Руководитель: Фортуне Сильвия 

Рабочий email: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript. 

Постановка проблемы:

Устойчивое развитие требует решения проблем снабжения сырьем, переработки отходов и экономического развития. Достижение этих целей станет возможным, если мы учтем доступность сырья для стратегических технологий, таких как топливные элементы, батареи, микроэлектроника, датчики и солнечные элементы. Оксиды переходных металлов (TMO), такие как CuXO, ZnO и ZrO₂, являются перспективными полупроводниковыми материалами для оптоэлектронных устройств благодаря их химической стабильности, низкой стоимости, распространенности и регулируемым электронным свойствам. Однако их характеристики определяются внутренними дефектами и рекомбинацией носителей заряда, которые влияют на их оптические и электрические свойства.
Нейтронное и электронное облучение стали мощными, чистыми и контролируемыми методами инженерии дефектов, позволяющими модифицировать кристаллическую структуру, концентрацию дефектов и электронные состояния без изменения химического состава материала. Несмотря на растущий интерес к радиационно-индуцированной функционализации наноматериалов, взаимосвязь между параметрами облучения, образованием дефектов и результирующими оптоэлектронными свойствами TMO до сих пор полностью не изучена.

Понимание этих механизмов имеет важное значение для разработки наноматериалов, созданных с использованием радиационной инженерии, с улучшенными характеристиками в фотодетекторах, УФ-датчиках, фотокатализе и других оптоэлектронных устройствах следующего поколения.

Цель работы: 

Основная цель данного исследования — изучить влияние ионного и нейтронного облучения на структурные, оптические и электрические свойства наноматериалов на основе оксидов переходных металлов, таких как CuO, ZnO и ZrO₂, а также установить корреляции между дефектами, вызванными облучением, и их характеристиками в оптоэлектронных приложениях.

Задачи:

1. Синтез наноматериалов: Получение наноструктур CuO, ZnO и ZrO₂ с использованием методов химического синтеза.
2. Радиационная модификация: Облучение наноматериалов нейтронами или ионными пучками при различных дозах и энергиях облучения.
3. Характеризация: Исследование структурных модификаций, вызванных облучением, с использованием рентгеновской дифракции (XRD), рамановской спектроскопии, SEM, TEM, оценка изменений оптического поглощения, ширины запрещенной зоны и электропроводности до и после облучения.
4. Анализ дефектов: Сопоставление условий облучения с механизмами образования дефектов и их влиянием на оптоэлектронные свойства наноматериалов.
5. Оценка применения: Оценка потенциала облученных оксидов переходных металлов для оптоэлектронных применений, таких как фотодетекторы, датчики, солнечные элементы и фотокаталитические устройства.

Научная установка: 

Ускоритель ЭГ-5, рентгеновский дифрактометр, электронный сканирующий микроскоп, оптический микроскоп, многоканальный АЦП, потенциостат, импедансометр, лаборатория химического синтеза, другая инфраструктура ускорительного комплекса ЭГ-5 и ЛНФ.

Минимальные требования к студенту/аспиранту

Нормальный уровень образования  (физика, химия, математика, нанотехнологии, электроника) умение работать руками, трудолюбие и ответственность.