджуючи принципову необхідність впровадження та розширення концепції VTF. До цих послуг, в рамках концепції VTF, в першу чергу, потрібно віднести послугу обміну короткими повідомленнями SMS (Short Message Service). Альтернативою послугам SMS та EMS (Enhanced Message Service), що вже зарекомендували себе, є послуга мультимедійних повідомлень MMS (Multimedia Message Service). Як висновок, можна зауважити, що відповідно до нормативів ITU-T, ETSI і 3GPP в мережах мобільних телекомунікацій проекту SAE/EPS для забезпечення можливості своїм абонентам користуватися послугами домашньої мережі знаходячись за її межами в візитній мережі доцільне застосування концепції VTF.Основною задачею кожного оператора мереж SAE/EPS повинна залишатися задача надання будь-якому абоненту звичного набору послуг при знаходженні його в роумінгу, тобто забезпечити 100% підтримку звичних функцій не дивлячись на той факт, що такі функції будуть «віртуальними», тобто невластивими для візитної мережі. Кількість і різноманітність послуг, які потенційно можуть бути реалізовані з використанням подібних систем, дуже велика, що представляється привабливим як для абонентів, так і для мобільних операторів. Література 1. Баховський П.Ф. Тенденції розвитку ринку телекомунікацій України та пропозиції щодо його вдосконалення / П.Ф. Баховський, В.О. Гребенніков // Наукові записки Українського науково-дослідного інституту зв язку (5). - С Віноградов М.А. Дослідження нестаціонарної мережі випадкового доступу з динамічним протоколом в умовах великого завантаження в рамках реалізації концепції VTF / М.А. Віноградов, П.Ф. Баховський // Наукові записки Українського науково-дослідного інституту зв язку (12). С

196 3. Горизонты эволюции 3G: архитектурные аспекты [Електронний ресурс] // Режим доступу : \www/ URL: 4. Torabi M. Third-Generation mobile telecommunications and virtual home environment: A prioritization analysis / M. Torabi, R. Buhrke // Bell Labs Vol.3. Number Framework for services supported on International Mobile Telecommunications-2000 (IМТ-2000) // ITU-T Recommendation М.816-1, Long-term vision of network aspects for systems beyond IMT-2000 [Текст] // ITU-T Recommendation Q.1702, Yew A. Quality of Service Management for the Virtual Home Environment analysis / A. Yew, C. Bohor, A. Liotta, G. Pavlou // Centre for Communication Systems Research, School of Electronics, Computing & Mathematics University of Surrey, UK, Гольдштейн Б.С. Перспективные услуги сотовых сетей поколений 2,5 и 3G / Б.С. Гольдштейн, В.А. Фрейнкман, А.А. Витченко // Мобильные системы С

197 УДК АНАЛІЗ ТЕХНОЛОГІЇ IPTV ЯК ПОСЛУГИ TCP/IP-МЕРЕЖ студ. Галагдін І.А., доц. БаховськийП.Ф. Луцький національний технічий університет, вул. Львівська, 75, Луцьк, Україна, IP-телебаченням прийнято називати цифрову технологію багатопрограмного інтерактивного телевізійного мовлення в IP-мережі за допомогою пакетної передачі відео-даних по IP-протоколу (Video over IP). На практиці це виглядає так - головне IPTV устаткування передає, а абонентське обладнання приймає потокове відео (streaming video). Цей термін позначає технології стиснення, скорочення і буферизації відео-даних, які дозволяють передавати відео в реальному часі через Інтернет. Головна особливість потокового відео полягає в тому, що під час його передачі користувач не повинен чекати повного завантаження файлу для того, щоб його переглянути. Потокове відео пересилається безперервним потоком у вигляді послідовності IP-пакетів і програється в міру того, як передається на абонентське пристрій. Для перегляду потокового відео використовується спеціальна приставка до телевізора або в сучасній термінології Set top Box (STB), який з одного боку підключений до мережі оператора (середовище мовлення), а з іншої - має сполучення з телевізором. Абонентський пристрій STB декодує відео-дані і виводить розшифроване відео на екран телевізора. У даний час існують три стандарти, які використовують у IPTV: 1. MPEG-1, що забезпечує швидкість передавання 1856 Мбіт/с; 2. MPEG-2, що забезпечує швидкості передавання 4 і 9 Мбіт/с для ліній ADSL або 19.2 Мбіт/с для телебачення високої чіткості; 3. MPEG-4, що забезпечує змінну швидкість від 5 до 10 Мбіт/с. Останній стандарт вважають найбільш перспективним (див. рис. 1). Рисунок 1. Формування потоку мультимедійних даних послугиiptv у форматі MPEG-4 197

198 Можливості IPTV дозволяють нам переглядати вибрані канали в більш зручний для нас час. Створювати відповідні закладки і записувати програми при необхідності. Переваги телебачення IPTV: 1. Зображення і звук якісніші, аж до HD-розширення та 5.1-канального аудіо; 2. Інтерактивність (можливість переглянути, наприклад, інформацію про фільм). 3. Сервісні можливості timeshift. 4. У абонентів IPTV існують досить широкі права з управління доступом можна заблокувати групу каналів або окремий тип мовлення. 5. Не відходячи від екрана звертатися за додатковою інформацією. 6. Можливість запису потокового відео на ПК користувача 198

199 УДК ПЕРСПЕКТИВИ ВИКОРИСТАННЯ НАДШИРОКОСМУГОВИХ СИГНАЛІВ У ТЕЛЕКОМУНІКАЦІЙНИХ СИСТЕМАХ доц. Євсюк М.М., студ. Демчук С.В., студ. Поліщук П.І. Луцький національний технічний університет м. Луцьк, вул. Львівська 75 Теоретичні дослідження про використання надширокосмугових сигналів для передачі інформації в телекомунікаційних системах ведуться досить давно. Вони стали базою для створення систем радіозв'язку різного призначення. Практичне ж використання надширокосмугових сигналів у системах радіозв'язку розпочалося нещодавно. Відомо, що надширокосмуговим називається сигнал з великою відносною смугою, який визначається за формулою [1]: f f 2 в н, (1.1) fв fн де μ - показник широкосмуговості, f в - верхня, а f н - нижня частоти спектру сигналу [1]. Перехід на надширокосмугові сигнали, відповідно до формули Шенона, дає можливість значно збільшити швидкість передачі інформації: С Flog 2(1 Pc / Pш ), (1.2) де F - смуга частот каналу зв'язку, Р с - потужність сигналу на вході приймача, Р ш - потужність адитивного шуму. За використання надширокосмугових сигналів принципово по-новому вирішується завдання захисту інформації від її несанкціонованого перехоплення. Ускладнюється виявлення самого факту передачі інформації, що досягається за рахунок низької спектральної щільності випромінюваного сигналу, а отже і забезпечується високий рівень її прихованості [2]. Під час використання надширокосмугових сигналів енергія сигналу може бути розподілена по смузі в 10 ГГц, верхня частота якої є нижчою, за частоту резонансу молекул води, що у свою чергу дозволяє уникнути послаблення сигналу дощем і туманом. До інших діапазонів частотного спектру, де доцільне використання сигналів з великими відносними смугами, відносяться середовища, в яких збільшення несівної частоти неможливе у зв'язку з природними обмеженнями. Прикладом може бути високочастотний діапазон. Для типового значення відносної смуги μ = 0,01 і несівної частоти f = 15 МГц у 199

200 середині високочастотного діапазону за рівнянням (1.1) отримуємо ширину основної смуги частоти f = μ f = 150 кгц. З іншої сторони, проблеми, пов'язані із залежністю поширення хвиль від частоти, у високочастотному діапазоні не виникають навіть за передачі сигналів з шириною смуги близькою 3 МГц [1]. Таким чином, під час використання сигналів з малою відносною смугою, відведена природою смуга частот використовуватиметься менше ніж на 10%. Використання великих відносних смуг дозволяє збільшити значення абсолютної смуги частот сигналів приблизно на порядок у порівнянні з варіантом, що отримується при звичному підході (μ = 0,01). Основні переваги систем зв'язку з надширокосмуговими сигналами в порівнянні з системами, що використовують вузькосмугові сигнали, полягають в наступному [3]: приймачі стають перешкодостійкими до досить широкого кола перешкод, хоча, значно менше, ніж при спеціальному узгодженні з заданою перешкодою; з'являється можливість організувати асинхронне кодове розділення; низька спектральна щільність надширокосмугових систем визначає їх електромагнітну сумісність з будь-якими системами зв'язку (в т.ч. мобільним); при багатопроменевому розповсюдженні в надширокосмугових системах у більшості випадків після кореляційної обробки промені розділяються в часі, що дозволяє не лише уникнути інтерференційних спотворень, але і використовувати енергію побічних променів для забезпечення надійного зв'язку. Область комерційних застосувань телекомунікаційних систем зв'язку з використанням надширокосмугових сигналів охоплює безпровідні локальні комп'ютерні мережі, стільникові системи мобільного зв'язку аж до глобальних інформаційних мереж, а також персональні системи зв'язку. Найважливіша властивість систем з надширокосмуговими сигналами, яка визначає їх переваги в комерційних застосуваннях - це забезпечення мультиплексування на основі кодового розділення, що дозволяє збільшити ємкість мереж, спупінь покриття, якість передачі інформації [3]. Література: 1. Крутов А. Сверхширокополосная связь UWB. Часть 1. Технология UWB: принципы функционирования, история развития, особенности [Текст] / А. Крутов // Технологии и стандарты С Брызгалов А. П. Сверхширокополосный сигнал большой длительности. Теория и практика применения в радиосвязи [Текст] / А. П. Брызгалов // Специальная техника С Резников А. Е. Сверхширокополосные радиофизические системы, их специфика и применения [Текст] / А. Е. Резников // Успехи физических наук Т. 168, 7. С

201 УДК ПІДВИЩЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ ВИКОРИСТАННЯ ПОЛІНОМІАЛЬНИХ СИГНАЛІВ, ЩО ВПИСАНІ У КОД БАРКЕРА доц. Євсюк М.М., студ. Гладчук Р.М., студ. Іванов С.О. Луцький національний технічний університет м. Луцьк, вул. Львівська 75 Вирішення завдання підвищення ефективності та якості роботи сучасних телекомунікаційних систем безпосередньо пов язано з розробкою оптимальних сигналів із заданими властивостями. До сигналів, що оптимально узгоджуються з каналами, відносяться сигнали з великою відносною смугою - поліноміальні сигнали [1]. Поліноміальним сигналом тривалості T називається функцію виду: f (), t T /2 t T /2 st () 0, t T / 2, i де f(t) - породжуючий многочлен, f () t a0 ( t tk ), i 1, m многочлен степені n, всі корені якого прості та належать проміжку [-T/2, T/2]. Властивості поліноміальних сигналів, як видно із (1), пов язані з властивостями породжуючих їх многочленів, з розміщенням нулів, кратністю нулів, властивостями ортогональності. Перетворення Фур є для поліноміального сигналу (1) з тривалістю T має вигляд: T /2 T /2 n k 1 (1) j t F( ) ste ( ) dt. (2) Повна енергія сигналу визначається співвідношенням: T /2 1 * 2 Wï F( ) F ( ) d s ( t) dt, 2 T /2 (3) де зірочка (*) це знак комплексного спряження. Часткова енергія в смузі частот [ -ω, ω ] визначається рівністю: 1 * W F( ) F ( ) d. 2 (4) Для дослідження розподілу енергії в смузі частот [-ω, ω] використовується функція розподілу енергії в смузі частот [2]: 201

