ivdon3@bk.ru
Отлажена методика механосинтеза сегнетоэлектрических материалов со структурой перовскита без примесных фаз. Получены спектры рентгеновского поглощения за L3 – краями Pb и Ta, измерены размеры областей когерентного рассеяния (D), микродеформации (Δd/d) релаксорного сегнетоэлектрика PbSc0.5Ta0.5O3 (PST) до и после механоактивации - интенсивного силового воздействия в сочетании со сдвиговой деформацией (СВСД), реализуемой в наковальнях Бриджмена. На основе теоретического анализа спектров поглощения XANES за L3 – краем Ta определены изменения в результате механоактивации в ближней локальной атомной и электронной структуре PST.
Ключевые слова: "Сегнетоэлектрические материалы, механоактивация, XANES, дефекты "
Наностержни AlN, легированные Fe были изучены с помощью рентгеновской спектроскопии поглощения за K и L2,3 краями Fe. Теоретическое моделирование рентгеновских спектров поглощения показывает, что атомы железа, главным образом, замещают атомы Al. Анализ зарядов по Бадеру показывает, что атомы замещения FeAl находятся в зарядовом состоянии 2+, тогда как атомы Al в чистом AlN обладают зарядовым состоянием 3+. Спектры поглощения за L2,3-краем Fe и данные фотолюминесценции указывают на присутствие обоих зарядовых состояний Fe2+ и Fe3+ в наностержнях AlN:Fe.
Ключевые слова: локальная атомная структура, рентгеновская спектроскопия поглощения, разбавленные магнитные полупроводники
В настоящей работе проведено исследование динамики локальной атомной структуры нового наноструктурированного конденсированного материала для возобновляемых источников тока на основе нанокомпозита 15мас.%V2O5/Fe/LiF в процессе электрохимического цикла «зарядки - разрядки». На основе метода основных компонент спектры XANES за Fe K-краем были воспроизведены с высокой точностью линейной комбинацией трех компонент – Fe, FeF2 и V[FeV]O4. По изменению формы спектров за F K- и V K-краям в ходе цикла «зарядка - разрядка» был сделан вывод о средней степени окисления ванадия, приведены плотности электронных состояний.
Ключевые слова: наноструктурированные материалы для возобновляемых источников тока, динамика наноразмерной атомной структуры, XANES
В работе предложены принципиальные решения геометрических, массовых и электротехнических параметров элемента для стока или накопления электростатического заряда с поверхности текстильного изделия. Разработанный элемент представляет собой обратимую электрохимическую систему на основе наноструктурированного оксида никеля и углеродной ткани, имеет планарную конструкцию, является гибким, легким и отвечает требованиям безопасности и эргономики. Показана возможность использования, разработанного элемента для электропитания устройств микросистемной техники, входящей в состав «умной одежды».
Ключевые слова: "умная одежда", микросистемная техника, статическое электричество, суперконденсатор, композиционный материал NiO/C
05.17.03 - Технология электрохимических процессов и защита от коррозии
В настоящей работе проведено исследование локальной атомной и электронной структуры наночастиц золота, функционализированных тиол- и аминосодержащими лигандами, в месте образования связи лиганд-наночастица. Исследование наноразмерной атомной структуры проводилось на основе спектроскопии рентгеновского поглощения (XANES) и проведения компьютерного моделирования. В результате анализа экспериментальных данных и компьютерного моделирования было получено, что более крепкое связывание происходит между атомом серы 11-меркаптоундекановой кислоты и поверхностным атомом золота с образованием связи 2.5 Å, и связывание слабее между атомом азота и поверхностным атомом золота с образованием связи 2.3 Å. Дополнительный анализ спектров XANES на основе DFT объясняет природу формирования исследуемой наноразмерной структуры.
Ключевые слова: наноразмерная структура вещества, спектроскопия рентгеновского поглощения, XANES, теория функционала электронной плотности, DFT, функционализация наночастиц
01.04.07 - Физика конденсированного состояния , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Наноразмерный диоксид церия CeO2 активированный наночастицами платины известен как перспективный и высокоэффективный материал, применяющийся в катализе, топливных элементах и сенсорах. Один из эффективных современных методов исследования катализаторов - рентгеновская спектроскопия поглощения (XAS), чувствительная к химическому состоянию их активных металлических центров [1,2]. C помощью рентгеновской спектроскопии поглощения в режиме флуоресцентного детектирования линии CeL1 с высоким разрешением была изучена электронная структура Pt-активированных наночастиц диоксида церия CeO2 при разных окислительно-восстановительных условиях. Для детектирования частичного выхода рентгеновской флуоресценции была использована линия эмиссии CeLγ3, что позволило повысить спектральное разрешение. Изучена локальная атомная и электронная структура. Определено, что вакансии кислорода образуются на поверхности наночастиц диоксида церия при восстановлении в 5% CO в атмосфере He. Теоретическое моделирование полученных спектров за CeL1-краем показало хорошее согласие с экспериментом.
Ключевые слова: рентгеновская спектроскопия поглощения, HERFD XAS, катализаторы на основе церия, кислородные вакансии
Проведено исследование локального окружения иона меди Cu(I) в пептиде бета-амилоида при помощи XANES спектроскопии для нескольких моделей активного центра бета-амилоида. Модели центра связывания были получены методом молекулярной механики и при помощи теории функционала электронной плотности в программе ADF. Теоретический анализ спектров рентгеновского поглощения проводился на основе метода конечных разностей, реализованного в программе FDMNES. В результате исследования получены модели подходящие для описания центра связывания иона меди в бета-амилоиде.
Ключевые слова: бета амилоид, центр связывания, болезнь Альцгеймера, метод конечных разностей, Cu(I)
Разработана комплексная методика, позволяющая проводить анализ параметров наноразмерной атомной и электронной структуры изучаемых материалов одновременно на основе данных трех независимых методов: рентгеновской спектроскопии поглощения (XAFS), рентгеновской дифракции (XRD) и спектроскопии комбинационного рассеяния света (КРС, Raman). Методика применена для исследования наночастиц оксида никеля NiO, которые являются эффективными катализаторами для процесса искусственного фотосинтеза.
Ключевые слова: солнечная энергетика, искусственный фотосинтез, NiO, комбинационное рассеяние, рентгеновская дифракция, XAFS
Проведён анализ современной научно-технической и нормативной литературы по методам расчёта и анализа спектров рентгеновской дифракции, рентгеновского поглощения и комбинационного рассеяния света для анализа структуры материалов водородной энергетики при реалистичных технологических условиях. Обоснованы и выбраны теоретические методы и средства для разработки методики анализа динамики наноразмерной атомной и электронной структуры материалов водородной энергетики. Проведено многомасштабное компьютерное моделирование динамики наноразмерной атомной и электронной структуры материалов водородной энергетики при реалистичных технологических условиях.
Ключевые слова: водородная энергетика, топливные ячейки, комбинационное рассеяние, рентгеновская дифракция, XANES
Сведения об авторах выпуска №3 (2013)
Ключевые слова: авторы