Вышедшие номера
Электрофизические свойства микросвитков диоксида титана, легированных линейными углеродными цепями, стабилизированными золотыми наночастицами
Российский научный фонд, Разработка новых эффективных прозрачных сред для солнечной энергетики на основе линейных углеродных цепей, 23-29-10016
Бухаров Д.Н.1, Лелекова А.Ф.1, Самышкин В.Д.1, Халимов Н.А.1, Эйум Эссака С.П.1, Кузнецов А.А.1, Бодунов Д.А.1, Абрамов А.С.1, Кучерик А.О.1
1Владимирский государственный университет им. А.Г. и Н.Г. Столетовых, Владимир, Россия
Email: buharovdn@gmail.com, lelekowa.a@yandex.ru, simplevladius@mail.ru, nazrullonazar2000@gmail.com, nazutojake99@gmail.com, kuznetsovaabus@vk.com, bodunov-2002@mail.ru
Поступила в редакцию: 9 сентября 2024 г.
В окончательной редакции: 18 октября 2024 г.
Принята к печати: 21 октября 2024 г.
Выставление онлайн: 25 декабря 2024 г.

Предложен трехэтапный метод синтеза системы микросвитков диоксида титана с периодической структурой: осаждение пористой пленки методом лазерной абляции, легирование ее линейными углеродными цепями, стабилизированными наночастицами золота, методом Spraying-Jet, формирование микросвитков blading-методом. Проведено исследование структуры полученных образцов, оценены размеры образующих элементов, показана их дендритная структура и периодический характер. Проведено исследование электрофизических свойств системы микросвитков диоксида титана, легированных углеродными цепочками, закрепленными между наночастицами золота, в процессе возбуждения в них фототока, продемонстрировавшее фотоэлектрические свойства у полученных образцов. Варьирование параметрами возбуждения фототока (мощностью излучения и временем облучения) позволило добиться квантовой эффективности до значений порядка 29% и 46% соответственно. Предложена модель в приближении диода Шоттки для описания вольтамперных характеристик исследуемых систем микросвитков и фототока в них с относительной погрешностью не более 10% Проведено сравнение с аналогичными системами, легированными металлоуглеродными комплексами на основе наночастиц меди и железа, продемонстрировавшее, что они могут выступать в качестве альтернативы комплексам с наночастицами золота. Ключевые слова: микросвитки диоксида титана, оптическое возбуждение, фототок, модель диода Шоттки.
  1. A.A. Rempel, A.A. Valeeva, A.S. Vokhmintsev, I.A. Weinstein. Chem. Rev., 90 (11), 1397 (2021)
  2. F. Heidenau, W. Mittelmeier, R. Detsch, M. Haenle, F. Stenzel, G. Ziegler, H. Gollwitzer. J. Materials Science: Materials in Medicine, 16 (10), 883--888 (2005). DOI: 10.1007/s10856-005-4422-3
  3. I.B. Dorosheva, A.S. Vokhmintsev, I.A. Weinstein, A.A. Rempel. Phys. Chem. Math., 14 (4), 447--453 (2023). DOI: 10.17586/2220-8054-2023-14-4-447-453
  4. T.C. Selema, T.D. Malevu, M.R. Mhlongo, S.V. Motloung, T.E. Motaung. Eemergent Мater, (2024). DOI: 10.1007/s42247-024-00731-z
  5. A.A. Hendi, M.M. Alanazi, W. Alharbi, T. Ali, M.A. Awad, K.M. Ortashi, H. Aldosari, F.S. Alfaifi, R. Qindeel, G. Naz, T.H. Alsheddi. J. King Saud University --- Science, 35 (3), 1--7 (2023). DOI: 10.1016/j.jksus.2023.102555
  6. D.K. Njoroge. Sci. Tech. Energ. Transition, 78, 26 (2023). DOI: 10.2516/stet/2023024
  7. Z. Zhao, X. Zhang, G. Zhang et al.  Nano Res.,  8, 4061--4071 (2015). DOI: 10.1007/s12274-015-0917-5
  8. Z. Barlow, Z. Wei, R. Wang. Materials Chemistry and Physics, 309, 128316 (2023). DOI: 10.1016/j.matchemphys.2023.128316
  9. Y.G. Guo, L.J. Wan, C.L. Bai. J. Phys. Chem. B, 107 (1), 5441--5444 (2003)
  10. S. Kavokina, V. Samyshkin, J. Cao, A. Abramov, A. Osipov, S.P. Essaka, N. Khalimov, D. Bodunov, A. Kavokin. Nanomaterials, 14 (1), 56 (2024). DOI: 10.3390/nano14010056
  11. S. Kutrovskaya, I. Chestnov, A. Osipov, V. Samyshkin, I. Sapegina, A. Kavokin, A. Kucherik. Scientific Reports, 10 (1), 9709 (2020). DOI: 10.1038/s41598-020-65356-8/
  12. A.O. Kucherik, S.M. Arakelian, S.V. Garnov, S.V. Kutrovskayа, D.S. Nogtev, A.V. Osipov, K.S. Khor'kov. Quantum Electronics, 46 (7), 627 (2016). DOI: 10.1070/QEL16128
  13. V. Samyshkin, A. Lelekova, A. Osipov, D. Bukharov, I. Skryabin, S. Arakelian, S. Kutrovskaya. Optical and Quantum Electronics, 51 (1), 1--9 (2019). DOI: 10.1007/s11082-019-2114-3
  14. S. Kutrovskaya, A. Kucherik, A. Osipov, V. Samyshkin, A. Istratov, A.V. Kavokin. Scientific Reports, 9 (1), 1--9 (2019). DOI: 10.1038/s41598-019-43588-7
  15. G.A. Gonzato. Computers \& Geosciences, 24 (1), 95--100 (1998). DOI: 10.1016/S0098-3004(97)00137-4
  16. J. Kusuma, R.G. Balakrishna. Solar Energy, 159 (1), 682--696 (2018). DOI: 10.1016/j.solener.2017.11.037
  17. H.J. Snaith, M. Gratzel. Adv. Mater., 18, 1910 (2006)
  18. E. Hendry, M. Koeberg, B. O'Regan, M. Bonn. Nano Lett., 6 (4), 755--759 (2006). DOI: 10.1021/nl0600225
  19. А.А. Логунов, А.И. Машин, И.Ю. Строганов. ФТП, 48 (5), 702--705 (2014)
  20. D. Bartolomeo. Phys. Rep., 606, 1--58 (2016). DOI: 10.1016/j.physrep.2015.10.003