Магістерські роботи (КЗФМФП)

Постійне посилання зібрання

https://ela.kpi.ua/handle/123456789/21807

Переглянути

Зараз показуємо 1 - 20 з 51

Відкритий доступ
Аналітичне та чисельне дослідження мікроелектромеханічної системи (МЕМС) на основі моделі осесиметричних коливань круглої пружної поверхні за довільних крайових умов
(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Швачко, Єгор Олександрович; Решетняк, Сергій Олександрович
Отримані результати для простої моделі вимушених коливань круглої мембрани з пружним закріпленням по периметру та його графічна інтерпретація можуть бути корисними для розробників МЕМС при проектування МЕМС-пристроїв. Виявлення основних та вищих резонансних частот мембрани є важливим для її інтеграції в акустичні випромінювачі, сенсори та інші МЕМС-пристрої, де критично важливо точно контролювати динамічні параметри. Результати показали, що зростання частоти викликає зниження амплітуди коливань, що вказує на ефект частотного демпфування. Це відкриває можливість створення нових пристроїв із оптимізованим частотним демпфуванням для застосувань, де мембрани слугують не лише випромінювачами звуку, але й елементами амортизації або демпфування.
Відкритий доступ
Взаємодія скірміонподібних розв’язків рівняння Ландау – Ліфшица в антиферомагнетику
(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2019) Заверталюк, Ірина Вікторівна; Горобець, Оксана Юріївна
Актуальність На сьогоднішній день дослідження в області спінтроніки і магнітоелектроніки – магноніки є надзвичайно актуальним, тому що цей напрямок досліджень вивчає застосування магнітних структур для реалізації їх в елементній базі систем обробки та передачі інформаційних сигналів. На сьогоднішній день активно досліджуються сучасні підходи до розробки, створення мікро- та наноелектронних пристроїв на основі магнітних матеріалів, перевагами таких пристроїв є швидкодія( робочі частоти від десятків Гц – ТГц) та нанорозміри відповідних пристроїв (розмірів носіїв бітів інформації від десятків до сотень нм), можливість зберігання інформації протягом тривалого часу без витрат енергії. Для моделювання динаміки параметру порядку в ферота антиферомагнітній матеріалах використовується рівняння Ландау-Ліфшица, як основа магноніки. Такі розв’язки, як рівняння Ландау-Ліфшица, як скірміони є перспективними носіями інформації, дослідженню яких присвячена дана робота. Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами Магістерське дослідження виконано в межах науково-дослідної теми: «Взаємодія спінових хвиль та спін-поляризованих струмів з магнітною неоднорідністю в наноструктурованих феромагнітних матеріалах» кафедри загальної та експериментальної фізики Національного Технічного Університету України «КИЇВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ імені ІГОРЯ СІКОРСЬКОГО». Об’єкт дослідження Скірміони та їх зв’язані стани в циліндричній антиферомагнітній нанооболонці. Предмет дослідження Енергія та густина енергії скірміонів та їх зв’язаних станів в антиферомагнітній циліндричній нанооболонці. Мета роботи Розрахувати аналітично енергію та різницю густини енергії скірміонів та їх зв’язаних станів в антиферомагнітній циліндричній нанооболонці, а також проаналізувати залежності різниці густини енергії скірміонподібних розв’язків3 рівняння Ландау -Ліфшица в циліндричній антиферомагнітній нанооболонці від параметрів системи. Методи дослідження Методи математичного аналізу, методи теорії диференціальних рівнянь в частинних похідних, методи математичної фізики. Відомості про обсяг звіту, кількість ілюстрацій, таблиць, додатків і літературних найменувань за переліком використаних 94 сторінок звіту, 31 ілюстрацій, 71 літературних найменувань Мета індивідуального завдання, використані методи та отримані результати За допомогою рівняння Ландау – Ліфшица розрахувати енергію та густину енергії для скірміонподібних розв’язків рівняння Ландау – Ліфшица в циліндричній антиферомагнітній нанооболонці. Дослідження проводилися аналітичним методом з використанням сучасних методів теоретичної фізики. Динаміка магнітного моменту в системах з передачею спіну описувалась рівнянням Ландау- Ліфшица. Висновок Показано, основні аспекти динаміки і взаємодії магнітних скірміонів в нанооболонках на основі аналітичної моделі, а також вперше побудовано аналітичну модель зв’язаного стану двох скірміонів в антиферомагнетику з одноосною магнітною анізотропією та взаємодією Дзялошинського-Морія; вперше побудовано аналітичну модель зв’язаного стану скірміону та скірміоніуму в антиферомагнетику з одноосною магнітною анізотропією та взаємодією Дзялошинського-Морія; вперше аналітично розраховано різницю густини енергії для зв’язаного стану двох скірміонів в антиферомагнетику з одноосною магнітною анізотропією та взаємодією Дзялошинського-Морія; вперше аналітично розраховано різницю густини енергії для зв’язаного стану скірміону та скірміоніуму в антиферомагнетику з одноосною магнітною анізотропією та взаємодією Дзялошинського-Морі.
Відкритий доступ
Взаємодія скірміонподібних розв’язків рівняння Ландау – Ліфшица в феромагнетику
(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2019) Квітка, Анна Миколаївна; Горобець, Оксана Юріївна
Актуальність Дослідження в області спінтроніки є актуальними і на сьогоднішній день, спінтроніка – це перспективна галузь фізики, де особливо важливе місце займає вивчення способів управління та маніпулювання топологічними об’єктами в магнетиках такими, як доменні стінки, скірміони, тощо. Тривимірні аналітичні розв’язки рівняння Ландау– Ліфшица в феромагнетику широко використовуються для моделювання властивостей, зокрема магнітних вихорів та доменних стінок в зв’язку з тим що вони дозволяють тестувати результати чисельних розрахунків та досліджувати найбільш загальні властивості топологічних об’єктів в магнетиках. В зв’язку з цим тема магістерської дисертації «Взаємодія скірміонподібного розв’язку рівняння Ландау-Ліфшица в феромагнетику» є актуальною. Об’єкт дослідження Енергія магнітних скірміонподібних розв’язків рівняння Ландау – Ліфшица в феромагнетику. Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами Магістерське дослідження виконано в межах науково-дослідної теми «Взаємодія спінових хвиль та спін-поляризованих струмів з магнітними неоднорідностями в наноструктурованих феромагнітних матеріалах» кафедри загальної та експериментальної фізики Національного Технічного Університету України «КИЇВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ імені ІГОРЯ СІКОРСЬКОГО». Предмет дослідження магнітні скірміонподібних розв’язків рівняння Ландау – Ліфшица в феромагнетику. Мета роботи з’ясувати як рухаються скірміони в циліндричній нанооболонці, а також проаналізувати залежності енергій скірміонподібного розв’язку рівняння Ландау – Ліфшица в циліндричній антиферомагнітній нанооболонці від параметрів системи. Методи дослідження методи математичного аналізу, методи теорії диференціальних рівнянь в частинних похідних, методи математичної фізики Відомості про обсяг звіту, кількість ілюстрацій, таблиць, додатків і86 літературних найменувань за переліком використаних 85 сторінок звіту, 26 ілюстрацій, 61 літературних найменувань Мета індивідуального завдання, використані методи та отримані результати За допомогою рівняння Ландау – Ліфшица розрахувати енергію для скірміонподібного розв’язку рівняння Ландау – Ліфшица в циліндричній феромагнітній нанооболонці. Дослідження проводилися аналітичними та числовими методами з використанням сучасних методів теоретичної фізики. Динаміка магнітного моменту в системах з передачею спіну описувалась рівнянням Ландау- Ліфшиця. Висновок Показано, основні аспекти динаміки і взаємодії магнітних скірміонів в нанооболонках на основі аналітичної моделі.
Відкритий доступ
Вивчення властивостей тонких сильнолегованих плівок оксиду цинку для сонячних комірок
(2024) Світайло, Олексій Сергійович; Назаров, Олексій Миколайович
Актуальність: Оксид цинку становить значний інтерес дослідників у зв'язку з можливістю прикладного використання. Цей матеріал має високу радіаційну, хімічну і термічну стійкість і в перспективі може широко використовуватися при створенні елементів прозорої електроніки. Завдяки поєднанню унікальних оптичних, електричних і п'єзоелектричних властивостей, ZnO може застосовуватися в газових сенсорах, пристроях генерації поверхневих акустичних хвиль, фотонних кристалах, фотодіодах. Крім того, оксид цинку є перспективним катодолюмінофором. У зв'язку з широкою забороненою зоною напівпровідники ZnО (Eg = 3,37 еВ) можна використовувати в якості детекторного матеріалу для реєстрації ультрафіолетового випромінювання. На основі цих матеріалів можливо також створення ефективних світловипромінюючих (LEDs) і лазерних діодів. Плівки ZnO також привертають увагу дослідників як антивідбиваючі, захисні і струмознімаючі шари («оптичні вікна») сонячних елементів великої площі. Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами кафедри: Роботи проводяться в безпосередньому зв’язку з планом наукових досліджень кафедри загальної фізики та моделювання фізичних процесів НТУУ «КПІ ім. Ігоря Сікорського», а саме за темою – «Фундаментальні наукові дослідження з найбільш важливих проблем розвитку науково-технічного, соціально-економічного, людського потенціалу для забезпечення конкурентоспроможності України у світі та сталого розвитку суспільства і держави». Об’єкт дослідження: електрофізичні властивості плівок оксиду цинку в залежності від умов осадження. Предмет дослідження: тонкі плівки оксиду цинку сильнолеговані воднем ZnO:H, які були отримані методом високочастотного реактивного осадження в атмосферах аргону і водню та аргону і метану. Мета роботи: Отримання загальних закономірностей формування фізичних властивостей і структури покриттів з ZnO, отриманих методом магнетронного розпиленням, в залежності від умов і параметрів осадження для формування ефективних кремнієвих сонячних елементів. Методи дослідження: скануючої електронної мікроскопії, рентгенографії, чотирьохзондовий метод, метод Ван дер Пау, метод Холла, метод довгої лінії, метод мас-спектроскопії, метод аналізу вольт-амперних характеристик і вольт-ємностних характеристик гетероструктур, метод порівняльного аналізу. Відомості про обсяг звіту, кількість ілюстрацій, таблиць, додатків і літературних найменувань за переліком використаних: 103 сторінки, 34 рисунки, 6 таблиць, 53 посилання. Мета індивідуального завдання, використані методи та отримані результати: метою індивідуального завдання є дослідження структурних та електрофізичних характеристик тонких плівок оксиду цинку, отриманих методом реактивного магнетронного осадження в атмосферах аргону і водню та аргону і метану, в залежності від умов їх осадження та аналіз використання гетероструктур на їх основі у якості сонячної комірки. На основі розрахунків за методами Ван дер Пау та Холла було продемонстровано, що отримані плівки мають високий ступінь легування до 〖~10〗^21 см-3 та доволі низьку рухливість електронів 0,1÷7 см2В-1с-1. До того ж зразки осадженні в атмосфері аргону і метану мають на порядок більшу електричну провідність, а також концентрацію легування, ніж осаджені в аргоні з воднем, та ~1,5 рази вищу рухливість при відповідних концентраціях реактивного газу. Новизна: вперше показано, що осадження ZnO методом ВЧ магнетронного розпорошення порошкової мішені в атмосфері із додаванням метану призводить до формування сильно легованого матеріалу n-типу із більшої концентрації легуючої домішки, ніж в атмосфері із додаванням водню за тих самих умов, також вперше отримані результати, що свідчать про неможливість отримання ефективного анізотипного p-n гетеропереходу переходу для тонких плівок ZnO:H на підкладці з p-типу легованого кремнію та формування ізотипного n-n^+ переходу із збідненою приповерхневою областю кремнію, що дозволяє формувати кремнієві сонячні комірки невисокої ефективності. Висновок: отримані результати дослідження тонких плівок ZnO:H показують високу оптичну прозорість, структурну однорідність та незначну кількість наявних дефектів разом із високим ступенем легування та концентрацією електронів та низьким питомим опором, особливо для плівок осаджених в атмосфері метану з аргоном, які в цілому показують більш високі характеристики. Це дає змогу припускати, що досліджувані плівки ZnO:H є перспективним матеріалом для фотоелектроніки. Проте результати досліджень гетероструктур ZnO:H/Si свідчать про наявність проміжного шару ймовірно SiOХ, який містить негативний заряд, що через свою електричну активність значно погіршує показники гетеропереходів на p-типі кремнію. З цього випливає неможливість використання даних гетероструктур саме в якості сонячного елементу, але показники саме тонких плівок ZnO:H свідчать про потенційну можливість їх використання у сонячній енергетиці, як один з компонентів у багатошарових сонячних комірках, наприклад, на основі халькопіритів, або при осаджені через буферний шар на кремнієву підкладку, щоб запобігти утворення зарядженої області на межі їх поділу.
Відкритий доступ
Вплив легування германієм на властивості парамагнітних центрів у тонких аламазоподібних плівках
(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021-12) Акіменко, Владислав В’ячеславович; Савченко, Дарія Вікторівна
Актуальність: DLC являє собою матеріал, у якого залежно від співвідношення sp3-, sp2-зв'язків і легування різними елементами в широкому діапазоні змінюється структура і властивості, тому вивчення впливу легування на електронні властивості вуглецю у sp3-, та sp2-, станах є актуальною задачею з точки зору подальшого їх застосування в імплантатах. Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами кафедри: Робота пов'язана з діяльністю наукової групи КЗФ та ФТТ ФМФ-05 “Оптичні, електричні та магнітні властивості функціональних наноматеріалів, перспективних для оптоелектроніки та сенсорної техніки” Об’єкт дослідження: алмазоподібні вуглецеві плівки товщиною 200 нм напилені на SI02 підкладинку та леговані домішкою германія (DLC:Ge) із різною концентрацією: 0 ат.%, 1 ат.% та 2.5 ат. % Предмет дослідження: модифікація електронних та магнітних властивостей тонких плівок DLC:Ge в залежності від концентрації Ge. Мета роботи: з’ясування впливу концентрації германію на властивості парамагнітних центрів у тонких плівках DLC:Ge. Методи дослідження: електронний парамагнітний резонанс.93 Відомості про обсяг роботи, кількість ілюстрацій, таблиць, додатків і літературних найменувань за переліком використаних: В роботі наведено: використаної літератури – 91, сторінок – 91, рисунків – 31, таблиць – 1. Мета індивідуального завдання, використані методи та отримані результати: Методом електронного парамагнітного резонансу (ЕПР) дослідити електронні властивості парамагнітних центрів у зразках алмазоподібних тонких плівок легованих германієм. Змоделювати компоненти спектрів ЕПР в програмному модулі Easyspin, отримати температурні залежності ширини лінії, резонансного магнітного поля та інтегральної інтенсивності спектрів ЕПР. Побудувати та проаналізувати температурної залежності інтегральної інтенсивності, резонасного магнітного поля та ширини лінії спектрів ЕПР в програмному середовищі OriginPro. Встановлено, що збільшення концентрації Ge призводить до зменшення спінової концентрації парамагнітних центрів та розширення лінії ЕПР у тонких плівках DLC:Ge, що було пояснено збільшенням концентрації деформованих sp2 кластерів, що корелює з попередньо отриманими даними оптичної спектроскопії. З аналізу температурної залежності параметрів ЕПР встановлено, що спектр ЕПР являє собою одиночну лінію, яка виникає через обмінну взаємодію між локалізованими та делокалізованими електронами у спіновій системі DLC:Ge плівок. З аналізу температурної залежності інтегральної інтенсивності одиночної лінії ЕПР у DLC:Ge плівках встановлено, що обмінна взаємодія між локалізованими та делокалізованими електронами має антиферомагнітний характер. З аналізу температурної залежності резонансного магнітного поля одиночної лінії ЕПР у DLC:Ge плівках встановлено, що роль локалізованих електронів відіграють незв’язані π-електрони, а у ролі нелокалізованих електронів виступають кластеризовані π-зв’язані вуглецевомісткі центри. Висновок: Робота напрямлена на вирішення актуальної наукової проблеми: встановлення впливу легування германієм (Ge) на властивості парамагнітних94 центрів у тонких алмазоподібних плівках (DLC), напилених методом подвійного імпульсного лазерного осадження на SiO2 підкладинки. Розкрито основні властивості алмазоподібних вуглецевих плівок, методики їх напилення та попередні дослідження цих плівок методом електронного парамагнітного резонансу (ЕПР). Також приведено фізичні та експериментальні основи методу ЕПР, застосованого для дослідження властивостей тонких плівок DLC та DLC:Ge. Наведено опис спектрометра ЕПР та методику напилення досліджуваних зразків.
Відкритий доступ
Вплив термічного відпалу та умов синтезу на властивості парамагнітних центрів у кремнеземах, інфільтрованих розчином сахарози
(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2020) Аврамишин, Станіслав Степанович; Савченко, Дарія Вікторівна
Актуальність теми: Світловипромінювальні матеріали, що мають широкосмугову видиму фотолюмінесценцію, привертають велику увагу з точки зору застосування у сучасній оптоелектроніці та системах штучного освітлення. Але більшість сучасних матеріалів, що випромінюють денне світло, містять домішки важких металів, включаючи перехідні та рідкоземельні метали, що призводить до небажаного впливу на оточуюче середовище. В якості альтернативи перспективним є застосування нанокомпозитів SiO2:C, що є екологічно-чистими, мають фотолюмінесценцію у ближньому ультрафіолетовому та видимому діапазоні, а спектральні властивості випромінювального ними світла можуть бути керовані шляхом змін умов синтезу. Вуглецеві наночастинки є домінуючими випромінювальними центрами у нанокомпозитах SiO2:C, тому вивчення їх фізичних властивостей залежно від умов синтезу є актуальною задачею для подальшого застосування цих матеріалів у сучасних оптичних та оптоелектричних приладах. Об’єкт дослідження: нанокомпозити SiO2:C, виготовлені шляхом інфільтрації розчину сахарози різної концентрації (800, 400, 200, 8, 0.8 і 0.08 ммоль/л) із подальшим термічним відпалом за температур 300°С та 400°С в атмосфері азоту. Предмет дослідження: модифікація електронних та магнітних властивостей нанокомпозити SiO2:C в залежності від концентрації сахарози та термообробки. Мета роботи: з’ясування впливу концентрації сахарози та термообробки на властивості парамагнітних центрів у нанокомпозитах SiO2:C. Аналіз отриманих даних та надання рекомендації щодо подальшого дослідження та застосування досліджених нанокомпозитів SiO2:C. Методи дослідження: електронний парамагнітний резонанс. Відомості про обсяг звіту, кількість ілюстрацій, таблиць, додатків і літературних найменувань за переліком використаних: 85 сторінок звіту, 36 ілюстрацій, 55 літературних найменувань. Мета індивідуального завдання, використані методи та отримані результати: Методом електронного парамагнітного резонансу (ЕПР) дослідити модифікацію електронних та магнітних властивостей нанокомпозитів SiO2:C, в залежності від концентрації сахарози (800, 400, 200, 8, 0.8 і 0.08 ммоль/л) та термообробки. За допомогою моделювання спектрів ЕПР отримати та проаналізувати температурну залежність параметрів спектрів ЕПР (інтегральної інтенсивності, резонансного положення лінії, ширини лінії та параметра асиметрії лінії). Встановлено особливості електронних та магнітних властивостей нанокомпозитів SiO2:C в залежності від концентрації сахарози та термообробки. Зокрема встановлено, що збільшення концентрації сахарози та термічного відпалу призводить до збільшення спінової концентрації парамагнітних центрів у нанокомпозитах SiO2:C. Встановлено, що концентрація електронів провідності та обмінна взаємодія між електронами провідності та локалізованими електронами зменшується із збільшенням температури термічного відпалу. Виявлено слабку антиферомагнітну взаємодію між магнітними моментами локалізованих спінів. Встановлено, що в якості електронів провідності у нанокомпозитах SiO2:C виступають вуглецеві радикали у sp3-гібридизованому стані, пов’язані з киснем, причому кількість кисню навколо цих радикалів зменшується зі збільшенням температури відпалу зразків. Виявлено, що роль локалізованих електронів у нанокомпозитах SiO2:C відіграють вуглецеві точки. Припущено, що за високих температур взаємодія між нелокалізованими та локалізованими центрами зменшується, що призводить до звуження лінії ЕПР. Результати, отримані в даній роботі, показують, що у нанокомпозитах SiO2:C, отриманих шляхом інфільтрації розчину сахарози, утворюються вуглецеві точки та вуглецевомісткі радикали, пов’язані з киснем, які мають відповідати за фотолюмінесценцію у цих зразках. Нанокомпозити SiO2:C, інфільтровані розчином сахарози із низькою концентрацією, що мають інтенсивну фотолюмінесценцію, можуть бути застосовані для виготовлення флюорофорів та світлодіодів, в той час як нанокомпозити SiO2:C, інфільтровані розчином сахарози із високою концентрацією, які мають високу електричну провідність, можуть застосовуватись при виготовленні оптоелектронних приладів, зокрема фотоелементів.
Відкритий доступ
Вплив умов синтезу на властивості парамагнітних центрів у кремнеземвуглецевих нанокомпозитах з цинком
(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021) Мемон, Валентин Саламович; Савченко, Дарія Вікторівна
Актуальність теми: Зазвичай чистий піровуглець у гідридних адсорбуючих карбонізованих кремнеземах (SiO2:C) має відносно малу кількість активних центрів (окиснених груп), які відіграють важливу роль у зв’язуванні полярних молекул, оскільки вуглецевий шар має в основному неполярну передграфітову структуру з розміром базисних площин у графенових частинках порядку декількох нанометрів. Для збільшення кількості активних центрів на гібридних адсорбуючих поверхнях, може бути застосовані додаткове окиснення піровуглецю з формуванням COH, C=O, COOH, та ін. груп, змішані X/SiO2 (Х – фаза, що формується під час піролізу через доступність металевих атомів у прекурсорах) оксиди в якості підкладинок або металоорганічні сполуки в якості прекурсорів. Присутність вуглець-металевих сполук можуть змінювати не лише топологію, але й такі характеристики C/X/SiO2 адсорбентів як розподіл поверхніта каталітичні та адсорбуючі властивості. З іншого боку функціоналізація поверхні кремнезему витриманим розчином ацетилацетанотом цинку, який виявляє інтенсивну фотолюмінесценцію у видимому діапазоні, може бути перспективним для вироблення сучасних люмінофорів на основі даного матеріалу. Таким чином, вивчення електронної структури дефектів у кремнеземвуглецевих нанокомпозитах з цинком є важливою задачею для потенційних застосувань цих новітніх матеріалів. Об’єкт дослідження: нанокомпозити SiO2:C/Zn, отримані інфільтрацією «витриманим» люмінесцентним розчином Zn(acac)2 з концентраціями 1% и 4% до та після термічного відпалу за 600°С в атмосфері повітря. Предмет дослідження: модифікація електронних та магнітних властивостей нанокомпозитів SiO2:C/Zn в залежності від концентрації розчину Zn(acac)2 та термообробки. Мета роботи: з’ясування впливу концентрації розчину Zn(acac)2 та термообробки на властивості парамагнітних центрів у нанокомпозитах SiO2:C/Zn та аналіз отриманих даних. Методи дослідження: електронний парамагнітний резонанс. Відомості про обсяг звіту, кількість ілюстрацій, таблиць, додатків і літературних найменувань за переліком використаних: 64 сторінок звіту, 30 ілюстрацій, 40 літературних найменувань. Мета індивідуального завдання, використані методи та отримані результати: Методом електронного парамагнітного резонансу (ЕПР) дослідити модифікацію електронних та магнітних властивостей нанокомпозитів SiO2:C/Zn, в залежності від концентрації розчину Zn(acac)2 та термообробки. За допомогою моделювання спектрів ЕПР визначити параметри сигналів, що роблять внесок успектр ЕПР, та проаналізувати їх температурну залежність (інтегральну інтенсивність та ширину лінії). Встановлено особливості електронних та магнітних властивостей нанокомпозитів SiO2:C/Zn в залежності від концентрації розчину Zn(acac)2 та термообробки. Зокрема встановлено, що збільшення концентрації розчину Zn(acac)2 та температури відпалу призводить до збільшення спінової концентрації парамагнітних центрів у нанокомпозитах SiO2:C/Zn. Встановлено, що спектр ЕПР у нанокомпозитах SiO2:C/Zn складається з трьох сигналів, які було віднесено до обірваних зв’язків вуглецю, кисень-центрованого вуглецевого радикала та обірваних зв’язків кремнію. Виявлено слабку феромагнітну обмінну взаємодію в спіновій системі вуглецево-пов’язаних парамагнітних центрів. Встановлено, вуглецево-пов’язані парамагнітні центри у нанокомпозитах SiO2:C/Zn знаходяться у sp3-гібридизованому стані. Результати, отримані в даній роботі, показують, що нанокомпозити SiO2:C/Zn, отримані інфільтрацією розчину Zn(acac)2 з концентрацією 4% та відпалені за 600°С, що мають інтенсивну ФЛ та вищу спінову концентрацію кисень-центрованих вуглецевих радикалів є перспективними для застосування при створенні люмінофорів.
Відкритий доступ
Генерація однофотонних станів в надпровідному колі
(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2019) Андрійчук, Валентин Леонідович; Бродин, Олександр Михайлович
Актуальність: На сьогодніший день надпровідні мікрохвильові схеми добре зарекомендували себе як якісно розроблена універсальна платформа для обробки квантової інформації. Архітектура схем базується на взаємодії штучних атомів Джозефсона та мікрохвильовими фотонами. Фотони, що передаються по лінії передачі, складених з резонаторів та хвилеводів, можуть служити “літаючим кубітом”, що передає інформацію через квантові стани між стаціонарними кубітами, де вона обробляється та зберігається. Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами кафедри: Тема дисертаційної роботи відповідає науковому напрямку кафедри теоретичної фізики НАНУ “Інституту фізики” дослідженню в області квантової оптики та фізики лазерів. Об’єкт дослідження: Однофотонні джерела в надпровідному колі з керованим фотонним випромінюванням Предмет дослідження: Генерація однофотонних станів в надпровідному колі Мета роботи: Розробити модель однофотонного джерела, налаштувати параметри системи для роботи джерела, створити контрольовану фотонну емісію. Методи дослідження: Науковий метод, аналітичний аналіз задачі, комп’ютерне моделювання та чисельні методи числення. Відомості про обсяг звіту, кількість ілюстрацій, таблиць, додатків і літературних найменувань за переліком використаних: робота містить: 80 сторінки, 2182 ілюстрацій, 1 таблиця, 80 літературних найменувань за переліком використаних Мета індивідуального завдання, використані методи та отримані результати: розвинути вміння генерувати теоретичні ідеї, досліджувати теоретичні моделі, проводити аналітичний та чисельний аналіз поставленої задачі, її комп’ютерне моделювання, зробити відповідні наукові висновки. Висновок За результатами досліджень, отриманні розрахунки показали, що можна досягти >90% маршрутизації для реалістичних параметрів пристрою.
Відкритий доступ
Дослідження аномального тліючого розряду в коаксіальній системі електродів в азимутальному магнітному полі
(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Тоябіна, Христина Сергіївна; Майкут, Сергій Олексійович
Актуальність теми Актуальність даної роботи обумовлена важливістю вивчення характеристик аномального тліючого розряду в коаксіальній системі електродів в азимутальному магнітному полі. Дослідження розкриває нові аспекти поведінки плазми в умовах, що визначаються зазначеною геометрією та наявністю магнітного поля. Фундаментальне розуміння цього явища може мати значення для розширення знань у галузі газових розрядів, зокрема, тліючих. Отримані результати можуть знайти практичне застосування в високотехнологічних галузях, зокрема, в оптимізації плазмових технологій для обробки внутрішніх поверхонь вузьких трубок. Моделювання тліючого розряду у коаксіальній системі електродів і при наявності азимутального магнітного поля досі не досліджено у повному обсязі. Фізикотопологічних тривимірних моделей, аналогічних до розробленої в рамках даної роботи, не було представлено раніше. Розширення знань у цьому напрямку сприятиме розвитку нових наукових концепцій та поглибленню наукових досліджень в області газових розрядів і плазми. Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами «Технологія комбінованого лазерного та імпульсно-плазмового нанесення зносостійких покриттів для зміцнення стволів вогнепальної зброї» – д/р № 0121U111822, дата реєстрації: 27-06-2021. Об’єкт дослідження нормальний і аномальний тліючий розряд в коаксіальній системі електродів за наявності азимутального магнітного поля. . Предмет дослідження природа виникнення тліючого розряду в коаксіальній циліндричній системі електродів, процес переходу від нормального до аномального тліючого розряду, розподіл потенціалу, густини електронів і іонів в міжелектродному просторі, вплив азимутального магнітного поля на характеристики розряда. Мета роботи Мета даної роботи полягає у всебічному вивченні поведінки і характеристик тліючого розряду в коаксіальній системі електродів за наявності азимутального магнітного поля. Конкретні цілі дослідження включають встановлення умов виникнення тліючого розряду та переходу від нормального до аномального режиму горіння, вивчення впливу магнітного поля на поведінку тліючого розряду в зазначених умовах, розробку математичної моделі для пояснення фізичних процесів, що відбуваються в системі, і експериментальне підтвердження та верифікацію отриманих результатів. Основною метою є розширення знань про тліючи розряди в тонких трубках, зокрема, в контексті нестачі даних у літературі щодо аномальних тліючих розрядів в умовах наявності азимутального магнітного поля. Методи дослідження методи математичної фізики, математичне моделювання і чисельний розрахунок для дослідження тліючого розряду у тримірній моделі коаксіальної системи електродів.Задачі дослідження 1. Провести аналіз історичних аспектів дослідження газових розрядів. Вивчити процеси, що відбуваються в плазмі газового розряду, зокрема у тліючому розряді. Розглянути класифікацію газових розрядів, умови їх виникнення і сфери застосування в науці і техніці. 2. Визначити основні поняття, пов'язані із тліючим розрядом, та сформулювати ключові теоретичні аспекти цього явища. Проаналізувати теоретичні моделі і концепції, які роз'яснюють властивості аномального тліючого розряду. Розглянути особливості тліючого розряда в коаксіальній системі електродів. Дослідити вплив азимутального магнітного поля на тліючий розряд, враховуючи розглянуті теоретичні моделі. 3. Дослідити сфери застосування тліючого розряду в коаксіальній системі координат і, зокрема, в тонких трубках. Зробити літературний огляд наукових досліджень у галузі тліючого розряду. Провести експеримент по дослідженню характеристик тліючого розряду у коаксіальній системі електродів. Обґрунтувати вибір програмного забезпечення для ефективного моделювання тліючого розряду. 4. Описати використані підходи та методи для моделювання тліючого розряду, включаючи опис математичної і комп’ютерної моделей. Проаналізувати отримані результати моделювання. Представити та проаналізувати результати експерименту. Провести верифікацію модельних даних. Наукова новизна одержаних результатів Наукова новизна даного дослідження полягає у вивченні аномального тліючого розряду в коаксіальній системі електродів в азимутальному магнітному полі, що досі є мало вивченим явищем. Результати роботи розкривають особливості впливу азимутального магнітного поля на розрядні процеси, поведінку розряду та властивості плазми. Також дослідження включає експериментальний підхід для перевірки та верифікації модельних даних. Практичне значення одержаних результатів Розуміння закономірностей поведінки аномального тліючого розряду в коаксіальній системі електродів в азимутальному магнітному полі дозволить розробити більш ефективні методи та технології плазмової обробки матеріалів. Можливі практичні застосування включають в себе покращення процесів плазмового оброблення матеріалів, таких як нанесення покриттів, модифікація поверхні та інші процеси, які використовують плазму для поліпшення властивостей матеріалів. Розуміння впливу азимутального магнітного поля на розряд дозволить оптимізувати ці технології, збільшивши точність керування параметрами плазми розряду. Також, враховуючи важливість плазмових технологій у великій кількості промислових галузей, отримані результати можуть стати основою для подальших досліджень та розробок нових методів, спрямованих на вдосконалення сучасних та створення нових плазмових технологій з розширеним функціоналом та підвищеною продуктивністю.
Відкритий доступ
Дослідження впливу геометрії коаксіальних електродів на характеристики тліючого розряду в азоті
(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Павшук, Єгор Кирилович; Майкут, Сергій Олексійович
Актуальність теми Актуальність даного дослідження полягає в необхідності розуміння та оптимізації газорозрядних процесів, зокрема тліючого розряду в азоті з використанням коаксіальної системи електродів у вузьких трубках. Це дослідження має велике значення для розвитку нових технологій, таких як плазмові джерела світла, технології обробки матеріалів, та інших важливих виробничих процесів. Вивчення впливу геометрії коаксіальних електродів на характеристики тліючого розряду може призвести до вдосконалення ефективності та стабільності таких систем. Результати цього дослідження можуть мати практичне застосування в різних галузях, включаючи освітлення, технологічні процеси, та виробництво електроніки. Застосування комп'ютерних моделей у дослідженнях газорозрядних процесів важливо для швидкого та ефективного вивчення складних фізичних явищ. Цей підхід дозволяє здійснювати віртуальні експерименти та оптимізувати проекти без необхідності фізичного створення прототипів. Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами «Технологія комбінованого лазерного та імпульсно плазмового нанесення зносостійких покриттів для зміцнення стволів вогнепальної зброї» – д/р № 0121U111822, дата реєстрації: 27-06-2021 Об’єкт дослідження тліючий розряд в азоті, нормальний та аномальний режими тліючого розряду в коаксіальній системі електродів. Предмет дослідження зміни характеристик плазми тліючого розряду в азоті в коаксіальній системі електродів при різних тисках і радіусах системи. Мета роботи Основною метою даної науково-дослідної роботи є вивчення впливу зміни геометрії коаксіальних електродів на характеристики та поведінку тліючого розряду в азотному середовищі. Конкретні цілі включають аналіз основних властивостей тліючого розряду, дослідження його поведінки в азоті, вивчення особливостей коаксіальної системи електродів, а також розробку та верифікацію математичної моделі для комп'ютерного моделювання. Методи дослідження методи математичної фізики, математичне моделювання і чисельний розрахунок для дослідження тліючого розряду у двомірній моделі коаксіальної системи електродів. Задачі дослідження 1. Провести хронологічне вивчення історії відкриття газових розрядів та внеску вчених у цей процес. Ознайомитися з фізичними процесами в плазмі газовихрозрядів і провести огляд сучасних теоретичних концепцій. Вивчити механізми та умови переходу від несамостійного до самостійного газового розряду. 2. Вивчити основні характеристики тліючого розряду. Дослідити поведінку тліючого розряду в азотному середовищі у тонких трубках. Вивчити особливості та параметри коаксіальних систем електродів, які використовуються для створення тліючого розряду. Здійснити аналіз наукових публікацій та досліджень, присвячених тліючому розряду. 3. Обґрунтувати вибір комп’ютерного моделювання як інструменту для наукових досліджень газорозрядних процесів. Описати використане програмне забезпечення для комп’ютерного моделювання тліючого розряду в коаксіальній системі електродів. Описати математичну модель, яка використовується для комп’ютерного моделювання тліючого розряду в коаксіальній системі електродів. 4. Описати розроблену модель у середовищі COMSOL Multiphysics, вказавши всі вхідні параметри та вибрані області дослідження. Представити та проаналізувати отримані результати моделювання. Сформулювати рекомендації для можливого застосування отриманих результатів на практиці та вказати можливі напрямки для подальших наукових досліджень у даній області. Наукова новизна одержаних результатів Дане дослідження вносить суттєвий внесок у розуміння газорозрядних процесів, зокрема тліючого розряду в азотному середовищі з використанням коаксіальних електродів. Новизною є комплексний підхід до вивчення взаємозв'язку між геометрією електродів та ключовими характеристиками розряду, що раніше не було представлено в літературі. Основними науковими досягненнями є детальний аналіз основних властивостей тліючого розряду при різних тисках і радіусах системи елктродів. Розробка та верифікація математичної моделі для комп'ютерного моделювання розкриває нові можливості для прогнозування поведінки розряду за різних умов. Практичне значення одержаних результатів Результати дослідження можуть бути використані в розробці нових електротехнічних пристроїв, де використання газового розряду є ключовим елементом. Оптимізація геометрії електродів дозволить підвищити ефективність та стабільність роботи пристроїв, що базуються на тліючих розрядах. Крім того, отримані результати можуть бути використані для розробки нових технологій в галузі освітлення, електроніки, азотування внутрішніх поверхонь тонких трубок та інших сфер, де використання газових розрядів в азоті є актуальним. Практична значимість цих досліджень полягає в можливості вдосконалення існуючих технологій та впровадженні нових, що сприятиме підвищенню рівня технологічного розвитку.
Відкритий доступ
Дослідження оптичних ефектів в дисперсному ZnS отриманому методом СВС
(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021) Власова, Єлизавета Юріївна; Печерська, Катерина Юріївна
Актуальність Надшвидкий розвиток сучасної мікроелектроніки, потребує постійного створення, нових матеріалів та композитних структур, для її вдосконалення. До того ж дуже важливо, щоб отримання таких матеріалів було занадто дорогим, щоб була можливість їх широкого застосування. Одним з найдоступніших методів отримання таких матеріалів є СВС -новий клас процесів гетерогенного горіння, який протікає без участі кисню. Як горюче в цих процесах на початку його розробки були метали Ті, Zr, Hf, Та, а як окислювачі - не метали В, С, Si. Базується цей метод на основі поширення хвилі безкисневого горіння і за його допомогою можна отримати тугоплавкі, термостійкі та надтверді матеріали з порошків їх компонент. Основним призначенням процесу СВС є синтез речовин та матеріалів, зокрема сульфату цинку, що легований наночастинками металів (Mn, Cu), причому вже є можливість створювати ZnS:Mn, де Mn має магнітні властивості, що суттєво впливає і на інтенсивність пов’язаних з Mn смуг у спектрах фотолюмінесценції та у спектрах збудження. До, того ж такий матеріал при додатковому температурному відпалі повністю розчиняє у собі металічні кластери, що покращує його люмінесценцію, а значить збільшує можливості його практичного використання. В даній роботі були досліджені оптоелектронні властивості ZnS, отриманого методом СВС, да додатково легований Mn та Cu, а також зміни цих властивостей та структурних особливостей внаслідок термічної (близько8000с) обробки. Окрім того ж проведено аналіз і приведені пояснення, щодо того, що могло ці зміни спричинити. Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами кафедри робота відповідає дослідницькому напрямку роботи кафедри ЗФ та ФТТ, а також співпраці з інститутом фізики напівпровідників ім. В.Є. Лашкарьова Об’єкт дослідження порошки ZnS, отримані методом саморозповзюджуючогося високотемпературного ситезу Предмет дослідження оптичні і структурні особливості ZnS, при додатковому введеню в них домішок марганю та міді. Мета роботи визначення впливу легуючих домішок на оптоелектронні та структурні властивости ZnS отриманого методом високотемпературного саморосповсюджуючогося(самопоширюючогося) синтезу. Методи дослідження: Для характеризації оптичної якості та визначення оптичних властивостей використано методи дослідження спектрів фотолюмінісценції, поглинання, комбінаційного розсіювання, просторової індикатриси розсіювання, дослідження за допомогою ЕМ та ЕПР. Для визначення фотоіндукованих змін оптичного поглинання та показника заломлення використовувалась методика самовпливу лазерного випромінювання при неперервному (375/532/633/1310 нм) та імпульсному (355/532/1064 нм) нано- та пікосекундному лазерному збудженні на різних довжинах хвиль. Відомості про обсяг звіту, кількість ілюстрацій, таблиць, додатків і літературних найменувань за переліком використаних: 91 сторінок МД, 26 ілюстрацій, 87 літературних найменувань. Мета індивідуального завдання, використані методи та отримані результати: дослідити та проаналізувати літературу стосовно загальних властивостей люмінофору сульфіду цинку, а також розібратися в протіканні методу саморозповсюджуючогося високотемпературного синтезу для створення зразків ZnS отримати спектри люмінесценції, спектри ЕПР цихзразків, отриманих при певних умовах, таких як високий тиск, та додавання домішок. Провести відпал зразків (близько 8000С) і дослідити вплив цього відпалу на структурні і люмінесцентні характеристики зразків. Висновок: В результаті досліджень вдалося встановити зв’язок початкових умов СВС з оптичними властивостями отриманих зразків та продемонструвати результат введення в склад порошків ZnS певних домішок, різними способами і в різній пропорції. Також були запропоновані можливі пояснення змін в спектрі ФЛ та в ЕПРі внаслідок відпалів з точки зору утворення нових дефектів, та усунення тих, що були. Окрім того у роботі було продемонстровано, що варіації швидкості нагрівання матеріалу до температури відпалу призводить до немонотонної зміни спектрального положення і ширини на напів висоті смуги фотолюмінесценції в сине-зеленої області спектру, а також концентрації парамагнітних центрів Мn2+.Результати, отримані в даній роботі, показують, що люмінофори на основі сульфіду цинку, отримані методом саморозповсюджуючогося високотемпературного синтезу мають інтенсивну ФЛ, яку можна варіювати змінючи умови синтезу і вводячи додаткові домішки, що робить такі матеріали перспективними для використання в електроніці.
