Влияние морфологии импрегнированных композитов на их проводящие свойства и аннигиляцию позитронов

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Методом импрегнирования наночастиц оксида индия солью нитрата никеля синтезированы композиты NiO–In2O3. Исследованы их фазовый состав и микроструктура, а также проводимость в широком интервале температур. Введение оксида никеля в композит приводит к увеличению его сопротивления. В полученных композитах изучены распределения по времени аннигиляционного излучения позитронов. Результаты согласуются с данными исследований свободного объема в образцах методом низкотемпературной сорбции азота. Продемонстрирована возможность наблюдения точечных заряженных дефектов или их кластеров в металлоксидных композитах позитронным методом. Наблюдается корреляция изменения сопротивления импрегнированных образцов оксида индия и интенсивности позитронной компоненты, связанной с аннигиляцией в точечных заряженных дефектах.

Full Text

Restricted Access

About the authors

В. П. Шантарович

Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова Российской академии наук

Email: ikimmary1104@gmail.com
Russian Federation, 119334, Москва, ул. Косыгина, 4, корп.1

В. Г. Бекешев

Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова Российской академии наук

Email: ikimmary1104@gmail.com
Russian Federation, 119334, Москва, ул. Косыгина, 4, корп.1

И. Б. Кевдина

Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова Российской академии наук

Email: ikimmary1104@gmail.com
Russian Federation, 119334, Москва, ул. Косыгина, 4, корп.1

M. И. Иким

Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова Российской академии наук

Author for correspondence.
Email: ikimmary1104@gmail.com
Russian Federation, 119334, Москва, ул. Косыгина, 4, корп.1

Л. И. Трахтенберг

Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова Российской академии наук; Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Email: ikimmary1104@gmail.com
Russian Federation, 119334, Москва, ул. Косыгина, 4, корп.1; 119991, Москва, Ленинские горы, 1

References

  1. Walker J., Karnati P., Akbar S.A., Morris P.A. // Sens. Actuators B Chem. 2022. V. 355. P. 131242.https://doi.org/10.1016/j.snb.2021.131242
  2. Trakhtenberg L.I., Ikim M.I., Ilegbusi O.J., Gromov V.F., Gerasimov G.N. // Chemosensors 2023. V. 11(6). P. 320.https://doi.org/10.3390/chemosensors11060320
  3. Kurmangaleev K.S., Ikim M.I., Bodneva V.L., Posvyanskii V.S., Ilegbusi O.J., Trakhtenberg L.I. // Sens. Actuators B Chem. 2023. V. 396. P. 134585.https://doi.org/10.1016/j.snb.2023.134585
  4. Ji Y., Zhang N., Xu J. et al. // Ceram. Int. 2023. V. 49(11). P. 17354.http://doi.org/10.1016/j.ceramint.2023.02.103
  5. Shantarovich V.P. // J. Polym. Sci. B. 2008. V. 46(23). P. 2485.https://doi.org/10.1002/polb.21602
  6. Tuomisto F., Makkonen I. // Rev. Mod. 2013. Phys. V. 85(4). P. 1583.https://doi.org/10.1103/RevModPhys.85.1583
  7. Krause-Rehberg R., Leipner H. Positron annihilation in semiconductors. Berlin: Springer, 1999.
  8. Krause-Rehberg R. // PPS Proceedings of 15th International Conference on Positron Annihilation (ICPA-15). 2009.
  9. https://websrv.physik.uni-halle.de/F-Praktikum/talks/ICPA-15_ISPS_lecture_RKR.pdf
  10. Biswas D., Das A.S., Kabi S. et al. // J. Alloys Compd. 2021. V. 864. P. 158395.https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2020.158395
  11. Du K., Deng S.P., Qi N. et al. // Microporous and Mesoporous Mater. 2019. V. 288(5). P. 10952.https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2019.05.050
  12. Gregg S.J., Sing K.S.W. Adsorption, Surface Area and Porosity. / Academic Press, London, 1982.https://doi.org/10.1002/bbpc.19820861019
  13. Brunauer S., Emmett P.H., Teller E. // J. Am. Chem. Soc. 1938. V. 60(2). P. 309.https://doi.org/10.1021/ja01269a023
  14. Brunauer S., Emmett P.H. // J. Am. Chem. Soc. 1935. V. 57(9). P. 1754.https://doi.org/10.1021/ja01312a503
  15. Sing K.S.W., Everett D.H., Haul R.A.W. et al. // Pure & Appl. Chem. 1985. V. 57. № 4. P. 603.http://dx.doi.org/10.1351/pac198557040603
  16. Brunauer S., Deming L.S., Deming W.E., Teller E. // J. Amer. Chem. Soc. 1940. V. 62. P. 1723.https://doi.org/10.1021/JA01864A025
  17. Sen P., Patro A.P. // Nuovo Cimento B. 1969. V. 64. P. 324.https://doi.org/10.1007/BF02711014
  18. Gerasimov G.N., Ikim M.I., Gromov V.F., Ilegbusi O.J., Trakhtenberg L.I. // J. Alloys Compd. 2021. V. 883. P. 160817.
  19. http://dx.doi.org/10.1016/j.jallcom.2021.160817
  20. Tao S.J. // J. Chem. Phys. 1972. V. 56. P. 5499.https://doi.org/10.1063/1.441776
  21. Kirkegaard P., Eldrup M., Mogensen O.E., Pedersen N.J. // Comp. Phys. Comm. 1981. V. 23. №3. P. 307.http://doi.org/10.1016/0010-4655(81)90006-0
  22. Budd P.M., Ghanem B.S., Makhseed S., McKeown N.B., Msayiba K.J., Tattershall C.E. // Chem. Commun. 2004. № 2. P. 230.http://doi.org/10.1039/B311764B
  23. Muntha S.T., Shaheen N., Siddiq M., Khan A., Fazal T. // J. Membrane Science and Research. 2021. № 7. P. 85.https://doi.org/10.22079/jmsr.2020.123596.1360
  24. Shantarovich V.P., Novikov Yu.A. // Russ. J. Phys. Chem. B. 2023. V. 17(3). P. 624.https://doi.org/10.1134/S1990793123030119
  25. Nieminen R.M., Manninen M.J. Positrons in Imperfect Solid: Theory. // Positrons in solids. / Ed. by P. Hautojarvi. Berlin: Springer–Verlag, 1979. P. 145.https://doi.org/10.1007/978-3-642-81316-0_4
  26. Dupasquier A., Mills A.P. Positron spectroscopy in solids. Amsterdam: IOS Press, 1995.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Measurements of the positron lifetime: a – block diagram of the spectrometer: 1 – radioactive positron source, 2 – sample, 3, 4 – scintillation gamma-ray detectors, 5 – converter of the time shift of the “stop” signal relative to the “start” signal into amplitude, 6 – multichannel analyzer; b – time distribution of annihilation events on a semi-logarithmic scale.

Download (13KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. XRD spectra of NiO–In₂O₃ composites synthesized by impregnation method with different nickel oxide content.

Download (17KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. TEM image and energy dispersive mapping of In, O and Ni (inset) elements of a composite containing 3% NiO.

Download (19KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Adsorption (solid symbols) and desorption (open symbols) isotherms of nitrogen at 77 K in impregnated NiO–In₂O₃ samples.

Download (13KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Dependences of the resistance of NiO–In₂O₃ composites on temperature (a) and NiO concentration (b), as well as the dependence of I₂ on the nickel oxide content in the composites.

Download (28KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences