Фізико-хімічні властивості низькорозмірних лазерносформованих оксидних та нітридних структур

Abstract

Проведено математичне моделювання процесів конденсації і росту тонких шарів GaN та встановлені залежності швидкості росту шару зі зміною температури конденсації та густин потоків конденсованих атомів. У межах теорії функціонала густини проведено дослідження параметрів енергетичного спектра малих кластерів (ZnO)n (n=2-12) та встановлені умови їх енергетичної стабільності. Розроблені і реалізовані нові методи керування компонентним і енергетичним станами в лазерному факелі, що визначає контрольований ріст, високу чистоту, кристалічну досконалість і заданий хімічний склад матеріалу. Створені монокристалічні епітаксійні тонкі шари окисних ZnO, ZnGa2O4, K2Ga2O4, Zn2SiO4, Zn0.4Gd16O3, Y2O3:Eu, ZrO2 та нітридних GaN, GaN:Zn, GaN.Mn, GaN:Cr, AlN, ALN.Mn, MgSiN2 матеріалів, що володіють яскравою люмінесценцією в голубій, зеленій та червоній областях спектра. Одержані якісні і кількісні характеристики дисперсного і хімічного складів та структурні параметри сформованих нанопорошкових ZnO і TiO2 в залежності від технологічних режимів та геометрії лазерної абляції. Запропоновано люмінесцентний спосіб детектування та розпізнавання газу в аналізованому середовищі. Вивчено вплив адсорбції молекулярних газів O2, H2, N2, CO і CO2 на зміну фотолюмінесценції нанопорошкового ZnO і TiO2. Одержано наномасштабовані леговані шаруваті монокристали GaSe, InSe з втіленими Mn, Ni та Cr та встановлено реалізацію в них гігантського магнеторезистивного ефекту.