Анізотропія властивостей та гігантський магнітоємнісний ефект в біо/неорганічному мультипошаровому нанокомпозиті GaSe <гістидин>
Представлено результати дослідження характеристик селеніду галія з впровадженою між його шари амінокислотою гістидин (htd). Встановлено характер змін частотної поведінки питомого комплексного імпедансу, діелектричної проникності та тангенса кута втрат вздовж та перпендикулярно до нанопрошарків наног...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Физическая инженерия поверхности |
|---|---|
| Дата: | 2014 |
| Автори: | , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
Науковий фізико-технологічний центр МОН та НАН України
2014
|
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/108481 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Анізотропія властивостей та гігантський магнітоємнісний ефект в біо/неорганічному мультипошаровому нанокомпозиті GaSe <гістидин> / Ф.О. Іващишин, Р.Я. Швець, І.І. Григорчак, Н.Т. Покладок, Б.О. Середюк // Физическая инженерия поверхности. — 2014. — Т. 12, № 3. — С. 399-404. — Бібліогр.: 11 назв. — укр. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-108481 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Іващишин, Ф.О. Швець, Р.Я. Григорчак, І.І. Покладок, Н.Т. Середюк, Б.О. 2016-11-05T18:02:51Z 2016-11-05T18:02:51Z 2014 Анізотропія властивостей та гігантський магнітоємнісний ефект в біо/неорганічному мультипошаровому нанокомпозиті GaSe <гістидин> / Ф.О. Іващишин, Р.Я. Швець, І.І. Григорчак, Н.Т. Покладок, Б.О. Середюк // Физическая инженерия поверхности. — 2014. — Т. 12, № 3. — С. 399-404. — Бібліогр.: 11 назв. — укр. 1999-8074 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/108481 539.2; 669.24; 538.971 Представлено результати дослідження характеристик селеніду галія з впровадженою між його шари амінокислотою гістидин (htd). Встановлено характер змін частотної поведінки питомого комплексного імпедансу, діелектричної проникності та тангенса кута втрат вздовж та перпендикулярно до нанопрошарків наногібридизованих структур GaSe<htd>. Отримані неординарні ефекти: сходинковий характер ВАХ перпендикулярно до шарів наногібридизованої структури та випрямляючий — при освітленні вздовж шарів; значне зростання діелектричної проникності в темряві та при освітленні і гіперколосальне в магнітному полі при значенні тангенса кута електричних втрат меншого одиниці. В работе представлены результаты исследований свойств селенида галлия с внедренной в межслоистое пространство аминокислотой гистидин (htd). Установлен характер изменения частотного поведения удельного комплексного импеданса, диэлектрической проницаемости и тангенса угла потерь вдоль и перпендикулярно слоям наногибридизированной структуры GaSe<htd>. Установлен факт проявления неординарных эффектов: ступенчатый характер ВАХ измеренный перпендикулярно к слоям наногибридизированной структуры и выпрямляющей характер — вдоль слоев при освещении; значительное увеличение диэлектрической проницаемости в темноте и при освещении и колоссальное в магнитном поле, при значении тангенса угла электрических потерь менее единицы. Results of the study of gallium selenide properties with amino acid histidine (htd) inserted in the interlayer space are represented. The type of the change of specific complex impedance, permittivity and dissipation factor along and across the layers of nanocomposite GaSe<htd> is found. Appearance of nonordinary effects: graduated type of current-voltage characteristic (CVC) measured across the illuminated nanohybrid structure and straightening type along the illuminated layers; significant increase of permittivity in dark and illumination and tremendous increase in magnetic field at dissipation factor less than one is determined. uk Науковий фізико-технологічний центр МОН та НАН України Физическая инженерия поверхности Анізотропія властивостей та гігантський магнітоємнісний ефект в біо/неорганічному мультипошаровому нанокомпозиті GaSe <гістидин> Анизотропия свойств и гигантский магнитоемкостный эффект в био/неорганическом мультислоевом нанокомпозите GaSe <гистидин> Properties anisotropy and giant magneto-capacitive effect in bio/inorganic multilayer nanocomposite GaSe <histidine> Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Анізотропія властивостей та гігантський магнітоємнісний ефект в біо/неорганічному мультипошаровому нанокомпозиті GaSe <гістидин> |
