Особенности структуры опаловых фотонных кристаллов Абрамова В. В



страница17/34
Дата15.04.2013
Размер3.51 Mb.
ТипДокументы
1   ...   13   14   15   16   17   18   19   20   ...   34

Куличкина Е.Е.

студент

Якутский государственный университет им. М.К. Аммосова,

Биолого-географический факультет, Якутск, Россия

E–mail: ekaterina_kulich@bk.ru

Научный руководитель: Стручкова Татьяна Семеновна

доцент,к.т.н.

Полимерные и полимерные композиционные материалы (ПКМ) играют прогрессивную роль в развитии приборо- и машиностроения, которая заключается не только в возможности замены различных материалов и сплавов, но и в повышении надежности и долговечности деталей машин и особенно деталей узлов трения. Материалы с повышенной прочностью можно получить, комбинируя полимеры с другими материалами (металлами, оксидами металлов, графитом, углеродным и стекловолокном, керамикой и т.д.).

При введении 2 мас.% нанонаполнителя в обработанный ПТФЭ деформативность материала повышается - на 23%, модуль упругости на 14% по сравнению с чистым полимером при сохранении прочности. Из литературных данных известно, что такое изменение свойств композитов объясняется трансформацией ленточной структуры ПТФЭ в более упорядоченную - сферолитную при введении механообработанных наночастиц ШМ [1]. При механической активации наполнителя одновременно с диспергированием и увеличением поверхности частиц происходит их перевод в высоковозбужденное состояние, характеризуемое повышенными значениями поверхностной энергии [2]. Подобные изменения в модификаторе будут сопровождаться повышением активности по отношению к полимерному связующему и способствовать формированию адгезионного контакта на границе полимер-наполнитель, приводящего к увеличению прочностных показателей ПКМ [3].

Использование полярной органической жидкости (этанола) приводит улучшению физико-механических характеристик. Жидкости с активными функциональными группами ослабляют межмолекулярное взаимодействие макромолекул ПТФЭ, увеличивая их подвижность, что способствует более равномерному распределению наношпинели магния, глубокому проникновению его частиц в объем связующего и усиливает координационную способность неорганических наполнителей по отношению к полимеру [4].

Литература


  1. А.А. Охлопкова, О.А. Адрианова, С.Н. Попов. Модификация полимеров ультрадисперсными соединениями. - Якутск: ЯФ Изд-во СО РАН, 2003. – 224 с.

  2. Паншин Ю.А., Андреева М.А., Варламов Б.Г. и др. Свойства и применение фторопластов, композиций на их основе при низких температурах: Тез. докл. Всесоюзн. конф. – Якутск, 1977. – С. 352.

  3. Наполнители для полимерных композиционных материалов / Под ред. Г.С. Каца, Д.В. Милевски. Пер. с англ. – М.: Химия, 1981. – 786 с.

  4. Охлопкова А.А. Физико-химические принципы создания триботехнических материалов на основе политетрафторэтилена и ультрадисперсных керамик. Дис. … д-ра техн. наук: 05.02.01, 05.02.04. - Гомель, 2000.
    – 295 с

Исследование магнитных свойств твёрдых растворов La1-xAgyMnO3

Кушнир А.Е.

студент

Московский Государственный Университет имени М.В. Ломоносова,

факультет наук о материалах, Москва, Россия

E-mail: evgkush@gmail.com

Метод локальной гипертермии является одним из наиболее эффективных способов лечения раковых заболеваний. Раковые клетки более чувствительны к тепловому шоку, чем здоровые, поэтому, за счет введения в организм ферромагнитных веществ с температурой Кюри (Тс) в районе 43-50С, в месте локализации опухоли создаётся локальный перегрев. В данной работе предлагается использовать твердые растворы на основе La1-xAgyMnO3+ со структурой перовскита. Данные твердые растворы позволяют получать материалы с Тс, близкой к необходимой. Целью данной работы является исследование магнитных свойств порошков La1-xAgyMnO3+ в зависимости от метода и условий синтеза.

