Регистрация / Вход
Прислать материал

Закономерности изменения физических и физико-химических свойств и физических явлений при переходе от объемных однородных материалов к композитным средам с наноразмерными элементами структур, низкоразмерным структурам и наноструктурам.

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.740.11.0544
Организация
РГПУ им.А.И. Герцена
Руководитель работ
Соломин Валерий Павлович
Продолжительность работ
2010 - 2012, 29 мес.
Бюджетные средства
7,05 млн
Внебюджетные средства
3,53 млн

Информация отсутствует

Участники проекта

Зам. руководителя работ
Гороховатский Юрий Андреевич

Этапы проекта

1
22.03.2010 - 15.11.2010
1.1. Выращивание монокристаллов методом зонной перекристаллизации, получение пленок, нитей, кластеров методом термического напыления в вакууме на основе полуметаллов и узкозонных полупроводников системы висмут-сурьма.
1.2. Получение тонкопленочных сегнетоэлектрических гетероструктур. Оптимизация технических условий формирования платиновых электродов на полупроводниковых (кремний) и диэлектрических подложках. Разработка и выращивание планарных гетероструктур, в которых пленка сегнетоэлектрика (Ba,Sr)TiO3 выращена между двумя оксидными «металлическими» электродами.
1.3. Экспериментальное исследование, моделирование и описание процессов направленного формирования структуры пористых стекол.
1.4. Изучение макрокинетики щелочного травления пластин ПС в условиях внутренней диффузионной области; вывод уравнений макрокинетики процесса и решение задачи перехода в режим послойного растворения кремнезема.
1.5. Параметрический анализ и построение номограмм, описывающих макрокинетику травления и обеспечиваемую этим пористую структуру пористых стекол.
1.6. Направленный синтез гомологических рядов пористых стекол с заданными параметрами структуры.
1.7. Определение параметров пористой структуры, кислотности и обменной емкости перфторсульфоновых мембран «Nafion» и их отечественных аналогов МФ-4СК.
1.8. Формирование композитных пленок на основе ПЭВД (наполнитель диоксид кремния).
1.9. Проведение патентных исследований по темам:
- определение количественного состава аморфных бинарных халькогенидных пленок методом рентгенофлуоресцентного анализа;
- электреты на основе композитных полимерных пленок;
- получение монокристаллов методом зонной перекристаллизации, получение пленок, нитей, кластеров на основе полуметаллов и узкозонных полупроводников системы висмут-сурьма;
- технический уровень, тенденции развития способов получения и исследования тонкопленочных сегнетоэлектрических структур;
- фотоконденсаторные системы на основе высокоомных фотопроводников;
- низко- и среднетемпературные твердые электролиты с протонной проводимостью и способы их получения
1.10. Комплексное исследование релаксационных процессов с применением метода диэлектрической спектроскопии и установление специфических закономерностей поведения диэлектрических характеристик полупроводниковых материалов с различной степенью разупорядочения.
1.11. Комплексное исследования неравновесных фотоструктурных превращений в наиболее перспективных для практического применения халькогенидных стеклах As-S, As-Se, Ge-S, Ge-Se, с использованием современных структурно-чувствительных методик (мессбауэровская спектроскопия, рентгеновская спектроскопия, диэлектрическая спектроскопия.
Развернуть
2
01.01.2011 - 15.05.2011
2.1. Получение и структурное исследование тонкопленочных гетероструктур с промежуточными слоями Pb(Zr,Ti)O3 и (Ba,Sr)TiO3.
  2.2 Оптимизация технических условий формирования тонкопленочных гетероструктур на основе Pb(Zr,TiO3, выращенных на платинированных подложках из полупроводника (кремний) и диэлектрика (ситалл).
2.3 Моделирование процессов зародышеобразования и роста пленок Pb(Zr,TiO3 на платинированной кремниевой подложке.
2.4 Разработка гетероструктур, в которых сегнетоэлектрики Pb(Zr,Ti)O3 и (Ba,Sr)TiO3 помещены между магнеточувствительными слоями.
2.5 Моделирование процессов зародышеобразования и роста пленок многокомпонентных оксидных материалов.
2.6.Проведение микроструктурных исследований выращенных гетероструктур и межфазных границ в этих структурах.
2.7. Исследование состава, структуры и дефектности образцов системы висмут-сурьма методами рентгеноструктурного и рентгеноспектрального анализа, атомно-силовой, сканирующей зондовой и электронной микроскопии.
2.8. Термоактивационная спектроскопия исходных и композитных пленок (наполнитель диоксид кремния) на основе ПП (полипропилена) с целью определения стабильности электретного состояния и феменологических параметров релаксационных процессов в этих пленках.
2.9 Выявление характерных особенностей электротранспорта в наноструктурированных материалах в постоянных и переменных электрических полях.