| spellingShingle |
Анізотропія властивостей та гігантський магнітоємнісний ефект в біо/неорганічному мультипошаровому нанокомпозиті GaSe <гістидин> Іващишин, Ф.О. Швець, Р.Я. Григорчак, І.І. Покладок, Н.Т. Середюк, Б.О. |
| title_short |
Анізотропія властивостей та гігантський магнітоємнісний ефект в біо/неорганічному мультипошаровому нанокомпозиті GaSe <гістидин> |
| title_full |
Анізотропія властивостей та гігантський магнітоємнісний ефект в біо/неорганічному мультипошаровому нанокомпозиті GaSe <гістидин> |
| title_fullStr |
Анізотропія властивостей та гігантський магнітоємнісний ефект в біо/неорганічному мультипошаровому нанокомпозиті GaSe <гістидин> |
| title_full_unstemmed |
Анізотропія властивостей та гігантський магнітоємнісний ефект в біо/неорганічному мультипошаровому нанокомпозиті GaSe <гістидин> |
| title_sort |
анізотропія властивостей та гігантський магнітоємнісний ефект в біо/неорганічному мультипошаровому нанокомпозиті gase <гістидин> |
| author |
Іващишин, Ф.О. Швець, Р.Я. Григорчак, І.І. Покладок, Н.Т. Середюк, Б.О. |
| author_facet |
Іващишин, Ф.О. Швець, Р.Я. Григорчак, І.І. Покладок, Н.Т. Середюк, Б.О. |
| publishDate |
2014 |
| language |
Ukrainian |
| container_title |
Физическая инженерия поверхности |
| publisher |
Науковий фізико-технологічний центр МОН та НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Анизотропия свойств и гигантский магнитоемкостный эффект в био/неорганическом мультислоевом нанокомпозите GaSe <гистидин> Properties anisotropy and giant magneto-capacitive effect in bio/inorganic multilayer nanocomposite GaSe <histidine> |
| description |
Представлено результати дослідження характеристик селеніду галія з впровадженою між його шари амінокислотою гістидин (htd). Встановлено характер змін частотної поведінки питомого комплексного імпедансу, діелектричної проникності та тангенса кута втрат вздовж та перпендикулярно до нанопрошарків наногібридизованих структур GaSe<htd>. Отримані неординарні ефекти: сходинковий характер ВАХ перпендикулярно до шарів наногібридизованої структури та випрямляючий — при освітленні вздовж шарів; значне зростання діелектричної проникності в темряві та при освітленні і гіперколосальне в магнітному полі при значенні тангенса кута електричних втрат меншого одиниці.
В работе представлены результаты исследований свойств селенида галлия с внедренной в межслоистое пространство аминокислотой гистидин (htd). Установлен характер изменения частотного поведения удельного комплексного импеданса, диэлектрической проницаемости и тангенса угла потерь вдоль и перпендикулярно слоям наногибридизированной структуры GaSe<htd>. Установлен факт проявления неординарных эффектов: ступенчатый характер ВАХ измеренный перпендикулярно к слоям наногибридизированной структуры и выпрямляющей характер — вдоль слоев при освещении; значительное увеличение диэлектрической проницаемости в темноте и при освещении и колоссальное в магнитном поле, при значении тангенса угла электрических потерь менее единицы.
Results of the study of gallium selenide properties with amino acid histidine (htd) inserted in the interlayer space are represented. The type of the change of specific complex impedance, permittivity and dissipation factor along and across the layers of nanocomposite GaSe<htd> is found. Appearance of nonordinary effects: graduated type of current-voltage characteristic (CVC) measured across the illuminated nanohybrid structure and straightening type along the illuminated layers; significant increase of permittivity in dark and illumination and tremendous increase in magnetic field at dissipation factor less than one is determined.
