Дослідження закономірностей зміни електро- та магнітоопору при зміні структури вуглеграфітових матеріалів, впливу структури вихідного графіту та умов синтезу на механізми електропровідності в ІСГ, особливостей фазових перетворень в шарах інтеркалянту.
Аннотация к работе
Крім практичного використання вуглеграфітові матеріали та ІСГ на їх основі представляють значний науковий інтерес як обєкти для фундаментальних досліджень завдяки своїм структурним особливостям. Не дивлячись на те, що вуглеграфітові матеріали вивчаються вже достатньо довгий проміжок часу, на сьогоднішній день існує цілий ряд проблем при поясненні зміни їх електрофізичних властивостей при формуванні структури. Відсутня єдина систематизація вуглеграфітових матеріалів, часто їх систематизують за температурою отримання і обробки, хоча між структурою ВМ та температурою отримання чи обробки не існує однозначного звязку. Метою дисертаційною роботи було встановлення закономірностей зміни електро-та магнітоопору при зміні структури вуглеграфітових матеріалів, зясування впливу структури вихідного графіту та умов синтезу інтеркальованих систем графіту з хлоридами сурьми та йоду на механізми електропровідності. Робота виконана в рамках тем №56 “Теоретичні та експериментальні дослідження фізичних властивостей і процесів формування мікрокристалічної структури в аморфних та вуглеграфітових матеріалах з метою розробки теоретичних основ одержання широкого класу матеріалів, включаючи композиційні, з новими властивостями” (Наказ Мінвузу України №78 від 21.03.1991 р.), №99 “Дослідження фізичних властивостей і закономірностей фазових перетворень у невпорядкованих і шаруватих структурах” (Постанова Кабінету Міністрів України №25 від 20.01.1997 р.), №97019 “Експериментальні і теоретичні дослідження взаємозвязку термодинамічних і кінетичних властивостей з процесами формування рідких, аморфних, кристалічних і шаруватих структур” (ДКНТ ДФФД, проект №2/368, шифр Ф 875, 1992 р.).У вступі обгрунтовано актуальність теми дослідження, означена мета та задачі роботи, подана коротка анотація нових наукових положень (рішень), обговорено їх практичне значення, викладений звязок роботи з науковими темами організації, де виконана робота. В другому параграфі представлено літературні дані з дослідження електро-та магнітоопору структурно різних ВМ, а також ІСГ на основі високовпорядкованих графітів. Відмічено, що в літературі відсутні систематичні дослідження електро-та магнітоопору ІСГ на основі невпорядкованих вуглеграфітових матеріалів. Зазначено, що на температурних залежностях електроопору деяких ІСГ виявлені аномалії, які повязують з фазовими переходами в шарах інтеркалянту, однак дані по фазових переходах в шарах інтеркалянту в ІСГ на основі невпорядкованих графітів в літературі практично відсутні. Вимірювання електроопору проводилось чотирьохзондовим компенсаційним методом на постійному струмі з відносною похибкою, що не перевищувала 0.06% при Р=0.95, відносна похибка вимірювання питомого електроопору становила 1% і була обумовлена в основному неточністю вимірювання геометричних розмірів зразків.Електроопір дрібнокристалічних графітів практично лінійно зростає з пониженням температури в усій області температур за винятком температур, близьких до температури рідкого гелію, де зростання більш різке, тоді як з літератури відомо [1 ], що в вуглеграфітових матеріалів в області температур рідкого азоту електроопір повинен залишатися постійним або зменшуватися з пониженням температури. В роботі показано, що наявність негативного магнітоопору в ВМ, його зміна по мірі вдосконалення структури та характер польових та температурних залежностей можуть бути пояснені проявом квантових ефектів слабкої локалізації та електрон-електронної взаємодії для тривимірного випадку. Співвідношення між остаточним електроопором і електроопором , що залежить від температури, визначається структурою вихідного графіту і змінюється в широких межах - ~3-5 для ІСГ другої стадії на основі графіту ВОПГ і ~25 для інтеркальованих систем другої стадії з SBCL5 дрібнокристалічного графіту УПВ. В роботі показано, що для ІСГ на основі УПВ поправка до електроопору логарифмічно залежить від температури Таким чином, як і для дрібнокристалічних вуглецевих матеріалів, особливості електроопору ІСГ на основі УПВ в області температур 0-40 К можуть бути пояснені в рамках теорії слабкої локалізації та електрон-електронної взаємодії. Необхідно зазначити, що значною мірою вигляд температурних залежностей електроопору залежить від швидкості зміни температури: при достатньо високих швидкостях зміни температури (> 2 К/хв) на залежностях електроопору від температури високотемпературні аномалії не фіксувалися.показано, що електрофізичні властивості - електричний опір, магнітоопір-вуглеграфітових матеріалів на всіх стадіях формування структури від аморфного до монокристалічного можуть бути пояснені в рамках тривимірної моделі електронної структури з урахуванням квантових ефектів слабкої локалізації та електрон-електронної взаємодії. встановлено, що характерна зміна магнітоопору ВМ (поява негативного магнітоопору з початком формування графітоподібної структури, подальше зростання, а потім зменшення та перехід в додатній по мірі вдосконалення структури) обумовлені ростом розміру кристалітів. Проведе