Название:Использование поверхностных явлений для направленной модификации физико-химических свойств нанопленок редкоземельных металлов
Грантодатель:Гранты РНФ
Область знаний:02 - Физика и науки о космосе, 02-203 - Поверхность и тонкие пленки
Ключевые слова:Поверхность, границы раздела, нанопленки, редкоземельные металлы, хемосорбция, мономолекулярные слои, электронная структура, термостабильность, фазовый переход, направленная модификация
Тип:исследовательский
Руководитель(и):Кузьмин,МВ
Подразделения:
Код проекта:23-22-00052
По мере развития индустрии наносистем все более актуальной становится проблема создания принципиально новых подходов, позволяющих получать наноматериалы с заданными физико-химическими свойствами. В отличие от объектов макроскопических размеров для образцов нанометровых масштабов огромное значение приобретает наличие поверхности. Основная идея, лежащая в основе настоящего проекта, состоит в том, чтобы использовать явления, происходящие на поверхностях нанопленок, для направленной модификации физико-химических свойств всего их объема. В проекте будет исследованы механизмы и закономерности влияния хемосорбированных мономолекулярных слоев монооксида углерода, кислорода и аммиака (в случае, когда адсорбция является недиссоциативной) на электронную структуру, валентное состояние, термическую стабильность и прочие физико-химические свойства нанопленок редкоземельных металлов иттербия и европия толщиной от 0.3 до нескольких десятков нанометров. В экспериментах нанопленки Yb и Eu будут выращены на кремниевых, вольфрамовых и/или иридиевых подложках, что даст также возможность установить, какую роль играет состояние границ раздела нанопленка - массивная подложка в процессах управления свойствами этих пленок с помощью указанного выше подхода. В проекте также будут получены сведения о глубине, на которую воздействие молекул распространяется в объем нанопленок, их критической толщине для реализации указанного выше подхода, а также природе защитного пассивирующего слоя, формирующегося на поверхности иттербия и европия. Полученные результаты могут служить платформой для создания метода направленного управления свойствами наноструктур на основе редкоземельных элементов с помощью адсорбционных явлений (адсорбции молекул-акцепторов электронов) и процессов на границах раздела. Получение комплекса знаний о нанопленочных структурах хемосорбированный слой молекул (СО, О2, NH3) – нанопленка иттербия (или европия) - массивная подложка (Si, W, Ir) является актуальным для развития принципиально новых методов и подходов, с помощью которых можно формировать наноматериалы с требуемыми параметрами для применения в устройствах, приборах и механизмах с характеристическими размерами 1 - 100 нм. Параметры таких материалов существенно превосходят современный уровень приборов и материалов, что стимулирует интенсивное развитие многих областей техники, биотехнологии, медицины, охраны окружающей среды, военно-промышленного комплекса и т.п. Реализация методов управления свойствами наноструктур с помощью поверхностных явлений также способствует коллаборации исследователей из различных областей - физики, химии, материаловедения, биологии и медицины, что открывает новые междисциплинарные направления в науке.