bluuebunny/crossref_metadata_2025_split huggingface dataset:
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.