|
| issn |
1999-8074 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/108481 |
| citation_txt |
Анізотропія властивостей та гігантський магнітоємнісний ефект в біо/неорганічному мультипошаровому нанокомпозиті GaSe <гістидин> / Ф.О. Іващишин, Р.Я. Швець, І.І. Григорчак, Н.Т. Покладок, Б.О. Середюк // Физическая инженерия поверхности. — 2014. — Т. 12, № 3. — С. 399-404. — Бібліогр.: 11 назв. — укр. |
| work_keys_str_mv |
AT ívaŝišinfo anízotropíâvlastivosteitagígantsʹkiimagnítoêmnísniiefektvbíoneorganíčnomumulʹtipošarovomunanokompozitígasegístidin AT švecʹrâ anízotropíâvlastivosteitagígantsʹkiimagnítoêmnísniiefektvbíoneorganíčnomumulʹtipošarovomunanokompozitígasegístidin AT grigorčakíí anízotropíâvlastivosteitagígantsʹkiimagnítoêmnísniiefektvbíoneorganíčnomumulʹtipošarovomunanokompozitígasegístidin AT pokladoknt anízotropíâvlastivosteitagígantsʹkiimagnítoêmnísniiefektvbíoneorganíčnomumulʹtipošarovomunanokompozitígasegístidin AT seredûkbo anízotropíâvlastivosteitagígantsʹkiimagnítoêmnísniiefektvbíoneorganíčnomumulʹtipošarovomunanokompozitígasegístidin AT ívaŝišinfo anizotropiâsvoistvigigantskiimagnitoemkostnyiéffektvbioneorganičeskommulʹtisloevomnanokompozitegasegistidin AT švecʹrâ anizotropiâsvoistvigigantskiimagnitoemkostnyiéffektvbioneorganičeskommulʹtisloevomnanokompozitegasegistidin AT grigorčakíí anizotropiâsvoistvigigantskiimagnitoemkostnyiéffektvbioneorganičeskommulʹtisloevomnanokompozitegasegistidin AT pokladoknt anizotropiâsvoistvigigantskiimagnitoemkostnyiéffektvbioneorganičeskommulʹtisloevomnanokompozitegasegistidin AT seredûkbo anizotropiâsvoistvigigantskiimagnitoemkostnyiéffektvbioneorganičeskommulʹtisloevomnanokompozitegasegistidin AT ívaŝišinfo propertiesanisotropyandgiantmagnetocapacitiveeffectinbioinorganicmultilayernanocompositegasehistidine AT švecʹrâ propertiesanisotropyandgiantmagnetocapacitiveeffectinbioinorganicmultilayernanocompositegasehistidine AT grigorčakíí propertiesanisotropyandgiantmagnetocapacitiveeffectinbioinorganicmultilayernanocompositegasehistidine AT pokladoknt propertiesanisotropyandgiantmagnetocapacitiveeffectinbioinorganicmultilayernanocompositegasehistidine AT seredûkbo propertiesanisotropyandgiantmagnetocapacitiveeffectinbioinorganicmultilayernanocompositegasehistidine |
| first_indexed |
2025-11-25T22:20:26Z |
| last_indexed |
2025-11-25T22:20:26Z |
| _version_ |
1850562987747704832 |
| fulltext |
Іващишин Ф. О., Швець Р. Я., Григорчак І. І., Покладок Н. Т. Середюк Б. О., 2014 © 399
УДК 539.2; 669.24; 538.971
АНІЗОТРОПІЯ ВЛАСТИВОСТЕЙ ТА
ГІГАНТСЬКИЙ МАГНІТОЄМНІСНИЙ ЕФЕКТ В
БІО/НЕОРГАНІЧНОМУ МУЛЬТИПОШАРОВОМУ НАНОКОМПОЗИТІ
GaSe<ГІСТИДИН>
Ф. О. Іващишин, Р. Я. Швець, І. І. Григорчак, Н. Т. Покладок, Б. О. Середюк1
Національний університет «Львівська політехніка»,
м. Львів, Україна,
1Академія сухопутних військ імені гетьмана П. Сагайдачного,
м. Львів, Україна
Надійшла до редакції 19. 09. 2014
Представлено результати дослідження характеристик селеніду галія з впровадженою між його
шари амінокислотою гістидин (htd). Встановлено характер змін частотної поведінки питомого
комплексного імпедансу, діелектричної проникності та тангенса кута втрат вздовж та перпен-
дикулярно до нанопрошарків наногібридизованих структур GaSe<htd>. Отримані неординарні
ефекти: сходинковий характер ВАХ перпендикулярно до шарів наногібридизованої структу ри
та випрямляючий — при освітленні вздовж шарів; значне зростання діелектричної проникності
в темряві та при освітленні і гіперколосальне в магнітному полі при значенні тангенса кута
електричних втрат меншого одиниці.
Ключові слова: інтеркаляція, шаруваті напівпровідники, галій селен, гістидин, дублетнома
три ч на структура.
