bluuebunny/crossref_metadata_2025 huggingface dataset:
ЖИДКОФАЗНЫЙ СИНТЕЗ МЕТАЛЛОМАТРИЧНЫХ КОМПОЗИТОВ ГИБРИДНОГО СОСТАВА
Authors: Прусов Е.С. , Деев В.Б. , Киреев А.В.
Published: December 2021

Разработки в направлении получения литых металломатричных композитов с использованием двух или более различных типов армирующих компонентов способствовали переходу к созданию нового класса композиционных материалов, называемых композитами гибридного состава. По сравнению с моноармированными материалами, гибридное армирование обеспечивает возможность повышения эффективности армирующего действия компонентов за счет их совместного влияния, что позволяет снизить предельные концентрации армирующих частиц при сохранении необходимого уровня достигнутых свойств композитов. Реализовать подобный подход при получении литых металломатричных композитов можно путем комбинирования традиционных литейно-металлургических методов и процесса самораспространяющегося высокотемпературного синтеза эндогенных соединений в условиях жидкофазного совмещения реакционно-активных порошковых прекурсоров и экзогенных компонентов с матричными расплавами. В настоящей работе опробованы технологические решения по получению металломатричных композитов гибридного состава, основанные на комбинации эндогенного и экзогенного армирования частицами различной физико-химической природы методом жидкофазного реакционного синтеза. Приведены сравнительные данные о качественном и количественном фазовом составе моноармированных и гибридных металломатричных композитов и кристаллогеометрические параметры идентифицированных фаз. Полученные данные о фазовом составе композитов Al – 10% Al3Ti – 5% B4C свидетельствуют о полном протекании процессов формирования целевых интерметаллидных фаз и о сохранении вводимых экзогенных частиц. В образцах гибридных композитов не обнаружены какие-либо метастабильные или промежуточные соединения, образование которых свидетельствовало бы о частичной деградации карбида бора или о неполном взаимодействии порошкового титана с алюминиевым расплавом. Предложенный подход позволяет существенно расширить потенциальные возможности для целенаправленного управления структурой литых металломатричных композитов с точки зрения формирования заданных физико-механических и эксплуатационных свойств изделий.
In development of some issues of museum science in the field of mineralogy. II. On Different Aspects of the Importance of a Mineralogical Sample
Authors: Пеков И.В.
Published: December 2021

Статья посвящена разным аспектам научной и общекультурной значимости образца минерала, в первую очередь как экспоната минералогической коллекции. Обсуждаются различные характеристики минералогического образца, объективные (музейно-коллекционное качество, редкость, необычность) и субъективные (степень изученности, историческая ценность и др.), предлагаются критерии для их оценки и соответствующие оценочные системы, а также подходы и конкретные методические приемы, которые можно использовать в музейной работе при характеристике значимости минералогического образца и для выделения выдающихся экспонатов минералогических коллекций. Специальное внимание уделено двойственности понятия "редкость минерала" и целесообразности его определения в музейном деле через совокупное число достоверно диагностированных образцов этого минерала, присутствующих в коллекциях.
The life and work of Marianna Borisovna Chistyakova. Devoted to the 90th anniversary of the birth of M.B. Chistyakova
Authors: Ненашева С.Н. , Борисова Е.А. , Павлова Т.М.
Published: December 2021

Статья посвящена старейшей сотруднице Минералогического музея им. А.Е. Ферсмана Марианне Борисовне Чистяковой (1929 - 2015), которая проработала в музее более 60 лет и была ответственным хранителем фондов и экспозиций коллекции драгоценных и поделочных камней.
Access tetracoordinate boron-doped polycyclic aromatic hydrocarbons with aggregation-induced emission under mild conditions
Authors: Jiang Long , Tan Dehui , Chen Xiaobin , Ma Tinghao , Zhang Baoliang , Yang Deng-Tao
Published: December 2021

The boron-doped polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) have attracted ongoing attention in the field of optoelectronic materials due to their unique optical and redox properties. To investigate the effect of tetracoordinate boron in PAHs bearing N-heterocycles (indole and carbazole), a facile approach to four-coordinate boron-doped PAHs was developed, which does not require elevated temperature and pre-synthesized functionalized boron reactants. Five tetracoordinate boron-doped PAHs (NBNN-1 – NBNN-5) were synthesized with different functional groups. Two of them (NBNN-1 and NBNN-2) could further undergo oxidative coupling reactions to form fused off-plane tetracoordinate boron-doped PAHs NBNN-1f and NBNN-2f. Compared to the three-coordinate boron-doped counterparts, the UV/Vis absorption and fluorescent emission are significantly red-shift. Unlike the distinct impact of coordination number of boron on optoelectronic properties, the difference of functional groups on the boron atom has negligible impact on their optical and electrochemical properties. The compounds NBNN-1f and NBNN-2f show aggregation-induced emission.
An Easily Synthesized Covalent Nanocage that Hosts Fullerenes in Multiple Charge States and Selectively Binds C70
Authors: Rothschild Daniel A. , Tran Aaron , Kopcha William P. , Zhang Jianyuan , Lipke Mark C.
Published: December 2021

