ДОСЛІДЖЕННЯ ЕЛЕКТРИЧНИХ, МАГНІТНИХ І СТРУКТУРНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ ШАРУВАТИХ НАПІВПРОВІДНИКОВИХ КРИСТАЛІВ ТИПУ А3В6, ІНТЕРКАЛЬОВАНИХ МЕТАЛАМИ З ОГЛЯДУ НА ЇХ ВІЙСЬКОВЕ ЗАСТОСУВАННЯ

  • B. O. Seredyuk Національна академія сухопутних військ ім. гетьмана Петра Сагайдачного, м. Львів
  • O. R. Dveriy Національна академія сухопутних військ ім. гетьмана Петра Сагайдачного, м. Львів
  • F. O. Ivashchyshyn Національний університет "Львівська політехніка", м. Львів
Ключові слова: шаруватий напівпровідник, імпеданс, діаграми Боде, інтеркаляція

Анотація

Проаналізовано перспективи застосування магніторезистивних структур на основі напівпровідникових кристалів типу InSe для прецизійного вимірювання магнітного поля. Розглянуто можливість застосування сенсорів магнітного поля на основі структури InSe для виявлення важкої механізованої техніки, зокрема й військової бронетехніки. Досліджено вплив домішок металів на шарувату структуру напівпровідникового матеріалу, як на сильний ковалентний зв'язок всередині шару, так і на слабкий Ван-дер-Ваальсовий зв'язок у міжшаровому просторі. Застосовано метод імпедансної спектроскопії за частот до 106 Гц для дослідження електричних параметрів кристалів InSe. Проаналізовано діаграми Боде для бездомішкового кристалу InSe та кристалу з домішками нікелю (5 %) за різних температур – від кімнатної до температури рідкого азоту. Отримані методом атомно-силової мікроскопії топологічні знімки поверхонь бездомішкового InSe підтверджують його шарувату структуру. Магніторезистивні структури можуть не тільки забезпечувати кулонівську блокаду електричного струму, але і створювати умови для виникнення нових унікальних магнітних властивостей, які стануть основою для нових підходів у технології матеріалів – носіїв інформації. Зокрема, гігантський магніторезистивний ефект у наноструктурах з почерговими напівпровідниковими та металічними прошарками відкриває перспективу докорінної перебудови технології матеріалів – носіїв інформації і створення надвисокоефективних квантових комп'ютерів.

Біографії авторів

B. O. Seredyuk, Національна академія сухопутних військ ім. гетьмана Петра Сагайдачного, м. Львів
канд. фіз.-мат. наук, доцент, професор кафедри електромеханіки та електроніки
O. R. Dveriy, Національна академія сухопутних військ ім. гетьмана Петра Сагайдачного, м. Львів
викладач кафедри електромеханіки та електроніки
F. O. Ivashchyshyn, Національний університет "Львівська політехніка", м. Львів
канд. техн. наук, мол. наук. співробітник кафедри прикладної фізики і наноматеріалознавства

Посилання

Dalichaouch, Y., Czipott, P., & Perry, A. (2001). Magnetic sensors for battlefield applications. Proc. SPIE, 4393, 129–134. https://doi.org/10.1117/12.441262

Lenz, J., & Edelstein, A. S. (2006). Magnetic sensors and their applications. IEEE Sens. J., 6, 631–649. https://doi.org/10.1109/JSEN.2006.874493

Mudd, G. W., & Svatek, S. A. (2013). Tuning the Bandgap of Exfoliated InSe Nanosheets by Quantum Confi nement. Adv. Mater, 25, 5714–718. https://doi.org/10.1002/adma.201302616

Nikitin, S. A. (2004). Soros. journ. education, 8(2), 92–95.

Novoselov, K. S., Geim, A. K., Morozov, S. V., Jiang, D., Zhang, Y., Dubonos, S. V., Grigorieva, I. V., & Firsov, A. A. (2000). Electric field effect in atomically thin carbon films. Science, 306–666. https://doi.org/10.1126/science.1102896

Oyama, Y., Tanabe, T., Sato, F., Kenmochi, A., Nishizawa, J., Sasaki, T., Suto, K., & Cryst, J. (2008). Liquid-phase epitaxy of GaSe and potential application for wide frequency-tunable coherent terahertz-wave generation. J. Cryst. Grow, 310, 1923–1928.

Phan, M. H., & Peng, H. X. (2008). Giant magnetoimpedance materials: Fundamentals and applications. Progress in Materials Science, 53, 323–420. https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.2007.05.003

Pokladok, N. T., Grygorchak, I. I., Lukiyanets, B. A., & Popovych, D. I. (2008). Ripetskyy peculiarites of magnetoresistance in single crystals inse and gase, laser intercalated by chrome. Optyko-elektronni informatsiino-enerhetychni tekhnolohii, 1, 114–118.

Ripka, P. (2001). Security applications of magnetic sensors. Journal of Physics Conference Series 06/2013; 450(1). https://doi.org/10.1088/1742-6596/450/1/012001.

Ripka, P., & Janosek, M. (2010). Advances in Magnetic Field Sensors. IEEE Sens. J. 10. Issue: 6, 1108–1116. https://doi.org/10.1109/JSEN.2010.2043429

Seredyuk, B. O. (2014). A study of the kinetic properties of nanostructured intercalates of AgxIn4Se3 aimed at the creation of photodetectors. Military-technical book, 2(11), 52–55.

Seredyuk, B. O. (2016). Analysis of electrical and magnetic properties of semiconductor crystals of Inse type intercalated by metals due to their military applications. Military-technical book, 14, 50–53. [in Ukrainian].

Seredyuk, B. O. (2017). Analysis of electrical and magnetic properties of semiconductor crystals of inse type intercalated by metals due to their military applications. Millitary-technical book, 16, 21–24.

Seredyuk, B. O., Ivashchyshyn, F. O., Kulyk, B. Ya. (2017). Analysis of the electrical, magnetic and structural properties of A3B6 type layered semiconductor crystals intercalated with metals with reference to their military applications. Military-technical book. in print., 3(5), 23–31.

Shabatura, Yu. V., Seredyuk, B. О., Korolko, S. V., & Fomenko, V. L. (2012). The prospects of military applications of magnetic sensors base on GMR effect in NixInSe. Military-technical book, 2(7), 80–84. [in Ukrainian].

Titov, A. N., & Dolgoshein, A. V. (2000). Phase diagrams of the intercalate materials with a polar type of carriers localization. Solid State Physics, 42(3), 425–427. [in Russian].

Zakharchenya, B. P. (2005). Integrating magnetism into semiconductor electronics. Ukrainian Physical Journal, 175(11), 629–675. [in Ukrainian].

Опубліковано
2018-01-30
Як цитувати
Seredyuk, B. O., Dveriy, O. R., & Ivashchyshyn, F. O. (2018). ДОСЛІДЖЕННЯ ЕЛЕКТРИЧНИХ, МАГНІТНИХ І СТРУКТУРНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ ШАРУВАТИХ НАПІВПРОВІДНИКОВИХ КРИСТАЛІВ ТИПУ А3В6, ІНТЕРКАЛЬОВАНИХ МЕТАЛАМИ З ОГЛЯДУ НА ЇХ ВІЙСЬКОВЕ ЗАСТОСУВАННЯ. Науковий вісник НЛТУ України, 27(10), 117-121. https://doi.org/10.15421/40271022
Розділ
Технологія та устаткування