работе представлен обзор различных видов углеродных матриц с высокой удельной поверхностью и технологии заполнения их химически активными и вспомогательными материалами. Основное внимание уделено перспективным матрицам на основе металлорганических каркасов (МОК) и на основе серийно выпускаемых рулонных углеродных материалов типа «Бусофит». Рассмотрены их особенности структуры, представлена классификация. Рассмотрены основные методы и подходы к синтезу как самих МОК, так и композиционных материалов на их основе. 
В качестве одного из вариантов изменения свойств МОК и композиционных материалов на их основе представлен подход, основанный на допировании МОК со структурой ZIF-67 другим металлом. В частности, научным коллективом авторов реализован синтез кобальтовых МОК, в которых Co частично замещен марганцем на стадии синтеза. Помимо этого, использована простая методика синтеза путем соосаждения в водном растворе, но модифицированная ультразвуковым воздействием, которое сокращает продолжительность синтеза. Электрохимические исследования показали, что удельная электрохимическая емкость электродов из пиролизованных МОК с частичным замещением кобальта на марганец значительно выше, чем у материалов без марганца. С увеличением содержания марганца в МОК возрастает как удельная емкость, так и плотность энергии. Допирование МОК Mn позволяет значительно (от 100 до 298 Ф/г при плотности тока 0,25 А/г) улучшить электрохимические характеристики материалов электродов для гибридных суперконденсаторов на их основе. Полученные авторами результаты свидетельствуют о том, что замещение кобальта марганцем является эффективным способом повышения электрохимических характеристик МОК. 

Тонкие пленки феррониобата бария-ниодима (Ba₂NdFeNb₄O₁₅) толщинами от 75 до 1000 нм были выращены методом высокочастотного катодного распыления на монокристаллических подложках Si(001) в кислородной атмосфере. Исследованы их кристаллическая структура, морфология поверхности, диэлектрические характеристики и особенностей формирования сегнетоэлектрического состояния. Установлено что пленки являются поликристаллическими текстурированными с преимущественной ориентацией осей [001] в направлении нормали к поверхности подложки, в которых наблюдалась существенная деформация элементарной ячейки. Обнаружено, что с увеличением толщины пленок шероховатость их поверхности увеличивается и следует закону масштабирования. Из вольт-фарадных характеристик (по величине смещения и ширине гистерезиса) установлено, что с уменьшением толщины происходит увеличение коэрцитивного поля и возрастает внутреннее поле. Это также было подтверждено измерением локальных остаточных петель гистерезиса методом силовой микроскопии пьезоотклика. Кроме того, локальным приложением положительного и отрицательного внешнего поля удается сформировать поляризованные области, в которых в одном случае вектор поляризации направлен от подложки к поверхности пленки, а в другом, наоборот, от пленки к подложке. Также, был определен эффективный пьезоэлектрический коэффициент для всех исследованных гетероструктур. Обсуждаются причины выявленных закономерностей.

Разработана программа для моделирования токов детектора, изготовленного на базе p—i—n-структуры, при воздействии гамма-излучения в диапазоне низких энергий от 1 до 30 кэВ. Программа позволяет учесть вклад в ток детектора различных областей структуры (p⁺, n⁺ и области пространственного заряда), что дает возможность анализировать изменение спектральных зависимостей тока детектора. Базовый размер пикселя составил 10×10 мкм². В качестве структуры для моделирования использованы конструкции двух видов: с n⁺-областью между двумя p⁺-областями на поверхности структуры и без этой разделительной области. С целью оптимизации конструкции и улучшения эффективности сбора рентгеновских квантов рассмотрены зависимости спектральных характеристик тока структуры от геометрических, технологических параметров и приложенного напряжения. Показано, что наибольшее влияние на вид спектральных характеристик тока оказывает толщина слаболегированной области и обратное напряжение, приложенное к структуре. Проведены сравнения характеристик детектора для структур двух различных конструкций.