Discrete nanocages provide a way to solubilize, separate, and tune the properties of molecular guests, including fullerenes and other aromatics. However, few such nanocages can be synthesized efficiently from inexpensive starting materials, limiting their practical utility. To address this limitation, we developed a new pyridinium-linked cofacial porphyrin nanocage (Cage4+) that can be prepared efficiently on a gram scale. NMR studies in CD3CN reveal that Cage4+ binds C60 and C70 with association constants >108 M-1 and complete selectivity for extracting C70 from mixtures of both fullerenes. The solubility of Cage4+ in polar solvents enabled electrochemical characterization of the host-guest complexes C60@Cage4+ and C70@Cage4+, finding that the redox properties of the encapsulated fullerenes are minimally affected despite the positive charge of the host. Complexes of the −1 and −2 charge states of the fullerenes bound in Cage4+ were subsequently characterized by UV-vis-NIR and NMR spectroscopies. The relatively easy preparation of Cage4+ and its ability to bind fullerenes without substantially affecting their redox properties suggests that C60@Cage4+ and C70@Cage4+ may be directly useful as solubilized fullerene derivatives.
RESEARCH OF AlO и Al NANOPOWDER FORMATION PROCESSES IN PLASMA UNDER THE INFLUENCE OF DEFOCUSED DUAL LASER PULSES ON ALUMINUM IN THE AIR ATMOSPHERE
Authors: Баззал Ходор , Воропай Евгений Семенович , Алексеенко Наталья Анатольевна , Коваленко Максим Николаевич , Trinh Ngoc H. , Зажогин Анатолий Павлович
Published: December 2021

Изучено влияние величины и типа расфокусировки сдвоенных лазерных импульсов на целенаправленное формирование компонентного и зарядового состава лазерной плазмы при воздействии сдвоенных лазерных импульсов на мишень из алюминиевого сплава АД1 (спектрометр LSS-1). Показано, что при расфокусировке более +1 мм интенсивность линии ионов Al III увеличивается в несколько раз в сравнении с нулевой расфокусировкой, интенсивность линий ионов Al II, N II также более менее монотонно увеличивается. Одновременно с этим интенсивность полос AlO практически становится равным нулю. При значении величины расфокусировки 1 мм проведены исследование процессов образования смешанных нанопорошков AlO и Al при воздействии последовательных серий сдвоенных лазерных импульсов энергией 53 мДж и меж-импульсным интервалом 10 мкс на алюминиевую мишень, помещенную в закрытую стеклянную прямоугольную кювету. Размер первичных частиц AlOоцененный с помощью электронной микроскопии высокого разрешения, преимущественно составил 30 - 40 нм, а Al - 45 - 60 нм. Частицы собраны в агломераты.

The influence of the magnitude and type of defocusing of twin laser pulses on the purposeful formation of the component and charge composition of laser plasma under the influence of twin laser pulses on a target made of aluminum alloy AD1 (LSS-1 spectrometer) has been studied. It is shown that when defocusing is more than 1 mm, the intensity of the ion line Al III increases several times in comparison with zero defocusing, the intensity of the ion lines Al II, N II also increases more or less monotonously. At the same time, the intensity of the bands AlO practically becomes zero. At the 1 mm defocusing value, the processes of formation of mixed nanopowders were studied and, under the influence of successive series of double laser pulses with the energy of 53 mJ and the inter-pulse interval of the iss on an aluminum target placed in a closed rectangular glass cuvette, the size of primary Al Oparticles estimated using high-resolution electron microscopy was mainly 30 - 40 nm, and Al -45 - 60 nm. The particles are collected into agglomerates.
FIELD DESORPTION OF INTERCALATED CAESIUM ATOMS FROM GRAPHENE ON THE (100) IRIDIUM FACE
Authors: Бернацкий Дмитрий Петрович , Павлов Виктор Георгиевич
Published: December 2021

С помощью полевой десорбционной микроскопии исследована десорбция атомов цезия с квазисферической науглероженной поверхности монокристалла иридия. Получены полевые электронные и десорбционные изображения поверхности при образовании графена на грани (100) иридия. Полевые электронные изображения поверхности эмиттера до интеркалирования и после интеркалирования графена атомами цезия не изменяются. Электрическое поле стимулирует десорбцию атомов цезия из интеркалированного состояния, вследствие разрыва связей крайних атомов углерода с поверхностью грани (100) иридия. С помощью покадровой регистрации показана возможность наблюдения локализации дефектов графенового слоя на поверхности полевого эмиттера. Показано, что полевая десорбция атомов цезия из интеркалированного состояния начинается с дефектов графена расположенных по периметру островка графена. Обнаружено, что десорбционные центры могут располагаться не только по периметру графенового островка, но и в центральной его части в случае образования неупорядоченного графена.

The desorption of caesium atoms from the quasi-spherical carbonized surface of an iridium single crystal was studied using the field desorption microscopy. Field electron and desorption images of the surface during the formation of graphene on the (100) iridium face are obtained. The field electron images of the emitter surface before intercalation and after intercalation of graphene with caesium atoms do not change. The electric field stimulates the desorption of caesium atoms from the intercalated state, due to the breaking of the bonds of the extreme carbon atoms with the surface of the face (100) of iridium. Using frame-by-frame recording, the possibility is shown of observing the localization of graphene layer defects on the surface of the field emitter. It is also shown that the field desorption of caesium atoms from the intercalated state begins with graphene defects located along the perimeter of the graphene island. It is found that desorption centers can be located not only along the perimeter of the graphene island, but also in its central part in the case of the disordered graphene formation.
VISCOMETRY OF NANODISPERSE MAGNETIC LIQUIDS AND LUBRICATING OILS. 2. METROLOGICAL ANALYSIS OF A DEVICE FOR RHEOLOGICAL STUDIES OF MAGNETIC NANODISPERSE LIQUID MEDIA
Authors: Болотов Александр Николаевич , Новикова Ольга Олеговна , Мешков Владимир Валентинович
Published: December 2021

