Search academic texts

Information × Registration Number 0424U000151, Candidate dissertation Status Кандидат фізико-математичних наук Date 19-06-2024 popup.evolution . Title Structural and magnetic properties of carbon and iron-containing nanostructures and composites Author Serhii Krasnovyd, popup.head Andriy Konchyts popup.opponent Dariia V. Savchenko popup.opponent Oleg Khyzhun Description Метою роботи було визначення структурних, магнітних та електронних властивостей нановуглецевих матеріалів, їх композитів та ансамблів комплексних магнітних наночастинок. Об’єктом даного дослідження були вуглецеві нанорозмірні структури природнього і штучного походження, полімерні композити за їх участю та комплексні магнітні наноструктури на основі магнетиту і гадолінію. Основним методом досліджень було обрано Електронний парамагнітний резонанс. Результати, отримані методом ЕПР, доповнювалися дослідженнями Раманівського розсіювання світла, SЕМ/EDX та Ядерного магнітного резонансу. Вперше виокремлено внески в парамагнетизм шунгіту від провідної (вуглецеві нанокластери) та діелектричної фракції (киснево-дефіцитні Е’ центри) шунгіту. Внесок останньої раніше пов’язувався з присутністю молекул фулерена. Виявлено кореляцію між характеристиками ЕПР обох фракцій, пов’язану з процесами релаксації напружень на інтерфейсах SiO2/нановуглець. Показано, що динаміка сигналів ЕПР фулерену, фулеренової сажі і черні, та їх полімерних композитів пов’язана із взаємодією парамагнітних дефектів з молекулярним киснем, адсорбованим на поверхні або в порах зразків. Останній може як уширювати лінію ЕПР дефектів за рахунок диполь-дипольної взаємодії, так і зменшувати їх концентрацію, переводячи частину дефектів у непарамагнітний стан. Відкачування зразків перериває цей канал взаємодії і різко змінює парамагнітні характеристики. Виявлено ефект орієнтації вільно розташованих частинок мікрографіту у зовнішньому магнітному полі, індукований сильним діамагнетизмом графіту. Встановлено ефект сильного збільшення нерезонансного поглинання мікрохвиль в "стислих" зразках порошкоподібного терморозширеного графіта (ТРГ) у порівнянні з вільно розташованими, який пояснений з урахуванням інтерференційних явищ. Виявлено, що в карбонізованих при температурах THTT 2200 C вуглецевих волокнах (ВВ) Урал Н-24, сигнали ЕПР обумовлені в основному електронами провідності (ЕП). Залежно від співвідношення між товщиною зразка (нитки або пучок ВВ) та товщиною скін-шару спостережена симетрична (форми Лоренца) або асиметрична (форми Дайсона) лінія спінового резонансу. Розраховано характеристики ЕП та можливий внесок в парамагнетизм ВВ локалізованих електронів. Виявлено сильне нерезонансне мікрохвильове поглинання (НМП) у зразках ВВ, обумовлене їх напівпровідниковими властивостями. Показано, що у полімерних композитах з ВВ величиною НМП можна керувати зміною концентрації ВВ, реалізуючи тим самим функцію електромагнітного екранування. Визначено природу та властивості феромагнітних та суперпарамагнітних сигналів у композитах, як таких, що пов’язані з технологією їх приготування. Встановлено, що електронні властивості біоморфних вуглецевих матриць (БВМ) обумовлені наявністю вільних електронних спінів, "псевдовільних" спінів із хвостів густини станів нижче зони провідності, та локалізованих спінів на обірваних вуглецевих зв'язках. Визначено, що структурна досконалість кераміки SiC, отриманою на основі БВМ, суттєво залежить від температури імпрегнації кремнію. Електронні властивості біокераміки визначаються вмістом в ній графітоподібних кластерів. Методом спінового резонанса вивчено процеси адсорбції газів на вуглецевій поверхні. Використовуючи молекулярній кисень як тестовий парамагнітний газ, визначено кінетичні характеристики адсорбційно-десорбційніх процесів для N2, O2 та H2O молекул. Встановлено, що аномальна адсорбційна кінетика суміші газів O2 і N2 обумовлена різницею в їх швидкостях дифузії. Встановлено, що вугілля із шахтних пластів з високим ступенем викидонебезпечності відрізняеться підвищеним вмістом FeOx нанокластерів та ароматичних CH груп, в яких водень знаходиться в атомарному стані. Виявлена кореляція між вмістом заліза та концентрацією парамагнітних дефектів показує, що домішка заліза є не тільки каталізатором утворення метану у вугіллі, але і фактором підвищення концентрації парамагнітних дефектів. Вперше для ансамбля комплексних наночастинок Fe3O4:Gd:B виміряно як його загальні магнітні характеристики, так і внески окремих компонентів, зокрема гадолінію. Виявлена та описана залежність характеристик ЕПР металевих наночастинок (НЧ) Ag і Cu від розміру НЧ. Registration Date 2024-06-06 popup.nrat_date 2024-06-06 Close