Кафедра "Фізика металів і напівпровідників"
Постійне посилання зібрання
Офіційний сайт кафедри http://web.kpi.kharkov.ua/fmp
Від 2082 року кафедра має назву "Фізика металів і напівпровідників", попередня назва – кафедра металофізики.
Кафедра металофізики організована в 1930 році у складі фізико-механічного факультету ХММІ. Деканом факультету був у ті роки видатний вчений-фізик, академік Іван Васильович Обреїмов.
Кафедра входить до складу Навчально-наукового інституту комп'ютерного моделювання, прикладної фізики та математики Національного технічного університету "Харківський політехнічний інститут". За час існування кафедрою підготовлено близько 3000 інженерів, у тому числі і для зарубіжних країн.
У складі науково-педагогічного колективу кафедри працюють: 3 доктора та 2 кандидата фізико-математичних наук; 3 співробітника мають звання професора.
Переглянути
Нові надходження
Документ Multilayer tungsten/quasi-crystal Ti-Zr-Ni systems as promising materials for protective elements in a fusion reactor(Ukrainian Nuclear Society National Science Center "Kharkiv Institute of Physics and Technology" NAS of Ukraine, 2024) Malykhin, S. V.; Kopylets, I. A.; Surovitskiy, S. V.; Konotopsky, D. V.; Lytvinyuk, L. E.Документ Review of methods for synthesis, preparation of powders and pellets of materials based on rare earth elements with titanium, hafnium and zirconium as promising neutron absorbers for nuclear reactors(Ukrainian Nuclear Society National Science Center "Kharkiv Institute of Physics and Technology" NAS of Ukraine, 2024) Chernov, I. O.; Malykhin, S. V.Документ Методичні вказівки до практичних занять з навчальної дисципліни "Новітні магнітні та напівпровідникові матеріали та пристрої"(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Шипкова, Ірина Геннадіївна; Веретеннікова, Юлія ІгорівнаОсновною метою практичних занять з навчальної дисципліни «Новітні магнітні та напівпровідникові матеріали та пристрої» є формування у студентів навичок свідомого вибору робочих формул, що необхідні для знаходження низки характеристик магнітних та напівпровідникових матеріалів, та прийомів користування цими формулами. Для досягнення цієї мети в прикладах розв’язання задач в стислій формі надано деякі теоретичні відомості, що полегшують вибір алгоритму рішення.Документ Effect of aging on thermoelectric properties of the Bi2Te3 polycrystals and thin films(Науково-технологічний комплекс "Інститут монокристалів", 2021) Rogacheva, E. I.; Doroshenko, A. N.; Novak, K. V.; Sipatov, A. Yu.; Khramova, T. I.; Saenko, S. A.The temperature dependences (77-300 K) of the thermoelectric (TE) properties (the Seebeck coefficient S, electrical conductivity σ, Hall coefficient RH, Hall charge mobility μH>, and TE power factor P) were studied for freshly prepared and for exposed to air at room temperature during 5 years p-Bi2Te3 (60.0 at.% Te) and n-Bi2Te3 (62.8 at.% Te) polycrystals and thin films grown from them by thermal evaporation in vacuum. It was found that after aging, in the p- and n-Bi2Te3 bulk crystals and in the n-type film obtained from the n-Bi2Te3 crystal, type of conductivity is reserved but the p-type film obtained from the p-Bi2Te3 crystal, change the type of conductivity from hole to electronic. The activation energies of possible defect states were determined using the RH(T) dependences. After aging, at the temperatures close to room temperature, the p values of n-Bi2Te3 and p-Bi2Te3 polycrystals decreases by ~ 20 %, but p values of the n-type film grown from n-Bi2Te3 crystal increases by 20-30 %. In the p-type film obtained from p-Bi2Te3 polycrystal, and having changed the type of conductivity after aging, the p values exceed the p values of a film obtained from n-Bi2Te3 polycrystal by ~ 35 % at 250 K and by 25 % at 300 K, remaining at these temperatures below the p values for n-Bi2Te3 polycrystal after aging by ~ 15 %.Документ Growth and Structural Characterization of Thermally Evaporated Topological Insulator Bi2Se3 Thin Films(NanoCOFC, 2018) Rogachova, E. I.; Fedorov, A. G.; Krivonogov, S. I.; Mateychenko, P. V.; Dobrotvorskaya, M. V.; Garbuz, Alexander G.; Sipatov, A. Yu.