Властивості і можливості практичного застосування кристалу GaSe інтеркальованого β-циклодекстрином допованого йодом

doi:10.26565/2222-5617-2021-34-07

В. Максимич Інститут прикладної математики і фундаментальних наук, Національний університет „Львівська політехніка”, вул. Степана Бандери, 12, м. Львів, 79013, Україна http://orcid.org/0000-0001-9199-8483
Д. Цалус Електротехнічний факультет, Ченстоховська Політехніка, просп. Армії Крайової 17, 42-200, Ченстохова, Польща http://orcid.org/0000-0003-4224-7020
Р. Швець Інститут прикладної математики і фундаментальних наук, Національний університет „Львівська політехніка”, вул. Степана Бандери, 12, м. Львів, 79013, Україна http://orcid.org/0000-0002-4887-3105
П. Хабецкі Електротехнічний факультет, Ченстоховська Політехніка, просп. Армії Крайової 17, 42-200, Ченстохова, Польща http://orcid.org/0000-0003-4857-8904
І. Бордун Інститут прикладної математики і фундаментальних наук, Національний університет „Львівська політехніка”, вул. Степана Бандери, 12, м. Львів, 79013, Україна http://orcid.org/0000-0001-9386-4702
Н. Покладок Інститут прикладної математики і фундаментальних наук, Національний університет „Львівська політехніка”, вул. Степана Бандери, 12, м. Львів, 79013, Україна
Ф. Іващишин Інститут прикладної математики і фундаментальних наук, Національний університет „Львівська політехніка”, вул. Степана Бандери, 12, м. Львів, 79013, Україна http://orcid.org/0000-0002-6919-5841

DOI: https://doi.org/10.26565/2222-5617-2021-34-07

Ключові слова: клатрат, інтеркаляція, ієрархічна архітектура, система «господар-гість»

Анотація

В роботі наведені результати досліджень клатратного комплексу із ієрархічною архітектурою конфігурації субгосподар<господар<гість>>. В експериментах матеріалом-господарем був напівпровідниковий монокристал селенід галію (GaSe), який володіє яскраво вираженою шаруватою структурою і може бути використаний як матриця із 2D гостьовими позиціями. Супрамолекулярним кавітандом виступав бетациклодкстрин (β-ЦД), який характеризується наявністю внутрішніх молекулярних порожнин, в які можуть бути впроваджені гостьові компоненти і може бути використаний як проміжний «господар». «Гостем» було обрано молекулярний йод (J₂), який здатний утворювати комплекси за принципом замок-ключ із β-циклодекстрином. Формування клатрату GaSe<β-ЦД<J₂>> відбувалося за тристадійною інтеркаляційно-деінтеркаляційною технологією, в результаті якої, на третьому етапі цієї технологічної операції монокристал GaSe досягнув 5-кратного розширення. Дослідження електропровідних та поляризаційних властивостей отриманого клатрату проведені методом імпедансної спектроскопії в діапазоні частот 10^-3-10⁶ Гц за нормальних умов, за накладання постійного магнітного поля напруженістю 220 кА/м та за освітлення (імітатором сонячного випромінювання потужністю 65 Вт). Домішковий енергетичний спектр досліджено методом термостимульованого розряду. В результаті проведених досліджень синтезованого комплексу виявлено наступні явища: ефект «від’ємної ємності», магнеторезистивний ефект і магнето- та фото-діелектричний ефекти. Результати досліджень отриманого клатрату вказують на його можливе практичне застосування для виготовлення безгіраторних наноліній затримки, параметрами яких можна керувати постійним магнітним полем та світлом. А також, клатрат може бути використаний як високочутливий сенсор магнітного поля резистивного та ємнісного типу.

Завантаження

##plugins.generic.usageStats.noStats##

Посилання

V. Ramamurthy, B. Mondal. J. Photochem. Photobiol. C: Photochem. Rev., 23, 68-102 (2015).

D. B. Amabilino, D. K. Smith, J. W. Steed. Chem. Soc. Rev., 46, 2404-2420 (2017). https://doi.org/10.1039/C7CS00163K

P. Hashim, J. Bergueiro, E. Meijer, T. Aida. Prog. Polym. Sci., 105, 101250 (2020). https://doi.org/10.1016/j.progpolymsci.2020.101250

P. Chabecki, D. Całus, F. Ivashchyshyn, A. Pidluzhna, O. Hryhorchak, I. Bordun, O. Makarchuk, A. Kityk. Energies. 13 (17), 4321(1-16), (2020). https://doi.org/10.3390/en13174321

I. Grygorchak, D. Calus, A. Pidluzhna, F. Ivashchyshyn, O. Hryhorchak, P. Chabecki, R. Shvets. Applied Nanoscience, 10, 4725-4731, (2020). https://doi.org/10.1007/s13204-020-01447-2

T. Popławski, A. Pidluzhna, F. Ivashchyshyn, P. Chabecki, R. Shvets. Journal of Nano- and Electronic Physics., 11 (6), 06023 (1-5), (2019).

F. Ivashchyshyn, A. Pidluzhna, D Calus, О. Hryhorchak, P. Chabecki, O. Makarchuk. Bulletin of the Polish Academy of Sciences: Technical Sciences. 69 (2), (2021).

M. H. Weiler, W. Zawadzki, B. Lax. Phys. Rev. 163, 733, (1967). https://doi.org/10.1103/PhysRev.163.733