АНИЗОТРОПИЯ СВОЙСТВ И
ГИГАНТСКИЙ МАГНИТОЕМКОСТНЫЙ ЭФФЕКТ В
БИО/НЕОРГАНИЧЕСКОМ МУЛЬТИСЛОЕВОМ НАНОКОМПОЗИТЕ
GaSe <ГИСТИДИН>
Ф. О. Иващишин, Р. Я. Швец, И. И. Григорчак, Н. Т. Покладок, Б. О. Середюк
В работе представлены результаты исследований свойств селенида галлия с внедренной в
меж слоистое пространство аминокислотой гистидин (htd). Установлен характер изменения
час тотного поведения удельного комплексного импеданса, диэлектрической проницаемости
и тангенса угла потерь вдоль и перпендикулярно слоям наногибридизированной структуры
GaSe<htd>. Установлен факт проявления неординарных эффектов: ступенчатый характер
ВАХ измеренный перпендикулярно к слоям наногибридизированной структуры и выпрямля
ющей характер — вдоль слоев при освещении; значительное увеличение диэлектрической
про ницаемости в темноте и при освещении и колоссальное в магнитном поле, при значении
тангенса угла электрических потерь менее единицы.
Ключевые слова: интеркаляция, слоистые полупроводники, галлий селен, гистидин, дублет-
номатричная структура.
PROPERTIES ANISOTROPY AND
GIANT MAGNETO-CAPACITIVE EFFECT IN
BIO/INORGANIC MULTILAYER NANOCOMPOSITE
GaSe <HISTIDINE>
F. Ivashchyshyn, R. Shvets, I. Grygorchak, N. Pokladok, B. Serediuk
Results of the study of gallium selenide properties with amino acid histidine (htd) inserted in the
interlayer space are represented. The type of the change of specific complex impedance, permittivity
and dissipation factor along and across the layers of nanocomposite GaSe<htd> is found. Appearance
of nonordinary effects: graduated type of currentvoltage characteristic (CVC) measured across the
illuminated nanohybrid structure and straightening type along the illuminated layers; significant in
crease of permittivity in dark and illumination and tremendous increase in magnetic field at dis si
pation factor less than one is determined.
АНІЗОТРОПІЯ ВЛАСТИВОСТЕЙ ТА ГІГАНТСЬКИЙ МАГНІТОЄМНІСНИЙ ЕФЕКТ...
ФІП ФИП PSE, 2014, т. 12, № 3, vol. 12, No. 3400
ВСТУП
Об’єктом дослідження служив сформова
ний біоорганічно/напівпровідниковий на но
гібрид. В якості напівпровідникової матриці
використовували шаруватий напівпровідник
селенід галію (GaSe) вирощений методом
Брід жменаСтокбаргера [1, 2]. Як біологічно
активний гостьовий компонент застосовува
лася амінокислота гістидин C6H9N3O2 (htd).
Вона являється однією з двадцяти стандар-
тних амінокислот, які зустрічаються в складі
білків усіх живих організмів. В ізо елек
тричній точці (величина рН, при якій сумар-
ний заряд молекули амінокислоти є рівний
нулю) амінокислоти є цвіттеріонами, тоб-
то володіють властивостями як аніона, так
і катіона. В результаті цього така молекула
має колосальний дипольний момент.
МЕТОДИКА ЕКСПЕРИМЕНТУ
Формування інтеркалатної наноструктури
GaSe<htd> проводилося за трьохстадійною
схемою кристалоінженерії [3].
Дослідження виконувалися методом
ім педансної спектроскопії в частотно-
му діапазоні 10–3—106 Гц за допомогою
вимірювального комплекса «AUTOLAB»
фір ми «ECO CHEMIE» (Нідерланди). Ви
мірювання проводилися в темряві, при ос
вітленні інтегральним світлом з викорис
тан ням теплового фільтру та в постійному
маг нітному полі напруженістю 2,75 кОе.
Як освітлення, так і постійне магнітне поле
прикладалися в напрямку перпендикулярно-
му до площини шарів монокристалу.
РЕЗУЛЬТАТИ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ
Впровадження гістидину між шари селеніду
галія призводить до 20кратного росту ре
альної складової комплексного імпедансу
(ReZ(ω)) в низькочастотній області спек-
тру (10–3—1 Гц). Освітлення нанострукту-
ри GaSe<htd> викликає зменшення ReZ(ω)
майже в 5*103 разів в зазначеному частотно
му інтервалі. Останнє явище повністю очі
куване, адже напівпровідникова матриця є
фоточутливою у видимій області спектру.
