Vol 59, No 11 (2023)

Представлены результаты работ по получению образцов высокочистых изотопов кремния ²⁸Si, германия ⁷²Ge и их летучих гидридов с контролируемым содержанием изотопов с ненулевым ядерным спином ²⁹Si, ⁷³Ge для формирования Si/SiGe-гетероструктур устройств квантовых вычислений, использующих состояние ядерного спина в качестве кубита. Получены образцы ²⁸SiH₄ и ²⁸Si с содержанием основного изотопа ²⁸Si на уровне 99.9, 99.99, 99.999% и содержанием изотопа ²⁹Si 340 ± 8, 41.1 ± 4.3, 11.4 ± 0.1 ppm соответственно. Получены высокочистые образцы ⁷²GeH₄ и ⁷²Ge с содержанием основного изотопа ⁷²Ge на уровне 99.9% и содержанием изотопа ⁷³Ge на уровне 109.9 ± 9.6 ppm.

В работе статическим и динамическим методами исследована магнитная восприимчивость твердого раствора Fe_{1 – x}Co_xCr₂S₄ в системе FeCr₂S₄–СоCr₂S₄ для составов, прилегающих к FeCr₂S₄. Магнитные измерения проводили в температурном интервале 5–300 K в постоянном (50 Э и 45 кЭ) и переменном магнитных полях при амплитуде Н_АС = 1 Э и частотах переменного поля ν = 100, 1000 и 10000 Гц. Определены температуры и природа магнитных превращений в системе. Показано, что температура ферримагнитного перехода (Т_С) в Fe_{1 – x}Co_xCr₂S₄ увеличивается с увеличением концентрации кобальта. Для составов с x = 0–0.5 обнаружено существование спинового стекла, подтвержденное сдвигом максимумов на кривых температурной зависимости мнимой части динамической восприимчивости.

Исследовано взаимодействие в диффузионных па́рах иридий–карбид кремния при температурах 1500–1800°C с различным временем выдержки в условиях образования жидкости. Изучены микроструктура, фазовый и элементный составы диффузионной зоны, формирующейся при температурах выше образования эвтектик и/или плавления отдельных продуктов реакции – силицидов иридия. Показано, что микроструктура диффузионной зоны, формирующейся в условиях образования жидкости, отличается от той, которая формируется в условиях твердофазного взаимодействия между иридием и карбидом кремния. При температуре выше 1700°C содержание Si в расплаве Ir–Si становится больше 50 мол. %, что приводит к кристаллизации фаз Ir₃Si₄ и Ir₃Si₅ при охлаждении. Углерод, выделяющийся в ходе взаимодействия иридия с SiC, графитизируется с ростом температуры и времени выдержки.

Методами сканирующей электронной микроскопии, рентгеновской дифракции, Рамановской и Мессбауэровской спектроскопии, измерением полевых и температурных зависимостей намагниченности насыщения и магнитокалорического эффекта в переменном магнитном поле исследованы образцы Y₃Fe_{5 – x}Al_xO₁₂ (х = 0, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0), синтезированные золь–гель-методом. Изучено влияние увеличения концентрации алюминия на кристаллическую и магнитную структуру, магнитотермические свойства частиц феррита-граната.

Впервые найдено, что выходное напряжение, координатная и спектральная чувствительность фотоприемного элемента, изготовленного на основе высокоомных светочувствительных слоев CdSe, уменьшаются по гиперболическому закону при увеличении толщины слоев в пределах 6–60 мкм и линейно возрастают при увеличении входного электрического тока. Установленные в работе высокие значения координатной и спектральной чувствительности (70.8 мВ/(мм мкА мВт) и 375 мВ/(мкА мВт) соответственно), которые существенно превышают аналогичные характеристики слоев теллурида кадмия, свидетельствуют о перспективности использования высокоомных слоев CdSe в качестве материала для позиционно-чувствительных фотоприемников.

Изучена широкополосная (1000–1600 нм) ИК-фотолюминесценция поликристаллических образцов корунда (α-Al₂O₃), содержащих примесные ионы меди, а также дополнительные солегирующие ионы элементов в степени окисления 4+: Si⁴⁺, Ge⁴⁺, Ti⁴⁺, Zr⁴⁺, Hf ⁴⁺, Sn⁴⁺. Показано, что интенсивность ИК-фотолюминесценции корунда при легировании только медью весьма незначительна и резко усиливается при дополнительном легировании некоторыми четырехзарядными катионами. Наибольшее усиление ИК-фотолюминесценции примесных ионов Cu²⁺ получено при солегировании катионами Ti⁴⁺, Ge⁴⁺ и Sn⁴⁺. По-видимому, эти ионы обеспечивают зарядовую компенсацию при совместном с ионом Cu²⁺ вхождении в кристаллическую решетку корунда и процесс замещения выглядит так: 2Al³⁺ → Cu²⁺ + M⁴⁺; M⁴⁺ = Ti⁴⁺, Ge⁴⁺, Sn⁴⁺… . Подобным образом вводимые дополнительно в решетку корунда солегирующие четырехзарядные ионы повышают растворимость Cu²⁺ в α-Al₂O₃, что ведет к усилению фотолюминесценции соответствующего материала.

Методами циклической вольтамперометрии, оже-электронной спектроскопии и атомно-силовой микроскопии исследовано влияние ультразвуковой обработки поверхности мембранной фольги твердого раствора системы Pd–In–Ru на сорбцию водорода и водородопроницаемость. Показано, что такая обработка приводит к увеличению сорбции водорода в приповерхностный слой фольги при сохранении величины ее водородопроницаемости. Установлено, что ультразвуковая обработка позволяет сохранить без изменений морфологию, состав и структуру фольги.