Проведен анализ основных источников методических погрешностей магнитного ротационного вискозиметра, позволивший усовершенствовать конструкцию и исключить критические режимы исследований. Теоретическая оценка систематической погрешности прибора показала, что значение относительной ошибки измерений можно довести до значения менее 1%. Наибольший вклад в систематическую погрешность прибора вносит нестабильность температурного режима исследуемой наножидкости и неточность определения высоты слоя жидкости, контактирующего с измерительным цилиндром. Измерение вязкости эталонных жидкостей на магнитном вискозиметре показало, что экспериментальные значения незначительно, примерно на 0,9% завышены. Тарировка прибора на различных эталонных жидкостях позволила снизить суммарную ошибку измерений до десятых долей процента. Магнитный ротационный вискозиметр может найти применение при нестандартных научных исследованиях структуры и реологических характеристик наножидкостей, для оперативного контроля процессов синтеза магнитных жидкостей и аттестации магнитных наножидкостей, предназначенных для технического применения.

An analysis is carried out of the main sources of methodological errors of the magnetic rotary viscometer. The analysis allowed to improve design and to eliminate critical modes of the research. Theoretical evaluations of the systematic error of the device showed that the value of the relative measurement error can be brought to a value of less than 1%. The greatest contribution to the systematic error of the device is made by the instability of the temperature regime of the nanofluid under study and by the inaccuracy of determining the height of the liquid layer in contact with the measuring cylinder. The measurement of the viscosity of the reference liquids on the magnetic viscometer showed that experimental values are slightly, by about 0.9% overestimated. Calibration of the device on various reference liquids allowed reducing the total measurement error down to tenths of a percent. The magnetic rotary viscometer can be used in non-standard scientific studies of the structure and rheological characteristics of nanofluids, for operational control of the processes of synthesis of magnetic liquids and certification of magnetic nanofluids intended for technical use.
THERMAL-INDUCED DOMAIN PROCESSES IN TRIGLYCINE SULFATE CRYSTALS WITH CHROMIUM IMPURITIES
Authors: Большакова Наталья Николаевна , Вахтеров Евгений Викторович , Иванова Александра Ивановна , Педько Борис Борисович , Семенова Елена Михайловна
Published: December 2021

В работе представлены результаты исследований термоиндуцированных доменных процессов в хромсодержащих кристаллах триглицинсульфата. Показано, что изменение температуры кристаллов ТГС: Cr в отсутствие внешних электрических полей сопровождается перестройкой доменной структуры, которая наиболее интенсивно происходит в области фазового перехода. Деполяризующее поле величиной ~1,4·10 В·м, которое порождается градиентным изменением температуры образца, вызывает процесс переключения его доменной структуры. В неотожженных кристаллах при концентрациях примеси, превышающих 5·10 вес. % процессы переключения затруднены, а интенсивность термоиндуцированных доменных процессов существенно ниже аналогичных для образцов с меньшим содержанием примеси. На интенсивность процессов переключения кристаллов ТГС: Cr существенное влияние оказывает скорость их нагревания. Зависимости интегрального числа скачков переполяризации от скорости нагревания образцов N = f (V) носят экстремальный характер. Экстремумы кривых N = f (V) лежат в интервалах скоростей (0,2-0,8) K·c. Доменная структура кристаллов ТГС:Cr состоит из матрицы основного домена, линзовидных и ламелеобразных доменов. Под воздействием электронного пучка наблюдается эволюция доменной структуры, сопровождающаяся ростом доменов, их слиянием и переключением образца. Высокотемпературный отжиг кристаллов приводит к их полидоменизации.

The article presents the results of studies of thermally induced domain processes in chromium-containing crystals of triglycine sulfate (TGS). It is shown that a change in the temperature of TGS: Cr crystals in the absence of external electric fields is accompanied by a rearrangement of the domain structure, that occurs most intensively in the region of the phase transition. A depolarizing field of ~1,4·10 V·m, which is generated by a gradient change in the temperature of the sample, causes the process of switching its domain structure. In unannealed crystals at impurity concentrations exceeding 5·10 wt.%, switching processes are hindered, and the intensity of thermally induced domain processes is significantly lower than that for samples with a lower impurity content. The intensity of the switching processes of TGS: Cr crystals is significantly influenced by the rate of their heating. The dependences of the integral number of polarization-reversal jumps on the heating rate of the samples N = f (V) are extreme. The extrema of the N = f (V) curves lie in the rate intervals (0,2 - 0,8) K·c. The domain structure of TGS: Cr crystals consists of a matrix of the main domain, lenticular and lamellar domains. Evolution of the domain structure is observed under the influence of an electron beam, accompanied by the growth of domains, their coalescence, and sample switching. High-temperature annealing of crystals leads to their polydomenization.
FORMATION OF A NOVEL DIAMOND-LIKg BILAYER BASED ON 5-7 GRAPHENE
Authors: Грешняков Владимир Андреевич , Беленков Евгений Анатольевич
Published: December 2021

Выполнены первопринципные расчеты структуры и свойств орторомбического графена L и нового алмазоподобного бислоя, формируемого на его основе. Расчеты методом теории функционала плотности показали, что графен L, состоящий из топологических дефектов Стоуна-Уэльса, должен устойчиво существовать при нормальных условиях, и его структура должна волнообразно гофрироваться. При сильном одноосном сжатии бислойного графена L может происходить формирование нового алмазоподобного бислоя DL. Давление фазового перехода «L → DL» составляет 10,1 ГПа, когда межслоевое расстояние в бислойном графене уменьшается до 1,61 Å. Этот бислой имеет орторомбическую кристаллическую решетку (pbam) с параметрами a = 10,145 Å и b = 5,270 А. Элементарная ячейка бислоя DL pbam содержит 32 атома углерода. Длины связей изменяются в интервале от 1,5590 до 1,6226 Å, тогда как углы между связями принимают значения от 89,62 до 140,8°. Структура алмазоподобного бислоя должна быть стабильна до 270 К. Рассчитанные значения поверхностной плотности и разностной полной энергии этого бислоя относительно полной энергии алмаза равны 1,19·10 г/см и 1,31 эВ/атом, соответственно. Бислой DL pbam должен быть полупроводником с шириной прямой запрещенной зоны 1,63 эВ.

