Semiconductor Physics, Quantum Electronics & Optoelectronics, 24 (2), P. 124-130 (2021).


Дослідження методом ЕПР парамагнітних центрів у нанокомпозитах SiO1:C:Zn, отриманих інфільтрацією люмінесцентним розчином Zn(acac)2
Д.В. Савченко1,2, В.С. Мемон1, A.В. Васін1,3, Д.В. Кисіль3, A.В. Русавський3, О.П. Кузь1, Ф.M. Гарєєва1, К.М. Калабухова3

1Національний технічний університет України
«Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»
37, проспект Перемоги, 03056 Київ, Україна
2Institute of Physics of the CAS,
2, Na Slovance, 18221 Prague, Czech Republic
3Інститут фізики напівпровідників ім. В.Є. Лашкарьова НАН України,
41, проспект Науки, 03680 Київ, Україна

Анотація. Кремнезем-вуглецеві нанокомпозити з цинком (SiO2:C:Zn), отримані шляхом інфільтрації витриманим етаноловим розчином ацетилацетонату цинку ( Zn(acac)2) різної концентрації (1% та 4%) до матриці пірогенного кремнезему (SiO2), вивчались методом ЕПР у температурному інтервалі від 6 до 296 K до та після термічного відпалу. Спектр ЕПР SiO2:C:Zn нанокомпозитів складається з трьох смуг Лоренцевої форми, пов’язаних із парамагнітними центрами з S = ½, які було віднесено до обірваних зв’язків вуглецю (CDB) (g = 2.0029(3)), обірваних зв’язків кремнію (g = 2.0062(3)) та киснево-центрованих вуглецевмісних радикалів (CRR) (g = 2.0042(3)). Мала ширина лінії ЕПР (<1 мТ), що спостерігалась для CDB та киснево-центрованих CRR, дозволила віднести ці центри до sp3-гібридизованого стану. Виявлено, що температурна залежність інтегральної інтенсивності сигналів ЕПР від CDB та киснево-центрованих CRR описується законом Кюрі–Вейса з додатним значенням константи Кюрі–Вейса малої величини, що вказує на те, що у спіновій системі CDB та киснево-центрованих CRR існує слабка феромагнітна обмінна взаємодія. Висунуто припущення, що у SiO2:C:Zn нанокомпозитах здійснюється кластеризація вуглецевмісних центрів. Зроблено висновок, що киснево-центровані CRR у sp3-гібридизованому стані відповідають за попередньо спостережену інтенсивну фотолюмінесценцію розчину Zn(acac)2/C2H5OH.

Ключові слова: кремнезем-вуглецеві нанокомпозити, вуглецевмісні центри, обірвані зв’язки, обмінна взаємодія, електронний парамагнітний резонанс.

Текст статті (PDF)


Назад до 24 (2)

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NoDerivatives 4.0 International License.