202 η(ω) = W(ω)/W п. (5) Функція η(ω) є монотонно неспадаючою і її значення в будь-якій точці проміжку [ω 1, ω 2 ] пропорційне наявній у цій області частот енергії сигналів. Максимальне значення функції η(ω) може бути рівним одиниці, а за η(ω) = 0,9 визначається ширина, що займає смуга частот. Код Баркера є одним з дискретних сигналів, що широко використовується в телекомунікаційних системах. Кодом Баркера називається послідовність імпульсів, що задовільняє наступним умовам: - за парного N: N N dd i i 2m 0, m 1,2,..., ; dd i i 2m 1 1, m 0,1,..., ; i i N 2m N 2m 1 - за непарного N: N 1 N 1 dd i i 2m 1, m 1,2,..., ; dd i i 2m 1 0, m 0,1,...,, i 1 2 i 1 2 N 2m N 2m 1 де компоненти послідовності d i рівні 1 або -1, а кількість компонентів послідовності N ціле додатне число. Відомо [3], що послідовності імпульсів, які задовільнятимуть вище викладеним умовам, існують лише за N = 3; 5; 7; 11 і 13, а за N > 13 не існують. У таблиці 1. наведені відомі коди Баркера. Таблиця 1 N d1 d2 d3 d4 d5 d6 d7 d8 d9 d10 d11 d12 d Поліноміальним сигналом, вписаним у код Баркера, називається многочлен, нулі якого співпадають із точками зміни знаку кода Баркера. Якщо коди Баркера представлені в симметричному інтервалі часу [-T/2, T/2], а кожний компонент коду має тривалість T/N, то поліноміальний сигнал, вписаний у код Баркера матиме вигляд: - за N = 3: - за N = 5 : s3(t)= (t +T/2)(t - T/6)(t - T/2); 202

203 s 5 (t) = - (t + T/2)(t - T/10)(t - 3T/10)(t - T/2); - за N = 7: s 7 (t) = (t + T/2)(t + T/14)(t - 3T/14)(t - 5T/14)(t T/2); - за N = 11: s 11 (t) = (t + T/2)(t + 5T/22)(t - T/22)(t - 3T/22)(t 7T/22)(t - 9T/22)(t T/22); -за N = 13: s 13 (t) = (t + T/2)(t + 3T/26)(t - T/26)(t - 5T/26)(t 7T/26)(t - 9T/26)(t 11T/26) (t T/2). Для порівняння розглянуто симметричні прямокутні імпульси, точки зміни знаку яких співпадають з нулями відповідного поліноміального сигналу (код Баркера) [3]. Співвідношення (1-5) для енергетичних функцій дозволяють визначити енергетичну ширину спектру поліноміального (η 1 ) і прямокутного (η 2 ) сигналів. Отримані результати для N = 3; 5; 7; 11 і 13, що виконані в програмному середовищі Mathcad наведені в таблиці 2, де η 1 (k) ширина спектру поліноміального сигналу, вписаного в код Баркера, а η 2 (k) ширина спектру відповідного прямокутного сигналу. Таблиця 2 N η 1 (k) 3,5 5,6 5,4 10 9,3 η 2 (k) ,4 26,5 Аналізуючи наведені в табл. 2 результати, можна відмітити, що енергетична ширина спектру поліноміального сигналу, який вписаний у код Баркера, менша енергетичної ширини спектру відповідного прямокутного сигналу, тобто поліноміальні сигнали володіють більшою концентрацією енергії в заданій смузі частот [4]. Література 1. Хармут Х.Ф. Несинусоидальные волны в радиолокации и радиосвязи. Пер. с англ. М.: Радио и связь, с. 2. Гуревич М.С. Спектры радиосигналов. М.: Связьиздат, с. 3. Тихонов В.И. Статистическая радиотехника. М.: Советское радио, с. 4. Розвиток методів синтезу надширокосмугових сигналів із заданими кореляційними функціями в системах мобільного зв'язку. М. Євсюк, П. Баховський. Луцьк: РВВ ЛНТУ, с. 203

204 УДК ТЕОРЕМА ПРО НЕЗМІННІСТЬ ПОТОКОЗЧЕПЛЕНЬ ТА ЇЇ ПРАКТИЧНЕ ВИКОРИСТАННЯ доц. Лишук В.В., студ. Галагдін І.А. Луцький національний технічний університет, м. Луцьк, вул. Львівська, 75 Структурні особливості електричних кіл динамічних систем полягають в тому, що вони містять велику кількість контурів і обмежене число групових вузлів. Розташовуючи полюсні напруги, вихідна система рівнянь, що складається із структурних рівнянь і рівнянь елементів, розпадається на незалежні рівняння елементів. Таке рішення дає змогу суттєво спростити процес розрахунку і використати сучасні моделі багатополюсних елементів. Полюсні напруги власних вузлів зазвичай відомі. Так в синхронних машинах це напруга збудження обмотки індуктора, а в асинхронних вона дорівнює нулю. Рівняння елементів в методі міжвузлових напруг слід розв язувати відносно перших похідних по часу. Комутаційні режими в електричних колах електротехнічних пристроїв часто супроводжуються порушеннями неперервності струму в обмотках електричних машин. Причина наявність індуктивних перерізів (ефективних вузлів індуктивностей). В індуктивному перерізі електричного кола, в момент часу t = +0 повинен виконуватись закон Кірхгофа. Якщо виявиться, що струми, що були до комутації, у новому скомутованому колі не задовільняють умовам цього закону, то наступить їх стрибкоподібний перерозподіл. В звичайних січеннях перерозподіл беруть на себе вітки, в яких немає котушок індуктивностей, а в індуктивних вітках зберігається принцип неперервності струму. В індуктивних січеннях останній повинен порушитися. Без врахування даного явища розрахункові результати втрачають практичну цінність, а аналіз пристроїв і систем в цілому стає неможливим. З фізичної точки зору, порушення неперервності струму в котушці індуктивності це результат граничної ідеалізації. Індуктивність володіє деякою ємністю, в результаті чого зміна струму проходить, хоч і зі значною, але все ж з кінцевою швидкістю. Оскільки значення струмів, потокозчеплень, що були до комутації, в якості початкових умов використовувати не можна, то необхідно виконати додаткові розрахунки Згідно принципу збереження неперервності потокозчеплень замкнених електричних контурів, стрибкоподібна зміна повних потокозчеплень можлива лише зі сторони елементу, якою він під єднаний до ефективного вузла індуктивностей. Для отримання розрахункової підсистеми достатньо у вітках багатополюсних елементів закоротити всі двополюсні елементи, крім котушок індуктивності. Закорочування омічних опорів фаз електричних машин не впливає на структурну будову електричного кола, тому електричні 204

205 машини в цих підсхемах залишаються без зміни, але в рівняннях опускають члени, що відображають спад напруги на омічних опорах. Урахування активних опорів обмоток машин викликає значне затруднення вирішення рівнянь. Але вони впливають на значення струмів та інших величин. Особливо великі похибки виникають, якщо не враховувати активний опір ротора при асинхронному ході машини. Досвід застосування теореми про незмінність потокозчеплень показує, що уміле використання її призводить до досить точних і відносно простих результатів. Аналіз показує, що якщо за ідеальні провідники приймаються не всі, а тільки частина обмоток, то при розрахунках слід користуватись визначеним правилом. При визначенні складових величин, зв язаних зі статором, можна знехтувати активними опорами обмоток ротора, а активний опір статора повинен враховуватись. Навпаки, при визначенні складових величин, зв язаних з обмотками ротора, допускається нехтувати активним опором статора, а активні опори ротора повинні враховуватись. Сказане правило справедливе, якщо кутова швидкість машини приблизно дорівнює номінальній, а активні опори обмоток значно менші повних індуктивних опорів (при частоті мережі), що має місце в звичайних синхронних чи асинхронних машинах. При перехідних процесах в обмотках машини діють ЕРС обертання і трансформаторна ЕРС. Якщо кутова швидкість обертання машини близька до номінальної або дещо менша від неї, то на протікання процесів основний вплив має ЕРС обертання. Зі зменшенням кутової швидкості зростає роль трансформаторної ЕРС. Спади напруг в активних опорах обмоток значно менші, ніж ЕРС обертання. Тому, при великих кутових швидкостях, коли ЕРС обертання грає основну роль, можна нехтувати активними опорами обмоток або статора або ротора. У багатьох випадках, наприклад при дослідженні несиметричних коротких замикань машин з несиметричним ротором, диференціальні рівняння будуть зі змінними коефіцієнтами. Тут доцільно припустити, що для визначення початкових значень струмів усі обмотки є ідеальними провідниками. Сказана умова рівносильна припущенню, що потокозчеплення всіх обмоток лишаються незмінними. Для визначення струмів на різних етапах процесу слід прийняти, що потокозчеплення обмоток статора відповідно дорівнюють початковим умовам або нулю. Визначивши початкові значення струмів на різних етапах процесів і знаючи коефіцієнти затухання можна записати загальні вирази для струмів з врахуванням затухань. Дещо іншим шляхом можна показати, що застосувати теорему про незмінність потокозчеплень одночасно для всіх обмоток машини можна лише при деяких обмеженнях [1]. Література 1. Чабан В. Й. Математичне моделювання електромеханічних процесів. / В. Й. Чабан. К. : НМК ВО, с. 205

206 УДК : ХАРАКТЕРИСТИКИ ТРЕТЬОГО І ЧЕТВЕРТОГО ПОКОЛІНЬ БЕЗПРОВІДНОГО МОБІЛЬНОГО ІНТЕРНЕТУ студ. Ольховська О.О., студ. Копилець Н.Ю., студ Савюк. Т.В., доц. Луньов С.В. Луцький національний технічний університет, вул. Львівська 75,м. Луцьк, 43018, Україна, Більшість людей, що мають мобільний телефон, воліють з його допомогою не тільки здійснювати дзвінки і відправляти SMS, але і входити в інтернет, щоб дізнатися прогноз погоди, перевірити пошту, скачати розклад кіносеансів. 3G і 4G - це технології, які надають користувачам мобільних пристроїв можливість отримати бездротовий і високошвидкісний доступ в інтернет. Саме тому один стандарт мобільного зв язку змінює наступний, дозволяючи отримувати доступ в інтернет з більшою швидкістю, не погіршуючи якості зв язку. У наші дні відбувається поступова зміна стандарту 3G (англ. third generation третє покоління) на 4G (англ. Fourth generation четверте покоління). 3G це покоління мобільного зв язку, що об єднує високошвидкісний доступ в інтернет і радіозв язок. 3G почав розроблятися в 90-х роках, Росії з явився в 2002 році. Найбільш популярними є наступні два стандарти 3G: CDMA2000 і UMTS (W-CDMA). Другий з стандартів набагато більш широко відомий, тому під терміном 3G зазвичай мають на увазі UMTS. Мережі третього покоління забезпечують такі максимальні швидкості передачі даних: 1) для нерухомих пристроїв 2048 Кбіт / с, 2) для пристроїв, що рухаються зі швидкістю до 3 км / год 348 Кбіт / с, 3) для пристроїв, що рухаються зі швидкістю до 120 км / год -144 Кбіт / с. 4G це покоління мобільного зв язку, що характеризується високошвидкісним доступом в інтернет і підвищеною якістю голосового зв язку. Мережі покоління 4G почали розроблятися в 2000 році і стали впроваджуватися в багатьох країнах, включаючи Росію, починаючи з 2010 року. До четвертого покоління прийнято відносити технології, що дозволяють здійснювати передачу даних зі швидкістю, що перевищує 100 Мбіт / с для рухомих і 1 Гбіт / с для нерухомих пристроїв. Найбільш відомі приклади технології WiMAX і LTE, хоча на сьогоднішній день необхідними швидкостями вони володіють тільки в перспективі. На відміну від третього покоління зв язку, 4G повністю засноване на протоколах пакетної передачі даних і володіє технологією Voice over IP, що дозволяє передавати голосові сигнали через інтернет. Це має значно знизити вартість розмов. Багато країн прагнуть відразу перейти до мереж 4G, минаючи 3G. У Росії в даний час 4G існує в 18 містах, послуги з підключення надають такі компанії: Yota, Freshtel, Мегафон, МТС. Відмінності 4G від 3G: 1) у мережах 4G мінімальна 206