В статье рассмотрена технология получения нанодисперсных порошков оксидов церия, иттрия и гадолиния. Процесс основан на осаждении из нитратов редкоземельных металлов (РЗМ) карбонатов и их термическом разложении. Установлено, что размеры частиц нанодисперсных порошков оксидов РЗМ зависят от концентрации исходного нитратного раствора редкоземельного металла, скорости проведения процесса осаждения карбоната, а также параметров его термического разложения — температуры и времени. Быстрая и равномерная подача осадителя в данной работе была реализована путем впрыскивания раствора (NH₄)₂CO₃ в постоянно перемешиваемую реакционную массу. Для каждого из оксидов была подобрана оптимальная температура термообработки. Получены килограммовые партии наноразмерных порошков оксидов церия, иттрия и гадолиния с размерами частиц в диапазоне от 15 до 30 нм, однофазность которых подтверждена данными рентгенофазового анализа, а размеры частиц установлены при помощи просвечивающей электронной микроскопии.

Изучено влияние осажденных агрегированных наночастиц Co–CoO со средним диаметром 160 нм на концентрацию носителей заряда и механизмы их транспорта в гибридных структурах Co–CoO/графен/SiO₂. Структуры получены электрохимическим осаждением наночастиц кобальта на поверхность однослойного CVD-графена в реверсивном гальваностатическом режиме из электролита, содержащего смесь CoSO₄∙6H₂O (1,25 г/л) и NaCl (0,064 г/л), при катодном токе плотностью 2,5 мА/см² и анодном токе плотностью 1,25 мА/см². Показано, что осаждение наночастиц Co–CoO приводит к почти двукратному снижению проводимости структуры. Возникновение этого эффекта может быть обусловлено исключению из процесса транспорта носителей части собственных дефектов графена в изучаемой структуре.

Обнаружено сосуществование механизмов квантовых поправок (КП) к друдевской проводимости в условиях слабой локализации и обычной зонной (активационной) проводимости. Доминирование КП в проводимости как до, так и после осаждения частиц Co–CoO, а также снижение после осаждения частиц значения предэкспоненциального фактора σ_a0, включенного в активационный механизм, с 2,8∙10^-4 до 3,1∙10^-5 См.

Исследованы диэлектрические свойства и процессы переключения монокристаллов ниобата бария-стронция состава Sr_0,61Ba_0,39Nb₂O₆ (SBN61), легированных ионами гольмия (Ho³⁺) и тулия (Tm³⁺). Дисперсионные зависимости относительной диэлектрической проницаемости (ε) и тангенса угла диэлектрических потерь (tg δ) показали, что введение этих примесей приводит к увеличению диэлектрической проницаемости и неоднозначному изменению tg δ. Исследовано воздействие постоянного электрического поля на диэлектрические параметры кристаллов. Показано, что в поляризованных беспримесных образцах и образцах SBN61 : Tm значения диэлектрической проницаемости уменьшаются, а в образцах SBN61 : Ho и SBN61 : Tm + Ho возрастают. Поляризация всех исследованных образцов приводит к уменьшению значения тангенса угла диэлектрических потерь. Исследования температурного поведения диэлектрической проницаемости показали, что введение примесей тулия и гольмия в кристаллы SBN61 приводит к уменьшению максимального значения диэлектрической проницаемости в районе фазового перехода и расширению области Кюри. Наибольшее размытие максимума диэлектрической проницаемости зафиксировано в образцах SBN61 с примесью гольмия и с двойной примесью Ho+Tm. На основе регистрации петель диэлектрического гистерезиса исследованы процессы переключения при комнатной температуре в переменном поле напряженностью до 4 кВ/cм. Рассмотрены особенности процессов переключения в примесных образцах SBN. В кристаллах с примесью гольмия, а также в образцах с малой концентрацией тулия величина коэрцитивного поля (E_С) значительно увеличивается, а переключаемой поляризации (P) уменьшается по сравнению с беспримесными образцами SBN и образцами с высокой концентрацией гольмия. Полученные результаты исследований кристаллов SBN, легированных ионами тулия и гольмия, можно связать со структурным разупорядочением и формированием доменной структуры в зависимости от типа и концентрации легирующего иона.