Відкритий доступ
Дослідження фізичних процесів у системах теплообміну та масопереносу
(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021) Кучер, Вікторія Анатоліївна; Решетняк, Сергій Олександрович
Актуальність теми через велике зростання кількості рекупераційновентиляційних систем є нагальна необхідність в оптимізації режимів роботи вентиляційного обладнання та зменшенні витрат енергії в системах активної вентиляції приміщень, а також розробки зручних систем керування цими процесами. Оскільки дія подібних приладів базується на законах фізики, є потреба в розширенні програми підготовки студентів фізичних та технічних спеціальностей і створені комплексної лабораторної роботи, яка б поєднувала побудову теоретичної моделі, створення комп’ютерної симуляції та проведення експерименту з відповідної тематики. Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами Об’єкт дослідження теплообмінні прилади, рекупераційно-вентиляційні системи. Предмет дослідження процеси теплообміну у рекупераційно-вентиляційних системах. Мета роботи створення методики комплексного дослідження процесів теплообміну в рекупераційно-вентиляційних системах як частини програми підготовки студентів фізичних та технічних спеціальностей. Методи дослідження використання рівнянь масопереносу та теплообміну для моделювання фізичних процесів в рекуператорах. Використання середовища Comsol для створення комп’ютерної моделі для створення відповідних процесів. Розробка програмного забезпечення для керування фізичними процесами в рекуператорах. Задачі дослідження – створити інтерфейс контролю фізичних процесів перенесення теплоносія в рекуператорі; – cтворити модель рекуператора в програмному забезпеченні Comsol; – розробити макет для експериментального дослідження процесів теплообміну в рекупераційно-вентиляційних системах; – розробити лабораторну роботу для студентів фізичних та технічнихспеціальностей. Наукова новизна одержаних результатів: розроблено лабораторну роботу для студентів фізичних та технічних спеціальностей, яка поєднує три методи дослідження: створення теоретичної моделі фізичних процесів теплообміну в рекуператорі; комп’ютерне моделювання та керування процесом; експериментальне дослідження. Практичне значення одержаних результатів: можливість використання розробленої лабораторної роботи в навчальному процесі для студентів фізичних та технічних спеціальностей. Апробація результатів дисертації: була зроблена доповідь на конференції «Нові технології: крок до майбутнього -2021»
Відкритий доступ
Електронні властивості парамагнітних центрів пов’язаних з марганцем в титанатах магнію
(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021) Шевека, Олена Ігорівна; Савченко, Дарія Вікторівна
Актуальність теми: Останнім часом у люмінофорах червоного світіння домішку марганцю було запропоновано у якості більш дешевої альтернативи небезпечним рідкоземельним домішкам, що зазвичай використовуються у цих люмінофорах. Але, на жаль, фторидні сполуки, необхідні як сполучна речовина для марганцю, призводять до забруднення навколишнього середовища, оскільки в процесі виготовлення використовується концентрована флуоридна кислота. В свою чергу титанати магнію з центрами люмінесценції, пов’язаними з марганцем, є екологічно-чистими люмінофорами червоного світіння, що не містять рідкоземельних елементів та фтору. Тому вивчення електронної структури домішки Mn, що відповідає за люмінесцентні властивості титанатів магнію, є актуальною задачею для подальшого застосування цих матеріалів при виготовленні світлодіодних приладів, які імітують природне сонячне світло. Об’єкт дослідження: керамічні зразки MgTiO3:Mn та Mg2TiO4:Mn з концентрацією Mn 0.1%, отримані шляхом змішування порошків MgO та TiO2, додаванням водного розчину MnSO4 та подальшого відпалу за 1200С в атмосфері кисню. Предмет дослідження: електронні властивості парамагнітних центрів, пов’язаних з марганцем, у керамічних зразках титанату магнію, легованих марганцем. Мета роботи: встановлення електронної структури парамагнітних центрів, пов’язаних з марганцем, у керамічних зразках титанату магнію, легованих марганцем та аналіз отриманих даних. Методи дослідження: електронний парамагнітний резонанс. Задачі дослідження: провести аналіз літератури за темою: «Електронні властивості парамагнітних центрів, пов’язаних з марганцем, в титанатах магнію»; методом електронного парамагнітного резонансу (ЕПР) встановитиелектронні властивості парамагнітних центрів, пов’язаних з марганцем, у керамічних зразках титанату магнію, легованих марганцем. Наукова новизна одержаних результатів: Встановлено, що концентрація парамагнітних центрів, пов’язаних з марганцем, вища у MgTiO3, ніж у Mg2TiO4. Встановлено, що парамагнітний центр Mn2+ (S = 5/2), має короткі часи спінової релаксації, та уточнено параметри його спінового Гамільтоніана у керамічних зразках MgTiO3. Виявлено температурну залежність параметра розщеплення в нульовому полі D для іонів Mn2+ у MgTiO3, яку було пояснено коливаннями гратки, застосовуючи модель Дебая. Виявлено парамагнітний центр, пов’язаний з марганцем, який може бути віднесений як до заборонених переходів від Mn2+, так і до іонів Mn4+ (S = 3/2) у MgTiO3. Практичне значення одержаних результатів: Отримані результати мають важливе значення для розуміння природи світловипромінюючих центрів у титанатах магнію та їх подальшого застосування при створенні світлодіодів. Отримані параметри спінового Гамільтоніана для домішки марганцю мають важливе значення для подальших теоретичних розрахунків, зокрема визначення просторового розподілу електронної хвильової функції марганцю у MgTiO3.
Відкритий доступ
Електронні та кінетичні властивості домішки Mn у кристалах Cd1-хMnхTe
(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2022-12) Рясна, Марія Костянтинівна; Савченко, Дарія Вікторівна
Актуальність теми: Інтенсивні дослідження розведених магнітних напівпровідників зумовлені успішним легуванням немагнітних напівпровідників магнітними атомами. Іони Mn2+ у CdTe володіють локалізованими магнітними моментами і водночас діють як джерело дірок валентної зони, що зумовлюють обмінну взаємодію між ними. Електричний контроль спінових властивостей у сполуках Cd1-хMnхTe можна використовувати як для маніпуляції, так і для виявлення магнітних сигналів. Таким чином це робить кристали Cd1-хMnхTe, перспективними кандидатами для майбутніх спінтронних застосувань, тому вивчення електронної структури домішки Mn у цих сполуках є актуальною задачею сучасного матеріалознавства. Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами: тематика наукової групи ФМФ-02 Об’єкт дослідження: парамагнітна домішка марганцю у кристалах Cd1-xMnxTe, отриманих методом Бріджмена Предмет дослідження: електронна структура домішки марганцю у кристалах Cd1-xMnxTe Мета роботи: встановлення електронної структури домішки марганцю у кристалах Cd1-xMnxTe, отриманих методом Бріджмена Методи дослідження: електронний парамагнітний резонанс (ЕПР) Задачі дослідження: 1) Порівняти електронні властивості кристалів Cd1-xMnxTe з різною концентрацією Mn методами стаціонарного (CW) та імпульсного ЕПР. 2) Дослідити та провести аналіз температурної та кутової залежності спектрів ЕПР від парамагнітної домішки Mn2+ у кристалах Cd1-хMnхTe, вирощених вертикальним методом Бріджмена із концентрацією домішки Mn2+ 0,01, 0,02- 0,04 та 0,001.7 3) Провести моделювання кутової залежності спектрів ЕПР від парамагнітної домішки марганцю у кристалах Cd1-хMnхTe з x < 0,001. 4) На підставі проведених досліджень надати загальні рекомендації для використання кристалів Cd1-xMnxTe у науковій та практичній діяльності. Наукова новизна одержаних результатів: Встановлено параметри спінового Гамільтоніана для домішки Mn2+ у кристалах Cd1-xMnxTe з x < 0,001. Встановлено механізми спін-спінової та спін-граткової релаксації для домішки Mn2+ у кристалах Cd1-xMnxTe з x < 0,001. Виявлено, що зі збільшенням концентрації домішки Mn у кристалах Cd1-xMnxTe з'являються кластери Mn різного розміру. Практичне значення одержаних результатів: Отримані дані необхідні для подальшого теоретичного аналізу електронної структури домішки Mn у даних кристалах, що важливо для їх подальшого практичного застосування в детекторах іонізуючого випромінювання. Апробація результатів дисертації: Результати роботи були опубліковані в фаховому журналі категорії “A” та представлені на Всеукраїнській конференції.
