Шендер І. О. Вплив ізовалентного катіонного заміщення на фізичні властивості суперіонних провідників Ag7(Si1–xGex)S5I.

English version

Дисертація на здобуття ступеня доктора філософії

Державний реєстраційний номер

0823U101362

Облікова картка дисертації

0823U101362.pdf

Здобувач

Спеціальність

  • 105 - Прикладна фізика та наноматеріали

12-01-2024

Спеціалізована вчена рада

ДФ 61.051.100

Державний вищий навчальний заклад "Ужгородський національний унiверситет"

Анотація

Уперше отримано монокристалічні зразки та виготовлено суперіонні кераміки твердих розчинів складу Ag7(Si1–xGex)S5I. Уперше вивчено структурні властивості отриманих твердих розчинів, проведено моделювання кристалічної структури та з’ясовано механізм іонного транспорту. Для отримання масиву даних застосовано теоретичні методи прогнозування фізичних властивостей у межах підходу теорії функціонала густини, що сприяло оптимізації процесу вибору кращих за властивостями зразків для подальших досліджень. Уперше проведено частотно-температурні дослідження електропровідності досліджуваних зразків та встановлено, що температурні залежності іонної провідності мають лінійний характер і описуються законом Арреніуса, що підтверджує термоактиваційний характер провідності. Виміряні залежності електропровідності від частоти для досліджуваних зразків кераміки мають типову поведінку як для монокристалів твердих розчинів, так і для керамічних зразків. Уперше проведено дослідження оптичних характеристик монокристалів твердих розчинів складу Ag7(Si1–xGex)S5I: визначено край власного поглинання монокристалів твердих розчинів Ag7(Si1–xGex)S5I в інтервалі температур 77–300 K. Розраховано значення псевдоширини забороненої зони та встановлено, що підвищення температури приводить до монотонного зменшення її значення. Уперше застосовано метод спектроскопії дифузного відбиття з подальшим аналізом із використанням функції Кубелки–Мунка та графічного методу Таука для оцінки псевдоширини забороненої зони таких складних об’єктів, як тверді розчини на основі сполук структури аргіродиту складу Ag7(Si1–xGex)S5I. У результаті проведених досліджень вказує на розупорядкування кристалічних структур твердих розчинів Ag7(Si1–xGex)S5I внаслідок катіонного заміщення Si4+ ↔ Ge4+ у межах аніонної підґратки. Установлено наявність розмірного ефекту мікротвердості при мікроіндентуванні монокристалів та керамічних зразків твердих розчинів Ag7Si1–xGexS5I. З’ясовано, що при зменшенні іонного радіуса при ізовалентному заміщенні Si4+ ↔ Ge4+ мікротвердість кристалів зростає, що свідчить про підвищення жорсткості кристалічної структури вказаних матеріалів.

Читати повністю

Публікації

1. Studenyak I.P., Pogodin A.I., Shender I.A., Filep M.J., Kokhan O.P., Kopčanský P. Electrical properties of cation-substituted single crystals. SPQEO. 2021; 24(3):241-7. https://doi.org/10.15407/spqeo24.03.241.

2. Погодін А.І., Філеп М.Й., Кохан О.П., Малаховська Т.О., Шендер І.О., Студеняк І.П. Особливості вирощування монокристалів твердих розчинів в системах Ag6PS5I‒Ag7GeS5I та Ag7SiS5I‒Ag7GeS5I. Вісник Ужгородського університету. Сер. Хімія. 2021; 45(1):29-34. https://doi.org/10.24144/2414-0260.2021.1.29-34.

3. Погодін А.І., Філеп М.Й., Шендер І.О., Кохан О.П., Студеняк І.П. Взаємодія у системах Ag6PS5I-Ag7GeS5I та Ag7GeS5I-Ag7SiS5I. Вісник Ужгородського університету. Сер. Хімія. 2021; 45(1):42-46. https://doi.org/10.24144/2414-0260.2021.1.42-46.

4. Studenyak I.P., Pogodin A.I., Shender I.A., Studenyak V.I., Filep M.J., Symkanych O.I., Kokhan O.P., Kúš P. Electrical properties of ceramics based on Ag7TS5I (T = Si, Ge) solid electrolytes. J. Solid State Chem. 2022; 309:122961. https://doi.org/10.1016/j.jssc.2022.122961.

5. Pogodin A.I., Studenyak I.P., Shender I.A., Pop M.M., Filep M.J., Malakhovska T.O., Kokhan O.P., Kopčanský P., Babuka T.Y. Crystal structure, ion transport and optical properties of new high-conductivity Ag7(Si1-xGex)S5I solid solutions. J. Mater. Sci. 2022; 57(12):6706-22. https://doi.org/10.1007/s10853-022-07059-1.

6. Pogodin A., Malakhovska T., Filep M., Kokhan O., Shender I., Studenyak Y., Zhukova Y. Optical pseudogap of Ag7(Si1-xGex)S5I solid solutions. Ukr. J. Phys. Opt. 2022; 23(2):77-85. https://doi.org/10.3116/16091833/23/2/77/2022.

7. Pogodin A.I., Pop M.M., Shender I.A., Studenyak I.P., Filep M.J., Malakhovska T.O., Kokhan O.P., Babuka T.Y., Suslikov L.M., Rubish V.M. Influence of order–disorder effects on the optical parameters of Ag7(Si1–xGex)S5I-mixed crystals. J. Mater. Sci.: Mater. Electron. 2022; 33:15054–15066. https://doi.org/10.1007/s10854-022-08422-3.

8. Малаховська Т.О., Погодін А.І., Філеп М.Й., Поп М.М., Шендер І.О., Кохан О.П., Васько Ю.Ю., Жукова Ю.П., Студеняк Я.І., Сусліков Л.М. Оптичні властивості твердих розчинів системи Ag7SiS5I‒Ag7GeS5I. Науковий вісник Ужгородського університету. Сер. Хім. 2022; 47(1):46–52. https://doi.org/10.24144/2414-0260.2022.1.46-52.

9. Pogodin A., Filep M., Malakhovska T., Vakulchak V., Komanicky V., Vorobiov S., Izai V., Shender I., Bilanych V., Kokhan O., Kúš P. Recrystallization effect on mechanical parameters and increasing of Ag+ ionic conductivity in Ag7(Si1–xGex)S5I ceramic materials. Solid State Sci. 2023; 140:107203. https://doi.org/10.1016/j.solidstatesciences.2023.107203.

Читати повністю

Файли

autoreferat-АНОТАЦІЯ_ШендерІ-.docx

ШендерІ_Дисертація.pdf

Схожі дисертації

0824U001295

Бондар Денис Сергійович

Дослідження збудження полів в плазмі та діелектрику потужними лазерними імпульсами та релятивістськими електронними згустками задля прискорення, фокусування та нагріву електронів і позитронів

0824U001079

Шевченко Станіслав Тарасович

Структурно–морфологічні характеристики та електрофізичні властивості пористих конденсатів Zn, Ni, Cu і їх оксидів в поєднанні з C і Si

0824U000997

Іжик Олег Борисович

Розроблення методів синтезу нанорозмірних полімерних та полімер-неорганічних щіток зі спеціальними електрофізичними та оптичними властивостями

0824U000630

Плахтій Вадим Анатолійович

Надширокосмугові електромагнітні поля в задачах розпізнавання підповерхневих об’єктів штучними нейронними мережами

0824U000539

Ло Іян ...

Проектування та оптимізація антенної решітки за допомогою спеціальних матриць