Vol 60, No 6 (2024)

Исследованы спектры комбинационного рассеяния света, полученные на кристаллическом арсениде галлия, выращенном методом Чохральского. Обнаружено, что частота связанной колебательной плазмон-фононной моды с ростом концентрации электронов n возрастает и приближается к частоте моды поперечных колебаний при n~3 × 10¹⁸ см⁻³. Установлено, что рост концентрации дырок приводит к уширению пика продольных колебаний. При увеличении степени разупорядоченности наблюдалось снижение относительной интенсивности поперечной моды.

Методом твердофазных реакций синтезировано соединение Cu₃NaS₂ из сульфидов меди Cu₂S и натрия Na₂S. Показано, что соединение Cu₃NaS₂ имеет гексагональную структуру с параметрами решетки a = 13.9398 ± 23 Å, c = 21.4637 ± 74 Å. При комнатной температуре в соединении Cu₃NaS₂ через 6 месяцев после синтеза самопроизвольно происходит переход из гексагональной в ГЦК-фазу. Для ГЦК-фазы размеры областей когерентного рассеяния (ОКР), определенные по уширению дифракционных линий, варьируют от ~25 нм при комнатной температуре до ~110 нм при 500 ^оС. На ДСК-кривых наблюдаются аномалии при температурах 108 и 436^оС, соответствующие эндотермическим обратимым переходам без изменения типа кристаллической решетки. По мнению авторов, эти аномалии связаны с перераспределением катионов меди и натрия по возможным кристаллографическим позициям.

Определена структура и разработан способ получения контактов к наноструктурированным термо-электрическим материалам. Контакты формировали на каталитически активной поверхности химическим осаждением Ni или Co в щелочных растворах с использованием в качестве восстановителей гипофосфит-анионов. Сформированные химическим осаждением пленки Ni и Co толщиной от 5 до 8 мкм образуют сплошное равномерное покрытие, содержащее не менее 82 мас. % металлов и от 7.4 до 9.1 мас. % фосфора. Присутствие фосфора увеличивает барьерные свойства контактов. Удельное сопротивление пленок Co и Ni составило 10×10⁻⁸ и 12×10⁻⁸ Ом м соответственно. Контакты обладали высокой адгезионной прочностью (до 20 МПа) и низким удельным контактным сопротивлением (порядка 10⁻⁹ Ом м²), а также термической стабильностью до 600 К.

Приведены сведения по термохимическому синтезу карбида молибдена на основе системы (NH₄)₆Mo₇O₂₄–NH₄NO₃–C₆H₁₂N₄ при различных соотношениях компонентов. Проведены термодинамические расчеты и установлены область составов 10–20 молей нитрата аммония на 1 моль молибдата аммония и соотношения восстановителя и окислителя (φ), равные 1.5–4.0, вероятного протекания экзотермических процессов с формированием карбида молибдена. При проведении синтеза установлено, что взаимодействие в системе молибдат аммония–нитрат аммония–уротропин включает несколько стадий, при этом основной экзотермический процесс наблюдается по достижении температуры 120–180°С. Карбид молибдена образуется при φ ≥ 6.5 после термической обработки при 1000°С в инертной атмосфере. При синтезе формируется мелкокристаллическая структура из частиц размерами около 100–200 нм. Полученные материалы на основе карбида молибдена проявляют каталитическую активность в процессах конверсии продуктов неполного сгорания биотоплива (пиролизные смолы). При добавлении полученных материалов к пиролизной смоле в пропорции 1/10 скорость ее конверсии увеличивается (параметр скорости повышается в 2–10 раз) при снижении средней температуры процесса на 50–100°С, а энергия активации процесса снижается от 82 до 52–65 кДж/моль.