Відкритий доступ
Електрофізичні властивості нематичного рідкого кристала 6СВ з домішками наночастиноктвердого розчину (Cu6PS5I)0,5(Cu7PS6)0,5
(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2020-05) Чирук, Оксана Миколаївна; Котовський, Віталій Йосипович
Актуальність теми: актуальність дослідження нематичних рідких кристалів полягає у збільшенні кількості розробки різноманітних пристроїв з їх використанням. Враховуючи світові тенденції бачимо, що рідкі кристали використовують переважно в дисплейних технологіях. Надзвичайно великий інтерес становлять рідкі кристали із введенням у них різного типу некристалічних речовин, найчастіше – наночастинок. Один із напрямків досліджень, щодо таких модифікацій стосується введення наночастинок не складної хімічної будови, одного типу. Аналогічним напрямком досліджень є вплив наночастинок суперіонних провідників. Їх особливістю є можливість створення твердих розчинів. В такому разі досить цікавим завданням, з точки зору фізики, є дослідження впливу наночастинок твердого розчину і порівняння отриманих даних з дією кожної компоненти твердого розчину окремо. Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами кафедри: магістерське дослідження виконано в межах пріоритетних напрямків науководослідної роботи кафедри загальної фізики та фізики твердого тіла - "Фундаментальні наукові дослідження з найбільш важливих проблем розвитку науково-технічного, соціально-економічного, людського потенціалу для забезпечення конкурентоспроможності України у світі та сталого розвитку суспільства і держави". Тема даного дослідження відповідає «Переліку пріоритетних тематичних напрямів наукових досліджень і науково-технічних розробок на період до 2020 року» згідно з постановою Кабінету Міністрів України.и назвати теми Об’єкт дослідження: нематичний рідкий кристал з домішками наночастинок твердого розчину. Предмет дослідження: вплив на електрофізичні властивості нематичного рідкого кристалу 6СВ наночастинок твердого розчину суперіонних провідників (Cu6PS5I)0,5(Cu7PS6)0,5. Мета роботи: мета даної роботи полягала виявлені впливу на нематичний рідкий кристал 6СВ наночастинок твердого розчину суперіонних провідників (Cu6PS5I)0,5(Cu7PS6)0,5 і порівнянні з даними по впливу на цей же рідкий кристал окремо наночастинок Cu6PS5I та наночастинок Cu7PS6. Методи дослідження: основним методом дослідження в даній роботі була діелектрична спектроскопія (визначення та аналіз частотних залежностей дійсної та уявної компонент комплексної діелектричної проникності). А саме, нами був використаний осцилоскопічний метод вимірювання. Також використовувався метод спостережень у поляризаційному мікроскопі. Відомості про обсяг магістерської дисертації, кількість ілюстрацій, таблиць, додатків і літературних найменувань за переліком використаних джерел: обсяг – 90 сторінок: рисунків – 21 , таблиць –26, використаної літератури – 59. Використані методи та отримані результати: У роботі були використані наступні методи та технології: технологія виготовлення наночастинок за рахунок подрібнення монокристалів твердого розчину (Cu6PS5I)0,5(Cu7PS6)0,5 млином, метод оцінки розмірів наночастинок на основі аналізу фотографій отриманих при спостереженні у електронному мікроскопі (все це було зроблено в Інституті експериментальної фізики Словацької академії наук у місті Кошіце), технологія змішування РК та отримання сумішей з необхідною концентрацією, технологія заповнення вимірювальної комірки рідким кристалом з наночастинками твердого розчину, метод оцінки орієнтації молекул у комірці за допомогою спостережень у поляризаційному мікроскопі та осцилоскопічний метод вимірювання компонент комплексної діелектричної проникності (все це було виконано магістром). На основі аналізу отриманих результатів показано, що вплив наночастинок твердого розчину є меншим, ніж дія кожної компоненти окремо. Зроблено припущення, що причиною такого ефекту може бути досить сильна взаємодія компонент твердого розчину (Cu6PS5I та Cu7PS6 ) між собою.
Відкритий доступ
Електрофізичні, структурні і фізико-хімічні властивості нанопоруватих графітових плівок
(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2020) Бочкур, Ніна Віталіївна; Назаров, Олексій Миколайович
Актуальність: актуальність дослідження тонких пористих графітизованих плівок визначається їх широким використанням в різних областях сучасної науки та техніки, зокрема, як фільтри для газів і рідин, розділювачі сумішей, каталізатори для різних хімічних реакцій тощо. Особливу увагу слід приділити використанню нанопоруватих графітизованих плівок для виготовлення резистивних та імпедансних сенсорів газів. Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами кафедри: тема роботи відповідає пріорітетному науковому напрямку кафедри загальної фізики та фізики твердого тіла – «Фундаментальні наукові дослідження з найбільш важливих проблем розвитку науково-технічного, соціальноекономічного, людського потенціалу для забезпечення конкурентоспроможності України у світі та сталого розвитку суспільства і держави». Робота виконана в межах держбюджетних тем та тематичних планів науково-дослідних робіт Міністерства освіти і науки України. Об’єкт дослідження: електрофізичні, структурні і фізико-хімічні властивості нанопоруватих графітових плівок осаджених в атмосфері ацетилену. Предмет дослідження: нанопоруваті графітизовані тонкі плівки вуглецю на діелектричній підкладці отримані методом магнетронного осадження в атмосфері ацетилену. Мета роботи: визначення впливу домішок ацетилену і високотемпературного відпалу на електрофізичні, структурні та фізико-хімічні властивості тонких графітизованих плівок, отриманих за допомогою нового методу магнетронного хімічного осадження з газової фази прискореного плазмовим розрядом в атмосфері ацетилену. Методи дослідження: чотирьохзондовий метод, спектроскопія комбінаційного розсіяння, скануюча елетронна мікроскопія, інфрачервона спектроскопія, імпедансна спектроскопія, метод рентгенівської рефракції. Відомості про обсяг звіту, кількість ілюстрацій, таблиць, додатків і літературних найменувань за переліком використаних: звіт складається з переліку умовних позначень, символів і скорочень, вступу, основної частини (три розділи), висновків, переліку джерел посилання (53 найменування); містить 28 рисунків та 4 таблицi. Повний обсяг звіту – 93 сторінки. Мета індивідуального завдання, використані методи та отримані результати: метою індивідуального завдання є дослідження електрофізичних, структурних, хімічних властивостей, а також особливостей структурної будови нанопоруватих плівок. Одними із головних методів, які було розглянуто для дослідження плівок це чотирьохзондовий метод, за допомогою якого вивчалися електрофізичні властивості плівок; а також, скануюча елетронна мікроскопія та рентгенівська рефлектометрія для дослідження структури; для фізико-хімічного дослідження використовувалася інфрачервона спектроскопія. Висновок: показано, що відпал плівок в інертній атмосфері при температурі 650 °C, призводить до росту співвідношення sp2⁄sp3 гібридизованих вуглецевих зв’язків, внаслідок сильної графітизації, та зниження питомого опору порівняно з опором не графітизованих плівок. Отже, нанопоруваті графітизовані плівки можна використовувати як базовий матеріал для виготовлення резистивних і імпедансних сенсорів газів.