Основными методами синтеза указанных выше твёрдых растворов являлись так называемый «бумажный» метод синтеза и метод пиролиза аэрозолей. Порошок состава La0.8Ag0.17MnO3+ был синтезирован обоими методами. Значительным отличием данных методик является то, что в случае «бумажного» метода синтеза порошок получается после сжигания пропитанных раствором нитратов обеззоленных бумажных фильтров и дальнейшего отжига при 800С, pO2=1 атм в течение 30 часов. В случае синтеза методом пиролиза аэрозолей порошок получается после пропускания аэрозоля, генерируемого ультразвуком, через горячий реактор. Однако для получения конечного материала в случае пиролиза аэрозолей необходимо дополнительное окисление продукта при 800С, pO2=1 атм. В работе было изучено влияние длительности окислительного отжига (5, 30 и 100 часов) на магнитные свойства порошков. Таким образом, в работе проведено тщательное исследование свойств порошков, синтезированных «бумажным» методом и методом пиролиза с различной продолжительностью окисления. Все образцы были исследованы методом рентгенофазового анализа (РФА). Показано, что данные составы являются однофазными со структурой ромбоэдрически искаженного перовскита. Контроль катионного состава проводили методами рентгеноспектрального микроанализа (РСМА) и масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой.

Длительность окисления пиролизных порошков не влияет на структурную природу материала (на рентгенограммах не обнаружено никаких сдвигов или уширений линий). Однако магнитные свойства образцов меняются существенным образом: Тс растет с увеличение времени окисления, что может быть связано со спеканием образцов. Методом йодометрического титрования дополнительно проверено, что средняя степень окисления марганца не меняется в зависимости от длительности окисления, что подтверждает зависимость магнитных свойств от спеченности образцов. Изучение температуры стабилизации (Тстаб) суспензии образцов в переменном магнитном поле показывает иное поведение: Тстаб и мощность разогрева достигают максимума при 30 часах, что мы связываем с особенностью пробоподготовки образцов для данных измерений, в ходе которой происходит разбиение спекшихся агрегатов и тем самым понижение Тстаб и мощность разогрева.

Литература


  1. Jung D. S., Hong S. K., Kang Y. C., Nano-sized LaMnO3 powders prepared by spray pyrolysis from spray solution containing citric acid // Journal of the Ceramic Society of Japan, 2008, 116(1), p.141-145

Синтез коллоидных растворов высококоэрцитивных частиц SrFe12O19

Кушнир С.Е., Гордеева К.С., Трусов Л.А.

аспирант, студент, аспирант

Московский Государственный Университет имени М.В. Ломоносова,

факультет наук о материалах, Москва, Россия

E-mail: kushnirsergey@gmail.com

Материалы на основе гексаферрита стронция SrFe12O19 являются магнитотвердыми и широко используются в промышленности для создания постоянных магнитов и в качестве высокочастотных устройств, а также перспективны для магнитной записи высокой плотности. Гексаферрит стронция характеризуется высокой термической и химической стабильностью. Особый интерес представляет синтез однодоменных наночастиц, которые могут характеризоваться высокими значениями коэрцитивной силы. Для достижения высокой плотности магнитной записи информации необходимы частицы гексаферрита минимального размера, обладающие достаточной коэрцитивной силой (более 3000 Э). Перспективным методом получения таких наночастиц является стеклокерамический метод, при котором исходное гомогенное стекло подвергается термической обработке. Варьируя условия отжига, можно контролировать зародышеобразование и рост кристаллов гексаферрита из стекла. Получаемые таким образом кристаллы изолированы друг от друга матричными фазами, что позволяет получать не агломерированные наночастицы гексаферрита путём растворения матрицы.

Синтез образцов стекла осуществляли путём быстрой закалки оксидного расплава между вращающимися стальными валками. Синтезированные образцы стекла состава 14SrO×6Fe2O3×12B2O3 были подвергнуты термической обработке при температурах 500 – 950 ºC. Коллоидные растворы SrFe12O19 были получены путём обработки стеклокерамики в разбавленной уксусной кислоте. Порошки наночастиц SrFe12O19 были получены упариванием коллоидных растворов.

Выделенные наночастицы исследовали методами СЭМ, ПЭМ, ИСП-МС, рентгеновской дифракции, магнитометрии и ДТА. Коэрцитивная сила наночастиц, выделенных из коллоидных растворов, достигала 3800 Э.

Метод динамического светорассеяния показал, что положение максимума распределения по размеру рассеивающих центров в коллоидном растворе совпадает со средним диаметром выделенных наночастиц, определённым по микрофотографиям. Это говорит о том, что наночастицы в коллоидном растворе изолированы друг от друга. Полученные в этой работе коллоидные растворы стабилизированы за счёт заряда на поверхности частиц, их ζ-потенциал лежит в интервале 40-65 мВ, что говорит о достаточной устойчивости синтезированных коллоидных растворов и указывает на наличие положительного заряда.