Впервые проведено исследование магнитных сверхтонких взаимодействий зондовых мессбауэровских ядер ⁵⁷Fe, введенных в решетку манганита ScMnO₃ с гексагональной кристаллической решеткой. На основании полученных данных определены валентное состояние зондовых атомов железа, их локальное кристаллическое окружение и ориентация магнитных катионов Fe³⁺ в структуре ScMn_0.996⁵⁷Fe_0.004O₃ в магнитоупорядоченном состоянии при T < T_N. В рамках стохастической релаксационной модели проведен анализ температурной зависимости зеемановской структуры спектров ⁵⁷Fe, на основании которого получены новые данные о фрустрированных обменных взаимодействиях Fe−O−Mn. Определены критические индексы степенной зависимости сверхтонкого магнитного поля H_hf(T) на ядрах ⁵⁷Fe, свидетельствующие о пониженной размерности магнитной подсистемы магнитоупорядоченного манганита ScMn_0.996⁵⁷Fe_0.004O₃.

Методами рентгенофазового анализа и аналитической электронной микроскопии изучены образцы монокристаллов и керамических твердых растворов (La_1−xR_x)₃Ga₅SiO₁₄ с R = Gd–Ho в диапазоне 0 ≤ х ≤ 0.4 (по исходной шихте) с целью определения предела растворимости редкоземельных элементов в структуре лангасита. Твердые растворы на основе структуры лангасита преобладают вплоть до максимальных концентраций, однако при x ≥ 0.15 в случае Но и x ≥ 0.2 в случае Tb начинают выпадать примесные фазы со структурами граната R₃Ga₅O₁₂ и типа La₂SiO₅. Монокристаллы лангаситов с замещением La на Tb, Dy или Ho до х = 0.05, а Gd до х = 0.2 имеют однородную структуру, однако при х > 0.1 в кристаллах (La_1−xTb_x)₃Ga₅SiO₁₄ возникают вкрапления паразитных фаз с указанными выше структурами. Кривые намагничивания кристаллов (La_1−xR_x)₃Ga₅SiO₁₄ (R=Ho и Tb), измеренные при 1.85–2 К, проявляют сильную магнитокристаллическую анизотропию, причем магнитный момент, рассчитанный на ион R³⁺, оказывается приблизительно одинаковым для всех изученных концентраций тяжелого редкоземельного элемента. Исследованы температурно-частотные зависимости диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь керамических образцов (La_1−xHo_x)₃Ga₅SiO₁₄ (x ≤ 0.2) и (La_1−xTb_x)₃Ga₅SiO₁₄ (x ≤ 0.3) в диапазоне T = 77–700 К при частотах f = 1 кГц–1 МГц. Обнаружена релаксация дебаевского типа с энергией активации около 2 эВ.

Методом твердофазного синтеза получены однофазные керамические образцы новых составов (1−x)(K_0.5Na_0.5)NbO₃–xSrZrO₃ (x = 0–0.15), модифицированные добавкой 2 мас. % ZnO, и изучены их кристаллическая структура, микроструктура, диэлектрические и нелинейные оптические свойства. В модифицированных образцах установлено формирование фазы со структурой перовскита с псевдокубической элементарной ячейкой. Выявлено уменьшение среднего размера кристаллитов (областей когерентного рассеяния) от 91 до 54 нм. Сегнетоэлектрические фазовые переходы подтверждены методом диэлектрической спектроскопии. Выявлено понижение температуры фазовых переходов и ослабление нелинейных оптических свойств по мере увеличения содержания цирконата стронция в образцах.

Представлены модели возникновения гистерезисных эффектов на периметре смачивания жидкофазной капли металла-катализатора, связанных с влиянием кромки торцевой (вершинной) грани нитевидных нанокристаллов (ННК) и линейного натяжения границы трехфазного контакта на краевые углы. Показано, что гистерезис краевого угла капли каталитической жидкости на торце растущего по механизму пар→жидкость→кристалл ННК обусловлен ее индифферентным равновесием на периметре смачивания. Сделан вывод о двойственной, не строго равновесной природе гистерезисного краевого угла при смачивании каплей катализатора кристаллической поверхности ННК.