Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Дисертаційні роботи України
Фізико-математичні науки
Фізика твердого тіла

Диссертационная работа:

Коцюба Анатолій Миколайович. Електрофізичні властивості вуглеграфітових матеріалів та інтеркальованих систем на їх основі в широкій області температур: Дис... канд. фіз.-мат. наук: 01.04.07 / Київський національний ун-т ім. Тараса Шевченка. - К., 2001. - 145арк. - Бібліогр.: арк. 134-145.

смотреть введение
Введение к работе:

Актуальність проблеми. Вуглеграфітові матеріали та інтеркальовані системи (intercalation compounds) на їх основі (ІСГ) – досить широкий клас матеріалів з унікальними фізичними властивостями. Висока хімічна, електрохімічна, термічна стійкість графіту, низька густина та вартість, можливість придання виробам будь-якої компактної форми обумовлюють широке їх використання. З появою нового класу вуглеграфітових матеріалів (ВМ) – вуглеграфітових волокон, композиційних матеріалів на основі вуглецю, вуглеграфітових плівок – область використання ВМ все більше розширюється.

Крім практичного використання вуглеграфітові матеріали та ІСГ на їх основі представляють значний науковий інтерес як об’єкти для фундаментальних досліджень завдяки своїм структурним особливостям. В цих матеріалах спостерігається ряд аномальних явищ, зокрема, негативний магнітоопір. Іншою цікавою особливості вуглеграфітових матеріалів, точніше ІСГ акцепторного типу на їх основі, є яскраво виражена двовимірність їх електронної структури, що дозволяє проводити експериментальне вивчення фізичних властивостей низькорозмірних систем. Не дивлячись на те, що вуглеграфітові матеріали вивчаються вже достатньо довгий проміжок часу, на сьогоднішній день існує цілий ряд проблем при поясненні зміни їх електрофізичних властивостей при формуванні структури. Зокрема, відкритим лишається питання, вплив якого параметра структури на ці властивості є визначальним. Відсутня єдина систематизація вуглеграфітових матеріалів, часто їх систематизують за температурою отримання і обробки, хоча між структурою ВМ та температурою отримання чи обробки не існує однозначного зв’язку.

В літературі достатньо багато уваги приділено електрофізичним властивостям інтеркальованих систем на основі високоорієнтованих графітів, в той час як електрофізичні властивості ІСГ на основі невпорядкованих графітів вивчені недостатньо, що, очевидно, не в останню чергу пов’язано з деякими труднощами при їх синтезі. Цікавими для вивчення є і фазові перетворення в шарах інтеркалянту в ІСГ на основі невпорядкованих графітів, оскільки систематичні роботи по вивченню особливостей цих переходів у вказаних ІСГ практично відсутні.

Метою дисертаційною роботи було встановлення закономірностей зміни електро- та магнітоопору при зміні структури вуглеграфітових матеріалів, з’ясування впливу структури вихідного графіту та умов синтезу інтеркальованих систем графіту з хлоридами сурьми та йоду на механізми електропровідності.

В задачу досліджень входило:

  1. Встановлення зв’язку електрофізичних властивостей (електро- та магнітоопору) вуглеграфітових матеріалів з параметрами структури шляхом експериментального вивчення температурних і польових залежностей електроопору структурно різних вуглеграфітових матеріалів.

  2. З’ясування впливу структури вихідного графіту та умов синтезу на величину та характер температурної залежності електроопору в ІСГ з та .

  3. Вивчення особливостей фазових перетворень в шарах інтеркалянту в ІСГ з , на основі структурно різних ВМ.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами.

Робота виконана в рамках тем №56 “Теоретичні та експериментальні дослідження фізичних властивостей і процесів формування мікрокристалічної структури в аморфних та вуглеграфітових матеріалах з метою розробки теоретичних основ одержання широкого класу матеріалів, включаючи композиційні, з новими властивостями” (Наказ Мінвузу України №78 від 21.03.1991 р.), №99 “Дослідження фізичних властивостей і закономірностей фазових перетворень у невпорядкованих і шаруватих структурах” (Постанова Кабінету Міністрів України №25 від 20.01.1997 р.), №97019 “Експериментальні і теоретичні дослідження взаємозв’язку термодинамічних і кінетичних властивостей з процесами формування рідких, аморфних, кристалічних і шаруватих структур” (ДКНТ ДФФД , проект №2/368, шифр Ф 875, 1992 р.).

Наукова новизна одержаних результатів.