Документ Кінетичні властивості полікристалів Bi1-ХSbХ у інтервалі концентрацій х = 0.0475 – 0.095(Львівський національний університет імені Івана Франка, 2017) Богданов, Юрій Сергійович; Дорошенко, Ганна Миколаївна; Рогачова, Олена ІванівнаДокумент Size effects and thermoelectric properties of Bi0.98Sb0.02 thin films(Institute of Thermoelectricity National Academy of Sciences of Ukraine, 2020) Rogacheva, E. I.; Novak, K. V.; Orlova, D. S.; Nashchekina, O. N.; Sipatov, A. Yu.; Lisachuk, G. V.The room-temperature dependences of thermoelectric properties (the Seebeck coefficient S, the electrical conductivity σ, the Hall coefficient RH, and the thermoelectric power factor P = S2·σ) on the thickness (d = 5 - 250 nm) of the Bi0.98Sb0.02 solid solution thin films grown on mica substrates by thermal evaporation in vacuum from a single source were obtained. It is shown that the monotonic component of the σ(d) dependence is well described within the framework of the Fuchs-Sondheimer theory for the classical size effect. The presence of an oscillating component in the d-dependences of σ, S, RH and S2·σ is attributed to the manifestation of the quantum size effect, and the experimentally determined period of quantum oscillations Δd = 45 ± 5 nm is in good agreement with the Δd value calculated theoretically within the framework of the model of an infinitely deep potential well. Bibl. 77, Fig. 1.Документ Thickness-dependent quantum oscillations of the transport properties in bismuth selenide thin films(Elsevier, 2019) Rogacheva, E. I.; Menshikova, S. I.; Sipatov, A. Yu.; Nashchekina, O. N.The objects of the present study were thin n-Bi2Se3 films with thicknesses d = 10–100 nm, grown by thermal evaporation of n-Bi2Se3 crystals in vacuum onto heated glass substrates. The room temperature d-dependences of the Seebeck coefficient, the Hall coefficient, and the electrical conductivity of the films exhibited an oscillatory behavior, which we attribute to quantum size effects. Such interpretation of the results is supported by the fact that experimentally determined values of the oscillation period are in quite good agreement with the theoretically calculated ones. We suggest that the large amplitude and undamped character of the oscillations in the studied range of thicknesses are connected with the topologically protected gapless surface states of Bi2Se3. The observed oscillatory character of the d-dependences of the transport coefficients should be taken into account when 2D-structures are applied in nanothermoelectricity and other fields of nanoscience and nanotechnology.Документ Спосіб виготовлення багатошарових рентгенівських дзеркал(ДП "Український інститут промислової власності", 2011) Першин, Юрій Павлович; Севрюкова, Вікторія Анатоліївна; Зубарєв, Євгеній Миколайович; Кондратенко, Валерій ВолодимировичСпосіб виготовлення багатошарових рентгенівських дзеркал, який полягає у вакуумуванні установки, напуску розпиляючого газу до робочого тиску, подачі напруги на мішені, які розпиляються, для підпалу розрядів і почерговому нанесенні шарів двох або більше речовин на підкладку, який відрізняється тим, що при нанесенні шарів робочий тиск і відстань мішень-підкладка вибирають так, щоб їх добуток знаходився в межах від 3 до 20Па×мм. 2. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що робочий тиск розпиляючого газу змінюють в межах від 0,1 до 0,5Па при фіксованій відстані мішень-підкладка. 3. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що відстань між мішенню і підкладкою вибирають в межах від 0,5 до 2 довжин вільного пробігу атомів газу при фіксованому тиску розпиляючого газу.Документ Взрывная кристаллизация плёнок аморфного кобальта в сильном неоднородном магнитном поле(Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України, 2020) Зубарев, Евгений Николаевич; Самофалов, Владимир Николаевич; Девизенко, Александр Юрьевич; Кондратенко, Валерий Владимирович; Севрюков, Д. В.; Севрюкова, Виктория Анатольевна; Мамон, В. В.; Храмова, Татьяна Ивановна; Сабов, Т. М.; Дубиковский, А. В.; Оберемок, А. С.; Косуля, О. В.Исследован механизм взрывной кристаллизации аморфных плёнок кобальта, выращенных на аморфном углероде в отсутствии и при наличии сильного неоднородного магнитного поля. Установлено, что ключевым фактором для реализации взрывной кристаллизации является углерод, поступающий в плёнку кобальта из работающего С-магнетрона во время осаждения слоя кобальта. Легирование растущей плёнки кобальта атомами углерода приводит к затягиванию стадии существования кобальта в аморфно-кластерном состоянии до большей номинальной толщины плёнки. Магнитное поле не оказывает влияния на содержание углерода в плёнках кобальта, которое примерно одинаково и составляет 3–5 ат.