Гламазда О. Ю. Низькорозмірні мультифункціональні кристалічні матеріали: вплив структурних особливостей на взаємодію між фононною, електронною та магнітною підсистемами

Дисертація присвячена встановленню взаємозв’язку між структурними особливостями мультифункціональних низькорозмірних матеріалів та їх впливом на фононну, електронну та магнітну підсистеми. Для досягнення мети роботи було використано комплексний експериментально-розрахунковий підхід, що поєднував різні спектральні методики та розрахунки динаміки кристалічної ґратки. Вперше показано, що спектри люмінесценції фулеренових плівок можуть слугувати якісним індикатором появи полімеризації. Показано, що плівки фулеренів, напилені на пористих полімерних підкладках, виявляють селективність до деяких газів завдяки створенню композитної структури. Було досліджено вплив оточення (pH та температура) на спектральні властивості наногібридів ВОНТ:ДНК та показано їх значну стійкість. Показано, що адсорбовані ферменти на поверхні отриманого наногібриду не втрачають свою ферментативну активність. Показано, що наногібриди ВОНТ:полі(Ц) можуть утворювати просторову сітку при додаванні похідної порфірину - мезо-тетракіс (4-N-метілпіріділ) порфірина (TMPyP4), сприяючи екситонному перенесенню енергії між нанотрубками. Оцінено швидкість перенесення енергії, яка склала 0.6*1010 с-1 між сусідніми нанотрубками. Вперше, експериментально встановлено кутову залежність поляризаційних раманівских спектрів розтягнутої желатинової плівки з наногібридами ВОНТ:ДНК та проведено поляризаційний аналіз G+-полоси. Були досліджені болометричні характеристики плівок упорядкованих ВОНТ в полістирольній матриці та показано, що упорядкування ВОНТ різко збільшує значення температурного коефіцієнту електричного опору по відношенню до ізотропного розташування нанотрубок та вольтової чутливості до 500 ВВт-1. Виявлено, що введення легуючих домішок Ruх (x=0-0.2) в шаруватий антиферомагнетик Sr2Ir1-xRuxO4 призводить до швидкого ослаблення магнітних та ґраткових збуджень, що свідчить про тісний зв'язок магнітних, структурних і електронних підсистем. Виявлено аномалії в коливальних спектрах браунмілерітів SrCoO2.5 та SrFeO2.5, обумовлені структурною і електронною нестійкістю тетраедричних ланцюгів. Наше дослідження підкреслює ключову роль одновимірних тетраедричних ланцюгів у визначенні структурних і електронних властивостей браунмілеритів. Вперше, за допомогою поляризаційної раманівської спектроскопії було виявлено співіснування набору конкуруючих м'яких мод з різною симетрією в гібридному сегнетоелектрику Ca3Mn2O7 поблизу фазового переходу від параелектричної до сегнетоелектричної фази. За допомогою раманівської спектроскопії виявлено фракціоналізацію спінових збуджень в двовимірних (α-RuCl3) та тривимірних (β- і γ-Li2IrO3) китаєвських матеріалах та показано можливість розділення ферміонних та магнонних збуджень.