207 швидкість передачі даних 100 Мбіт / с, а в 3G всього 144 Кбіт / с, 2) 3G з явився на десять років раніше, ніж 4G, внаслідок чого має більш велику область покриття і більше варіантів підключення, 3) 4G повністю засноване на протоколах пакетної передачі даних і володіє VoIP, а 3G поєднує в собі передачу як голосового трафіку, так і пакетів даних, 5) Скачування файлу розміром 20 МБ: 4G - 25 секунд, для 3G -3 хвилини, 6) прослуховування музики онлайн: пребуферизация для 4G - 1 секунда, для 3G -10 секунд, 7) перегляд відеоролика в стандартній якості онлайн: пребуферизация для 4G - 1 секунда, для 3G -20 секунд, 8) перегляд відео у високій якості онлайн: пребуферизация для 4G - 30 секунд, для 3G - до 5 хвилин. Завантаження зображення: 4G - 1 секунда, для 3G -25 секунд. Поки в деяких країнах, в тому числі і нашій, стандарти третього покоління лише починають апробовуватись та впроваджуватись у використання, технологічно розвинуті держави масово просуваються до 4G, стандартами якого є відомі вам Wi-Fi ( Wireless Fidelity ) та WiMAX ( Worldwide Interoperability for Microwave Access ). Експерти висловлюють припущення, що для України більш доцільним було би перейти не до 3G, як це триває зараз, а одразу до 4G, що дозволило би акумулювати значні кошти на впровадження нових технологій та інформатизації. Однак, як ви знаєте, у наших реаліях не все так просто. Наразі 3G-діяльність в Україні здійснюють кілька компаній Utel (бренд Укртелекому), PeopleNET, та МТС з Київстар (останнй на умовах аренди каналів від Utel). Прогрес технології 3G гальмується в основному через те, що видача ліцензій на використання даного діапазону уповноваженими державними структурами затягується, внаслідок чого ринок монополізується, а кінцевий користувач позбавляється вибору. Неясна ситуація також навколо приватизації державного телекомунікаційного гіганта Укртелекому. Все це лише заважає інформаційному прогресу в Україні. Бездротові технології відіграють ключову роль у забезпеченні широкополосного доступу в сільській місцевості. Це більш рентабельно побудувати одну станцію 4G, яка забезпечить зв'язок на відстані десятків кілометрів, чим покривати сільгоспугіддя ковдрою з оптоволоконних ліній. На жаль, ці специфікації є настільки агресивними, що жоден комерційний стандарт в світі не відповідає їм. Отже, використання 3G-стандартів дозволяє передавати пакети даних на будь-яку відстань, причому розмір файлів може бути досить великим. З появою 3G технологій на ринку телекомунікації, з явилася величезна безліч нових послуг, які стали в нагоді багатьом користувачам зв язку. Безсумнівно, такі технології як 3G, часто є просто необхідними в найрізноманітніших ситуаціях нашого повсякденного життя. 207

208 УДК : ВПРОВАДЖЕННЯ ТЕХНОЛОГІЙ VTF В МЕРЕЖАХ SAE/EPS к.т.н. Торошанко Я.І. 1, доц. Баховский П.Ф. 2 1 Державний університет телекомунікацій, вул. Солом`янська,7 м. Київ, 2 Луцький національний технічний університет, вул. Львівська, 75, Луцьк, Україна, ukr.net Розглянута концепція впровадження технології VTF (Virtual Technical Functions віртуальна технічна функція). Сформульовано основні задачі щодо розробок аналітичного опису VTF і методів розрахунку характеристик, формалізації відповідних обчислювальних процедур. Ключові слова: телекомунікації, інтелектуальна мережа, LTE-SAE, проект IMT-2000, домашня мережа, концепція VTF, Як показано в [1], значна кількість найбільш поширених серед абонентів сервісів мобільних телекомунікацій потребує їх збереження та імплантації при впровадженні нових мережних технологій, а також підтримки тих функцій у своїх візитних (домашніх) мережах. Вказана задача вирішувалась у мережах покоління 3G в рамках концепції віртуального домашнього оточення VHE (Virtual Home Environment) [2, 3], та концепції віртуальних технічних функцій VTF (Virtual Technical Functions) [4].Вказані концепції реалізуються на основі архітектури проекту SAE/EPS (System Architecture Evolution / Evolved Packet System; )еволюція системної архітектури / еволюція пакетних систем) [5]. Узагальнена схема архітектури SAE/EPS показана на рис

209 Рис. 1. Основні компоненти архітектури проекту SAE/EPS На рисунку прийняті такі позначення: Gb, lu, SGI, Rx, S1 S7 інтерфейси; HSS Home SuBScribe Server; SGSN Serving GPRS Support Node; PCRF Pollicy and Changing Rules Function; 1 MME UPE; 2 Ядро мережі EPS; 3 Якір SAE. Як видно з рис. 1, функціональні елементи можна фізично суміщати або розподіляти по мережі все залежить від особливостей вживаних продуктів і самої мережі. Наприклад, «якір» 3GPP допустимо розташовувати разом з модулем управління абонентом, хоча це не є обов язковою вимогою. Так само модулі MME і UPE можуть бути суміщені або знаходитися в різних вузлах мережі. Велику популярність в мобільних телекомунікаціях отримали послуги, що надаються сучасними центрами контакту. Впровадження центрів контакту це один з численних способів ефективно організувати взаємодію зі своїми клієнтами, коли у останніх виникають які-небудь питання або проблеми: це їх головна функція при реалізації концепції VTF. Основною задачею кожного оператора мереж SAE/EPS повинна залишатися задача надання будь-якому абоненту вище описаного звичного набору послуг при знаходженні його в роумінгу, тобто забезпечити 100% підтримку звичних функцій не дивлячись на той факт, що такі функції будуть «віртуальними», тобто невластивими для візитної мережі. Кількість і різноманітність послуг, які потенційно можуть бути реалізовані з використанням подібних систем, дуже велика, що представляється привабливим як для абонентів, так і для мобільних операторів. 209

210 В даний час можна виділити дві концепції надання додаткових послуг в мережах мобільних телекомунікацій [6, 7]: 1) вузлів послуг (Service nodes); 2) «класичної» інтелектуальної мережі зв язку IN. Перша застосовується для організації вище перелічених послуг: SMS, EMS, MMS, послуг центрів контакту і т.д. Головне ж значення другої концепції для мереж мобільних телекомунікацій не в списках послуг CS (Capability Set), а в основній ідеї, що полягає в тому, щоб відокремити процеси традиційної комутації від процедур надання нових послуг. Актуальність цієї ідеї робить її привабливою для мереж мобільних телекомунікацій проекту SAE/EPS, орієнтованих на надання абоненту додаткових сервісів. В процесі реалізації концепції VTF за допомогою апаратних і програмних засобів виконується певна множина послуг. Як вже було відмічено раніше, в процесі реалізації послуги, кожна компонента може виконувати одну або більше функцій. Склад функцій залежить від множини чинників, наприклад, від самої послуги, дій абонентів і т.д. Отримані функції можуть бути розташовані в різних компонентах як домашньої (підтримуючої), так і візитної мережі. При цьому різні функції можуть бути розташовані в однойменних компонентах. Таким чином, виникає множина варіантів (сценаріїв) організації побудови VTF. Оскільки існують різні варіанти концепції VTF, то на етапі її проектування виникає задача вибору того або іншого варіанту сценарію реалізації концепції. Висновки В даний час можна виділити дві концепції надання додаткових послуг в мережах мобільних телекомунікацій: вузлів послуг і класичної інтелектуальної мережі зв язку IN. Існує велике число можливих сценаріїв реалізації концепції VTF. Для вирішення задач впровадження технологій VTF здійснюється їх аналітичний опис, розробляються методи розрахунку характеристик та формалізації відповідних обчислювальних процедур. Очевидно, потрібні розробки як детерміністських, так і статистичних методів оцінки варіантів концепції VTF. Література 1. Баховський П.Ф. Аналіз технічних можливостей впровадження технологій VTF в мережах SAE/EPS / П.Ф. Баховський, Е.Д. Амірханов, Я.І. Торошанко, К.В. Хмара // Наукові записки Українського науково-дослідного інституту зв язку (41). С Universal Mobile Telecommunications System (UMTS); Service aspects; Virtual Home Environment analys IS // ETSI TR , Витченко А.А. Методы оценки структурно-функционального построения концепции виртуального домашнего окружения в сетях подвижной 210

211 связи 3G [Електронний ресурс]: Дис.... канд. техн. наук: / А.А. Витченко. Москва : РГБ, 2003 // Режим доступу : \www/ 4. Матеріали серверу «Mobile VTF» [Електронний ресурс] // Режим доступу : \www/ URL: 5. Torabi M. Third-Generation mobile telecommunications and virtual home environment: A prioritization analysis / M. Torabi, R. Buhrke // Bell Labs Vol. 3. Number Гольдштейн Б.С. Интеллектуальные сети / Б.С. Гольдштейн, И.М. Ихриель, Р.Д. Рерле. Москва : Радио и связь, Конвергенция интеллектуальных и мобильных сетей [Електронний ресурс]. Режим доступу : \www/ 211