Проте в порівнянні із розширеною матри-
цею впровадження htd призводить до майже
20кратного росту фоточутливості. Цікавим
є те, що освітлення призводить до частот-
них осциляцій дійсної складової комплекс-
ного імпедансу як для вихідної розширеної
матриці, так і для матриці із впровадженим
гі стидином. Слід відзначити, що в першо-
му випадку ВАХ має сходинковий характер,
який дещо нівелюється після впровадження
гістидину (рис. 1).
Спостережувані ос циляції ReZ(ω) викли-
кають появу інду ктивного відгуку системи.
Водночас ін ду ктивний відгук фіксується
і в темряві, але лише для наногібриду
GaSe<htd>. Явище «від’ємної ємності» до-
статньо добре відоме з літературних джерел,
хоч його механізм остаточно не з’ясований
і, мабуть, він немає єдиної природи [4, 5]. За
найбільш загальним механізмом, індуктивна
поведінка ви никає навіть тоді коли заряд вво-
дять в ша ри малих, або надмалих розмірів,
тобто, ді апазону декількох нанометрів [6].
В нашо му разі можна зробити припущення,
що ко реляція ступінчатого характеру ВАХ з
ін дуктивним відгуком може бути виклика-
на дискретизацією енергетичного спектру
вздовж кристалографічної осі С. Тоді, ста-
тистика ФерміДірака дає нам сходинковий
характер густини станів [7]. Водночас при
по глинанні світла відбуваються міжзонні
пе реходи, при цьому квантові ями на гетеро
межах GaSe || htd будуть відігравати роль
Keywords: intercalation, layered semiconductors, gallium selenium, histidine, doublematrix
structure.
I, µA
1
2
5
3
1
–1,0 –0,5 0,0 0,5 1,0
U, В–1
–3
–5
Рис. 1. ВАХ виміряна при освітленні вихідної роз
ширеної матриці GaSe — (1) та наноструктури
GaSe<htd> — (2) перпедикулярно до нанопрошарків
Ф. О. ІВАЩИШИН, Р. Я. ШВЕЦЬ, І. І. ГРИГОРЧАК, Н. Т. ПОКЛАДОК, Б. О. СЕРЕДЮК
ФІП ФИП PSE, 2014, т. 12, № 3, vol. 12, No. 3 401
фотоіндукованих центрів прилипання (як
це має місце в гетероструктурах Ge || Si [8]).
Останні спроможні утримувати носії струму
впродовж півперіода вимірювального си ну
соїдального сигналу. Комп’ютерне моделю
вання дало можливість знайти величину
ін дуктивності, значення якої склало 106—
107 Гн.
Дослідження струмопроходження вздовж
шарів наногібридизованої структу ри
GaSe<htd> показало, що в частотному ді
а пазоні (10–3—1 Гц) анізотропія елек тро
провідності
σ
σ
||C
C⊥
≈ 102, а зменшення ре а ль
ної складової комплексного імпедансу при
освітленні досягає десятикратного значен-
ня. На відміну від попередньої геометрії
ви мірів, в даному разі при частотах мен-
ших від 10–2 Гц візуалізується магнітоопір:
ReZ(ω) в магнітному полі зростає більш,
як вдвічі. Очевидно це є свідченням різної
енер гетичної структури впоперек і вздовж
на ношарів структури. В останньому випад-
ку на певно маємо справу із зеєманівською
ло калізацією носіїв струму. Та найцікавішим
є ефект відгуку структури на освітлення. Ос
циляційний характер поведінки низь ко час
тотної ділянки реальної частини комплекс-
ного імпедансу при освітленні зберігається
як і у випадку описаному вище. Однак ВАХ
набуває випрямляючого характеру (рис. 2).
Найбільш імовірно це може бути виклика
но формуванням фотоелектретного ефекту
за рахунок фотоіндукованих багатозарядних
цен трів [9]. Поведінка годографів імпедансу
має такий же характер, що і при вимірюванні
пер пендикулярно до прошарків, за виклю-
ченням впливу магнітного поля. В цьому
разі середньочастотна вітка діаграми Най
к віста «заходить» у індуктивний квадрант
пло щини комплексного імпедансу. Це в
пев ній мірі корелює з вище згадуваною зе
єманівською локалізацією носіїв струму.
