Размерные эффекты при формировании электронной структуры и физических свойств наноматериалов на основе Ag, PbS и ZnO

• Автор: Рашковский, Александр Юльевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 177 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

Актуальность темы исследования

Степень разработанности темы исследования

Цель исследования

Задачи исследования

Научная новизна работы

Теоретическая и практическая значимость работы

Методология и методы исследования

Положения, выносимые на защиту

Степень достоверности и апробация результатов работы
Соответствие диссертационной работы паспорту специальности
01.04.07 «Физика конденсированного состояния»
Объем и структура диссертации
Личный вклад автора
Благодарности
ЧАСТЬ 1 Аналитический обзор литературы
Глава 1 Наноматериалы: актуальность исследования
Особенности свойств нанокристаллов в сравнении с
крупнокристаллическими металлами и полупроводниками
Глава 2 Обоснование выбора новейших методов исследования
атомной и электронной структуры нанокристаллическнх материалов
Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия
Длина свободного пробега электрона
Интенсивность линий на рентгеновских фотоэлектронных спектрах
Многокомпонентная структура спектров
Исследование химических связей методом фотоэлектронной
спектроскопии. Химический сдвиг
Применение спектроскопии потерн энерпш электронов высокого разрешения (HREELS - High Resolution Electron Energy Losses Spectroscopy)
для исследования особенностей электронной структуры материалов
Глава 3 Возможности электронной спектроскопии для изучения
наноматериалов и определения критических размеров
Исследования наноматериалов методами электронной спектроскопии
Эффект размерного сдвига электронных уровней в наноматериалах
Электростатический подход к описанию процесса эмиссии фотоэлектронов из нанокристалла. Эффекты начального и конечного
состояния
Диэлектрическая постоянная в наносостоянии
Эффект квантового конфайнмента (quantum confinement)
Заключение по литературному обзору
ЧАСТЬ 2 Материалы и методы
Глава 4 Наноматериалы, исследуемые в работе и процессы пх
получения
Нанокристаллы сульфида свинца (PbS), полученные осаждением в
химической ванне
Неупорядоченные нанопроволоки ZnO
Многослойные гетероструктурные покрытия (Ti34Al66)N/Ag,
полученные методом магнетронного напыления
Изготовление тонких пленок ZnO
Глава 5 Методы исследования структуры, фазового состава и
электронной структуры изучаемых наноматериалов
Рентгеновская днфрактометрия
Исследование морфологии тонких пленок ZnO

Рентгеновская Абсорбционная Спектроскопия Края Поглощения
(ХАШв)
Оппшеские свойства тонких пленок ZnO
Сканирующая электронная микроскопия
Анализ электронно-микроскопических изображений
нанокристаллнческих образцов
Сканирующая просвечивающая микроскопия
Электронная спектроскопия
Подготовка образцов к исследованиям методами электронной
спектроскопии
Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия
Математическая обработка РФС спектров
Положение линий на РФС спектрах
Глубина анализа при исследованиях методом РФС
Глубинное профилирование
Спектроскопия потерь энергии электронов высокого разрешения
Анализ спектров потерь энергии электронов
Измерение теплопроводности металл-днэлектрнческих покрыли!
ЧАСТЬ 3 Закономерности изменения электронной структуры
нанокристаллов РЬЭ и нанопроволок 2пО
Введение
Глава 6 Электронная структура кристаллов РЬБ различной
дисперсности
Исследование гранулометрического состава образцов сульфида свинца методом сканирующей электронной микроскопии высокого разрешения

вакансии другие электроны атома подвергаются релаксации, и собственное значение превышает адиабатическую энергию связи на энергию релаксащш.
Каждая полоса на спектре дает информацию об основных уровнях в атомах и валентной зоне изучаемого элемента. В одноэлектронной модели, обычно используемой для интерпретации экспериментальных спектров, полагают, что фотоэмиссия электронов происходит в три независимых этапа:
- поглощение фотона и испускание электрона от занятого уровня на более высокоэнергетическое состояние;
- движение фотоэлектрона к поверхности твердого тела, включая возможность неупругого рассеяния;
- преодоление потенциала поверхности и выход в вакуум, где электрон анализируется.
Измеряя кинетическую энергию Ещн вышедших из вещества электронов, можно определить их энергию связи в атоме в соответствии с формулой (2)
/7У = ЕВШ+Є9?+Еса, (2)
где /г - постоянная Планка.;
V - частота, Гц;
еср - работа выхода, эВ.
Определение химического состава образцов основано на пзучегаш характеристических энергий связи линий на фотоэлектронном спектре, которые отвечают определенным химическим элементам.
Таким образом, электронный спектр содержит в себе два источника информации:
- положение пика по шкале энерпш связи позволяет определить, какой химический элемент присутствует на исследуемой поверхности;
- интенсивность каждой лшпш на спектре зависит от концентрации соответствующего элемента.