Материал: Перспективные методы создания новых функциональных материалов. тезисы докладов открытого регионального семинара

ПЕРСПЕКТИВНЫЕ МЕТОДЫ СОЗДАНИЯ НОВЫХ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Тезисы докладов открытого регионального семинара

Воронеж 2017

УДК 538.9:537(06)

ББК 22.37я4

П 26

Перспективные методы создания новых функциональных материалов: тезисы докладов открытого регионального семинара, Воронеж: ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет», 2017. 24 с.

В сборнике представленных докладов нашли отражение результаты экспериментальных и теоретических исследований структуры и физических свойств конденсированных сред, а также технологические аспекты, связанные с получением новых материалов и изучением влияния технологических параметров на их функциональные свойства.

Опубликованные материалы соответствуют научному направлению «Физика и технология наноструктурированных материалов» и перечню критических технологий Российской Федерации, утвержденному Президентом Российской Федерации.

Рецензенты: кафедра физики твердого тела и наноструктур Воронежского государственного университета (зав. кафедрой д-р физ.-мат. наук, проф. Э.П. Домашевская);

д-р физ.-мат. наук, проф. А.Т. Косилов

© Коллектив авторов, 2017 © ФГБОУ ВО «Воронежский

государственный технический университет», 2017

УДК 538.93

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТОНКИХ ПЛЕНОК ОКСИДА ОЛОВА, ЛЕГИРОВАННЫХ ЦИРКОНИЕМ

А.В. Ситников1, О.В. Жилова2, И.В. Бабкина1, В.А. Макагонов2, Ю.Е. Калинин1, О.И. Ремизова3

1кафедра физики твердого тела ВГТУ

2НИС кафедры физики твердого тела ВГТУ

3кафедра физики ВГТУ

Внастоящее время пленки оксида олова (SnO2) являются самыми распространенными материалами для создания газовых датчиков. Газочувствительность таких сенсоров определяется процессами на поверхности зерен, составляющих пленку, влияющих на ее электрическую проводимость [1]. Одним из способов получения нанокристаллических пленок является управляемая кристаллизация из аморфного состояния.

Вданной работе в качестве аморфизирующей добавки был выбран цирконий (Zr). Тонкие плёнки SnO2, стабилизированные Zr, были получены методом ионно-

лучевого распыления [2].

В тонкопленочных системах Zr-Sn-O начало процесса кристаллизации наблюдается при температурах 500 °С и 400 °С, сопровождаясь выделением метастабильных фаз SnO + Sn2O3 и SnO + аморфная фаза, которые претерпевают существенные изменения при дальнейшем нагреве до 600 °С превращаясь в SnO + Sn2O3.

Такое поведение может быть связано с тем, что Zr образует твердые растворы и химические соединения с оксидом олова, поэтому они не оказывают сильного воздействия на температуру кристаллизации, но способствуют образованию фаз с непредельными модификациями оксидов олова.

Выявлено, что после кристаллизации пленок оксида олова, легированного Zr, процесс электропереноса при температурах близких к комнатной является термоактивационным с энергией активации (Еа) ~ 0.8 эВ. Для пленок Zr-Sn-O значения Еа можно связать с примесными уровнями, образованными растворенными атомами Zr.

Пленки оксида олова с добавлением Zr от 0.6 до 3.9 ат.% после кристаллизации проявляют газосенсорные свойства по отношению к водороду. В системах Zr-Sn-O цирконий выступает в качестве катализаторов процессов адсорбции молекулярного водорода, что может быть связано с наличием твердого раствора циркония в оксиде олова.

Работа выполнена при поддержке Министерства образования и науки в рамках проектной части государственного задания (проект № 3.1867.2017/4.6).

Литература

1.S. Monredon, A. Cellot, F. Ribot, C. Sanchez, L. Armelao, L. Gueneau, L. Delattre // J. Mater. Chem. – 2002. – Vol. 12. – P. 2396.

2.Нелинейные явления в нано- и микрогетерогенных системах / С. А. Гриднев, Ю. Е. Калинин, А. В. Ситников, О. В. Стогней. – М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012. – 352 с.

3