ТОМ 96, № 6 (2023)

С применением абсорбционной спектроскопии, дифференциально-сканирующей калориметрии и рентгенофазового анализа изучено влияние малой добавки CeO2 на процесс термостимулированного формирования плазмонных наночастиц Au в стекле системы ZnO–MgO–Al2O3–SiO2, содержащем катализаторы кристаллизации TiO2 и ZrO2. Показано, что при прогреве стекол от температур немного выше Tg до температур в области экзотермического пика полоса плазмонного резонанса наночастиц претерпевает нелинейный сдвиг, однако добавка CeO2 значительно расширяет область смещения в длинноволновую область спектра. Проведено компьютерное моделирование экспериментальных спектров поглощения, выполнен расчет размеров формирующихся наночастиц, предложен механизм влияния добавки CeO2 на формирование плазмонных наночастиц Au.

Изучено формирование микроразмерных треков в объеме образцов пористого стекла с помощью фемтосекундных лазерных импульсов, что представляет интерес для лазерной записи активных оптических волноводов. Установлено, что пропитывание нанопористого стекла раствором нитрата висмута приводит к возникновению оранжевой полосы люминесценции при возбуждении на 488 нм, которая усиливается в сформированных треках. Показано, что
повышение энергии лазерных импульсов до 200 нДж позволяет увеличить фазовый контраст у треков, записанных в нанопористом стекле с висмутом, по сравнению с треками, записанными в нанопористом стекле без добавок.

Разработана технология стеклобетона на основе дисперсных тарных и листовых стекол. Показано, что при совместном помоле портландцемента и стеклобоя при достижении удельной поверхности 5890 – 6450 см2/г и размера частиц 3,4 – 3,6 мкм с массовым содержанием дисперсного стекла в композите 20 – 50 % с гиперпластификатором стеклобетон соответствует классам В30 – В40, что удовлетворяет требованиям нормативных документов. Исследована микроструктура стеклобетона и особенности его дегидратации при нагреве до 1000 °С.
С использованием рентгенофазового анализа установлено, что в стеклобетоне образуются натриево-кальциевые гидроалюмосиликаты типа гмеленита и томсонита.

Выдержанные в 0,25М водных растворах дигидрофосфатов аммония NH4H2PO4, натрия NaH2PO4 и калия KH2PO4 в течение 1 ч при перемешивании порошки гидроксиапатита (ГА) Ca10(PO4)6(OH)2 использовали для получения керамики. По данным РФА, изменения фазового состава порошков после такой обработки не произошло. После обжига в интервале 900 – 1100 ?С фазовый состав керамики на основе порошка ГА Ca10(PO4)6(OH)2, обработанного водным раствором NH4H2PO4, включал ?-трикальцийфосфат ?-Ca3(PO4)2 и ГА Ca10(PO4)6(OH)2; фазовый состав керамики на основе порошка ГА Ca10(PO4)6(OH)2, обработанного водным раствором NaH2PO4, включал натрий-замещенный трикальцийфосфат Ca10Na(PO4)7 и ГА Ca10(PO4)6(OH)2; фазовый состав керамики на основе порошка ГА Ca10(PO4)6(OH)2, обработанного водным раствором KH2PO4, включал калий-замещенный трикальцийфосфат Ca10K(PO4)7 и ГА Ca10(PO4)6(OH)2. Формирование бифазной керамики произошло из-за снижения мольного соотношения Са/Р порошка ГА Ca10(PO4)6(OH)2 после обработки в водных растворах дигидрофосфатов аммония NH4H2PO4, натрия NaH2PO4 и калия KH2PO4. Адсорбция на поверхности частиц ГА катионов и анионов из растворов, незначительное растворение ГА в водных растворах дигидрофосфатов, обладающих кислым рН, а также ионный обмен катионов и анионов в структуре ГА на катионы и анионы из растворов были возможными процессами, обеспечивающими изменение соотношения катионов и анионов в порошке ГА. Полученные керамические композиты содержат биосовместимые фазы, и могут быть рекомендованы для создания костных имплантатов.

Образцы твердых растворов Zr0,9Y0,1O2–?–BiScO3 и Сe0,9Y0,1O2–?–BiScO3 получены методом твердофазного синтеза. Методом рентгеновской дифракции выявлено, что система Zr0,9Y0,1O2–?–BiScO3 соответствует тетрагональной структуре с пространственной группой симметрии P42/nmc. Керамика Сe0,9Y0,1O2–?–BiScO3 является двухфазной и характеризуется кубической структурой с пространственной группой симметрии и Ia–3. Методом импедансной спектроскопии установлено, что наибольшей электропроводностью обладает система Сe0,9Y0,1O2–?–BiScO3, однако энергия активации ниже в керамике Zr0,9Y0,1O2–?–BiScO3, составляя 0,3 эВ в температурном диапазоне 300–420 ?С и 0,7 эВ в температурном диапазоне 420 – 680 ?С. Энергия активации твердого раствора Сe0,9Y0,1O2–?–BiScO3 равна 1,0 эВ.

Установлены особенности термоэлектрических свойств и микроструктуры композитов с матрицей на основе Bi2Te2,7Se0,3 и наполнителем из Fe. Состав с массовым содержанием наполнителя 0,3 % Fe имеет более высокую добротность ZT по сравнению с матрицей Bi2Te2,7Se0,3. Для этого состава максимальное значение ZT достигает ~0,75, тогда как для Bi2Te2,7Se0,3 ZT не превышает ~0,63. Таким образом, в композите системы Bi2Te2,7Se0,3+Fe
термоэлектрическая добротность может быть увеличена примерно на 20 %.

Предложен метод обработки обратной стороны кремниевых транзисторных структур перед процессом напыления металлов и получения контакта к коллектору формируемого транзистора. Исследованы параметры шероховатости поверхности обработанной карбидокремниевым песком кремниевой поверхности в целях улучшения адгезионных свойств перед напылением контакта к коллекторной области транзистора.