2.10. Исследование неравновесных фотоструктурных превращений в халькогенидных стеклах Ge-As-S, Ge-As-Se, Ge-As-Te, Pb-Ge-S, Pb-Ge-Se, As-Sb-S-Te, As-Sb-Se-Te с использованием современных структурно-чувствительных методик.
2.11. Определение условий формирования металлокомплексных полимерных слоев на проводящих носителях. Отработка условий формирования металл-полимерных покрытий на основе комплексов платины и меди с 4-дентатными основаниями Шиффа поли [M(Schiff)] при потенциалах, обеспечивающих максимальную постоянную скорость процесса. Обеспечение контроля кинетики роста измерениями выхода по току и методом пьезорезонансного взвешивания.
Развернуть
3
16.05.2011 - 15.11.2011
3.1. Исследование электрофизических свойств выращенных гетероструктур. Исследование процессов переключения, “быстрой” и “медленной” релаксации спонтанной поляризации в тонкопленочных гетероструктурах металл-сегнетоэлектрик-металл.
3.2 Исследование влияния сегнетоэлектрической поляризации на проводимость тонкопленочных гетероструктур металл-сегнетоэлектрик-металл.
3.3Исследование процессов “мягкого” электрического пробоя (формовки) и резистивного переключения в исследуемых тонкопленочных гетероструктурах в зависимости от толщины сегнетоэлектрического слоя.
3.4 Исследование зависимости электронных свойств межфазной границы сегнетоэлектрик/электрод от рассогласования в параметрах кристаллических решеток, интегрированных в гетероструктуре материалов.
3.5. Исследование явлений переноса, электрических, магнитных и оптических свойств структур системы висмут-сурьма. Обработка экспериментальных данных, компьютерное моделирование процессов формирования и свойств структур на основе системы висмут-сурьма.
3.6. ИК-спектроскопия исходных и композитных пленок на основе полипропилена с целью выяснения механизма разрушения электретного состояния в этих пленках.
3.7. Оптические исследования в видимом и инфракрасном диапазонах, а также изучение спектров ЭПР исследуемых наноструктурированных материалов, при варьировании технологических методов изготовления образцов
3.8. Получение и исследование твердых протонпроводящих электролитов на основе пористых стекол.
3.9 Синтез и исследование композиционных твердых протонпроводящих электролитов на основе пористых стекол, модифицированных неорганическими кислотами (серной, фосфорной) и солями (гидроортофосфатами аммония и цезия). Особенности состояния капсулированных электролитов, концентрационные, частотные, вольт-амперные и температурные зависимости проводимости.
Развернуть
4
01.01.2012 - 31.08.2012
4.1. Формирование тонкопленочных мембранных гетероструктур Pb(Zr,Ti)O3 и (Ba,Sr)TiO3, сформированных на кремниевых подложках, определение их пироэлектрических и пьезоэлектрических характеристик. 4.2 Исследование причин деградации транспортных параметров оксидных электродов у межфазных границ сегнетоэлектрик-оксидный электрод.
4.2 Моделирование процессов переключения и релаксации спонтанной поляризации и эффекта резистивного переключения в оксидах переходных металлов и родственных соединениях
4.3. Установление закономерностей изменения свойств вещества при переходе от массивного состояния к низкоразмерным системам и наноструктурам в системе висмут-сурьма.
4.4. Термоактивационная и ИК-спектроскопия композитных пленок на основе ПЭВД и полипропилена с другим наноразмерным дисперсным наполнителем (тальк, оксид алюминия, черная сажа, и т.п.)
4.5. Анализ результатов по электрическому и магнитному управлению диэлектрическими параметрами исследованных сегнетоэлектрических гетероструктур.
4.6 Анализ результатов электромеханических и пироэлектрических свойств исследованных сегнетоэлектрических гетероструктур.
4.7 Анализ результатов по резистивному переключению в оксидах переходных металлов и родственных соединениях.
4.8. Исследование неравновесных фотоструктурных превращений в халькогенидных стеклах Pb-Ge-Se, As-Sb-S-Te, As-Sb-Se-Te с использованием современных структурно-чувствительных методик.
4.9. Оценка возможности создания конкурентоспособной продукции и услуг и разработка рекомендаций по использованию результатов проведенных НИР, включая предложения по коммерциализации.
4.10. Разработка программы внедрения результатов НИР в образовательный процесс.
4.9. Определение механизма и количественных характеристик процессов переноса заряда в полимерных комплексах поли[M(Schiff)].
4.10 Выявление связи между составом и строением исходных соединений, условиями функционирования полимерных покрытий и скоростью переноса в них заряда
4.11. Определение температурной устойчивости полимеров в зависимости от их химической природы и толщины синтезированного слоя.
4.12. Синтез высокоструктурированных электродных метало-комплексных ансамблей в форме нанопроводов с эффективной толщиной от 200 до 20 нм. Исследование электро- и фотохромных свойств полученных тонкопленочных структур.
Развернуть

