Професор Стадник В. Й. – керівник держбюджетної теми Фз-08Ф “Трансформація оптико-електронних параметрів і структура нових кристалічних матеріалів для сенсорної техніки та оптоелектроніки” (01.05.2020 – 31.12.2022).
Мета роботи: З’ясування оптико-електронних та зонно-енергетичних параметрів фероїків структурних типів АВSO4 (у т. ч. твердих розчинів заміщення та кристалів, інкорпорованих домішками перехідних металів) і А4ВХ6 та впливу на них зовнішніх полів для можливого використання кристалів як активних елементів пристроїв функціональної електроніки.
(01.05.2020–31.12.2020)
Синтезовано монокристали LiNH4SO4 методом повільного випаровування розчину за температури 35оС. Досліджено структуру кристалу методом дифракції Х-променів на порошкових зразках. Підтверджено, що синтезований кристал належить до β-модифікації та отримано структурні параметри елементарної комірки, які відповідають просторовій групі симетрії Pna21. З’ясовано, що за температури Т=461 К відбувається перетин кривих ∆nx та ∆nz. Наявність фазового переходу у кристалі β-LiNH4SO4 також підтверджено результатами диференціального термічного аналізу.
Опубліковано 5 статей (з них 3 статті у Scopus) та 6 тез доповідей, захищено докторську і кандидатську дисертації.
(01.01.2021–31.12.2021)
Досліджено температурні, спектральні та баричні залежності двопроменезаломлення Δni кристалів сульфату калію з 1,7 % домішкою міді. Установлено, що введення домішки змінює абсолютну величину Δni і приводить до збільшення температурної залежності Δnі(Т). Показано, що в домішковому кристалі сульфату калію виникають ізотропні точки (ІТ), які зміщені в бік нижчих температур на 5 і 11 К, відповідно, у порівнянні з чистим кристалом. Установлено, що одновісні напруження змінюють величину абсолютних значень Δni, а також область існування ізотропного стану. Температурно-баричні дослідження ІТ кристала у напрямках X та Y показали, що при збільшенні одновісного тиску до 200 бар ІТ практично лінійно зміщуються в бік вищих чи нижчих температур. Найчутливішими до впливу одновісних напружень є ІТ в X-напрямку (ІТ зміщується в бік вищих температур), тоді як при стисненні вздовж вісі Y вона зміщується в бік нижчих температур. Одновісне напруження суттєво розширює температурний інтервал існування ізотропного стану даного кристала.
Опубліковано навчальний посібник, 4 статті в міжнародних журналах, що входять до наукометричних баз Scopus та Web of Science, 2 конференційні статті та 5 тез доповідей на міжнародних конференціях.
Ґрант Національного фонду досліджень України 2020.02/0211 “Експериментально-теоретичне вивчення і прогнозування фотопружних властивостей кристалічних матеріалів для пристроїв керування електромагнітним випромінюванням”.
Мета роботи: Розвиток методології точного вивчення та прогнозування рефрактивних характеристик і створення бази даних вперше синтезованих кристалічних матеріалів групи А2ВХ4 для їх ефективного використання в пристроях оптоелектроніки, в т.ч. акустооптичних комірках.
Резюме за 1-й етап:
Проведено літературний огляд щодо фізичних властивостей домішкових кристалів K2SO4. Виявлено, що домішки суттєво змінюють поведінку діелектричної константи і коефіцієнта діелектричних втрат. Синтезовано кристал сульфату калію з 3 % вмістом міді та досліджено його дисперсійні залежності показників заломлення ni(λ) та двопроменезаломлення Δni(λ) за кімнатної температури. Встановлено, що введення домішки приводить до зменшення ni приблизно на 0,001…0,002. Розраховано кристалооптичні параметри і виявлено, що введення домішки спричиняє зміщення положення центрів УФ осциляторів l01 в довгохвильову ділянку спектру, зменшення сили відповідних осциляторів, величин рефракції звʼязків та електронної поляризовності. Методом Х-променевої порошкової дифракції вивчено структурні характеристики кристалів.
Опубліковано 1 статтю в міжнародному журналі, що входить до наукометричних баз Scopus та Web of Science та 3 тези доповідей на міжнародних конференціях.
Резюме за 2-й етап:
На даному етапі проєкту досліджено температурну і спектральну залежності головних показників заломлення та двопроменезаломлення кристалів (NH4)2BeF4. Встановлено, що двопроменезаломлення досліджуваних кристалів достатньо чутливе до дії одновісних тисків уздовж головних кристалофізичних напрямків. Визначено спектральні (300…700 нм) і температурні (77…300 К) зміни комбінованих п’єзооптичних коефіцієнтів кристалів (NH4)2BeF4 та встановлено, що характер їх аномалій під час фазових переходів (зміна нахилу кривих p0im(Т)) відповідає характеру аномальних змін показників заломлення і двопроменезаломлення.
Опубліковано 2 статті в міжнародних журналах, що входить до наукометричних баз Scopus та Web of Science, 2 конференційні статті та 7 тез доповідей на міжнародних конференціях.
Науковими інтересами та дослідженнями працівників кафедри є:
- рефрактивні параметри механічно вільних й затиснутих одновісними тисками кристалічних фероїків;
- фазові перетворення у кристалічних діелектриках та фізика несумірних фаз;
- кінетичні ефекти в напівпровідникових монокристалах, термодинаміка утворення та електронні властивості нано- та субмікронних кластерів у напівпровідниках;
- спектрально-люмінесцентні властивості широкозонних діелектричних кристалів, радіаційно-чутливі властивості сцинтиляційних матеріалів та люмінофорів;
- оптичні та електрофізичні властивості провідних полімерів;
- люмінесцентно-кінетичні параметри кристалів та розрахунок їхньої електронної енергетичної структури;
- високоточна поляриметрія, комп’ютеризація оптичного експерименту;
- оптико-люмінесцентні та електрофізичні властивості монокристалічних матеріалів на основі галогенідів і оксидів металів.
Канд. фіз.-мат. наук Новосад І.С. опубліковано монографію: Novosad S. S. Luminescence of Materials Based on CdBr2 and ZnO / S. S. Novosad, I. S. Novosad, B. I. Тurko, I. D. Karbovnyk. – Chisinau : Scholars’ Press, 2021. – 132 p. (ISBN: 978-613-8-95655-6).