Irst-principle calculations of the structure and properties of orthorhombic L graphene and a novel diamond-like bilayer formed on its basis are performed. The calculations using the density functional theory method showed that L- graphene of Stone-Wales defects should exist stably under normal conditions, and its structure should be corrugated in a wave-like manner. Under strong uniaxial compression of bilayer L graphene, the formation of the novel diamond-like DL bilayer can occur. The pressure of the « L → DL» phase transition is 10,1 GPa, when the interlayer distance in bilayer graphene decreases to 1,61 Å. This bilayer has an orthorhombic crystal lattice (pbam) with the parameters a = 10,145 Å and b = 5,270 Å. The unit cell of the DL- pbam bilayer contains 32 carbon atoms. The bond lengths vary in the range from 1,5590 to 1,6226 Å, while the angles between these bonds range from 89,62 to 140,8°. The structure of the diamond-like bilayer should be stable up to 270 K. The calculated values of the surface density and the difference total energy of this bilayer relative to the diamond total energy are 1,19 -10 g/cm and 1,31 eV/atom, respectively. The DL pbam bilayer should be a semiconductor with a straight bandgap of 1,63 eV.
BARIUM AND CALCIUM NIOBATE CERAMICS: SPECIFIC FEATURES OF THEIR STRUCTURE
Authors: Гусева Ольга Сергеевна , Малышкина Ольга Витальевна , Иванова Александра Ивановна , Бойцова Кристина Николаевна
Published: December 2021

В работе получены и исследованы образцы керамики на основе ниобата бария - кальция CaBaNbO, с различным процентным соотношением бария и кальция (с x = 1; 0,9; 0,8; 0,7; 0,6; 0,5; 0,4; 0,3; 0,2; 0,1 и 0 ). Исследовано влияние температуры спекания на структуру и диэлектрические свойства керамики. Одна партия образцов спекалась при температуре 1100°С, вторая при температуре 1250°С. Показано, что температуры спекания 1100 °С не достаточно для получения хороших сегнетоэлектрических свойств, а процесс рекристаллизации зерен не завершен. Согласно исследованиям элементного состава, у образцов, спеченных при температуре 1250 °С с содержанием Ca≥0,5, атомы Ba присутствуют не во всех зернах, что оказывает влияние и на ход температурных зависимостей диэлектрической проницаемости. По диэлектрическим свойствам выделяется образец с x = 0,3.

We obtained and studied the samples of ceramics based on barium niobate and calcium niobate CaBaNbO with different percentages of barium and calcium (x = 1; 0,9; 0,8; 0,7; 0,6; 0,5; 0,4; 0,3; 0,2; 0,1 and 0 ). The effect of the sintering temperature on the structure and dielectric properties of ceramics has been investigated. One batch of the samples was sintered at a temperature of 1100 °C, the second at 1250 °C. We have shown that the sintering temperature of 1100 °C is not enough to obtain good ferroelectric properties, and the process of grain recrystallization is not completed. According to studies of the elemental composition, in samples sintered at a temperature of 1250 °C with the Ca content greater than 0,5, Ba atoms are not present in all grains, which also affects the course of the temperature dependences of the dielectric constant A sample with x = 0,3 is distinguished by its dielectric properties.
CHANGE IN THE SURFACE STRUCTURE OF SEMICONDUCTOR POLYMER FILMS DURING REVERSE OXIDATION-REDUCTION
Authors: Крылов Анатолий Анатольевич , Иванова Александра Ивановна , Алексеев Владимир Георгиевич , Феофанова Мариана Александровна , Баранова Надежда Владимировна
Published: December 2021

Методом растровой электронной микроскопии исследована морфология поверхности пленок полупроводниковых полимеров: полианилина, поли-о-толуидина, поли- α -нафтиламина. Пленки получены электрохимическим синтезом из подкисленных минеральными кислотами растворов их мономеров методом циклической вольтамперометрии. Пленки сформированы на платиновых подложках, сделанных по принципу биметаллических пластинок. Процессы обратимого окисления и восстановления полученных пленок осуществляли с применением электрического тока в водных растворах соляной кислоты, что приводило к допированию полимеров хлорид анионами. Показано, что поверхность пленок полианилина и поли-о-толуидина имеет схожую структуру, состоящую из многочисленных сферических зерен размером от 1 до 5 мкм. Поверхность пленок поли- α -нафтиламина существенно отличается и состоит из дендронов и крупных пор. При этом, во всех случаях наблюдаемые надмолекулярные образования для пленок в окисленном состоянии имеют несколько больший размер, чем для пленок в восстановленном состоянии, что обусловлено изменением конформации макромолекул.