Программа

Программа "Научные и научно-педагогические кадры инновационной России" на 2009 - 2013 годы

Программное мероприятие

1.1 Проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров
Продолжительность работ
2010 - 2012, 30 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
Организация
ИАПУ ДВО РАН
профинансировано
Продолжительность работ
2012 - 2013, 16 мес.
Бюджетные средства
4,98 млн
Организация
ФТИ им. А.Ф.Иоффе
профинансировано
Продолжительность работ
2007, 5 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
Организация
ИАПУ ДВО РАН
профинансировано
Тема
Создание прототипа комплекса программ для расчета из первых принципов физико-химических свойств материалов и супрамолекулярных структур на основе соединений тяжелых элементов.
Продолжительность работ
2012 - 2013, 18 мес.
Бюджетные средства
13,3 млн
Количество заявок
2
Тема
Исследование условий формирования и свойств низкоразмерных наноструктур на поверхности полупроводников.
Продолжительность работ
2008, 3 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
Количество заявок
3
Тема
Изучение влияния физико-химических свойств гидрофильно-гидрофобных наноструктур поверхности материалов медицинского назначения на биосовместимость медицинских изделий
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
6 млн
Количество заявок
2
Тема
Исследование механизма и закономерностей изменения состояния и свойств природного и техногенного минерального вещества при действии физических и вещественных полей для обоснования новых ресурсосберегающих и природоохранных технологий горного производстаа на установке: "Многофункциональный комплекс интроскопии и диагностики минерального вещества в особых термо-барических условиях (МУЛЬТИСКАН) (рег. № 4-59)"
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
1,5 млн
Количество заявок
1
Тема
Поддержка научных исследований, проводимых коллективами под руководством приглашенных исследователей по научному направлению «Химия» в области: • Неорганическая и координационная химия. Аналитическая химия и физико-химические методы анализа • Органическая и элементоорганическая химия. Нефтехимия. Катализ • Физическая химия. Электрохимия. Радиохимия. Химия высоких энергий • Высокомолекулярные соединения. Коллоидная химия и поверхностные явления
Продолжительность работ
2012 - 2013, 11 мес.
Бюджетные средства
14 млн
Количество заявок
4