%. Показано, что неоднородное магнитное поле увеличивает критическую толщину, при которой начинается взрывная кристаллизация. В плёнках, полученных без магнитов в вакуумной камере, взрывная кристаллизация реализуется в интервале номинальных толщин от 8,0 до 8,5 нм. В плёнках, полученных непосредственно на магните, процесс взрывной кристаллизации происходит в интервале номинальных толщин от 10,0 до 10,5 нм.Документ Scandium-silicon multilayer X-ray mirrors with CrB2 barrier layers(Сумський державний університет, 2018) Pershyn, Yuriy P.; Devizenko, A.Yu.; Zubarev, Evgeniy N.; Kondratenko, Valeriy V.; Voronov, Dmitriy L.; Gullikson, E. M.Methods of X-ray reflectometry λ0.154 nm), cross-sectional transmission electron microscopy and re flectometry in the EUV region (λ = 41-51 nm) were used to investigate the barrier properties of CrB2 layers 0.3-1.3 nm thick in Sc/CrB2/Si multilayer X-ray mirrors (MXMs) deposited by DC magnetron sputtering. It is shown that barrier layers of ~ 0.3 nm separate Sc and Si layers completely and prevent interacting the Sc and Si layers. Thinner chromium diboride layers interact with the matrix layers forming interlayers containing mostly ScB2 on the Si-on-Sc interfaces and CrSi2 on the Sc-on-Si ones. Scandium-silicon MXMs with barrier layers on the both interfaces are shown to retain high reflectivity at the wavelength of λ ~ 47 nm.Документ Использование вольфрама в качестве барьерного слоя в многослойных рентгеновских зеркалах Sc/Si(Сумський державний університет, 2018) Першин, Юрий Павлович; Чумак, В. С.; Зубарев, Евгений Николаевич; Девизенко, Александр Юрьевич; Кондратенко, Валерий Владимирович; Seely, J. F.Методами рентгеновской дифракции (λ = 0,154 нм), просвечивающей электронной микроскопии поперечных срезов и рефлектометрии в мягкой рентгеновской области (λ = 25-50 нм) исследованы барьерные свойства слоев вольфрама толщиной 0,1-2,1 нм в многослойных рентгеновских зеркалах (МРЗ) Sc/W/Si, изготовленных методом прямоточного магнетронного распыления. Показано, что слои вольфрама толщиной 0,6-0,8 нм отделяют слои Sc и Si и препятствуют образованию перемешанной зоны ScSi. Вольфрам, взаимодействуя со слоями Si, формирует аморфную прослойку, толщина которой меньше толщины перемешанных зон ScSi, образующихся в МРЗ Sc/Si без барьеров. При tW < 0,5 нм вольфрам на скандии не образует сплошную пленку. Введение барьерных слоев толщиной t = 0,3-0,8 нм приводит к росту отражательной способности в мягкой рентгеновской области ( λ ~ 38 нм), по меньшей мере, в 2,5 раза по сравнению с МРЗ Sc/Si. Максимальный коэффициент отражения (R ~ 25%, λ ~ 38 нм) наблюдается при введении барьерных слоев толщиной tW ~ 0,54 нм. Обсуждаются пути дальнейшего усовершенствования технологии нанесения барьерных слоев и по вышения отражательной способности МРЗ Sc/SiДокумент Growth and structure of WC/SI multilayer X-ray mirror(Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут», 2018) Pershyn, Yuriy P.; Chumak, V. S.; Shypkova, I. G.; Mamon, Valentine V.; Devizenko, A. Yu.; Kondratenko, Valeriy V.; Reshetnyak, M. V.; Zubarev, Evgeniy N.WC/Si multilayer X-ray mirrors (MXMs) with nominal layers thicknesses of 0.2…30.3 nm (periods: 0.7…38.9 nm) were deposited by direct current magnetron sputtering and studied by X-ray diffraction and crosssectional transmission electron microscopy (TEM). Carbide and silicon layers are amorphous throughout the studied thickness range. The WC layers interact with Si layers with formation of tungsten silicides (WSi2, W5Si3) and silicon carbide in as-deposited state. The bottom interlayer (WC-on-Si) consists of two subzones of approximately equal thickness. An estimation of the thickness, density, and composition of all layers is made. Based on the experimental data, a five-layer model of the WC/Si MXM structure is suggested.Документ Особенности роста наноразмерных слоев Mg2Si в многослойных рентгеновских зеркалах Si/Mg2Si(Сумський державний університет, 2016) Конотопский, Л. Е.; Копылец, Игорь Анатольевич; Севрюкова, Виктория Анатольевна; Зубарев, Евгений Николаевич; Кондратенко, Валерий ВладимировичЭлектронно-микроскопическими и рентгенографическими методами исследованы особенности роста наноразмерных слоев силицида магния в многослойном рентгеновском зеркале Si/Mg2Si с периодом 14.7 нм в исходном состоянии и после отжига. Установлено, что в исходном состоянии слои силицида магния представляют собой аморфную матрицу с включениями нанокристаллической фазы силицида магния в неравновесной гексагональной модификации. Формирование силицида магния в гексагональной модификации происходит под действием механических напряжений, источником которых являются слои кремния. Отжиг многослойного рентгеновского зеркала Si/Mg2Si при Т = 723 К приводит к кристаллизации и рекристаллизации слоев силицида магния из аморфной фазы, что сопровождается уменьшением периода рентгеновского зеркала на 7.3 %.