Відкритий доступ
Ефективні властивості магнітоактивних еластомерів
(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2020-05) Юськевич, Павло Павлович; Снарський, Андрій Олександрович
Актуальність теми: Магнітоактивні еластомери відносяться до класу «розумних» матеріалів, що змінюють власні властивості при зміні зовнішніх умов. Своєю приналежністю до цього класу вони зобов'язані ряду цікавих особливостей поведінки в магнітному полі. Еластомери здатні виявляти магнітну пам'ять форми, магнітодеформаціонний і магнітореологічний ефекти і т.д., що робить їх вкрай цікавими матеріалами для фундаментального дослідження і практичних застосувань. Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами: тема роботи відповідає пріорітетному науковому напрямку кафедри загальної фізики та фізики твердого тіла – «Фундаментальні наукові дослідження з найбільш важливих проблем розвитку науково-технічного, соціальноекономічного, людського потенціалу для забезпечення конкурентоспроможності України у світі та сталого розвитку суспільства і держави». Робота виконана в межах держбюджетних тем та тематичних планів науководослідних робіт Міністерства освіти і науки України. Об’єкт дослідження: ефективні властивості магнітоактивних еластомерів. Предмет дослідження: теорія середнього поля та її модифікації для дослідження ефективних властивостей магнітоактивних еластомерів. Мета роботи: дослідити модифікації теорії середнього поля для опису поведінки магнітоактивних еластомерів в зовнішньому магнітному полі. Методи дослідження: основні результати роботи одержано за допомогою теоретичного дослідження та чисельних обчислень. Задачі дослідження: 1. дослідити модифікацію для описання пружних властивостей композитів; 2. дослідити модифікацію для описання термоелектричних властивостей композитів; 3. дослідити модифікацію для описання поведінки магнітоактивних еластомерів у зовнішньому магнітому полі ; Наукова новизна одержаних результатів: вперше теоретично отримано порядок магнітореологічного ефекту, який видно на експерименті, і передбачено новий ефект впливу магнітного поля на модуль Пуассона. Практичне значення одержаних результатів: модифікована теорія, що досліджена в магістерській роботі дозволяє усунути деякі недоліки старих теорій та розширює сферу використання теорії. Апробація результатів дисертації: під час роботи над дисертацією було написано чотири статті, дві з яких, на данний момент, вже опубліковано в наукових журналах. Публікації: стаття на тему «Effective Medium Theory for the Elastic Properties of Composite Materials with Various Percolation Thresholds» в журналі “MDPI Materials” , стаття на тему «Теорія середнього поля для термоелектричних властивостей композитних матеріалів з різними порогами протікання» в журналі “Термоэлектричество”.
Відкритий доступ
Закономірності спікання металевих наночастинок в трьохвимірній Монте-Карло моделі
(2019-05) Скляров, Євгеній Сергійович; Горшков, В'ячеслав Миколайович
Мініатюризація електронних пристроїв потребує вирішення багатьох технологічних проблем. Наприклад, охолодження нанопристроїв, виготовлення їх елементів на базі багатоатомних молекул і навіть з’єднання цих елементів у цілісну електронну систему нанорозмірних масштабів потребують нестандартних підходів на основі глибоких фундаментальних досліджень. Одній з задач такого типу, а саме проблемі спікання наночастинок благородних металів, присвячена ця магістерська дисертація. Особливість досліджених систем наночастинок в тому, що вони не знаходяться в прямому контакті між собою. Така ситуація реалізується у випадку, коли вони заповнюють полімер, яким прокладаються провідні доріжки в наносхемах. Подальше прогрівання цих доріжок призводить до випаровування полімеру і встановлення контактів між нанокластерами. Якість кінцевого стану утворених доріжок (провідність та механічна стійкість) залежить від режиму прогрівання: часу прогрівання та охолодження, максимальної температури нагріву, розподілу нанокластерів за розміром в початковому стані. В роботах попередників задачі спікання в описаній постановці досліджені для шару наночастинок. В таких двовимірних моделях неможливо дослідити та оптимізувати еволюцію морфології реальної тривимірної системи нанокластерів, коли значно розширюється діапазон напрямків встановлення контактів з відповідними витратами значної маси на заповнення міжкластерного простору, і постає проблема запобігання значних каверн в провідній доріжці, які знижують їх механічну стійкість. Тому саме дослідженню спікання в тривимірних полімерних середовищах заповнених металевими наночастинками присвячена представлена магістерська дисертація.
Відкритий доступ
Застосування засобів інфрачервоної термографії для виявлення структурних дефектів фотоелектричних сонячних елементів
(2018-12) Шевчук, Вікторія Сергіївна; Котовський, Віталій Йосипович
Мета дослідження: Розроробка методу інфрачервоної термографії для виявлення дефектів сонячних елементів при нагріванні їх темновим струмом на етапі виготовлення та зборки. Об’єкт дослідження: Фотоелектричні сонячні елементи. Предмет дослідження: Наявність структурних дефектів у фотоелектричних сонячних елементах. Завдання дослідження: Дослідити фотоелектричні сонячні елементи на наявність структурних дефектів. Методи дослідження: Метод інфрачервоної термографії. Результати дослідження: Запропонованоно метод термографії СЕ для виявлення дефектів при нагріванні зворотним темновим струмом, що дозволяє виявляти дефекти типу електричного пробою і мають характер резистивного шунта, в окремих СЕ або у сонячних батареях. Галузь застосування: термографія, сонячна енергетика та екологія. Структура роботи: У роботі міститься 74 сторінки та 29 рисунків. Список використаних джерел містить 59 найменувань.
Відкритий доступ
Застосування фрактального аналізу як одного із методів дослідження металевих конструкцій
(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2022-12) Короленко, Данило Юрійович; Штофель, Ольга Олександрівна
Актуальність теми:Не проводячи високовартісних спеціальних випробувань, а лише використовуючи фрактальний підхід, виникає реальна можливість визначити і спрогнозувати експлуатаційні характеристики матеріалів, зокрема в діючих конструкціях. Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами:Розробка числової моделі впливу параметрів неметалевих включень на фрактальні показники структури (Розділ 3.1. Розробка компютеризованих програм з фрактальної параметризації структури металу зварних швів.) відділу №10 ІЕЗ ім. Є. О. Патона НАНУ. Об’єкт дослідження:Шліф із металу зварного з’єднання. Предмет дослідження:Виявлення взаємозв’язку механічних характеристик із структурними особливостями, зокрема з фрактальною розмірністю D. Мета роботи:Метою науково-дослідної роботи є виявлення взаємозв’язків фрактальних розмірностей структурних параметрів D і фізико-механічних характеристик (ударної в’язкості, границь плинності та міцності) матеріалу із сталі 09Г2. Методи дослідження:Короткочасні випробування циліндричних і плоских зразків на одновісний розтяг були виконані при кімнатній температурі на установці Instron 8802 згідно ГОСТ 1497-84. Швидкість переміщення рухомого захвату машини 10,0 мм/хв. Задачі дослідження. 1. Здійснити теоретичний аналіз можливості використання фрактольного методу для дослідження металевих конструкцій. 2. Виявити взаємозв’язки фрактальних розмірностей структурних параметрів D і фізико-механічних характеристик (ударної в’язкості, границь плинності та міцності) матеріалу із сталі 09Г2. 3.Дослідити зв'язок структурних параметрів із механічними характеристиками зразків із сталі 09Г2.8 4.Здійснити теоретичний аналіз підходів (досліджень) до вивчення структурних складових металу та охарактеризувати роль границь зерен та неметалічних включень, які впливають на механічні характеристики матеріалу. Наукова новизна одержаних результатів:Вперше встановлено кореляційні залежності, які пов’язують фізико-механічні характеристики сталі 09Г2із фрактальними розміностями. Показано, що існує залежність фрактальної розмірності із ударною в’язкістю, середнім розміром зерна та межами міцності та текучості. Вперше для сталі09Г2встановлено кореляційні залежності середньої фрактальної розмірності меж зерен з ударною в’язкістю KCV при -40°С до 20°С, а також границями плинності 0,2 і міцності В. Практичне значення одержаних результатів:Отримані в роботі результати і встановлені зв’язки мають практичний інтерес для експрес прогнозування причин руйнування об’єктів із сталі.

Переглянути

Перегляд Магістерські роботи (КЗФМФП) за Назва

Результатів на сторінці

Налаштування сортування