При помощи СЭМ были исследованы структуры, возникающие в результате процессов самоорганизации, происходящих при высыхании капли коллоидного раствора во внешнем магнитном поле.

Осаждение тонких перовскитных пленок LaLuO3 методом CSD

Лавренов И.В.

Магистрант 1-го года, бакалавр

Московский Государственный Университет им. М.В. Ломоносова,

Факультет наук о материалах, Москва, Россия

E-mail: xstar922@mail.ru
Смешанный оксид лантана и лютеция LaLuO3 обладает высокой диэлектрической проницаемостью (k = 22 в аморфном состоянии) и является перспективным материалом затвора металл-оксидых полевых транзисторов (MOSFET). Этот оксид входит в семейство смешанных оксидов РЗЭ общей формулы LnLn’O3 со структурой перовскита. Получение этих фаз из исходных оксидов затруднено вследствие низкой теплоты реакции и кинетических затруднений, однако образование фазы может быть облегчено посредством эпитаксиальной стабилизации[1]. Одним из кандидатов на роль стабилизирующей подложки является MgO (Fm-3m, a = 0,4213 нм), для которого рассогласование параметров с LaLuO3 (Pbnm, a = 0,5826 нм, b = 0,6022 нм, c = 0,8380 нм) менее одного процента.

В задачи данной работы входит изучение возможности формирования тонких эпитаксиальных пленок LaLuO3 методом химического осаждения из раствора (CSD). По сравнению с другими способами осаждения пленок (такими как PLD и CVD) этот метод обладает рядом преимуществ, к которым относится простота технического оформления и высокий контроль стехиометрии образующихся пленок. В качестве прекурсоров используются пропионаты лантана и лютеция, что обусловлено их низкой молекулярной массой, высокой растворимостью, а так же стабильностью их растворов по сравнению с алкоголятами.

Индивидуальные пропионаты лантана и лютеция выделены и охарактеризованы методами элементного и термического анализа, рентгеновской дифракции, ИК и КР спектроскопии. Исследована растворимость пропионатов в пропионовой кислоте и воде. Растворы индивидуальных пропионатов и их смеси в соотношении 1:1 исследованы методом масс-спектрометрии с лазерной десорбцией и ионизацией. Охарактеризованы процессы старения растворов разной концентрации, проведено определение вязкости и углов смачивания на подложках (00l) MgO.

Пленки из растворов пропионатов РЗЭ осаждали методом центрифугирования (spin-coating). Пленки металл-органических прекурсоров (as-deposited) характеризовали методом КР спектроскопии, а отожженные пленки оксида – методами рентгеновской дифракции, атомно-силовой микроскопии и локального рентгено-спектрального анализа.
Литература


  1. J. Schubert et al. Characterization of epitaxial lanthanum lutetium oxide thin films prepared by pulsed laser deposition. // J. Appl. Phys. A 90, 577 – 579 (2008)


Анализ эволюции микро- и наноструктурных параметров в композиционных керамических материалах по изменению областей когерентного рассеяния

Лазарев Д.А.

Студент

Оренбургский государственный университет, химико-биологический факультет, Оренбург, Россия

E–mail: dim8806@mail.ru
Основными недостатками кремнеземистой керамики являются низкая прочность и высокая хрупкость. Проведенные нами экспериментальные исследования показали, что армирование каолиновой глины частицами «зеленого» карбида кремния позволяет существенно повысить прочность на сжатие и изменить характер разрушения керамики. Установлено, что при оптимально заданных параметрах (15-20% частиц зеленого SiC со средним диаметром около 10 мкм, температура спекания 1200оС, 2 часа в воздушной среде со скоростью нагрева 5 град/мин) достигается максимальный эффект: прочность керамического материала повышается в 3-4 раза [1].

Очевидно, что увеличение прочности и изменение характера разрушения объясняется процессам происходящими на микро- и наноуровнях основной характеристикой которых является область когерентного рассеяния (ОКР). Однако расчет ОКР сложной многокомпонентной керамической системы представляет собой трудную задачу. Например, расчет ОКР для оксидов кремния Si02 в сырой глине и в спеченной керамике по классической методике осложняется по объективным причинам – интенсивности дифракционных линий разных порядков сильно различаются для разных типов кристаллических решеток, что приводит к значительным погрешностям. Предварительные результаты показали, что усовершенствование метода позволит использовать значения эффективных размеров ОКР для управления процессами формирования структур с заданными параметрами. Результаты расчетов представлены в таблице.
Таблица. Результаты расчета ОКР для различных веществ.