Документ Carbon Honeycomb High Capacity Storage for Gaseous and Liquid Species(American Physical Society, 2016) Zubarev, Evgeniy N.; Krainyukova, Nina V.We report an exceptionally stable honeycomb carbon allotrope obtained by deposition of vacuumsublimated graphite. The allotrope structures are derived from our low temperature electron diffraction and electron microscopy data. These structures can be both periodic and random and are built exclusively from sp2-bonded carbon atoms, and may be considered as three-dimensional graphene. They demonstrate high levels of physical absorption of various gases unattainable in other carbon forms such as fullerites or nanotubes. These honeycomb structures can be used not only for storage of various gases and liquids but also as a matrix for new composites.Документ Hydrogen Storage in VNx-Hy Thin Films(Open Access Library Inc., 2015) Bryk, Viktor; Guglya, Aleksey; Kalchenko, Aleksandr; Marchenko, Ivan; Marchenko, Yuriy; Solopikhina (Melnikova), Elena; Vlasov, Victor; Zubarev, Evgeniy N.Vanadium or its alloy-based hydrides are intensively studied at the moment with regard to their use as hydrogen absorbents. Most experiments were carried out using “bulk” materials. This paper uses ion beam-assisted deposition technology (IBAD) to create thin-film nanocrystalline VNx-Hy hydrogen storages. The transmission electron microscopy and scanning electron microscopy were used to study the initial stages of the film formation. The main mechanisms of the for mation of intergranular pores in nanogranular structures have been established. The interrelation of the parameters of the IBAD and those of film structure has been shown. The obtained data allowed for the explanation of the mechanisms of hydrogen absorption and desorption by thin films. It was shown that the availability of branched network of intergranular pores allows VNx-Hy structures to accumulate hydrogen within a few minutes at a pressure of 0.5 MPa. Hydrogen in amount of up to 2.55 wt% is retained in the films of 3 μm thick at room temperature and atmos pheric pressure. The hydrogen desorption starts at 100˚CДокумент Изучение влияния рентгеновского облучения на структуру и субструктуру ti-zr-ni квазикристаллических лент(Харківський національний університет імені В. Н. Каразіна, 2009) Ажажа, В. М.; Лавриненко, С. Д.; Крячко, С. В.; Малыхин, Сергей Владимирович; Пугачёв, Анатолий ТарасовичДокумент Особенности формирования многослойных периодических систем Mo/Si при различных давлениях рабочего газа(Харківський національний університет імені В. Н. Каразіна, 2009) Зубарев, Евгений Николаевич; Кондратенко, Валерий Владимирович; Першин, Юрий Павлович; Севрюкова, Виктория АнатольевнаДокумент Реакционная диффузия в наноразмерных слоистых системах металл/кремний(РАН, 2011) Зубарев, Евгений НиколаевичДокумент Ионно-лучевое перемешивание в слоистых системах(Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України, 2010) Зубарев, Евгений НиколаевичПри малых дозах облучения (ионами He+ до Φ ≤ 5⋅1020 ион/м2 и ионами Ar+до Φ ≤ 1,3⋅1018 ион/м2) толщина силицидных фаз на межфазных границах раздела Mo-на-Si и Si-на-Mo увеличивается одинаково и линейно с дозой облучения. Средний атомный состав аморфных перемешанных зон соответствует сплаву состава MoSi8,2 и MoSi3,9 при облучении ионами He+ и Ar+соответственно. При увеличении дозы облучения наблюдается уменьшение плотности аморфных перемешанных зон. На температурной зависимости ионно-лучевого перемешивания многослойных структур Mo/Si, облученных ионами He+, наблюдаются два участка: 1 – слабой зависимости (Tобл ≤ 260°C), 2 – сильной зависимости (Tобл > 260°C) от температуры облучения. Энергии активации ионно-лучевого перемешивания для указанных участков составляют Q1 ≈ 0,02 эВ и Q2 ≈ 0,5 эВ соответственно. Особенности ионно-лучевого перемешивания объясняются на основе перемешивания в субкаскадах столкновений.