Автореферати та дисертаційні роботи
Permanent URI for this collectionhttps://ena.lpnu.ua/handle/ntb/2995
Browse
Search Results
Item Формування нових інкапсульованих структур з нанообмеженою геометрією для пристроїв електроніки(Національний університет "Львівська політехніка", 2015) Біщанюк, Тетяна МиколаївнаРобота присвячена фундаментальним і прикладним аспектам формування нових видів інкапсулатів для покращення експлуатаційних характеристик пристроїв електроніки. Показана можливість застосування таких природних мінералів як пірофіліт і халькопірит для Li+ - інтеркаляційного струмоутворення та розроблено шляхи підвищення його ефективності шляхом формування інкапсулатів. Виявлено і проаналізовано аномально високе значення коефіцієнта дифузії в них катіонів літію. Синтезовано супрамолекулярні ієрархічні неорганічно/органічні архітектури і вивчено термодинаміку та кінетику Li+ - інтеркаляційного струмоутворення у них. Сформовано N-бар’єрні наногібридизовані клатрати типу неорганічний напівпровідник/органічна фаза шляхом тристадійної інтеркаляційної кристалоінженерії. В них виявлено при кімнатних температурах колосальний магнітоопір у слабкому магнітному полі, явища від’ємної фото- та магнітоємності, квантової фотоємності, колосальне значення фотодіелектричного та магнітоємнісного ефектів. Проведено їх комплексне дослідження і наведені моделі, що пояснюють їхні механізми. Показано суттєві переваги синтезованих інкапсулатів порівняно з відомими активними елементами сенсорів слабких магнітних і електромагнітних полів, фото- і магнетоварікапів. Особлива увага надана розробленню підходів до створення комерційно привабливих квантових акумуляторів і спінових конденсаторів. The work is dedicated to fundamental and applied aspects of new encapsulates formation to improve the performance of electronics devices. The possibility of using natural minerals such as pyrophyllite and chalcopyrite for Li+ - intercalation current-formation is shown and developed ways to improve its efficiency by forming encapsulates. Abnormally high value of the diffusion coefficient of lithium cations are detected and analyzed. Hierarchical supramolecular inorganic/organic architectures are synthesized and the thermodynamics and kinetics of Li+ - intercalation current formation in them are studied. N-barrier nanohybridized clathrates of inorganic semiconductor/organic phase by three-stage intercalation crystalloengineering are formed. Colossal magnetoresistance in a weak magnetic field, the phenomenon of negative photo- and magnetocapacitance, quantum photocapacitance, great value of photodieleсtric and magnetocapacitance effects are found in them at room temperature. Their comprehensive studies are performed and models that explain their mechanisms are represented. Significant advantages of synthesized encapsulates compared with known active elements of sensors in weak magnetic and electromagnetic fields such as photo- and magnetovaricaps are shown. Special attention is given to development of approaches to create commercially attractive quantum batteries and spin capacitors. Работа посвящена фундаментальным и прикладным аспектам формирования новых видов инкапсулатов для улучшения эксплуатационных характеристик устройств электроники. Показана возможность применения таких природных минералов как пирофиллит и халькопирит для Li+ - интеркаляционного токообразования и разработаны пути повышения его эффективности путем формирования инкапсулатов. Выявлены и проанализированы аномально высокие значения коэффициента диффузии катионов лития в этих материалах. Обнаружены отличия в изменении энергии Гиббса для природного халькопирита и его наноразмерных аналогов, синтезированных автоклавным и темплатным методами. Синтезированы супрамолекулярные иерархические неорганично / органические архитектуры и изучено термодинамику и кинетику Li+ - интеркаляционного токообразования в них. Сформированы N-барьерные наногибридизование клатраты типа неорганический полупроводник / органическая фаза путем трехстадийной интеркаляционной кристаллоинженерии и инкапсулаты в молекулярно-решеточной матрице МСМ-41 разного уровня иерархичности структуры. Исследовано влияние на них постоянного магнитного поля и освещенности видимого диапазона. При комнатных температурах в них обнаружено колоссальное магнитосопротивление в слабом магнитном поле, явления отрицательной фото- и магнитоемкости, квантовой фотоемкости, колоссальное значение фотодиэлектрического и магнитоемкостного эффектов. Проведено их комплексное исследование и указаны модели, объясняющие их механизмы. Обнаружены структуры, в которых сочетается высокое значение диэлектрической проницаемости с низким тангенсом кута электрических потерь. Показано существенные преимущества синтезированных инкапсулатов по сравнению с известными