Вище наведені особливості механізмів
стру мопроходження в синтезованих бі о не
ор ганічних наногібридах повинні певним
чи ном проявитися і в поляризаційних влас
ти востях за рахунок максвеллвагнерівської
сегментарної поляризації та додаткової по
ляризації, що виникає при перескоках но
сі їв заряду по локалізованих станах поб
ли зу рівня Фермі [10, 11]. І, дійсно, після
впро вадження гістидину в GaSe відповідні
час тотні інтервали, в яких діелектрична
про никливість (ε(ω)) набуває аномального
ха рактеру — зростає з підвищенням часто-
ти, а відповідні частотні інтервали змінюють
своє розташування на частотній осі (рис. 3).
Більше того спостерігаємо суттєве змен шен
ня темнового значення тангенса кута елек
тричних втрат перпендикулярно до на но
про шарків у низькочастотній області і ріст
діелектричної проникності (рис. 3).
З практичної точки зору є дуже важливим
той факт, що в частотному інтервалі 102—106
високе значення діелектричної проникності
по єднується з низьким (меншим від 1)
значен ням тангенса кута електричних втрат.
Це означає, що такі наноструктури є пер-
спективними для створення конденсаторів
I, нA
15
–15
–25
–35
–45
5
–5–3 –1 1
2
1
3
U, В
Рис. 2. ВАХ наноструктури GaSe<htd> виміряна в
темряві — (1) та при освітленні — (2) вздовж на но
про шарків
106
1
2
3
4
105
104
103
102
101
102 103 104 105 106
ω, Гц
ε
Рис. 3. Частотні залежності діелектричної про ник
ності перпендикулярно до шарів для вихідної роз ши
ре ної матриці GaSe виміряні в темряві — (1) та для
наноструктури GaSe<htd> виміряні в темряві — (2),
при освітленні — (3), в магнітному полі — (4)
АНІЗОТРОПІЯ ВЛАСТИВОСТЕЙ ТА ГІГАНТСЬКИЙ МАГНІТОЄМНІСНИЙ ЕФЕКТ...
ФІП ФИП PSE, 2014, т. 12, № 3, vol. 12, No. 3402
з високою добротністю для радіочастотного
діапазону.
Вплив магнітного поля на поляризаційні
властивості перпендикулярно до на но про
шар кіів структури GaSe<htd> — колосаль-
ний: — це і зменшення тангенса кута елек-
тричних втрат і сильний ріст діелектричної
проникності (рис. 3). Останнє дає змогу
говорити про можливість формування ра
діочастотних конденсаторів добротністю
яких можна керувати магнітним полем.
Частотна дисперсія кута електричних
втрат вздовж шарів GaSe<htd> загалом має
ту особливість, що інтервал частот в якому
даний параметр менший від одиниці сут
тєво розширюється в низькочастотну об-
ласть. При цьому діелектрична проникність
збільшується на два порядки (рис. 4), так що
її анізотропія
ε
ε
||C
C⊥
≈ 102. Як і перпендику-
лярно до нанопрошарків, в магнітному полі
силь но зростає діелектрична проникність
вздовж них, досягаючи гіперколосальних
ве личин 106—107 при частотах з інтервалу
103 < ω < 106 Гц.
Очевидно, що для остаточної відповіді про
природу спостережуваних явищ необхідні
по дальші поглиблені як експериментальні,
так і теоретичні дослідження. І вони будуть
того варті, оскільки з практичної точ ки зору
поєднання надвисокого зна чен ня ε з низь-
ким значенням tgδ є важливим для форму
вання надвисокоємких радіочастотних кон
денсаторів, причому з ви сокою чутливістю до
видимого світла та маг нітного поля. Більше
то го, особливо слід відзначити важливий
факт, який полягає в тому, що при освітленні
GaSe<htd> tgδ приймає значення менші від
оди ниці і в інфранизькочастотному діапазоні
10–3 ≤ ω < 10–2 Гц, в якому діелектрична про
никність змінюється від 108 до 109. Таке
по єднання гіперколосального значення діе
лектричної проникності з низьким значен
ням тангенса електричних втрат влас не за
ін франизьких частот засвідчує мож ливість
но вого підходу для створення кван тових
аку муляторів (в даному разі при іні ціюванні
ос вітлення) — новітньої альтернативи хі
мічним акумуляторам електричної енергії.
ВИСНОВКИ
Впровадження у розширені вандерва
альсові області селеніду галію гістидину
вик ликає 20кратний ріст фоточутливості у
низькочастотній області (10–3—1 Гц).
