Выбор мишени для получения пленок высшего силицида марганца методом магнетронного распыления

Номер выпуска 3 от 01.03.2024

Магнетронным распылением из трех видов мишеней получены тонкие пленки силицидов марганца на слюде. Микроструктура и элементный состав мишеней и пленок исследованы методами растровой электронной микроскопии и дифракции электронов на отражение. Фазовый состав и структуру пленок по толщине (поперечные срезы) контролировали методами растровой и просвечивающей электронной микроскопии. Показано, что при осаждении пленок из поли- и монокристаллической мишеней высшего силицида марганца, в отличие от мишени из спеченных порошков Мn и Si, после последующего отжига при температуре 800 К и давлении 10^–3 Па в течение 1 ч можно получить поликристаллические пленки высшего силицида марганца состава Mn₄Si₇.

124 0

Синтез наноразмерного твердого электролита Pr1–ySryF3–y и исследование влияния термообработки на ионную проводимость фторидной нанокерамики

Номер выпуска 4 от 01.04.2024

Нанокерамику твердого электролита Pr_1–ySr_yF_3–y (y = 0.03, пр. гр. P3c1) получали методом высокоэнергетического механодиспергирования выращенных из расплава кристаллов с последующим холодным прессованием. Фазовый состав, микроструктура, морфология и электрофизические свойства нанокерамики изучены методами рентгенофазового анализа, электронной микроскопии и импедансной спектроскопии. Значение проводимости синтезированной нанокерамики Pr_0.97Sr_0.03F_2.97 при комнатной температуре (σ_cer = 1.7 × 10^–7 См/см) существенно ниже проводимости исходного монокристалла (σ_crys = 4.0 × 10^–4 См/см), что обусловлено ее низкой (~75% от теоретического значения) плотностью. Термическая обработка нанокерамики при 823 K в вакууме приводит к росту величины σ_cer в 3 раза, а отжиг при 1273 K во фторирующей атмосфере – к дальнейшему росту проводимости (σ_cer = 4.3 × 10^–5 См/см) вследствие процесса собирательной рекристаллизации и значительному увеличению плотности керамики до 90%. Техника механического измельчения и последующая термообработка нанопорошка Pr_1–ySr_yF_3–y позволяют получать однофазную высокопроводящую керамику. Разработанная методика синтеза керамических фторидных наноматериалов в качестве технологической формы твердых электролитов является многообещающим направлением дальнейших разработок в области создания фтор-ионных источников тока и газовых датчиков фтора.

122 0

Особенности синтеза наночастиц LiRF4 (R = Er–Lu) методом высокотемпературного соосаждения и их фотолюминесцентные свойства

Номер выпуска 2 от 01.02.2024

Наночастицы LiRF₄ (R = Y, Yb, Lu), активированные ионами Yb³⁺/Er³⁺ и Yb³⁺/Tm³⁺, получены методом высокотемпературного соосаждения, исследовано влияние мольного соотношения прекурсоров и катионного состава матриц на их размерность и морфологию. Оптимизирован метод гетерогенной кристаллизации данных соединений с использованием нанозатравок LiYF₄, что открывает возможности управляемого синтеза наноразмерных частиц LiRF₄ с контролируемыми характеристиками. Среди изученных объектов наночастицы LiYF₄@LiYbF₄:Tm³⁺@LiYF₄ демонстрируют наиболее интенсивную антистоксовую фотолюминесценцию в УФ- (λ = 362 нм) и синем (λ = 450 нм) диапазонах, что превышает аналогичные показатели для частиц β-NaYF₄:Yb³⁺/Tm³⁺@NaYF₄. Наночастицы LiYF₄@LiLuF₄:Yb³⁺/Er³⁺@LiYF₄ являются наиболее эффективными преобразователями ИК-излучения в области λ = 1530 нм среди исследованных изоструктурных матриц и проявляют близкие показатели спектрально-люминесцентных свойств с соединением β-NaYF₄:Yb³⁺/Er³⁺@NaYF₄ с эквивалентной степенью солегирования. Полученные результаты позволяют рассматривать наночастицы LiYF₄@LiYbF₄:Tm³⁺@LiYF₄ и LiYF₄@LiLuF₄:Yb³⁺/Er³⁺@LiYF₄ в качестве реальной альтернативы наиболее широко применяемым люминофорам на основе гексагональной матрицы β-NaYF₄ для задач фотоники и биотехнологий.

55 0

Микроструктура гель-пленок бактериальной целлюлозы, синтезируемой в статических условиях культивирования штамма Gluconacetobacter hansenii GH-1/2008 на питательных средах с различными источниками углерода

Номер выпуска 4 от 01.04.2023

Проведен сравнительный анализ структуры высушенных пленок бактериальной целлюлозы (БЦ), продуцируемых бактериями штамма Gluconacetobacter hansenii GH-1/2008 при статическом культивировании на питательных средах с различными источниками углерода: глюкоза, сахароза, мальтоза, фруктоза, лактоза. Обнаружено, что надмолекулярная структура пленок представляет собой пространственную сетку из ориентационно-упорядоченных микрофибрилл со средним диаметром от 30 до 60 нм, состоящих из кристаллических и аморфных областей. Анализ рентгенограмм показал, что кристаллические области микрофибрилл сформированы целлюлозой I. В зависимости от состава питательной среды степень кристалличности пленок изменяется в диапазоне от ~20 до 90%. Обнаружено, что независимо от источника углерода микроструктура верхней и нижней поверхностей пленок БЦ различна и определяется статическими условиями культивирования: на верхней поверхности гель-пленок присутствуют поры диаметром до 500 нм; на нижней поверхности распределение пор по размерам носит более широкий характер (до 600 нм). Разница между средними значениями пор на верхних и нижних поверхностях варьируется от 95 до 180 и от 100 до 200 нм соответственно. Результаты измерений механических свойств пленок показали, что максимальную прочность имеют пленки, полученные при культивировании на фруктозе и сахарозе, а минимальную – на лактозе и мальтозе. Приведены данные продуктивности БЦ штамма GH-1/2008.

57 0

Микроструктура переходного слоя CrSi2, полученного методом горячего прессования Cr и Si

Номер выпуска 4 от 01.04.2023

В процессе горячего прессования при 1213 К и последующего отжига на воздухе монокристалла Si в объеме электролитического порошка Cr на границе раздела исходных компонентов происходит формирование промежуточного поликристаллического слоя силицида. Фазовый состав и микроструктура переходного слоя и его окрестностей исследовались методами растровой электронной микроскопии, рентгеновского энерго-дисперсионного микроанализа и дифракции обратно рассеянных электронов. Переходный слой имеет кристаллическую структуру гексагональной фазы дисилицида хрома (пр. гр. P6₂22). Дополнительный отжиг до 120 ч приводит к незначительной рекристаллизации мелких зерен в более крупные.

54 0