Методом низкотемпературной инфракрасной фурье-спектроскопии исследованы фотолюминесцентные свойства автоэпитаксиальных слоев арсенида индия. Структуры выращены методом хлоргидридной газофазной эпитаксии на сильнолегированных подложках n⁺-InAs. Сульфидная пассивация подложек проводилась в одномолярном водном растворе сульфида натрия при комнатной температуре, что приводит к удалению слоя естественного окисла и образованию защищающего поверхность подложки слоя серы. В спектрах фотолюминесценции структур (ФЛ), измеренных на инфракрасном фурье-спектрометре при температуре 8 К, обнаружены три отдельных пика. Пик с энергией 415 мэВ был соотнесен с прямым межзонным переходом в арсениде индия. Мощностная зависимость второго пика, с энергией 400 мэВ, носит сублинейный характер, что позволило отнести его к излучению связанных экситонов. В линии ФЛ третьего пика с максимумом при энергии 388 мэВ наблюдалась тонкая структура с серией близко расположенных пиков, что позволяет отнести данный сигнал к излучению донорно-акцепторных пар. Оценка влияния сульфидизации подложки на качество эпитаксиальных слоев InAs проводилась путем сравнения относительной площади пика ФЛ связанных экситонов для сульфидизированных и не сульфидизированных структур. Показано, что снижение относительной площади пика связанных экситонов после сульфидизации подложки обусловлено уменьшением числа дефектов в автоэпитаксиальных слоях InAs.

Изготовление сегнетоэлектрических структур мембранного типа проводилось в несколько последовательных операций. Сначала на кремниевой (100) пластине n-типа толщиной 250 мкм с естественным окислом на поверхностях в растворе плавиковой кислоты состава 70 % (вес.) HF + 30 % (вес.) Н₂О вытравливались лунки и получалась мембранная заготовка. Диаметр выемок в кремниевой пластине у основания составлял 1,2 мм. Затем на плоскую поверхность мембранной заготовки осаждались 300 нм слой Ba_0,8Sr_0,2TiO₃ и контактные электроды. Минимальная толщина подложки из n-Si составила 20 мкм. При комнатной температуре проведены сравнительные измерения высокочастотных вольт-фарадных характеристик объектов металл-сегнетоэлектрик-полупроводник, выращенных на тонкой (20 мкм) и толстой (750 мкм) подложках. Обнаружено изменение емкостных свойств образцов с уменьшением толщины подложки, на которой они сформированы. У выращенных на тонкой подложке объектов, по сравнению со сформированными на толстой, ветви вольт-фарадной характеристики сдвинуты в сторону отрицательных напряжений на 4 В и ширина петли гистерезиса на 3÷4 В больше. Снижение «зажатости» пленки сегнетоэлектрика при уменьшении толщины кремниевой пластины до 20 мкм приводит к росту значения емкости структуры на плато вольт-фарадной характеристики в 1,7 раза и расширению петли гистерезиса на несколько Вольт. Наблюдаемое различие значений емкости на плато свидетельствует о неодинаковости контактов Ba_0,8Sr_0,2TiO₃ с Si в случаях с тонкой и толстой подложками. Сдвиги вольт-фарадных характеристик по оси полевых напряжений, скорее всего, связаны с разными для случаев с толстой и тонкой подложками встроенными зарядами на границах раздела Ba_0,8Sr_0,2TiO₃ — Si.

15 сентября 2024 г. исполнилось 85 лет профессору, доктору технических наук, заслуженному деятелю науки РФ Льву Васильевичу Кожитову.