Кореляція ступінчатого характеру ВАХ з
індуктивним відгуком може бути виклика-
на дискретизацією енергетичного спектру
вздовж кристалографічної осі С і формуван-
ням фотоіндукованих центрів прилипання
на гетеромежах GaSe || htd, які спроможні
утриму вати носії струму впродовж пів пе
ріода вимірювального синусоїдального сиг-
налу.
Дослідження струмопроходження вздовж
шарів наногібридизованої структури GaSe
|| htd показало, що в частотному діапазоні
(10–3—1 Гц) анізотропія електропровідності
σ
σ
||C
C⊥
≈ 102, а зменшення реальної складової
комплексного імпедансу при освітленні
досягає десятикратного значення. Водно-
час, в даному разі при частотах менших від
10–2 Гц візуалізується магнітоопір: ReZ(ω) в
магнітному полі зростає більш, як вдвічі.
Зберігаючи деформуючий спектр низь ко час
тотної ділянки реальної частини комплексно-
го імпедансу наногібриду вздовж його шарів
дію освітлення, одночасно спостерігається
перехід ВАХ до випрямляючого характеру,
що найбільш імовірно пов’язати з формуван
ням, або ж візуалізацією фотоелектретного
ефекту за рахунок фотоіндуковапних багато-
зарядних центрів. Вплив магнітного поля на
поляризаційні властивості перпендикулярно
107 1
2
3
106
105
104
103
101 102 103 104 105 106
ω, Гц
ε
Рис. 4. Частотні залежності діелектричної про
никності вздовж шарів GaSe<htd>, виміряні в тем
ряві — (1), при освітленні — (2) та в магнітному полі
— (3)
Ф. О. ІВАЩИШИН, Р. Я. ШВЕЦЬ, І. І. ГРИГОРЧАК, Н. Т. ПОКЛАДОК, Б. О. СЕРЕДЮК
ФІП ФИП PSE, 2014, т. 12, № 3, vol. 12, No. 3 403
до на но про шаркіів структури GaSe<htd> —
колосальний: — це і зменшення танген-
са кута електричних втрат і сильний ріст
діе лектричної проникності, що відкриває
пер спективу фор мування радіочастотних
кон денсаторів, добротністю яких можна ке
ру вати магнітним полем.
Анізотропія діелектричної проникності
GaSe<htd>
ε
ε
||C
C⊥
≈ 102. При цьому поєднання
гі пер колосального значення діелектричної
про никності з низьким значенням танген-
са електричних втрат перпендикулярно
до осі С за інфранизьких частот засвідчує
мож ливість нового підходу для створення
квантових акумуляторів (в даному разі при
ініціюванні освітлення) — новітньої альтер-
нативи хімічним акумуляторам електричної
енергії.
ЛІТЕРАТУРА
1. Chevy A., Kuhn A., Martin M. S. Large InSe
mo nocrystals grown a nonstoichiometric melt
// J. Cryst. Growth. — 1977. — Vol. 38, No. 1.
— P. 118—122.
2. Lies R. M. A. Preparation and cryst. growth
material with layered structure. III—VI
Compo unds // DordrechtBos ton. — 1977. —
P. 225—254.
3. Grygorchak I., Ivashchyshyn F., Stakhira P.,
Reghu R. R., Cherpak V., and Grazulevicius J. V.
Intercalated Nanostructure Consisting of Ino
rganic Receptor and Organic Ambipolar Se
miconductor // Journal of Nanoelectronics and
Optoelectronics. — 2013. — Vol. 8, No. 3. —
P. 292—296.
4. Bisquert J., Randriamahazaka H., GarciaBel
monte G. Inductive behaviour by chargetrans
fer and relaxation in solidstate electrochemistry
// Electrochimica Acta. — 2005. — Vol. 51. —
P. 627—640.
5. Пенин Н. А. Отрицательная емкость в по-
лупроводниковых структурах // Физика и
техника полупроводников. — 1996. — Т. 30,
№ 4. — С. 630—635.
6. MoraSero I., Bisquert J. Implications of the
Negative Capacitance Observed at Forwars
Bias in Nanocomposite and Polycrystalline So
lar Cells // Nano Letters. — 2006. — Vol. 6,
No. 4. — P. 640—650.
7. Пул Ч., Оуэнс Ф. Нанотехнологии. — Москва:
Техносфера, 2004. — 328 с.
