Електронна структура та можливість експериментального моніторингу фазового складу кристалів полівініліденфториду (PVDF)

Електронна структура та можливість експериментального моніторингу фазового складу кристалів полівініліденфториду (PVDF)

The organic polymer polyvinylidene fluoride (PVDF) is a promising and commercially attractive material for the modern needs of nanotechnology and microelectronics and biomedicine. Detecting the phase composition of PVDF blends is an important technological task. This paper presents the results of ab...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Datum:2025
Hauptverfasser: Baranchykov, Z., Hizhnyi, Yu., Makarenko, O., Nedilko, S.G.
Format: Artikel
Sprache:English
Ukrainian
Veröffentlicht: Publishing house "Academperiodika" 2025
Schlagworte:
полiвiнiлiденфторид
кристал
електронна структура
оптичнi спектри
фазовий склад
Online Zugang:https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023483
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Ukrainian Journal of Physics

Institution

Ukrainian Journal of Physics
id ujp2-article-2023483
record_format ojs
institution Ukrainian Journal of Physics
baseUrl_str
datestamp_date 2025-02-22T10:25:31Z
collection OJS
language English
Ukrainian
topic полiвiнiлiденфторид
кристал
електронна структура
оптичнi спектри
фазовий склад
spellingShingle полiвiнiлiденфторид
кристал
електронна структура
оптичнi спектри
фазовий склад
Baranchykov, Z.
Hizhnyi, Yu.
Makarenko, O.
Nedilko, S.G.
Електронна структура та можливість експериментального моніторингу фазового складу кристалів полівініліденфториду (PVDF)
topic_facet polyvinylidene fluoride
crystal
electronic structure
optical spectra
phase composition
полiвiнiлiденфторид
кристал
електронна структура
оптичнi спектри
фазовий склад
format Article
author Baranchykov, Z.
Hizhnyi, Yu.
Makarenko, O.
Nedilko, S.G.
author_facet Baranchykov, Z.
Hizhnyi, Yu.
Makarenko, O.
Nedilko, S.G.
author_sort Baranchykov, Z.
title Електронна структура та можливість експериментального моніторингу фазового складу кристалів полівініліденфториду (PVDF)
title_short Електронна структура та можливість експериментального моніторингу фазового складу кристалів полівініліденфториду (PVDF)
title_full Електронна структура та можливість експериментального моніторингу фазового складу кристалів полівініліденфториду (PVDF)
title_fullStr Електронна структура та можливість експериментального моніторингу фазового складу кристалів полівініліденфториду (PVDF)
title_full_unstemmed Електронна структура та можливість експериментального моніторингу фазового складу кристалів полівініліденфториду (PVDF)
title_sort електронна структура та можливість експериментального моніторингу фазового складу кристалів полівініліденфториду (pvdf)
title_alt Electronic Structure and Possibility of Experimental Monitoring of the Phase Composition of Polyvinylidene Fluoride (PVDF) Crystals
description The organic polymer polyvinylidene fluoride (PVDF) is a promising and commercially attractive material for the modern needs of nanotechnology and microelectronics and biomedicine. Detecting the phase composition of PVDF blends is an important technological task. This paper presents the results of ab initio calculations of the electronic band structure of the three most common phases of polyvinylidene fluoride crystals α-, β- and γ-PVDF. The band dispersion curves, partial densities of electronic states, spatial distributions of electronic densities, spectra of dielectric constants, complex refractive index, absorption and reflection, infrared absorption spectra, Raman scattering and X-ray diffraction patterns of α-, β- and γ-phases of PVDF were obtained and analyzed. Analysis of the results of electronic structure calculations allowed to draw a number of conclusions regarding the peculiarities of formation of electronic and optical properties of the α-, β-, and γ-phases of PVDF crystal, as well as to make some predictions about the possibility of experimental monitoring of the phase composition of this compound. It has been established that detection of the simultaneous presence of β- and α- (or γ-) phases in PVDF crystal samples can be effectively performed by vacuum ultraviolet reflection spectroscopy, infrared absorption, Raman spectroscopy, and X-ray diffraction analysis. The presence of the α- phase on the background of the γ-phase of PVDF will be practically impossible to detect using these methods.
publisher Publishing house "Academperiodika"
publishDate 2025
url https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023483
work_keys_str_mv AT baranchykovz electronicstructureandpossibilityofexperimentalmonitoringofthephasecompositionofpolyvinylidenefluoridepvdfcrystals
AT hizhnyiyu electronicstructureandpossibilityofexperimentalmonitoringofthephasecompositionofpolyvinylidenefluoridepvdfcrystals
AT makarenkoo electronicstructureandpossibilityofexperimentalmonitoringofthephasecompositionofpolyvinylidenefluoridepvdfcrystals