The surface morphology of films of semiconducting polymers: polyaniline, poly-o-toluidine, poly-α-naphthylamine was studied by scanning electron microscopy. The films were obtained by electrochemical synthesis from solutions of their monomers acidified with mineral acids by the method of cyclic voltammetry. The films are formed on platinum substrates made according to the principle of bimetallic plates. The processes of reversible oxidation and reduction of the obtained films were carried out using an electric current in aqueous solutions of hydrochloric acid, which led to the doping of polymers with chloride anions. It was shown that the surface of films of polyaniline and poly-o-toluidine has a similar structure, consisting of numerous spherical grains ranging in size from 1 to 5 pm. The surface of poly-α-naphthylamine films is significantly different and consists of dendrons and large pores. In this case, in all cases, the observed supramolecular formations for films in the oxidized state are somewhat larger than for films in the reduced state, which is due to a change in the conformation of macromolecules.
CHARGE DISTRIBUTION IN THE AlO - SiO SYSTEM EXPOSED TO IONIZING RADIATION
Authors: Мустафаев Гасан Абакарович , Мустафаев Арслан Гасанович , Черкесова Наталья Васильевна
Published: December 2021

Полупроводниковые МДП (металл - диэлектрик - полупроводник) структуры являются ключевыми элементами современной электронной техники, в том числе устройств работающих в условиях воздействия проникающих излучений. Одним из возможных подходов к уменьшению радиационных эффектов в МДП структурах является использование диэлектриков, которые уменьшают генерацию и накопление избыточного пространственного заряда в объеме диэлектрика. В работе исследована система диэлектриков AlO - SiO. Исследование показывает пригодность использования МДП структур, на основе системы диэлектриков, для формирования приборов с высокой радиационной стойкостью. Нанесение слоя AlO поверх слоя SiO улучшает рабочие характеристики МДП структур за счет повышения однородности параметров. Основной эффект влияния слоя AlO на параметры структур заключается в уменьшении механических напряжений на границе SiO-подложка. Захват ловушками электронов в AlO, компенсирует заряд захваченных дырок в AlO, и снижает паразитный ток через AlO.

Metal-insulator-semiconductor (MIS) structures are key elements of modern electronic technology, including devices operating under conditions of exposure to penetrating radiation. One of the possible approaches to reducing radiation effects in MIS structures is the use of dielectrics, which reduce the generation and accumulation of excess space charge in the bulk of the dielectric. We investigated the system of dielectrics AlO - SiO. The study shows the suitability of using MIS structures based on a system of dielectrics for formation of devices with high radiation resistance. Applying a AlO layer on top of the SiO layer improves the performance of MIS structures by increasing the uniformity of parameters. The main effect of the influence of the AlO layer on the parameters of the structures is to reduce the mechanical stresses at the interface SiO -substrate. The trapping of electrons in AlO, compensates for the charge of the trapped holes in SiO, and reduces the parasitic current through AlO.
THE USE OF LIQUID PROBES BASED ON AN EUTECTIC SOLUTION FOR STUDYING THE CONDUCTING PROPERTIES OF THIN FILMS
Authors: Пермяков Никита Вадимович
Published: December 2021

Работа посвящена разработке модульной четрырехзондовой установки с использованием жидкого контакта на основе индий-галлиевого эвтектического раствора (EGaIn), с помощью которого можно создать прижимные жидкие контакты, не вносящие механические деформации в измеряемые структуры. Предлагается использовать данную установку для измерения вольт-амперных характеристик тонкопленочных образцов. Предполагается модульная схема измерений. Каждый зонд управляется четырьмя моторами для позиционирования и выдавливания капли из шприца для формирования нужного размера пятна контакта. Используется оптический контроль для подготовки зондов и измерения диаметра сформированных контактных областей. Подобраны параметры изготовления жидких зондов, а именно скорости выдавливания и перемещения зонда вдоль вертикальной оси для формирования капли конической формы . Управление установкой осуществляется в среде LabView.

The work is devoted to development of a modular four-probe setup using a liquid contact based on an indium-gallium eutectic solution (EGaIn), which can be used to create clamping liquid contacts that do not introduce mechanical deformation into the measured structures. It is proposed to use this setup for measuring the current-voltage characteristics of thin-film samples. A modular measurement scheme is assumed. Each probe is driven by four motors to position and expel a drop from the syringe to form the desired contact area size. Optical control is used to prepare the probes and measure the diameter of the formed contact areas. The parameters for the manufacture of liquid probes are selected, namely, the speed of extrusion and movement of the probe along the vertical axis to form a conical droplet. The installation is controlled in the LabView environment.
PHYSICO-CHEMICAL PROPERTIES OF ELECTROCHROMIC COMPLEX TUNGSTEN OXIDES
Authors: Хуболов Борис Магометович
Published: December 2021

Приведён краткий обзор проблемы электрохромизма в неупорядоченных тонких пленках сложных оксидов вольфрама на основе экспериментальных результатов, опубликованных ранее. Рассмотрены проблемы ионно-электронного упорядочения в сложных оксидах вольфрама MWO ( M = Na, K и x = 0,3), их взаимосвязь с динамикой процесса электрохромного окрашивания в этих конденсированных системах. Рассмотрены возможные пути решения обозначенных проблем. Отправной точкой нашего похода к исследованию электрохромизма и разработки физических основ технологии электрохромных устройств явился отказ от общепринятого электрохимического рассмотрения этого явления. Мы убеждены в том, что электрохромный эффект является чисто твердотельным эффектом, происходящим в конденсированной системе с сильной электронной корреляцией. Электронная структура твердого тела, имеющаяся на границе раздела твердое тело-электролит в значительной степени, управляет характером и скоростью реакций, которые протекают на его поверхности. В случае окислов роль, которую играет электронная структура особенно сложна. Все изложенное указывает на необходимость рассмотрения влияния глубоких уровней в объеме оксидной вольфрамовой бронзы и на ее поверхности, граничащей с электролитом на процесс электрохромного окрашивания.