Si

SiC

SiO2

Т, 0С

ОКР, нм

Т, 0С

ОКР, нм

Т, 0С

ОКР, нм

950

26,2

20

43,1

20

125,7

1000

20,9

1200

31,6

900

66,6

1050

22,1

1400

40,1

950

56,9

1100

22,6














Из таблицы видно, что температура обжига существенно влияет на величину ОКР, при этом отмечено, что минимальное значение соответствует максимальным структурным превращениям.

Полученные результаты позволяют интерпретировать происходящие в системе процессы на наноуровне, подбирать наиболее оптимальные условия синтеза, что в конечном итоге позволит создавать керамические материалы с заданными свойствами.
Литература


  1. Четверикова А.Г, Каныгина О.Н., Лазарев Д.А. Эволюция структуры на микро- и наноуровнях в процессе синтеза армированной керамики // Материалы конференции «Фотоника молекулярных наноструктур», Оренбург, Изд-во: ИПК ОГУ, 2009, С. 36-38.

  2. . Боуэн Д.К,. Таннер Б.К. Высокоразрешающая рентгеновская дифрактометрия и топография. Спб.: Наука, 2002 – 274 с.

1   ...   13   14   15   16   17   18   19   20   ...   34

Похожие:

Особенности структуры опаловых фотонных кристаллов Абрамова В. В iconЛингвистические особенности перевода английской и американской рекламы
Абрамова Г. А. Метафора в тексте англоязычной рекламы / Г. А. Абрамова. Киев, 1980
Особенности структуры опаловых фотонных кристаллов Абрамова В. В iconВзаимные развороты кристаллов и квазикристаллов
Рассмотрены особенности описания взаимных разворотов кристаллов с использованием кватернионов. Получено распределение предельных...
Особенности структуры опаловых фотонных кристаллов Абрамова В. В icon«Волшебный мир кристаллов»
Окружающий нас мир состоит из кристаллов, можно сказать, что мы живем в мире кристаллов. Жилые здания и промышленные сооружения,...
Особенности структуры опаловых фотонных кристаллов Абрамова В. В iconЛитература э. В. Суворов Физические основы современных методов исследования реальной структуры кристаллов, Черноголовка, 1999, 231 с
Э. В. Суворов Физические основы современных методов исследования реальной структуры кристаллов, Черноголовка, 1999, 231 с
Особенности структуры опаловых фотонных кристаллов Абрамова В. В iconАбрамова Вера Федоровна см. Миндовская В. Ф. Абрамова Софья Дмитриевна см. Салтычева С. Д
Абросимова Вера Николаевна, ур. Коковина, 9–10, 38, 42, 53, 56–57, 61, 75, 77, 80, 86, 91, 94, 234, 286, 282, 292
Особенности структуры опаловых фотонных кристаллов Абрамова В. В iconАнализов предоставленных бесцветных кристаллов Исследование химического состава представленных образцов кристаллов, с помощью энергод

Особенности структуры опаловых фотонных кристаллов Абрамова В. В iconПрограмма семинара "Спектроскопия молекулярных кристаллов: диэлектрики, металлы и сверхпроводники "
Электронные и оптические свойства кристаллов фуллерена и некоторых комплексов на их основе
Особенности структуры опаловых фотонных кристаллов Абрамова В. В iconЛ. Конопля Экскурсионная деятельность Карпогорской центральной библиотеки им. Ф. А. Абрамова
Карпогорская Центральная библиотека им. Федора Абрамова – информационный центр для жителей Пинежского района. Библиотека имеет универсальный...
Особенности структуры опаловых фотонных кристаллов Абрамова В. В iconМолекулярно-генетические особенности структуры генов патогенности возбудителей коклюша и дифтерии; совершенствование лабораторной диагностики этих инфекций 03. 00. 07 микробиология
Молекулярно-генетические особенности структуры генов патогенности возбудителей коклюша и дифтерии
Особенности структуры опаловых фотонных кристаллов Абрамова В. В iconАннотация дисциплины «Кристаллография»
«Кристаллография» является формирование теоретических основ и практических навыков в области профессиональной деятельности бакалавров,...
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org