AT nedilkosg electronicstructureandpossibilityofexperimentalmonitoringofthephasecompositionofpolyvinylidenefluoridepvdfcrystals
AT baranchykovz elektronnastrukturatamožlivístʹeksperimentalʹnogomonítoringufazovogoskladukristalívpolívínílídenftoridupvdf
AT hizhnyiyu elektronnastrukturatamožlivístʹeksperimentalʹnogomonítoringufazovogoskladukristalívpolívínílídenftoridupvdf
AT makarenkoo elektronnastrukturatamožlivístʹeksperimentalʹnogomonítoringufazovogoskladukristalívpolívínílídenftoridupvdf
AT nedilkosg elektronnastrukturatamožlivístʹeksperimentalʹnogomonítoringufazovogoskladukristalívpolívínílídenftoridupvdf
first_indexed 2025-10-02T01:19:17Z
last_indexed 2025-10-02T01:19:17Z
_version_ 1851765414876413952
spelling ujp2-article-20234832025-02-22T10:25:31Z Electronic Structure and Possibility of Experimental Monitoring of the Phase Composition of Polyvinylidene Fluoride (PVDF) Crystals Електронна структура та можливість експериментального моніторингу фазового складу кристалів полівініліденфториду (PVDF) Baranchykov, Z. Hizhnyi, Yu. Makarenko, O. Nedilko, S.G. polyvinylidene fluoride crystal electronic structure optical spectra phase composition полiвiнiлiденфторид кристал електронна структура оптичнi спектри фазовий склад The organic polymer polyvinylidene fluoride (PVDF) is a promising and commercially attractive material for the modern needs of nanotechnology and microelectronics and biomedicine. Detecting the phase composition of PVDF blends is an important technological task. This paper presents the results of ab initio calculations of the electronic band structure of the three most common phases of polyvinylidene fluoride crystals α-, β- and γ-PVDF. The band dispersion curves, partial densities of electronic states, spatial distributions of electronic densities, spectra of dielectric constants, complex refractive index, absorption and reflection, infrared absorption spectra, Raman scattering and X-ray diffraction patterns of α-, β- and γ-phases of PVDF were obtained and analyzed. Analysis of the results of electronic structure calculations allowed to draw a number of conclusions regarding the peculiarities of formation of electronic and optical properties of the α-, β-, and γ-phases of PVDF crystal, as well as to make some predictions about the possibility of experimental monitoring of the phase composition of this compound. It has been established that detection of the simultaneous presence of β- and α- (or γ-) phases in PVDF crystal samples can be effectively performed by vacuum ultraviolet reflection spectroscopy, infrared absorption, Raman spectroscopy, and X-ray diffraction analysis. The presence of the α- phase on the background of the γ-phase of PVDF will be practically impossible to detect using these methods. Органiчний полiмер полiвiнiлiденфториду (PVDF) є перспективним та комерцiйно привабливим матерiалом для сучасних потреб нанотехнологiй i мiкроелектронiки та бiомедицини. Детектування фазового складу сумiшей PVDF є важливою технологiчною задачею. В роботi представлено результати ab initio розрахункiв електронної зонної структури трьох найбiльш розповсюджених фаз кристалiв полiвiнiлiденфториду, α-, β- та γ-PVDF. Одержано та проаналiзовано структуру одноелектронних зон, парцiальних густин електронних станiв, просторових розподiлiв електронної гу-стини, спектрiв дiелекричних сталих, комплексного показника заломлення, поглинання та вiдбивання, спектри iнфрачервоного поглинання, комбiнацiйного розсiювання та рентґенограми α-, β- та γ-фаз PVDF. Проведений аналiз результатiв розрахункiв електронної структури дозволив зробити ряд висновкiв щодо особливостей формування електронних та оптичних властивостей α-, β- та γ-фаз кристала PVDF, а також зробити деякi передбачення щодо можливостi експериментального монiторингу фазового складу цiєї сполуки. Встановлено, що детектування одночасної наявностi β- та α-(або γ-) фази в зразках кристалiв PVDF може бути ефективно здiйснене методами спектроскопiї вiдбивання в дiапазонi вакуумного ультрафiолету, iнфрачервоного поглинання, комбiнацiйного розсiювання, рентґенофазного аналiзу. Видiлити ж наявнiсть α-фази на фонi γ-фази PVDF зазначеними методами буде практично неможливо. Publishing house "Academperiodika" 2025-01-18 Article Article Original Research Article (peer-reviewed) Оригінальна дослідницька стаття (з незалежним рецензуванням) application/pdf application/pdf https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023483 10.15407/ujpe70.1.24 Ukrainian Journal of Physics; Vol. 70 No. 1 (2025); 24 Український фізичний журнал; Том 70 № 1 (2025); 24 2071-0194 2071-0186 10.15407/ujpe70.1 en uk https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023483/3239 https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2023483/3241 Copyright (c) 2025 Bogolyubov Institute for Theoretical Physics, National Academy of Sciences of Ukraine

Ähnliche Einträge