A brief review of the problem of electrochromism in disordered thin films of complex tungsten oxides is given on the basis of experimental results published earlier. The problems of the ion-electron ordering in complex tungsten oxides MWO (M = Na or K and x = 0,3) are regarded as well as their relationship with the dynamics of the process of electrochromic coloring in these condensed systems. Possible ways of solving the indicated problems are considered. The starting point of our campaign to study the electrochromism and to develop the physical grounds of the technology of electrochromic devices was the rejection of the generally accepted electrochemical consideration of this phenomenon. We are convinced that the electrochromic effect is a purely solid-state one occurring in a condensed system with a strong electron correlation. The electronic structure of a solid at the solid-electrolyte interface largely controls the nature and rate of reactions that take place on its surface. In the case of oxides, the role played by the electronic structure is particularly complex. All of the above indicates the need to consider the effect of deep levels in the bulk of the oxide tungsten bronze and on its surface, bordering the electrolyte, on the process of electrochromic coloring.
COMPUTER SIMULATION OF INTERACTIONS OF TETRATHIOPHENE MOLECULES
Authors: Алексеев Владимир Георгиевич , Бабуркин Павел Олегович , Tung Shih-Huang , Комаров Павел Вячеславович
Published: December 2021

Надмолекулярная организация сопряженных полимеров сильно влияет на подвижность носителей заряда и, следовательно, на свойства производимых электронных устройств на их основе. Поэтому является важным научится строить вычислительные модели способные воспроизводить структуру таких полимеров с максимально возможной точностью. Одной из главных движущих сил процесса самосборки надмолекулярных структур в сопряженных полимерах является п - п взаимодействие. Его учет является достаточно трудной задачей, особенно при построении мезомасштабных моделей. В данной работе мы используем теорию функционала электронной плотности для отработки методики расчета сопряженных полимеров с учетом п - п взаимодействия. Были изучены геометрические характеристики пачек из четырех молекул тетратиофена. Выполненные расчеты показывают, что использование функционала M06-2X-D3 позволяет корректно моделировать взаимодействия молекул олиготиофенов и структуру образующихся агрегатов, в то время как полуэмпирические расчёты методом PM7 сопряженных полимеров пригодны лишь для быстрой предварительной оптимизации моделей. Разработанная методика расчетов имеет важное значение для параметризации мезомасштабных схем моделирования.

The properties of the supramolecular organization of conjugated polymers strongly affect the mobility of charge carriers and, consequently, the properties of produced electronic devices based on them. Therefore, it is important to learn how to build computational models capable of reproducing the structure of such polymers with the highest possible accuracy. One of the main driving forces of the self-assembly of supramolecular structures in conjugated polymers is п-п interaction. Taking it into account is a rather difficult task, especially when constructing mesoscale models. In this work, we use the electron density functional theory to develop a methodology for calculating conjugated polymers taking into account п-п interaction. The geometric characteristics of stacks of four tetra thiophene molecules were studied. The performed calculations show that the use of the M06-2X-D3 functional makes it possible to correctly model the interactions of oligothiophene molecules and the structure of the resulting aggregates, while semiempirical calculations by the PM7 method of conjugated polymers are suitable only for rapid preliminary optimization of models. The tested calculation technique is of great importance for the parametrization of mesoscale modeling schemes. Keywords: organic solar cells, organic polymers, thiophenes, quantum chemical calculations, п-п stacking interaction.
SIMULATION OF POLYMORPHIC VARIETIES OF HEXAGONAL GRAPHENE FUNCTIONALIZED BY HYDROXYL GROUPS
Authors: Беленков Максим Евгеньевич , Чернов Владимир Михайлович
Published: December 2021

Моделирование кристаллической и электронной структуры слоев гексагонального графена, на поверхность которых были химически адсорбированы гидроксильные группы, было выполнено методом теории функционала плотности. В результате расчетов была установлена возможность устойчивого существования пяти структурных разновидностей COH - L слоев. Слоевая плотность изменяется от 1,62 до 1,72 мг/м. Длина водород-кислородной связи варьируется в диапазоне от 1,046 до 1,079 Å, а углерод-кислородной связи - от 1,455 до 1,465 Å. Ориентация O - H связей относительно плоскости слоев может варьироваться в зависимости от выбора элементарной ячейки слоя. Минимальной энергией сублимации и равной 18,69 эВ/(COH) обладает слой COH-L - T4, а максимальную энергию сублимации 18,93 эВ/(COH) имеет слой COH - L - T1. Электронная структура всех COH слоев характеризуется наличием прямой запрещенной зоны на уровне энергии Ферми, изменяющейся в диапазоне от 3,02 до 4,56 эВ.