8. Якименко А. И., Двуреченский А. В., Ни-
кифоров А. И., Пчеляков О. П. Отрицатель-
ная межзонная фотопроводимость в гетеро
структурах GaSe/Si с квантовими точками
2го типа // Письма в ЖЭТФ. — 2000. —
Т. 72, № 4. — С. 267—272.
9. Курбанов М. А., Сулейманов Г. З., Сафа-
ров Н. А., Гочуева А. Ф., Оруджев И. Н.,
Мамедова З. М. Эффект фотогашения элек
тропроводимости в композитах полимер
ферроцен // Физика и техника полупроводни-
ков. — 2011. — Т. 45, № 4. — С. 516—517.
10. Okutana Mustafa, Basarana Engin, Bakanb Ha
lil I. AC conductivity and dielectric properties
of Codoped TiO2 // Physica B. — 2005. —
Vol. 364. — Р. 300—305.
11. Жуковский П. В., Партыка Я., Венгерэк П.,
Шостак Ю., Сидоренко Ю., Родзик А. Диэле
ктрические свойства соединений Cd1–xFexSe
// Физика и техника полупроводников. —
2000. — Т. 34, № 10. — С. 1174—1177.
LІTERATURA
1. Chevy A., Kuhn A., Martin M. S. Large InSe
monocrystals grown a nonstoichiometric melt
// J. Cryst. Growth. — 1977. — Vol. 38, No. 1.
— P. 118—122.
2. Lies R. M. A. Preparation and cryst. growth
material with layered structure. III—VI Com
pounds // DordrechtBoston. — 1977. — P. 225
— 254.
3. Grygorchak I., Ivashchyshyn F., Stakhira P.,
Reg hu R. R., Cherpak V., and Grazulevicius J. V.
Intercalated Nanostructure Consisting of
Ino rganic Receptor and Organic Ambipolar
Semiconductor // Journal of Nanoelectronics
and Optoelectronics. — 2013. — Vol. 8, No. 3.
— P. 292—296.
4. Bisquert J., Randriamahazaka H., Garcia
Bel monte G. Inductive behaviour by charge
transfer and relaxation in solidstate ele c
trochemistry // Electrochimica Ac ta. — 2005.
— Vol. 51. — P. 627—640.
5. Penin N. A Otricatel,naya emkost, v po lu pro
vodnikovyh strukturah // Fizika i tehnika po
lu provodnikov. — 1996. — Vol. 30, No. 4. —
P. 630—635.
6. MoraSero I., Bisquert J. Implications of the
Ne gative Capacitance Observed at Forwars
Bi as in Nanocomposite and Polycrystalline
Solar Cells // Nano Letters. — 2006. — Vol. 6,
No. 4. — P. 640—650.
7. Pul Ch., Ou,ens F. Nanotehnologii. — Moskva:
Tehnosfera, 2004. — 328 p.
АНІЗОТРОПІЯ ВЛАСТИВОСТЕЙ ТА ГІГАНТСЬКИЙ МАГНІТОЄМНІСНИЙ ЕФЕКТ...
ФІП ФИП PSE, 2014, т. 12, № 3, vol. 12, No. 3404
8. Yakimenko A. I., Dvurechenskij A. V., Ni ki
fo rov A. I., Pchelyakov O. P. Otricatel,naya
mezhzonnaya fotoprovodimost, v getero struk
turah GaSe/Si s kvantovimi tochkami 2go
tipa // Pis,ma v Zh,ETF. — 2000. — Vol. 72,
No. 4. — P. 267—272.
9. Kurbanov M. A., Sulejmanov G. Z., Sa fa
rov N. A., Gochueva A. F., Orudzhev I. N.,
Ma medova Z. M. Effekt fotogasheniya elek tro
provodimosti v kompozitah polimerferrocen //
Fizika i tehnika poluprovodnikov. — 2011. —
Vol. 45, No. 4. — P. 516—517.
10. Okutana Mustafa, Basarana Engin, Bakanb Ha
lil I. AC conductivity and dielectric properties
of Codoped TiO2 // Physica B. — 2005. —
Vol. 364. — P. 300—305.
11. Zhukovskij P. V., Partyka Ya., Vengerek P.,
Sho stak Yu., Sidorenko Yu., Rodzik A. Di e
lektricheskie svojstva soedinenij Cd1xFexSe
// Fizika i tehnika poluprovodnikov. — 2000.
— Vol. 34, No. 10. — P. 1174—1177.
|