212 УДК ОЦІНКА КЛЮЧОВИХ ПОКАЗНИКІВ ЕФЕКТИВНОСТІ ТЕЛЕКОМУНІКАЦІЙНИХ МЕРЕЖ к.т.н. Торошанко Я. І. Державний університет телекомунікацій, вул. Солом`янська,7 м. Київ, Окреслені задачі досліджень щодо оцінки ключових показників ефективності сучасних телекомунікаційних мереж при впровадженні нового обладнання, протоколів і технологій. Визначені особливості задач моніторингу та оптимізації безпроводових мереж. Ключові слова: телекомунікаційна мережа, оптимізація ресурсів, безпроводова мережа, ключові показники ефективності Постановка задачі. Нинішній етап розвитку телекомунікацій характеризується суттєвим зміщенням центру науково-технічних досліджень безпосередньо на підприємства виробника обладнання. Нові рішення наявної задачі всіма силами просуваються для негайного впровадження паралельно з публічним обговоренням, апробацією і дослідною експлуатацією. Після виявлення недоліків і недоробок, як явних, так і прихованих, розробляються способи і пристрої їх подолання. Рішення обростає додатковими програмноапаратними добавками, втрачається його ефективність, а часто і початковий задум. Такий підхід обумовлений наступними причинами[1]. Перш за все, виробник в умовах колосальної конкуренції на ринку інформаційно-телекомунікаційних послуг хоче щонайшвидше впровадить нове рішення, щоб одержати максимальний прибуток на піку його популярності. Часто інженери-розробники захоплюються нагромадженням нових технічних рішень в збиток вартості, простоті виробництва і експлуатації, що, кінець кінцем, призводить до зниження ефективності функціонування. Дослідження, розробки і виробництво високотехнологічного обладнання для мереж зосереджені в декількох найбільших компаніях, які ніколи не розкривають деталі нових технологій. Обладнання поставляється на ринок у форматі як є користувач не має нагоди ремонту і, тим більше, модернізації. Вузли, що відмовили, і елементи замінюються виробником або його уповноваженими представниками. Незалежні дослідники, вчені, зайняті теоретичними роботами в даному науковому напрямі, просто не встигають підвести якусь теоретичну основу під пропоновані рішення, проаналізувати їх потенційну ефективність і близькість до оптимуму. Та і самі виробники, страждаючи від недобросовісної конкуренції і крадіжки інтелектуальної власності, прагнуть не розкривати конкретних технічних рішень. Користувачу за принципом 212

213 чорного ящика надається, як правило, лише мінімальний набір вхідних і вихідних характеристик пропонованого продукту. В даний час використовується не більшt 1% сумарної міжнародної смуги пропускання 2. В той же час регулярні втрати пакетів на внутрішніх і транзитних мережах досягають 30%. Втрата вже 10% пакетів помітно позначається на продуктивності мережі. При втраті 50% пакетів мережна служба стає фактично даремною 3. Більш пізні дослідження продовжують свідчити про подібне зниження продуктивності 2. Фізичною стороною цього є підвищення інтенсивності вхідного потоку трафіку із-за додавання пакетів, що раніше не були доставлені і зараз відсилаються повторно. По суті, сучасні мережі, і Інтернет зокрема, базуються на достатньо обмеженому списку ідей 4 : пакетний принцип передачі даних, сигнальної і управляючої інформації; адаптація довжини пакету до умов передачі і параметрів мережі (фрагментація/дефрагментація); інкапсуляція пакетів один в одного; динамічна маршрутизація. З урахуванням цих можливостей можна розробляти методи оптимізації мережних ресурсів, оптимального розподілу навантаження на окремі (автономні) мережні сегменти, виключення зайвої надмірності кодів, зниження потужностей передавальних пристроїв. Принципово важливою проблемою управління ресурсами є проблема зниження чутливості результатів до різнорідності методів рішення задачі, до зміни апріорних статистичних характеристик збурюючих дій, тобто змін параметрів і стану керованої системи. Вважається, що в техніці інформаційно-обчислювальних мереж до 50% знань застарівають приблизно за 5 років 5. Але не слід забувати, що залишаються 50% знань про мережі, які складають фундамент знань мережного фахівця Саме така фундаментальна підготовка дозволить мережному фахівцю освоювати нові технології, самостійно розбиратися в особливостях роботи нових зразків обладнання і добитися навіть вищого коефіцієнта корисної дії обладнання, ніж той, який гарантується паспортними даними. Приведені міркування можуть служити основою для вибору перспективних напрямів досліджень науково-теоретичного і науковоприкладного характеру у області побудови і експлуатації телекомунікаційних і інформаційно-обчислювальних мереж. По-перше, це розробка математичних моделей мережного трафіку, мережних і термінальних вузлів як елементів системи управління мережею, боротьби з перевантаженнями, несанкціонованими вторгненнями в роботу мережі. По-друге, це дослідження загальних питань управління мережами як розподіленими системами із змінними параметрами і структурою, затримками корисної і службової (зокрема, управляючої) інформації. По-третє, це питання декомпозиції загальної задачі управління мережею на часткові задачі управління якістю, надійністю, безпекою 213

214 функціонування мережі і доставки інформації. Сюди ж можна віднести і задачі розділеного управління сегментами мережі. Стосовно безпроводових мереж WLAN протоколів IEEE x та WiMAXIEEE x, включаючи мережі доступу, проблеми ускладнюються наявністю завад та шумів у відкритих каналах радіозв язку. Тому додатковими завданнями досліджень є розробка методів управління пропускною спроможністю безпроводових мереж, розподілом мережного трафіку та усуненням колізій за умов впливу завад та шумів. На основі результатів аналізу, моніторингу, наскрізної діагностики мережі розробляються методи оптимального керування мережним навантаженням та програми регулярних модернізацій. При цьому не враховується, що значна частина проблем функціонування мережі криється зовсім не у вичерпанні ліміту пропускної спроможності, а в проблемах взаємодії апаратури, конфігурації, організації мережі і роботи користувачів. Особливо гостро ця проблема стоїть у безпроводових мережах, де, окрім проблем оптимального керування мережею та мережним трафіком, мають місце проблеми функціонування за наявності різноманітних завад, як правило, досить потужних. Крім того, внаслідок необхідності врахування самоподібних властивостей мережного трафіку виникають проблеми модифікації відповідного математичного апарату для оцінювання ключових параметрів мережі. Технологія моніторингу і аналізу закладається у процесі проектування телекомунікаційних мереж. Вона є невід'ємною частиною загальної проблеми забезпечення сталого функціонування мережі, зокрема, якості сервісу (QualityofService, QoS). Задача проектування мережі включає три етапи: вибір топології мережі, вибір технологій, на основі яких буде здійснюватися практична реалізація, і вибір обладнання. У реальних ситуаціях, наприклад, при створенні безпроводових мереж, вибір топології диктується специфікою використання радіоканалу. При виборі технологій перевага, як правило, віддається одній з багатьох. Це цілком логічно, оскільки змішування різнорідних технологій у межах одного автономного сегмента мережі, безумовно, буде приводити до неузгодженості техніко-експлуатаційних характеристик, викликатиме необхідність підтримки великої кількості протоколів мережного обміну, розв язання конфліктів між різнорідними протоколами та інтерфейсами тощо. Як наслідок, матиме місце нераціональне використання мережного ресурсу та зниження продуктивності мережі. Таким чином, проблема вибору обладнання набуває вирішального значення. Від цього залежать ключові показники ефективності функціонування мережі, так звані Key Performance Indicators, KPIs 6. Ключовими параметрами є затримка передачі, пропускна спроможність, втрати пакетів і рівень безпеки. Ці параметри роблять найбільший вплив на результуючу якість сервісу. 214

215 Ключові параметри KPIs можна розбити на такі групи, які мають відносно самостійне значення для оцінювання характеристик мережі 5 : механізми забезпечення продуктивності (довгострокової, короткочасної, миттєвої); засоби аналізу, моніторингу та загального керування мережами; засоби керування надійністю обладнання для забезпечення безвідмовної роботи мережі; ергономічні параметри (зручність керування, експлуатації, обслуговування та користування). Ефективність використовування мережі в значній мірі визначається якістю управління в умовах перевантаження. Одним з поширених методів боротьби з перевантаженнями є управління із зворотним зв'язком із запізненням. Управління із зворотним зв'язком широко використовується в архітектурі інтегрованих служб (Integrated Service Architecture ISA) для підтримки служб з різними рівнями якості сервісу (Quality of Service QoS) в Інтернет і в часткових об'єднаних мережах. Як висновок, зауважимо. Окреслені задачі досліджень щодо оцінки ключових показників ефективності сучасних телекомунікаційних мереж. Показано, що причинами неоптимального функціонування мереж є проблеми взаємодії апаратури, конфігурації, організації мережі і роботи користувачів, коли ліміт пропускної спроможності обладнання в значній мірі не вичерпаний. Визначені особливості задач моніторингу та оптимізації безпроводових мереж. Література 1. Торошанко Я.І. Задачі моніторингу та аналізу параметрів телекомунікаційних мереж / Я.І. Торошанко, А.О. Булаковська, М.С. Височіненко, В.С. Шматко // Телекомунікаційні та інформаційні технології С Виноградов Н.А. Исследование характеристик полезной пропускной способности в условиях меняющейся нагрузки // Н.А. Виноградов, Н.Н. Лесная, А.С. Савченко, Е.В. Колесник // Проблеми інформатизації та управління Вип. 4. С Stallings W. High-speed networks and internets: performance and quality of service / Stallings W. NewYork, NY. Prentice Hall, PP. 4. Семенов Ю.А. Сети передачи данных. Методы доступа. IP-протокол [Електронний ресурс] / Ю.А. Семенов // Режим доступу : 5. Олифер В.Г. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: учебник для вузов / В.Г. Олифер, Н.А. Олифер. [4-е изд.]. Санкт- Петербург: Питер, с. 6. Ye Ouyang. A Performance Analysis for UMTS Packet Switched Network Based on Multivariate KPIs/ Ye Ouyang, Hosein Fallah M. // International Journal of Next Generation Network (IJNGN). March Vol. 2, No. 1. PP

216 УДК ВИКОРИСТАННЯ СЕРЕДОВИЩА LABVIEW ДЛЯ АНАЛІЗУ ЯКІСНИХ ПАРАМЕТРІВ СИГНАЛІВ В ЦИФРОВИХ СИСТЕМАХ ПЕРЕДАЧІ ДАНИХ ас. Якимчук Н.М., ст. викл. Селепина Й.Р., студ. Мельник О.В. Луцький національний технічний університет, кафедра фізики і електротехнік, м. Луцьк, вул. Львівська, 75 В розвитку методів вимірювання параметрів цифрових інфокомунікативних сигналів широке поширення отримали діаграми фізичних параметрів до яких відносяться окові діаграми. Окові діаграми - один з кращих способів оцінити надійність лінії передачі даних, як простих бінарних цифрових сигналів, так і багаторівневих і модульованих сигналів сучасних цифрових телекомунікацій. Цей метод ефективно застосовується для дослідження випадкових і псевдовипадкових даних і відноситься до діапазонних вимірювань. Стандартний метод отримання окових діаграм це осцилограми накладання всіх бітових періодів вимірюваного сигналу. В результаті проведення серії вимірювань з накопиченням, за рахунок зовнішньої синхронізації розгортки осцилограми сигнали накладаються один на одного з періодом одного відліку, при цьому по осі ординат відкладається амплітуда сигналів, по осі абсцис час. Оскільки кожен імпульс сигналу містить в собі складові наростання і спаду фронту сигналу, то імпульс буде мати форму «ока» [1].. Рис. 1. Окові діаграми модельованих цифрових сигналів в колах з фільтрацією 216