  1. Показано, що електрофізичні властивості вуглеграфітових матеріалів (електро- та магнітоопір) на всіх стадіях формування кристалічної структури від аморфного до монокристалічного графіту можуть бути пояснені в рамках тривимірної моделі електронної структури з урахуванням квантових ефектів слабкої локалізації та електрон-електронної взаємодії.

  2. Встановлено, що характерна зміна магнітоопору ВМ (поява негативного магнітоопору з початком формування графітоподібної структури, подальше зростання, а потім зменшення та перехід в додатній) обумовлені ростом розміру кристалітів. Вперше запропонована напівемпірична формула для опису залежності між величиною магнітоопору вуглеграфітових матеріалів та середнім розміром кристалітів.

  3. Вперше виявлені аномалії в високотемпературній області на температурних залежностях електроопору в ІСГ з SbCl5 на основі невпорядкованого піролітичного графіту, синтезованих при відносно високих температурах, які пов’язані з фазовим перетворенням “квазірідкий”-“квазікристалічний” стан фази в шарі інтеркалянту.

  4. Показано, що температурна залежність електроопору інтеркальованих систем з , на основі невпорядкованих графітів може бути описана в рамках двовимірної моделі електронної структури з урахуванням квантових ефектів слабкої локалізації та електрон-електронної взаємодії.

5. Вперше виявлено зміщення температури фазового перетворення в шарах інтеркалянту в ІСГ з , при зміні структури вихідних для інтеркалювання вуглеграфітових матеріалів та умов синтезу. Запропонована модель зміщення температури фазового переходу в шарах інтеркалянту, яка базується на врахуванні зміни міжплощинної відстані в порівнянні з міжплощинною відстанню монокристалічного графіту.

Наукове і практичне значення роботи полягає в фундаментальному характері досліджень і встановленні закономірностей, які грають значну роль в розвитку теорії електронної структури та вивченні фізичних властивостей двовимірних матеріалів, з метою одержання матеріалів з новими властивостями.

Апробація результатів дисертації.

Основні результати дисертаційної роботи доповідались на дев’ятій Теплофізичній конференції СНД (Махачкала,1992 р.), на міжнародній конференції “Condensed matter: Science & Industry” (Львів, 1993 р.), на 1 Всеукраїнській конференції “Структура і фізичні властивості невпорядкованих систем” (Львів, 1993), на Всеукраїнській конференції молодих вчених (фізика) (Київ,1994), на сьомій міжнародній конференції з інтеркальованих систем графіту (Louvain-la-Neuve, 1993 р.), на 15 науковому семінарі ІПМ НАН України та Тернопільского приладобудівного інституту (Київ, 1996 р.).

Публікації. Основні результати роботи опубліковані в 9 друкованих роботах, із них 3 в наукових фахових журналах, 5 в матеріалах і тезах конференцій, 1 депонована.

Структура дисертації

Дисертаційна робота складається з вступу, чотирьох розділів, висновків і списку використаних літературних джерел. Дисертаційна робота містить 145 сторінок машинописного тексту,

50 ілюстрацій, із них 11 повністю займають площу сторінки, 10 таблиць і список літературних джерел із 137 найменувань.

Подобные работы
Сліпенюк Олександр Миколайович
Вплив температури на структуру, механізми деформації і механічні властивості аморфних і нанофазних матеріалів
Мацуй Людмила Юріївна
Структура та електрофізичні властивості вуглеграфітових матеріалів і інтеркальованих сполук на їх основі
Кирик Григорій Васильович
Структура та властивості полімерних композиційних матеріалів, сформованих у магнітному полі
Ковалюк Богдан Павлович
Дефектоутворення і електронні властивості матеріалів на основі заліза та кремнію, опромінених лазером в режимі генерації ударних хвиль
Янчук Ігор Богданович
Взаємозв'язок структурних особливостей вуглецевих матеріалів з їх оптичними та механічними властивостями
Гричановська Тетяна Михайлівна
Електрофізичні властивості дисперсних матеріалів на основі плівок V, Ti, Cr, Cu та Ni
Шкурдода Юрій Олексійович
Структура, електропровідність та магніторезистивні властивості нанокристалічних плівкових систем на основі Co, FeNi, Cu та Ag
Литвин Оксана Степанівна
Морфологічні та структурні зміни в напівпровідниках А3В5 і А2В6 та системах на їх основі, стимульовані післяростовими обробками
Литвин Петро Мар"янович
Перебудова дефектної структури монокристалів та епітаксійних систем на основі GaAs під впливом зовнішніх збуджень, виявлена рентгенодифракційними методами
Поварчук Василь Юрійович
Дослідження впливу іонізуючої радіації на властивості аморфних та нанокристалічних сплавів на основі системи Fe-Si-B

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net