активными элементами сенсоров слабых магнитных и электромагнитных полей, фото- и магнетоварикапов. Особое внимание уделено разработке подходов к созданию коммерческих привлекательных квантовых аккумуляторов и спиновых конденсаторов.Item Ультразвукова модифікація низькорозмірних пористих та шаруватих структур і їхніх інтеркалатів для пристроїв накопичення енергії(Національний університет "Львівська політехніка", 2015) Балабан, Оксана ВасилівнаРозглядаються матеріали, придатні до високоємного накопичення енергії в сучасних пристроях, альтернативних до традиційних. Серед них: вугільні матеріали (на основі деревини, абрикосових кісточок, лляних волокон), природні мінерали (тальк та пірофіліт), шаруватий напівпровідник GaSe та сотова структура МСМ-41, інтеркальований та інкапсульована сегнетоелектричним рідким кристалом (РК), відповідно. Встановлено, що ультразвукове опромінення є ефективним засобом цілеспрямованого модифікування низки характеристик цих матеріалів. Комплексні дослідження (комп’ютерне моделювання, теоретичний аналіз процесів на основі класичних та квантових підходів, термодинамічний аналіз за методом ЕРС, імпедансна спектроскопія, метод малокутового рентгенівського розсіювання, комбінаційного розсіювання світла, циклічна вольтамперометрія) виявили істотне зростання питомої ємності суперконденсаторів на основі вугільних матеріалів; зміну фазового складу інтеркальованих пірофіліту та тальку, енергетичного спектру електронів; досягнення аномально високого значення коефіцієнта дифузії; підвищення потужнісних характеристик первинних джерел живлення під дією ультразвуку. Його дія спричиняє надвисокі значення діелектричної проникності при низькому значенні тангенса кута втрат в наногібридах GaSe(РК) та МСМ-41(РК). Встановлено механізми, відповідальні за ефекти ультразвукового модифікування та інтеркаляції. Рассматриваются материалы, пригодные к высокоемкому накоплению энергии в современных устройствах, альтернативных традиционным. Среди них: угольные материалы (на основе древесины, абрикосовых косточек, льняных волокон), природные минералы (тальк и пирофиллит), слоистый полупроводник GaSe и сотовая структура МСМ-41, интеркалированный и инкапсулированная сегнетоэлектрическим жидким кристаллом (ЖК), соответственно. Установлено, что ультразвуковое облучение является эффективным средством целенаправленной модификации ряда характеристик этих материалов. Комплексные исследования (компьютерное моделирование, теоретический анализ процессов на основе классических и квантовых подходов, термодинамический анализ, импедансная спектроскопия, метод малоуглового рентгеновского рассеяния, комбинационного рассеяния света, циклическая вольтамперометрия) обнаружили существенный рост удельной емкости суперконденсаторов на основе угольных материалов; изменение фазового состава интеркалированного пирофиллита и талька, энергетического спектра электронов; достижение аномально высокого значения коэффициента диффузии; повышение мощностной характеристики первичных источников питания под действием ультразвука. Его действие вызывает сверхвысокие значения диэлектрической проницаемости при низком значении тангенса угла потерь в наногибридах GaSe<ЖК> и МСМ-41<ЖК>. Установлены механизмы, ответственные за эффекты ультразвуковой модификации и интеркаляции. Materials, alternative to traditional ones, suitable for high-capacity energy storage in modern devices were considered. Carbon materials (based on wood, fruit seeds and flax fibers), natural minerals (talc and pyrophyllite), layered semiconductor of GaSe, intercalated by the ferroelectric liquid crystal (LC), and cellular structure MCM-41, encapsulated by LC, belong to them. Technology of the ultrasonic treatment was detected to be an effective way of purposeful modification of these materials. Complex studies such as computer simulation, micro- and macroscopic theoretical analysis, thermodynamic analysis, based on electromotive force method, impedance spectroscopy, small-angle X-ray scattering method, Raman scattering, cyclic voltammetry were used in the work. They discovered: 1) changes in the phase composition of intercalated pyrophyllite and talc and in electron spectrum; 2) anomalous high value of the diffusion coefficient; 3) the power characteristics increase in the primary power sources under ultrasonic influence. It causes extremely high value of the dielectric permeability at low loss tangent in GaSe and MCM-41 nanohibrydes. It was found that the significant increase in capacitance of supercapacitors on the carbon materials base caused by both the ultrasonic crush influence and changes in porosity and a shift of Fermi level position. On basis of classical and quantum-mechanical models the theoretical studies of the described effects, initiated by the ultrasonic treatment, were presented.