Computer simulation of the crystal and electronic structure of hexagonal graphene layers, on the surface of which hydroxyl groups, chemically adsorbed, was performed by the density functional theory method. As a result of calculations, the possibility of the stable existence of five structural varieties of COH - L layers was established. The layer density varies from 1,62 to 1,72 mg/m. The length of the hydrogen-oxygen bond varies in the range from 1,046 to 1,079 Å, and the carbon-oxygen bond-from 1,455 to 1,465 Å. The orientation of the -OH bonds relative to the surface of the layers can vary depending on the choice of the unit cell of the layer. Layer COH - L - T4 has the minimum sublimation energy equal to 18,69 eV/(COH), and layer COH - L - T1 has the maximum sublimation energy 18,93 eV/(COH). The electronic structure of all COH layers is characterized by the presence of a direct band gap at the Fermi energy level, varying in the range from 3,02 to 4,56 eV.
MOLECULAR-DYNAMIC SIMULATION OF MIXTURES OF MODIFIED FULLERENES AND 1,8-OCTANDITHIOL
Authors: Малышев Максим Дмитриевич , Tung Shih-Huang , Комаров Павел Вячеславович
Published: December 2021

В данной работе мы сообщаем о результатах сравнительного атомистического моделирования двух систем, содержащих функцианализированные фуллерены метилового эфира фенил- C-масляной кислоты (PCBM ) и фенил- C-масляной кислоты (PCBM ) в присутствии растворителя 1,8-октандитиола (ODT). Для реализации расчетов использовался метод молекулярной динамики на базе программного пакета LAMMPS. Зафиксировано принципиальное различие в упаковке молекул PCBM и PCBM . В случае систем с PCBM наблюдается тенденция к постепенному разделению растворителя и фуллеренов. При этом в образцах с PCBM наблюдается тенденция к формированию устойчивых трехмерных сетчатых структур, образованных двумя взаимопроникающими фазами: фуллеренами и молекулами ODT. С целью проверки масштабируемости наблюдаемого структурного упорядочения для смеси PCBM с ODT было выполнено моделирование в ячейке с удвоенным размером ребер. В этом случае мы также наблюдаем формирование биконтинуальных структур из фуллеренов и растворителя.

In this work, we report on the results of comparative atomistic modeling of two systems containing functionalized fullerenes of phenyl-C-butyric acid methyl ester (PCBM ) and phenyl- C -butyric acid (PCBM ) in the presence of a high-boiling solvent 1,8 -octanedithiol (ODT). The calculations were performed by full atomistic molecular dynamics with using LAMMPS software package. A fundamental difference in the packaging of PCBM and PCBM molecules was detected. In the case of systems with PCBM , there is a tendency towards gradual separation of the solvent and fullerenes. At the same time, in samples with PCBM , there is a tendency to the formation of stable three-dimensional network structures formed by two interpenetrating phases: fullerenes and ODT molecules. In order to check the scalability of the observed structural ordering for the mixture of PCBM with ODT, an additional simulation was performed in a cell with doubled edge size. In this case, we also observe the formation of bicontinual structures from fullerenes and the solvent.
STUDY OF POTASSIUM INTERCALATION IN TO THE GRAPHENE/MoS STRUCTURE
Authors: Чепкасов Илья Васильевич
Published: December 2021

Используя современные расчеты из первых принципов, в данной работе мы систематически изучали интеркаляцию атомов калия в гибридную двухслойную структуру графене/ MoS. В ходе исследования были определенны концентрации атомов калия при которых энергия формирования является отрицательной. Так в частности при концентрации атомов калия, по отношению к атомам молибдена, не более x = 0,43 формирование слоя атомов калия между слоями графен/ MoS является энергетически выгодным. Начиная с концентрации атомов калия x > 0,75 наблюдается увеличение расстояние между слоями графен и MoS, что в дальнейшем приводит к разрушению структуры. Расчет зарядов показал, что атом калия при небольших концентрациях отдает примерно 0,8 - 0,85 электрона, 0,35 из которых перетекает на атомы углерода, а 0,4 - 0,5 перетекает на дисульфид молибдена. Расчёт разность электронных плотностей показал, что связь между слоями графена, дисульфид молибдена и калия имеет ковалентный характер.

Using modern ab-initio calculations, in this work, we systematically studied the intercalation of potassium atoms into a hybrid two-layer graphene/MoS structure. In the course of the study, concentrations of potassium atoms were determined at which the formation energy is negative. So, in particular, when the concentration of potassium atoms (in relation to molybdenum atoms) is not more than x = 0,43, formation of a layer of potassium atoms between the graphene/ MoS layers is energetically favorable. Beginning with the concentration of potassium atoms x > 0,75 , an increase in the distance between the graphene and MoS layers is observed, which further leads to destruction of the structure. Calculation of charges showed that a potassium atom at low concentrations gives up about 0,8 - 0,85 electrons, 0,35 of which flow on carbon atoms, and 0,4 - 0,5 to molybdenum disulfide. Calculation of the difference in electron densities showed that the bond between the layers of graphene, molybdenum and potassium disulfide has a covalent nature.
FEATURES OF THE STRUCTURAL PHASE STATE OF A FILM BASED ON A HIGH-ENTROPY AlNbTiZrCu ALLOY SYNTHESIZED BY DEPOSITION OF A MULTIELEMENT METAL PLASMA
Authors: Иванов Юрий Федорович , Абзаев Юрий Афанасьевич , Клопотов Анатолий Анатольевич , Прокопенко Никита Андреевич , Толкачев Олег Сергеевич , Никитин Павел Юрьевич , Шугуров Владимир Викторович , Тересов Антон Дмитриевич , Петюкевич Мария Станиславовна
Published: December 2021

В данной работе приведены результаты структурных исследований пленок толщиной до 5 мкм высокоэнтропийных сплавов системы AlNbTiZrCu . Пленки были синтезированы на металлических и металлокерамических подложках путем осаждения многоэлементной металлической плазмы, созданной электродуговым плазменно ассистированным одновременным независимым распылением нескольких катодов. Показано, что пленки являются слоистым материалом и имеют аморфнокристаллическую структуру. Установлено, что облучение пленок импульсным электронным пучком (18 кэВ, 20 Дж/см, 50 мкс, 3 имп., 0,3 с) сопровождается кристаллизацией материала. Показано, что в полученных пленках доминирует соединение состава AlNbTiZr с параметром решетки 0,32344 нм. На основе теоретических расчетов получены структурные данные кристаллической решетки AlTiZrNb и определены механические и термодинамические характеристики этого соединения.