217 Визначення параметрів якості передачі сигналу можна охарактеризувати як "відхилення ділянок сигналу від їх необхідного положення в часі", простіше кажучи, наскільки раніше або пізніше сигнал міняє свій стан відносно правильного моменту переходу. Дослідження окових діаграм дозволяє провести детальний аналіз цифрового сигналу по параметрах, безпосередньо пов'язаних з формою фронту імпульсу: параметру міжсимвольної інтерференції (ISI), джитеру передачі даних і джитеру по синхронізації. Джитер (амплітудне чи фазове тремтіння) викликається амплітудним і фазовим шумом, як внутрішнього, так і зовнішнього походження [3]. Його поділяють на дві основні категорії: випадковий (random jitter RJ) і регулярний (deterministic jitter DJ). Випадковий джитер обумовлений шумовими процесами, що відбуваються у всіх напівпровідниках і компонентах. Випадкова складова визначається обчисленням функції розподілу Гауса, що характеризує випадковий джитер, і оцінкою її середнього значення і середньоквадратичного відхилення. Регулярний джитер викликається процесами, що проходять в системному устаткуванні, а також з'являється при певних способах представлення даних. Детермінована складова визначається шляхом додавання максимальних величин затримок і випереджень, що вносяться всіма джерелами регулярного джитеру. Для різних трас (реалізацій імпульсу) перетин з часовою віссю відбувається в різні проміжки часу (рис.1.). Максимальна ширина області перетину визначається як пікове фазове тремтіння або джитер передачі даних Djрр, який складає 35% і відповідає фільтру з коефіцієнтом обмеження спектру a=0,3. Це значення визначає параметр необхідної величини частоти помилок по бітах (BER). Для створення окової діаграми сигналів, використовуються сучасні високошвидкісні записуючі осцилографи реального масштабу часу (digital storage oscilloscopes - DSO) або аналізатори цифрового зв язку (DCA) до яких висувається ряд вимог - осцилограф повинен забезпечувати дуже швидке оновлення сигналу, наявність опорного сигналу, оскільки при синхронізації осцилографа від переднього і заднього фронту сигналу зникає більша частина компонентів вимірюваного джитеру, малий час повторного запуску і повинен мати можливість псевдовипадкового захвату для забезпечення синхронізації від більшості байтів, ці вимоги визначають високу складність і вартість вимірювальної апаратури. Хорошим рішенням для організації навчального процесу в галузі телекомунікацій є застосування можливостей програми LABVIEW - графічної мови програмування, що створювалася для вирішення інженерних задач орієнтованих на сферу вимірювання і аналізу даних. LABVIEW було створено для написання програм для учбових лабораторій та автоматизації промислових процесів, тому існує великий набір бібліотек для роботи з периферією (робота з RS-232 (COM порт), LPT, USB, протоколи Tcp/ip, UDP, тощо) та прикладів практичного застосування 217

218 програмних продуктів. У LABVIEW є великий набір бібліотек для генерації, обробки і аналізу аналогових і дискретних сигналів, що дає можливість одночасного виконання функцій багатьох приладів (осцилографи, аналізатори спектру, вимірювачі частоти), а також вбудовані функції спеціального математичного забезпечення для обробки результатів вимірювань [2]. Рис. 2. Приклад вікна віртуального приладу головної панелі LABVIEW Запропоноване середовище розроблене з максимально інтуїтивно зрозумілим інтерфейсом, результатом роботи в якому є віртуальний прилад (рис.2.), що створюється з набору готових компонентів, зв язки між якими формуються у вигляді графічної блок-схеми. Такий спосіб подання інформації полегшує засвоєння її студентами, надає широкі можливості для проведення вимірювальних дослідів і експериментів як в учбовій лабораторії, так і самостійно, дозволяє сприяє вдосконаленню освітнього процесу та активізації навчальної і наукової діяльності. Література 1. Бакланов И.Г. Методы измерений в системах связи. М.: ЭКО- ТРЕНДЗ Автоматизация физических исследований и эксперимкента: компьютерные измерения и виртуальные приборы на основе LabVIEW 7/ под.ред. Бутырина П.А. М.: ДМК Пресс, 2005, 264с. 3. Експлуатація телекомунікаційних систем: підручник. / Г. Ф. Конахович, В. М. Чуприн, І. О. Мачалін, О. П. Ткаліч К. : «Центр учбової літератури», с. 218

219 УДК 53:004:371.3 НОВІТНІ МЕРЕЖЕВІ ТЕХНОЛОГІЇ В УКРАЇНІ студ. Яремчук І.П., доц. Баховський П.Ф. Луцький національний технічний університет, вул. Львівська 75, м. Луцьк, Новітні мережеві технології є закономірним продуктом науковотехнічного прогресу, який стрімко ведеться технічно розвиненими країнами світу для отримання переваг лідерства у світовому розподілі праці. Головна тенденція розвитку мереж в Україні, що випливає зі світового досвіду їх конвергенція, кінцевим результатом якої стане побудова єдиної мультисервісної мережі NGN («мережі наступного покоління»). Мережі наступного покоління будуються на пакетному транспорті(ip/atm/mpls), розподіленій архітектурі та відкритих інтерфейсах. Застосування інтерфейсів прикладного програмування (API) та міжплатформного програмного забезпечення (наприклад, CORBA, DCOM та ін.) дозволить інтегрувати послуги різних мереж (інтернету, IN, мобільної мережі, тощо), відкрити мережу для сторонніх постачальників послуг та надавати не лише прості послуги, але й мультимедійні. Конвергенція телефонної мережі з мережами даних стане першим кроком у побудові NGN і дасть змогу зберегти можливості традиційних мереж і надати їм нові властивості. Рис.1 Чотирирівнева архітектура мережі наступного покоління 219

B I N G O B I N G O. Hf Cd Na Nb Lr. I Fl Fr Mo Si. Ho Bi Ce Eu Ac. Md Co P Pa Tc. Uut Rh K N. Sb At Md H. Bh Cm H Bi Es. Mo Uus Lu P F.

B I N G O B I N G O. Hf Cd Na Nb Lr. I Fl Fr Mo Si. Ho Bi Ce Eu Ac. Md Co P Pa Tc. Uut Rh K N. Sb At Md H. Bh Cm H Bi Es. Mo Uus Lu P F. Hf Cd Na Nb Lr Ho Bi Ce u Ac I Fl Fr Mo i Md Co P Pa Tc Uut Rh K N Dy Cl N Am b At Md H Y Bh Cm H Bi s Mo Uus Lu P F Cu Ar Ag Mg K Thomas Jefferson National Accelerator Facility - Office of cience ducation

More information

CLASS TEST GRADE 11. PHYSICAL SCIENCES: CHEMISTRY Test 6: Chemical change

CLASS TEST GRADE 11. PHYSICAL SCIENCES: CHEMISTRY Test 6: Chemical change CLASS TEST GRADE PHYSICAL SCIENCES: CHEMISTRY Test 6: Chemical change MARKS: 45 TIME: hour INSTRUCTIONS AND INFORMATION. Answer ALL the questions. 2. You may use non-programmable calculators. 3. You may

More information

Chem 115 POGIL Worksheet - Week 4 Moles & Stoichiometry Answers

Chem 115 POGIL Worksheet - Week 4 Moles & Stoichiometry Answers Key Questions & Exercises Chem 115 POGIL Worksheet - Week 4 Moles & Stoichiometry Answers 1. The atomic weight of carbon is 12.0107 u, so a mole of carbon has a mass of 12.0107 g. Why doesn t a mole of

More information

From Quantum to Matter 2006

From Quantum to Matter 2006 From Quantum to Matter 006 Why such a course? Ronald Griessen Vrije Universiteit, Amsterdam AMOLF, May 4, 004 vrije Universiteit amsterdam Why study quantum mechanics? From Quantum to Matter: The main

More information

Programming the Microchip Pic 16f84a Microcontroller As a Signal Generator Frequencies in Railway Automation

Programming the Microchip Pic 16f84a Microcontroller As a Signal Generator Frequencies in Railway Automation 988 Programming the Microchip Pic 16f84a Microcontroller As a Signal Generator Frequencies in Railway Automation High School of Transport "Todor Kableshkov" 1574 Sofia, 158 Geo Milev str. Ivan Velev Abstract

More information

Chem 115 POGIL Worksheet - Week 4 Moles & Stoichiometry

Chem 115 POGIL Worksheet - Week 4 Moles & Stoichiometry Chem 115 POGIL Worksheet - Week 4 Moles & Stoichiometry Why? Chemists are concerned with mass relationships in chemical reactions, usually run on a macroscopic scale (grams, kilograms, etc.). To deal with

More information

All answers must use the correct number of significant figures, and must show units!

All answers must use the correct number of significant figures, and must show units! CHEM 10113, Quiz 2 September 7, 2011 Name (please print) All answers must use the correct number of significant figures, and must show units! IA Periodic Table of the Elements VIIIA (1) (18) 1 2 1 H IIA

More information

Problem A. Nanoassembly

Problem A. Nanoassembly Problem A. Nanoassembly 2.5 seconds One of the problems of creating elements of nanostructures is the colossal time necessary for the construction of nano-parts from separate atoms. Transporting each of

More information

PERIODIC TABLE OF GROUPS OF ELEMENTS Elements can be classified using two different schemes.

PERIODIC TABLE OF GROUPS OF ELEMENTS Elements can be classified using two different schemes. 1 PERIODIC TABLE OF GROUPS OF ELEMENTS Elements can be classified using two different schemes. Metal Nonmetal Scheme (based on physical properties) Metals - most elements are metals - elements on left

More information

Lecture 2 - Semiconductor Physics (I) September 13, 2005

Lecture 2 - Semiconductor Physics (I) September 13, 2005 6.012 - Microelectronic Devices and Circuits - Fall 2005 Lecture 2-1 Lecture 2 - Semiconductor Physics (I) September 13, 2005 Contents: 1. Silicon bond model: electrons and holes 2. Generation and recombination

More information

6.772/SMA5111 - Compound Semiconductors Lecture 1 - The Compound Semiconductor Palette - Outline Announcements

6.772/SMA5111 - Compound Semiconductors Lecture 1 - The Compound Semiconductor Palette - Outline Announcements 6.772/SMA5111 - Compound Semiconductors Lecture 1 - The Compound Semiconductor Palette - Outline Announcements Handouts - General Information; Syllabus; Lecture 1 Notes Why are semiconductors useful to

More information

ORTEC DET-SW-UPG. Latest Software Features. Ease of Use. Source Location with the Detective V3 Software

ORTEC DET-SW-UPG. Latest Software Features. Ease of Use. Source Location with the Detective V3 Software ORTEC DET-SW-UPG Latest Software Features Three Search Modes: Gamma/Neutron total count rate. SNM search mode. Sliding average "monitor" mode. (NEW) User choice of identification schemes: Classify mode

More information

IС A A RT 2013. Proceedings Volume 2. 5th International Conference on Agents and Artificial Intelligence. Barcelona, Spain 15-18 February, 2013

IС A A RT 2013. Proceedings Volume 2. 5th International Conference on Agents and Artificial Intelligence. Barcelona, Spain 15-18 February, 2013 «'.''«ИЧИЧГШ ИШ М Ш * /////>. л ъ и г ш я ш и ъ в т ъ т ', : 4 р * т Ъ ъ ^ Х 'Ш У Л *а * 1 ЛЧй==:й?й!^'ййй IС A A RT 2013. *»ф«ч>»д* 'И И в Я в З Г З г И Ж /а 1 * icw-ia & «:*>if E M e i i i i y. x '-

More information

1.- L a m e j o r o p c ió n e s c l o na r e l d i s co ( s e e x p li c a r á d es p u é s ).

