Введение
Глава 1. Основные аспекты формирования, прогнозирования и применения материалов на основе оксидов металлов системы Zn-Sn-Si-O. (Обзор литературы).
1.1. Основные методы получения исследуемых материалов. Метод золь-гель. 15
1.2. Методы оценки структурных параметров материалов. Фрактальный и мультифрактальный подход 18
1.2.1. Основные понятия фрактальной теории 19
1.3. Способы прогнозирования свойств материалов. Метод функционала плотности. Квантовохимическое моделирование свойств структуры на основе исследуемых материалов в среде Quantum-ESPRESSO 21
1.4. Основные аспекты применения материалов на основе системы Zn-Sn-Si O. 25
1.4.1. Прозрачные проводящие покрытия 26
1.4.2. Бессвинцовый сегнетоэлектрик. 26
1.4.3. Газочувствительные слои 27
1.5 Анализ актуальных проблем современной газочувствительной сенсорики 27
1.6 Выводы по главе 1 29
Глава 2. Объекты исследования, технология их получения. Основные методы исследования . 31
2.1 Объекты исследования. 31
2.2. Основные этапы технологии получения материалов многокомпонентной системы Zn-Sn-Si-O методом золь-гель . 34
2.2.1. Подготовка прекурсоров для получения металлооксидов системы Zn Sn-Si-O. 35
2.2.2. Получение порошковых материалов на основе системы Zn-Sn-Si-O методом золь-гель. 36
2.2.3.Получение тонкопленочных образцов на основе системы Zn-Sn-Si-O методом золь-гель. 37
2.2.4.Получение объемных образцов на основе исследуемых материалов методом золь-гель. 38
2.3. Основные методы исследования материалов на основе системы Zn-Sn Si-O, полученного методом золь-гель 40
2.3.1. Методы исследования поверхностной морфологии и структуры материала, используемые в работе. 41
2.3.1.1. Исследование поверхности синтезированных тонких пленок методом сканирующей зондовой микроскопии. 41
2.3.1.2. Исследование площади поверхности полученных материалов методом сорбометрии. 43
2.3.1.3. Исследование структуры полученных материалов методом дифракции быстрых электронов 45
2.3.2. Исследование электрофизических свойств структур на основе системы Zn-Sn-Si-O 46
2.3.2.1. Исследование особенностей токопрохождения в полученных тонкопленочных структурах методом спектроскопии импеданса. 47
2.3.2.2. Исследование оптических характеристик золей и тонких пленок на основе исследуемой системы. 52
2.4. Выводы по второй главе. 53
Глава 3. Исследование характеристик полученных материалов различными методами. 56
3.1. Исследование морфологических и структурных свойств 57
3.2. Вариация свойств микропор путем допирования 73
3.3. Исследование электрофизических свойств пленочных материалов системы ZnO-SnO2-SiO2 76
3.4 Разработка новых методик на основе адсорбции для исследования функционального состава поверхности 81
3.4.1. О методе адсорбции кислотно-основных индикаторов 81
3.4.2. Комбинированный метод спектроскопии импеданса с применением газов-индикаторов 84
3.5 Развитие модели газочувствительности , учитывающей кинетику адсорбции –десорбции молекул на поверхности, обмен зарядами и взаимодействие. 90
3.6 Перспективы развития метода диагностики на основе реперных газов пористых сетчатых структур и создания сенсоров нового типа 95
3.7. Результаты исследования оптических характеристик растворов золей и тонкопленочных структур на основе системы ZnO-SnO2-SiO2 97
3.8. Квантово-химическое моделирование 104
3.9. О влиянии изменения температурно-временных параметров на состав и свойства слоев системы SnO2-ZnO-SiO2 105
3.10. Выводы по главе 3 110
Глава 4. Методика оценки минимальных допустимых размеров функциональных элементов с использованием теории мультифрактального анализа . 111
4.1. Актуальность разработки методики оценки корреляционного радиуса.112
4.2. Основные аспекты анализа объектов с применением теории мультифракталов. 114
4.3. Основные положения методики определения максимального размера корреляционного радиуса с применением мультифрактального анализа. 119
4.4. Определение максимального размера корреляционного радиуса с применением мультифрактального анализа на примере тонких пленок на основе системы ZnO-SnO2-SiO2, полученных методом золь-гель. 120
Выводы по главе 4 123
Глава 5. Устройство для концентрирования примесей в газе 124
5.2. Сущность и устройство полезной модели 127
5.3. Принцип работы 130
5.4. Примеры использования 132
Выводы по главе 5 133
Заключение 134
Список опубликованных работ автора. 137
Список используемой литературы 140