This paper presents the results of structural studies of films with a thickness of up to 5 microns of high-entropy alloys of the AlNbTiZrCu system. The films were synthesized on metal and cermet substrates by deposition of a multielement metal plasma created by electric arc plasma assisted simultaneous independent sputtering of several cathodes. It is shown that the films are a layered material and have an amorphous-crystalline structure. It was found that irradiation of films with a pulsed electron beam (18 keV, 20 J/cm, 50 gs, 3 imp., 0,3 s) is accompanied by crystallization of the material. It is shown that the resulting films are dominated by the compound of the AlNbTiZr composition with the lattice parameter of 0,32344 nm. On the basis of theoretical calculations, the structural data of the crystal AlTiZrNb lattice were obtained, mechanical and thermodynamic characteristics of this compound were determined.
PHYSICO-CHEMICAL PROPERTIES OF A NANOCOMPOSITE HYDROGEL COATING ON A TEXTILE CARRIER FOR THE WOUND TREATMENT
Authors: Ковтун Анна Игоревна , Мисюра Анатолий Григорьевич
Published: December 2021

Нанотехнологии с использованием биополимеров находят широкое применение в биомедицинских приложениях. В данной работе разработаны нанокомпозитные гидрогели на основе природных (хитозан, карбоксиметилцеллюлоза) и синтетических (поливиниловый спирт) полимеров с наночастицами серебра для нанесения на текстильный носитель. В качестве сшивающих реагентов при создании гидрогелей использовали диальдегид карбоксиметилцеллюлозы и борную кислоту. Были определены физико-химические свойства (сорбционная способность при одностороннем контакте с модельной средой, степень набухания, паропроницаемость, капиллярность) гидрогелевых покрытий на текстильном носителе, и кинетика выхода лекарственных веществ (лидокаин, диоксидин), включенных в состав гидрогелей. Показано, что материалы с двухслойным покрытием характеризуются более высокими сорбционными свойствами по отношению к физиологическому раствору и более длительным выходом лекарственных средств, чем материалы с однослойным покрытием. Выход лекарственных веществ из двухслойных покрытий происходит в два этапа с максимальным высвобождением в течение двух суток. Полученные текстильные материалы с пленочным нанокомпозитным гидрогелевым покрытием могут найти применение в качестве перевязочных средств при лечении ран.

Nanotechnologies using biopolymers are widely used in biomedical applications. In this work, nanocomposite hydrogels based on natural (chitosan, carboxymethylcellulose) and synthetic (polyvinyl alcohol) polymers with silver nanoparticles for application to a textile carrier have been developed. Carboxymethylcellulose dialdehyde and boric acid were used as crosslinking reagents in the creation of hydrogels. Physicochemical properties (sorption capacity in unilateral contact with the model medium, degree of swelling, vapor permeability, capillarity) of hydrogel coatings on a textile carrier, and the kinetics of the drugs release (lidocaine, dioxidine) included in the hydrogels were determined. It is shown that materials with a two-layer coating are characterized by higher sorption properties relative to saline and a longer release of drugs than materials with a single-layer coating. The release of drugs from the two-layer coatings occurs in two stages with a maximum release within two days. The obtained textile materials with a film nanocomposite hydrogel coating can be used as dressings in the treatment of wounds.
PRECIPITATION OF CALCIUM PHOSPHATES FROM A MODEL BLOOD PLASMA SOLUTION ON STEEL GRADE 12X18N10T
Authors: Правильникова Татьяна Ивановна , Голованова Ольга Александровна
Published: December 2021

В работе представлено исследование процессов осаждения минеральноорганических образований в модельном растворе плазмы крови в присутствии добавок альбумина, глицина, глюкозы, глутаминовой и молочной кислот. Методом рентгенофлуоресцентного анализа изучен фазовый состав образцов. Для измерения площади покрытия образца модифицированным фосфатом кальция были сделаны фотографии. На фотографиях были выделены области покрытия твердой фазой и с помощью программы ToupView произведен расчет степени покрытия образцов стали. Осаждение кристаллической фазы происходит на всех исследуемых образцах. Отличия заключаются в распределении кристаллов по поверхности пластины. Добавка альбумин ингибирует процесс осаждения гидроксилапатита на исследуемых образцах. Показано, что добавки глюкозы, глутаминовой и молочной кислот катализируют процесс осаждения гидроксилапатита на поверхности стального образца. В процентном соотношении, от общей площади фотографии, наибольшее количество осажденного порошка гидроксилапатита наблюдается у образцов с добавлением глюкозы.

The paper presents a study of the processes of precipitation of mineral-organic formations in a model solution of blood plasma in the presence of additives of albumin, glycine, glucose, glutamic and lactic acids. The phase composition of the samples was studied by the X-ray diffraction analysis. Photos were taken to measure the surface area of the sample with modified calcium phosphate. The solid phase coating areas were highlighted in the photos and the degree of coating of steel samples was calculated using the ToupView software. The deposition of the crystal phase occurs on all the studied samples. The differences are in the distribution of crystals on the surface of the plate. The additive albumin inhibits the deposition of hydroxyapatite on the studied samples. It is shown, that additions of glucose, glutamic and lactic acids catalyze the process of hydroxylapatite deposition on the surface of a steel sample. As a percentage of the total area of the image, the largest amount of precipitated hydroxylapatite powder is observed in samples with the addition of glucose.