1.- L a m e j o r o p c ió n e s c l o na r e l d i s co ( s e e x p li c a r á d es p u é s ). PROCEDIMIENTO DE RECUPERACION Y COPIAS DE SEGURIDAD DEL CORTAFUEGOS LINUX P ar a p od e r re c u p e ra r nu e s t r o c o rt a f u e go s an t e un d es a s t r e ( r ot u r a d e l di s c o o d e l a

More information

Electronegativity and Polarity

Electronegativity and Polarity and Polarity N Goalby Chemrevise.org Definition: is the relative tendency of an atom in a molecule to attract electrons in a covalent bond to itself. is measured on the Pauling scale (ranges from 0 to

More information

Find a pair of elements in the periodic table with atomic numbers less than 20 that are an exception to the original periodic law.

Find a pair of elements in the periodic table with atomic numbers less than 20 that are an exception to the original periodic law. Example Exercise 6.1 Periodic Law Find the two elements in the fifth row of the periodic table that violate the original periodic law proposed by Mendeleev. Mendeleev proposed that elements be arranged

More information

UNDERGRADUATE STUDY SKILLS GUIDE 2014-15

UNDERGRADUATE STUDY SKILLS GUIDE 2014-15 SCHOOL OF SLAVONIC AND EAST EUROPEAN STUDIES UNDERGRADUATE STUDY SKILLS GUIDE 2014-15 ECONOMICS AND BUSINESS HISTORY LANGUAGES AND CULTURE POLITICS AND SOCIOLOGY 1 1. AN INTRODUCTION TO STUDY SKILLS 5

More information

Ionizing Radiation, Czech Republic, CMI (Czech Metrology Institute)

Ionizing Radiation, Czech Republic, CMI (Czech Metrology Institute) Ionizing Radiation, Czech Republic, (Czech Metrology Institute) Calibration or Measurement RADIOACTIVITY 1.0E+00 1.0E+02 Bq cm -2 C-14 1.0E+01 1.0E+02 Bq cm -2 Co-60 1.0E+01 1.0E+02 Bq cm -2 Sr-90 1.0E+01

More information

The Roesky Working Group: Facilities, Collaborations, and Science

The Roesky Working Group: Facilities, Collaborations, and Science The Roesky Working Group: Facilities, Collaborations, and Science, KIT Universität des Landes Baden-Württemberg und nationales Großforschungszentrum in der Helmholtz-Gemeinschaft www.kit.edu Team Invited

More information

C o a t i a n P u b l i c D e b tm a n a g e m e n t a n d C h a l l e n g e s o f M a k e t D e v e l o p m e n t Z a g e bo 8 t h A p i l 2 0 1 1 h t t pdd w w wp i j fp h D p u b l i c2 d e b td S t

More information

Solid State Detectors = Semi-Conductor based Detectors

Solid State Detectors = Semi-Conductor based Detectors Solid State Detectors = Semi-Conductor based Detectors Materials and their properties Energy bands and electronic structure Charge transport and conductivity Boundaries: the p-n junction Charge collection

More information

Russian Introductory Course

Russian Introductory Course Russian Introductory Course Natasha Bershadski Learn another language the way you learnt your own Succeed with the and learn another language the way you learnt your own Developed over 50 years, the amazing

More information

100% ionic compounds do not exist but predominantly ionic compounds are formed when metals combine with non-metals.

100% ionic compounds do not exist but predominantly ionic compounds are formed when metals combine with non-metals. 2.21 Ionic Bonding 100% ionic compounds do not exist but predominantly ionic compounds are formed when metals combine with non-metals. Forming ions Metal atoms lose electrons to form +ve ions. Non-metal

More information

ELECTRON CONFIGURATION (SHORT FORM) # of electrons in the subshell. valence electrons Valence electrons have the largest value for "n"!

ELECTRON CONFIGURATION (SHORT FORM) # of electrons in the subshell. valence electrons Valence electrons have the largest value for n! 179 ELECTRON CONFIGURATION (SHORT FORM) - We can represent the electron configuration without drawing a diagram or writing down pages of quantum numbers every time. We write the "electron configuration".

More information

1. Introduction: growth of the Powder Diffraction File over the past 60 years

1. Introduction: growth of the Powder Diffraction File over the past 60 years Acta Crystallographica Section B Structural Science ISSN 0108-7681 New Powder Diffraction File (PDF-4) in relational database format: advantages and data-mining capabilities Soorya N. Kabekkodu, John Faber*

More information

The Role of Triads in the Evolution of the Periodic Table: Past and Present

The Role of Triads in the Evolution of the Periodic Table: Past and Present The Role of Triads in the Evolution of the Periodic Table: Past and Present Eric Scerri Department of Chemistry and Biochemistry, University of California, Los Angeles, Los Angeles, CA 90095; scerri@chem.ucla.edu

More information

MODERN ATOMIC THEORY AND THE PERIODIC TABLE

MODERN ATOMIC THEORY AND THE PERIODIC TABLE CHAPTER 10 MODERN ATOMIC THEORY AND THE PERIODIC TABLE SOLUTIONS TO REVIEW QUESTIONS 1. Wavelength is defined as the distance between consecutive peaks in a wave. It is generally symbolized by the Greek

More information

It takes four quantum numbers to describe an electron. Additionally, every electron has a unique set of quantum numbers.

It takes four quantum numbers to describe an electron. Additionally, every electron has a unique set of quantum numbers. So, quantum mechanics does not define the path that the electron follows; rather, quantum mechanics works by determining the energy of the electron. Once the energy of an electron is known, the probability

More information

The European Ombudsman

The European Ombudsman Overview The European Ombudsman Е в р о п е й с к и о м б у д с м а н E l D e f e n s o r d e l P u e b l o E u r o p e o E v r o p s k ý v e ř e j n ý o c h r á n c e p r á v D e n E u r o p æ i s k e

More information

B) atomic number C) both the solid and the liquid phase D) Au C) Sn, Si, C A) metal C) O, S, Se C) In D) tin D) methane D) bismuth B) Group 2 metal

B) atomic number C) both the solid and the liquid phase D) Au C) Sn, Si, C A) metal C) O, S, Se C) In D) tin D) methane D) bismuth B) Group 2 metal 1. The elements on the Periodic Table are arranged in order of increasing A) atomic mass B) atomic number C) molar mass D) oxidation number 2. Which list of elements consists of a metal, a metalloid, and

More information

The Lewis structure is a model that gives a description of where the atoms, charges, bonds, and lone pairs of electrons, may be found.

The Lewis structure is a model that gives a description of where the atoms, charges, bonds, and lone pairs of electrons, may be found. CEM110 Week 12 Notes (Chemical Bonding) Page 1 of 8 To help understand molecules (or radicals or ions), VSEPR shapes, and properties (such as polarity and bond length), we will draw the Lewis (or electron

More information

Chemistry CP Unit 2 Atomic Structure and Electron Configuration. Learning Targets (Your exam at the end of Unit 2 will assess the following:)

Chemistry CP Unit 2 Atomic Structure and Electron Configuration. Learning Targets (Your exam at the end of Unit 2 will assess the following:) Chemistry CP Unit 2 Atomic Structure and Electron Learning Targets (Your exam at the end of Unit 2 will assess the following:) 2. Atomic Structure and Electron 2-1. Give the one main contribution to the

More information

ISSN 0975-413X CODEN (USA): PCHHAX. The study of dissolution kinetics of drugs with riboxinum (inosine)

ISSN 0975-413X CODEN (USA): PCHHAX. The study of dissolution kinetics of drugs with riboxinum (inosine) Available online at www.derpharmachemica.com ISSN 0975-413X CODEN (USA): PCHHAX Der Pharma Chemica, 2016, 8(1):412-416 (http://derpharmachemica.com/archive.html) The study of dissolution kinetics of drugs

More information

Nuclear ZPE Tapping. Horace Heffner May 2007

Nuclear ZPE Tapping. Horace Heffner May 2007 ENERGY FROM UNCERTAINTY The uncertainty of momentum for a particle constrained by distance Δx is given, according to Heisenberg, by: Δmv = h/(2 π Δx) but since KE = (1/2) m v 2 = (1/(2 m) ) (Δmv) 2 ΔKE

More information

Standard Operation Procedure. Elemental Analysis of Solution samples with Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry

Standard Operation Procedure. Elemental Analysis of Solution samples with Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry Standard Operation Procedure Elemental Analysis of Solution samples with Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry Soil & Plant Analysis Laboratory University of Wisconsin Madison http://uwlab.soils.wisc.edu

More information

Name period AP chemistry Unit 2 worksheet Practice problems

Name period AP chemistry Unit 2 worksheet Practice problems Name period AP chemistry Unit 2 worksheet Practice problems 1. What are the SI units for a. Wavelength of light b. frequency of light c. speed of light Meter hertz (s -1 ) m s -1 (m/s) 2. T/F (correct

More information

Online Department Stores. What are we searching for?

Online Department Stores. What are we searching for? Online Department Stores What are we searching for? 2 3 CONTENTS Table of contents 02 Table of contents 03 Search 06 Fashion vs. footwear 04 A few key pieces 08 About SimilarWeb Stepping up the Competition

More information

High Open Circuit Voltage of MQW Amorphous Silicon Photovoltaic Structures

High Open Circuit Voltage of MQW Amorphous Silicon Photovoltaic Structures High Open Circuit Voltage of MQW Amorphous Silicon Photovoltaic Structures ARGYRIOS C. VARONIDES Physics and EE Department University of Scranton 800 Linden Street, Scranton PA, 18510 United States Abstract:

More information

X-RAY DATA BOOKLET Center for X-ray Optics and Advanced Light Source Lawrence Berkeley National Laboratory

X-RAY DATA BOOKLET Center for X-ray Optics and Advanced Light Source Lawrence Berkeley National Laboratory X-Ray Data Booklet X-RAY DATA BOOKLET Center for X-ray Optics and Advanced Light Source Lawrence Berkeley National Laboratory Introduction X-Ray Properties of Elements Now Available Order X-Ray Data Booklet

More information

High-tech recycling of critical metals: Opportunities and challenges

High-tech recycling of critical metals: Opportunities and challenges High-tech recycling of critical metals: Opportunities and challenges Application know-how Metals Chemistry material Material science solutions Metallurgy Material solutions Recycling Christina Meskers

More information

č é é č Á Ě Č Á š Á Ó Á Á ď ú ď Š ň Ý ú ď Ó č ď Ě ů ň Č Š š ď Ň ď ď Č ý Ž Ý Ý Ý ČÚ Ž é úč ž ý ž ý ý ý č ů ý é ý č ý ý čů ý ž ž ý č č ž ž ú é ž š é é é č Ž ý ú é ý š é Ž č Ž ů Ů Ť ý ý ý Á ý ý Č Ť É Ď ň

More information

MARI-ENGLISH DICTIONARY

MARI-ENGLISH DICTIONARY MARI-ENGLISH DICTIONARY This project was funded by the Austrian Science Fund (FWF) 1, grant P22786-G20, and carried out at the Department of Finno-Ugric Studies 2 at the University of Vienna 3. Editors:

More information

Analyses on copper samples from Micans

Analyses on copper samples from Micans PDF rendering: DokumentID 1473479, Version 1., Status Godkänt, Sekretessklass Öppen Analyses on copper samples from Micans P. Berastegui, M. Hahlin, M. Ottosson, M. Korvela, Y. Andersson, R. Berger and

More information

WASTE STREAM 2Y51 Analytical Services Process Facilities - North Labs

WASTE STREAM 2Y51 Analytical Services Process Facilities - North Labs WASTE STREAM 2Y51 Analytical Services Process Facilities North Labs SITE SITE OWNER WASTE CUSTODIAN WASTE TYPE Sellafield Nuclear Decommissioning Authority Sellafield Limited LLW WASTE VOLUMES Stocks:

More information

i n g S e c u r it y 3 1B# ; u r w e b a p p li c a tio n s f r o m ha c ke r s w ith t his å ] í d : L : g u id e Scanned by CamScanner

i n g S e c u r it y 3 1B# ; u r w e b a p p li c a tio n s f r o m ha c ke r s w ith t his å ] í d : L : g u id e Scanned by CamScanner í d : r ' " B o m m 1 E x p e r i e n c e L : i i n g S e c u r it y. 1-1B# ; u r w e b a p p li c a tio n s f r o m ha c ke r s w ith t his g u id e å ] - ew i c h P e t e r M u la e n PACKT ' TAÞ$Æo

More information

8. Relax and do well.

8. Relax and do well. CHEM 1314 3:30 pm Section Exam II ohn II. Gelder October 16, 2002 Name TA's Name Lab Section INSTRUCTIONS: 1. This examination consists of a total of 8 different pages. The last three pages include a periodic

More information

Curriculum Vitae. Permanent Address: Depto. de Física, Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del IPN, Av. IPN # 2508, México, D.F.

Curriculum Vitae. Permanent Address: Depto. de Física, Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del IPN, Av. IPN # 2508, México, D.F. Curriculum Vitae Name: Rito Daniel OLGUIN MELO Permanent Address: Depto. de Física, Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del IPN, Av. IPN # 2508, México, D.F. 07300 Phone & Fax: (+52) 57 47

More information

Future Trends in Airline Pricing, Yield. March 13, 2013

Future Trends in Airline Pricing, Yield. March 13, 2013 Future Trends in Airline Pricing, Yield Management, &AncillaryFees March 13, 2013 THE OPPORTUNITY IS NOW FOR CORPORATE TRAVEL MANAGEMENT BUT FIRST: YOU HAVE TO KNOCK DOWN BARRIERS! but it won t hurt much!

More information

Pipe fittings plant in Kolpino, Leningrad Regions

Pipe fittings plant in Kolpino, Leningrad Regions 1 Pipe fittings plant in Kolpino, Leningrad Regions ROOST Group of companies is a fast growing association with a long history. Synergy of the ROOST Group companies gives an opportunity to keep leading

More information

Curriculum Vitae. Aykutlu Dâna. Date and place of birth: 2-12-1973 ISPARTA / TURKEY. Tel: 90 (536) 300 6515. Fax: 90 (312) 266 4579

Curriculum Vitae. Aykutlu Dâna. Date and place of birth: 2-12-1973 ISPARTA / TURKEY. Tel: 90 (536) 300 6515. Fax: 90 (312) 266 4579 Curriculum Vitae Aykutlu Dâna BIOGRAPHICAL Date and place of birth: 2-12-1973 ISPARTA / TURKEY CONTACT INFORMATION Present Affiliation: National Nanotechnology Research Center, Material Science and Nanotechnology

More information

3. What would you predict for the intensity and binding energy for the 3p orbital for that of sulfur?

3. What would you predict for the intensity and binding energy for the 3p orbital for that of sulfur? PSI AP Chemistry Periodic Trends MC Review Name Periodic Law and the Quantum Model Use the PES spectrum of Phosphorus below to answer questions 1-3. 1. Which peak corresponds to the 1s orbital? (A) 1.06

More information

Sustainable energy products Simulation based design for recycling

Sustainable energy products Simulation based design for recycling Sustainable energy products Simulation based design for recycling Markus A. Reuter (Prof. Dr. Dr. hc) Director: Technology Management, Outotec Oyj Aalto University (Finland), Central South University (China),

More information

Qualitätsmanagement-Handbuch

Qualitätsmanagement-Handbuch U r Kalibrier- und Messmöglichkeiten Qualitätsmanagement-Handbuch Relative erweiterte Messunsicherheit, die sich aus der Standardmessunsicherheit durch Multiplikation mit dem Erweiterungsfaktor k = 2 ergibt.

More information

Spectra of pyroelectric X-ray generator

Spectra of pyroelectric X-ray generator Abstract Spectra of pyroelectric X-ray generator Nagaychenko V.I., Sanin V.M., Yegorov A.M., Shchagin A.V. Kharkov Institute of Physics and Technology, Kharkov 6118, Ukraine The construction of X-ray generator

More information

G ri d m on i tori n g w i th N A G I O S (*) (*) Work in collaboration with P. Lo Re, G. S av a and G. T ortone WP3-I CHEP 2000, N F N 10.02.2000 M e e t i n g, N a p l e s, 29.1 1.20 0 2 R o b e r 1

More information

CODES FOR PHARMACY ONLINE CLAIMS PROCESSING

CODES FOR PHARMACY ONLINE CLAIMS PROCESSING S FOR PHARMACY ONLINE CLAIMS PROCESSING The following is a list of error and warning codes that may appear when processing claims on the online system. The error codes are bolded. CODE AA AB AI AR CB CD

More information

EXPERIMENT 4 The Periodic Table - Atoms and Elements

EXPERIMENT 4 The Periodic Table - Atoms and Elements EXPERIMENT 4 The Periodic Table - Atoms and Elements INTRODUCTION Primary substances, called elements, build all the materials around you. There are more than 109 different elements known today. The elements

More information

SCO TT G LEA SO N D EM O Z G EB R E-

SCO TT G LEA SO N D EM O Z G EB R E- SCO TT G LEA SO N D EM O Z G EB R E- EG Z IA B H ER e d it o r s N ) LICA TIO N S A N D M ETH O D S t DVD N CLUDED C o n t e n Ls Pr e fa c e x v G l o b a l N a v i g a t i o n Sa t e llit e S y s t e

More information

SUS. Company Profile. Ulrich Nell, Feldstr.23, D - 46149 Oberhausen, Tel. 0049(0)208/658535 Fax 0049(0)208/658536

SUS. Company Profile. Ulrich Nell, Feldstr.23, D - 46149 Oberhausen, Tel. 0049(0)208/658535 Fax 0049(0)208/658536 SUS Ulrich Nell, Feldstr.23, D - 46149 Oberhausen, Tel. 0049(0208/658535 Fax 0049(0208/658536 Company Profile SUS was founded in 1986 in Oberhausen in the Ruhr area (close to Düsseldorf, in order to meet

More information

Exciton dissociation in solar cells:

Exciton dissociation in solar cells: Exciton dissociation in solar cells: Xiaoyang Zhu Department of Chemistry University of Minnesota, Minneapolis t (fs) 3h! E, k h! Pc Bi e - 1 Acknowledgement Organic semiconductors: Mutthias Muntwiler,

More information

Chapter 2 Lecture Notes: Atoms

Chapter 2 Lecture Notes: Atoms Educational Goals Chapter 2 Lecture Notes: Atoms 1. Describe the subatomic structure of an atom. 2. Define the terms element and atomic symbol. 3. Understand how elements are arranged in the periodic table

More information

Campus Sustainability Assessment and Related Literature

Campus Sustainability Assessment and Related Literature Campus Sustainability Assessment and Related Literature An Annotated Bibliography and Resource Guide Andrew Nixon February 2002 Campus Sustainability Assessment Review Project Telephone: (616) 387-5626

More information

HYDROGEN STORAGE AND MICROSTRUCTURE INVESTIGATIONS OF La 0.7- Av. Prof. Lineu Prestes, 2242, ZIP 05508-000, São Paulo, Brazil.

HYDROGEN STORAGE AND MICROSTRUCTURE INVESTIGATIONS OF La 0.7- Av. Prof. Lineu Prestes, 2242, ZIP 05508-000, São Paulo, Brazil. HYDROGEN STORAGE AND MICROSTRUCTURE INVESTIGATIONS OF La 0.7- x Pr x ALLOYS G. S. Galdino 1,a, J. C. S. Casini 1, E. A. Ferreira 1, R. N. Faria 1, H. Takiishi 1 a gsgaldino@ipen.br 1 Department of Metallurgy,

More information

CVD SILICON CARBIDE. CVD SILICON CARBIDE s attributes include:

CVD SILICON CARBIDE. CVD SILICON CARBIDE s attributes include: CVD SILICON CARBIDE CVD SILICON CARBIDE is the ideal performance material for design engineers. It outperforms conventional forms of silicon carbide, as well as other ceramics, quartz, and metals in chemical

More information

Luminescence study of structural changes induced by laser cutting in diamond films

Luminescence study of structural changes induced by laser cutting in diamond films Luminescence study of structural changes induced by laser cutting in diamond films A. Cremades and J. Piqueras Departamento de Fisica de Materiales, Facultad de Fisicas, Universidad Complutense, 28040

More information

Influence of Solder Reaction Across Solder Joints

Influence of Solder Reaction Across Solder Joints Influence of Solder Reaction Across Solder Joints Kejun Zeng FC BGA Packaging Development Semiconductor Packaging Development Texas Instruments, Inc. 6 th TRC Oct. 27-28, 2003 Austin, TX 1 Outline Introduction

More information

The effect of film thickness on physical properties of fluorine-doped indium oxide thin films

The effect of film thickness on physical properties of fluorine-doped indium oxide thin films Materials Science-Poland, Vol. 22, No. 2, 2004 The effect of film thickness on physical properties of fluorine-doped indium oxide thin films S. M. ROZATI *, T. GANJ Physics Department, University of Guilan,

More information

EFFICIENCY OF SOLAR ROOF WITH TRANSPARENT COVER FOR HEATING SUPPLY OF BUILDINGS

EFFICIENCY OF SOLAR ROOF WITH TRANSPARENT COVER FOR HEATING SUPPLY OF BUILDINGS Budownictwo o zoptymalizowanym potencjale energetycznym 2(14) 2014, s. 117-124 Orest VOZNYAK, Stepan SHAPOVAL, Ostap PONA, Maryana KASYNETS Lviv Polytechnic National University, Ukraine EFFICIENCY OF SOLAR

More information

How to Subnet a Network How to use this paper Absolute Beginner: Read all Sections 1-4 N eed a q uick rev iew : Read Sections 2-4 J ust need a little h elp : Read Section 4 P a r t I : F o r t h e I P

More information

XIX. Chemistry, High School

XIX. Chemistry, High School XIX. Chemistry, High School High School Chemistry Test The spring 05 high school Chemistry test was based on learning standards in the Chemistry content strand of the Massachusetts Science and Technology/Engineering

More information

Put the human back in Human Resources.

Put the human back in Human Resources. Put the human back in Human Resources A Co m p l et e Hu m a n Ca p i t a l Ma n a g em en t So l u t i o n t h a t em p o w er s HR p r o f essi o n a l s t o m eet t h ei r co r p o r a t e o b j ect

More information

Covalent Bonding & Molecular Orbital Theory

Covalent Bonding & Molecular Orbital Theory Covalent Bonding & Molecular Orbital Theory Chemistry 754 Solid State Chemistry Dr. Patrick Woodward Lecture #16 References - MO Theory Molecular orbital theory is covered in many places including most

More information

Concept differences in WD-XRF goniometer systems

Concept differences in WD-XRF goniometer systems X-Ray Conference Norway 14 september 2010 Concept differences in WD-XRF goniometer systems Didier Bonvin & Renaat Van Geel Thermo Fisher Scientific, Ecublens, Switzerland Renaat Van Geel SID Commercial

More information

chemrevise.org 19/08/2013 Periodicity N Goalby chemrevise.org

chemrevise.org 19/08/2013 Periodicity N Goalby chemrevise.org chemrevise.org 19/8/213 eriodicity Goalby chemrevise.org locks An s-block element will always have an electronic structure where the outer electron is filling a s-sublevel. kewise the outer electron of

More information

FORT WAYNE COMMUNITY SCHOOLS 12 00 SOUTH CLINTON STREET FORT WAYNE, IN 468 02 6:02 p.m. Ma r c h 2 3, 2 015 OFFICIAL P ROCEED ING S Ro l l Ca l l e a r d o f h o o l u e e o f t h e r t y m m u t y h o

More information

How to manage wave solder alloy contaminations. Gerjan Diepstraten & Harry Trip Cobar Europe BV Balver Zinn

How to manage wave solder alloy contaminations. Gerjan Diepstraten & Harry Trip Cobar Europe BV Balver Zinn How to manage wave solder alloy contaminations Gerjan Diepstraten & Harry Trip Cobar Europe BV Balver Zinn Content SnPb solder and impurities Lead-free solder change Pb contaminations in lead-free Measure

More information

Chapter 8 Atomic Electronic Configurations and Periodicity

Chapter 8 Atomic Electronic Configurations and Periodicity Chapter 8 Electron Configurations Page 1 Chapter 8 Atomic Electronic Configurations and Periodicity 8-1. Substances that are weakly attracted to a magnetic field but lose their magnetism when removed from

More information

Untitled Document. 1. Which of the following best describes an atom? 4. Which statement best describes the density of an atom s nucleus?

Untitled Document. 1. Which of the following best describes an atom? 4. Which statement best describes the density of an atom s nucleus? Name: Date: 1. Which of the following best describes an atom? A. protons and electrons grouped together in a random pattern B. protons and electrons grouped together in an alternating pattern C. a core

More information

G S e r v i c i o C i s c o S m a r t C a r e u ي a d e l L a b o r a t o r i o d e D e m o s t r a c i n R ل p i d a V e r s i n d e l S e r v i c i o C i s c o S m a r t C a r e : 1 4 ع l t i m a A c

More information

International Journal on Emerging Technologies 3(2): 4-18(2012) ISSN No. (Print) : 0975-8364 ISSN No. (Online) : 2249-3255

International Journal on Emerging Technologies 3(2): 4-18(2012) ISSN No. (Print) : 0975-8364 ISSN No. (Online) : 2249-3255 e t International Journal on Emerging Technologies 3(2): 4-18(2012) ISSN No. (Print) : 0975-8364 ISSN No. (Online) : 2249-3255 Optical study of thin Film of cgs Ge 10 Se 90-x Bi x S.K. Srivastava*, Krishna

More information

Semiconductors, diodes, transistors

Semiconductors, diodes, transistors Semiconductors, diodes, transistors (Horst Wahl, QuarkNet presentation, June 2001) Electrical conductivity! Energy bands in solids! Band structure and conductivity Semiconductors! Intrinsic semiconductors!

More information

h e l p s y o u C O N T R O L

h e l p s y o u C O N T R O L contamination analysis for compound semiconductors ANALYTICAL SERVICES B u r i e d d e f e c t s, E v a n s A n a l y t i c a l g r o u p h e l p s y o u C O N T R O L C O N T A M I N A T I O N Contamination

More information

Crystal Structure of High Temperature Superconductors. Marie Nelson East Orange Campus High School NJIT Professor: Trevor Tyson

Crystal Structure of High Temperature Superconductors. Marie Nelson East Orange Campus High School NJIT Professor: Trevor Tyson Crystal Structure of High Temperature Superconductors Marie Nelson East Orange Campus High School NJIT Professor: Trevor Tyson Introduction History of Superconductors Superconductors are material which

More information

The Physics of Energy sources Renewable sources of energy. Solar Energy

The Physics of Energy sources Renewable sources of energy. Solar Energy The Physics of Energy sources Renewable sources of energy Solar Energy B. Maffei Bruno.maffei@manchester.ac.uk Renewable sources 1 Solar power! There are basically two ways of using directly the radiative

More information

Thermal unobtainiums? The perfect thermal conductor and the perfect thermal insulator

Thermal unobtainiums? The perfect thermal conductor and the perfect thermal insulator Thermal unobtainiums? The perfect thermal conductor and the perfect thermal insulator David G. Cahill Materials Research Lab and Department of Materials Science and Engineering, U. of Illinois Gratefully

More information

Exam 1. Spring 2012/13 CHE 140 Section: 5701 & 5702 100 total points Date: Mon. Feb. 11 & Tue. Feb. 12, 2013

Exam 1. Spring 2012/13 CHE 140 Section: 5701 & 5702 100 total points Date: Mon. Feb. 11 & Tue. Feb. 12, 2013 + 80 points Exam 1 Spring 2012/13 Name: CHE 140 Section: 5701 & 5702 100 total points Date: Mon. Feb. 11 & Tue. Feb. 12, 2013 Directions: Answer the following questions completely. For multiple choice

More information

Thermodynamic database of the phase diagrams in copper base alloy systems

Thermodynamic database of the phase diagrams in copper base alloy systems Journal of Physics and Chemistry of Solids 66 (2005) 256 260 www.elsevier.com/locate/jpcs Thermodynamic database of the phase diagrams in copper base alloy systems C.P. Wang a, X.J. Liu b, M. Jiang b,

More information

Introduction to superconductivity

Introduction to superconductivity Introduction to superconductivity Textbook: Introduction to superconductivity by A.C.Rose-Innes & E. H. Rhoderick 2 nd Ed. References: Introduction to superconductivity by M. Tinkham 2 nd Ed. superconductivity

More information

47374_04_p25-32.qxd 2/9/07 7:50 AM Page 25. 4 Atoms and Elements

47374_04_p25-32.qxd 2/9/07 7:50 AM Page 25. 4 Atoms and Elements 47374_04_p25-32.qxd 2/9/07 7:50 AM Page 25 4 Atoms and Elements 4.1 a. Cu b. Si c. K d. N e. Fe f. Ba g. Pb h. Sr 4.2 a. O b. Li c. S d. Al e. H f. Ne g. Sn h. Au 4.3 a. carbon b. chlorine c. iodine d.

More information

Applied Physics of solar energy conversion

Applied Physics of solar energy conversion Applied Physics of solar energy conversion Conventional solar cells, and how lazy thinking can slow you down Some new ideas *************************************************************** Our work on semiconductor

More information

The study of deep-level emission center in ZnO films grown on c-al 2 O 3 substrates

The study of deep-level emission center in ZnO films grown on c-al 2 O 3 substrates The study of deep-level emission center in ZnO films grown on c-al 2 O 3 substrates Guotong Du Yuantao Zhang, Jinzhong Wang, Yongguo Cui (College of Electronic Science and Engineering, State Key Laboratory

More information

Types of Epitaxy. Homoepitaxy. Heteroepitaxy

Types of Epitaxy. Homoepitaxy. Heteroepitaxy Epitaxy Epitaxial Growth Epitaxy means the growth of a single crystal film on top of a crystalline substrate. For most thin film applications (hard and soft coatings, optical coatings, protective coatings)

More information

Nataliia ZARUDNA MODERN REQUIREMENTS FOR ACCOUNTING MANAGEMENT FOR PROVISION PROCESS

Nataliia ZARUDNA MODERN REQUIREMENTS FOR ACCOUNTING MANAGEMENT FOR PROVISION PROCESS 444 JOURNAL Vol. 10 ( 4). December 2011 P u b l i c a t i o n o f T e r n o p i l N a t i o n a l E c o n o m i c U n i v e r s i t y Microeconomics Nataliia ZARUDNA MODERN REQUIREMENTS FOR ACCOUNTING

More information

Photovoltaic and Photoelectrochemical Solar Cells

Photovoltaic and Photoelectrochemical Solar Cells Photovoltaic and Photoelectrochemical Solar Cells EDDIE FOROUZAN, PH.D. ARTIN ENGINEERING AND CONSULTING GROUP, INC. 7933 SILVERTON AVE. #715 SAN DIEGO, CA 92128 PSES San Diego Chapter 2012-02-10 History

More information

Photoinduced volume change in chalcogenide glasses

Photoinduced volume change in chalcogenide glasses Photoinduced volume change in chalcogenide glasses (Ph.D. thesis points) Rozália Lukács Budapest University of Technology and Economics Department of Theoretical Physics Supervisor: Dr. Sándor Kugler 2010

More information

Chem 106 Thursday Feb. 3, 2011

Chem 106 Thursday Feb. 3, 2011 Chem 106 Thursday Feb. 3, 2011 Chapter 13: -The Chemistry of Solids -Phase Diagrams - (no Born-Haber cycle) 2/3/2011 1 Approx surface area (Å 2 ) 253 258 Which C 5 H 12 alkane do you think has the highest

More information

KEY for Unit 1 Your Chemical Toolbox: Scientific Concepts, Fundamentals of Typical Calculations, the Atom and Much More

KEY for Unit 1 Your Chemical Toolbox: Scientific Concepts, Fundamentals of Typical Calculations, the Atom and Much More KEY for Unit 1 Your Chemical Toolbox: Scientific Concepts, Fundamentals of Typical Calculations, the Atom and Much More The Modern Periodic Table The Periodic Law - when elements are arranged according

More information

Sample Exercise 12.1 Calculating Packing Efficiency

Sample Exercise 12.1 Calculating Packing Efficiency Sample Exercise 12.1 Calculating Packing Efficiency It is not possible to pack spheres together without leaving some void spaces between the spheres. Packing efficiency is the fraction of space in a crystal

More information

The study of structural and optical properties of TiO 2 :Tb thin films

The study of structural and optical properties of TiO 2 :Tb thin films Optica Applicata, Vol. XXXVII, No. 4, 2007 The study of structural and optical properties of TiO 2 :Tb thin films AGNIESZKA BORKOWSKA, JAROSLAW DOMARADZKI, DANUTA KACZMAREK, DAMIAN WOJCIESZAK Faculty of

More information

Chapter Outline. Review of Atomic Structure Electrons, Protons, Neutrons, Quantum mechanics of atoms, Electron states, The Periodic Table

Chapter Outline. Review of Atomic Structure Electrons, Protons, Neutrons, Quantum mechanics of atoms, Electron states, The Periodic Table Review of Atomic Structure Electrons, Protons, Neutrons, Quantum mechanics of atoms, Electron states, The Periodic Table Atomic Bonding in Solids Bonding Energies and Forces Periodic Table Chapter Outline

More information