Отзыв 3 оппонента (1097971)
Текст из файла
отзыв официального оппонента о диссертации Ионова Сергеи Геннадьевича «Электронный транспорт и физико- химические свойства интеркалированных соединений графита и углеродных материалов на их основе». представленной на соискание ученой степени доктора физико-математических наук по специальности О! .04.07 — физика конденсированного состояния Новые аллотропные формы углерода (фуллерсны, монослойные и многослойныс углеродные нанотрубки, графен. углеродные нанолуковнцы и др.) обладают широким спектром уникальных физико-химических свойств и находят применение в различных областях науки и техники.
Накопленный опыт работы с ними показывает, что их свойства можно существенно трансформировать путем химической модификации, а в некоторых случаях, таким способом можно инициировать в них даже новые физические явления. Тем не менее, на сегодняшний день среди аллотропных форм углерода первенство по числу соединений, полученных путем их химической модификации, очевидно, принадлежит графиту. Сильная анизотропия связей в графите и его амфотерность делают возможным внедрение в ван-дер-ваальсовы щели между графенами широчайшего многообразия химических веществ, Образующиеся при этом новые химические соединения, интеркалированные соединения графита (ИСГ), как правило, являются синтетическими металлами. Этому семейству металлов присущи экзотические свойства.
В них обнаружены новые виды фазовых переходов между стадиями соединения, поверхностные волны зарядовой плотности. двумерные слои водорода с металлической проводимостью, сверхпроводимость, они могут быть двумерными проводниками с подвижностью электронов большей, чем в меди, двух и трехмерными проводящими магнитами и т.д. Благодаря этим особенностям ИСГ существенно обогатили наши представления о металлах и продолжают вызывать интерес среди физиков, химиков и материаловедов.
Большой интерес вызывает у них и терморасширенный графит, получаемый термической деструкцией гидролизованных ИСГ с рядом сильных кислот, Повышенное внимание к этому материалу обусловлено его интересными физико-химическими свойствами (большая удельная поверхность, высокая термическая и химическая стойкость, низкая теплопроводность, высокая пористость, большое аспектное отношение частиц и др.) и востребованными в практике свойствамн получаемой из него графнтовой фольги. Несмотря на большое количество работ по синтезу и исследованию ИСГ с привлечением широкого набора физических методов, до работ Ионова С.Г.
отсутствовало систематическое исследование энергетического спектра ИС! акцепторного типа и его связи с -1- с электро проводностыо. Ие существовало и физически непротиворечивой модели межслоевой электропроводности ИСГ акцепторного типа. Отсутствовало также понимание механизмов воздействия высоких давлений на свойства ИСГ, которое важно для гпирокого круга вопросов — от фундаментальных задач устойчивости, структурных фазовых превращений и их интерпретации, ло технических и материаловедческих приложений. Что же касается графитовой фолы и, то до работ Ионова С.Г. в научной литературе отсутствовали данные о ее физико-химических свойствах при плотностях р= 1,3 г/смз и о зависимости этих свойств от характеристик исходного графита, условий синтеза, химического состава конечного продукга.
режима его термообработки, плотности и текстуры. Все это указывает на актуально«гь диссертационной работы Ионова С.Г., нацеленной на установление соответствия между типом исходной графитовой матрицьь условиями синтеза, химическим составом, структурой и элсктрофизическими, механическими и фнзико-химическими свойствами ИСГ акцепторного типа и многофункциональных углеродных материалов„ получаемых на их основе. Для достижения поставленных лелей автором были решены следукзщие основные задачи: 1.
Разработаны методы и созданы установки для изучения реакций интеркалирования графита методами рентгенофазового анализа, элекгропроводности, калориметрии, потснциометрии ья яуи; разработаны методы измерения сопротивления химически активных ИСГ: усовершенствованы стандартные и разработаны новые методы синтеза моно- и гс героинтеркалированных соединений графита; созданы лабораторные установки для получения ~ ибкой графитовой фольги и композиционных углерод-углеродных материалов. 2. Экспериментально изучены квантовые осцилляции поперечного магнетосопротивления (эффект Шубникова-де Гама), эффект Холла, температурная зависимость сопротивления в базисной плоскости и в направлении тригональной оси у моно- и гетероинтеркалированных соедпнений ~рафиков, в том числе и при высоких давлениях.
3. Исследованы методами электропроводности, реитгснофазового анализа, дилатометрии структурные фазовые переходы типа двумерного плавления в слое интеркалята, в том числе и при высоких давлениях. 4. Изучены в широком интервале температур гальваномгц нитные, электрофизические, теплофизические, механические. физико-химические свойства гибкой графитовой фольги и композиционных углерод-углеродных материалов на основе терморасширенного графита.
Для проведения вьцпеупомянугых исследований в работе были синтезированы моно- ИСГ акцепторного типа различных ступеней с галогенидами элементов, сильными протонными кислотами, галогенами, интергалоидами. гетеро-ИСГ типа акцептор-акцептор, получены гибкие графитовые фольги плотностью 10.2 г,'ем* < р < 1,3 г/смз). нанослоистые и 'Ъ композиционные !тлсродные мате!!палы, Здесь ~я~дует отме~~~~, что принципиально ва~~ая задача синтеза квазимонокрнсталлов ИСГ и гетеро-ИСГ для прецизионных исследований была решена автором на очень высоком уровне — путем контроля качества продукта реакции по данным кВантОВВ!х Осциз!ляционных эффект()В. Исследования были осу!пествлены широким набором взаимодополняющих физических методов, основными из которых были: ршп!-енофазовый анализ; оптическая, электронная растровая и агомно-силовая микроскопии; спектроскопия комбинационного рассеяния; !тон ВанОмагнитныс эффскты (эффекты холла. ПОпсречного магнстосопротивлсния); эффект Шубникова-де Гааза; бесконтактный и четырехзондовый мс годы измерения сопротивления.
В ряде опытов образцы подвергались также механическим испытаниям для определения модуля Юнга, коэффициента Пуассона, прочности на разрыв, сжимаемости, восстанавливаемостн. упругости: применялись также различные термоаналитические методы. В результате весьма непростых синтезов различных ИСГ и их производных, а также последую!цего изучения их свойств набором методов, в том числе в нетривиальных физических условиях, автором были получены уникальные и хорошо согласующиеся между собой данные, доствверннсть которых не вызывает сомнений.
Новыми и наиболес значимыми рсзультатамн его исследований являются: 1. Исследования !.альваномагнитпых и квантовых осцилляционных эффектов в различных моно-ИСГ акцепторного типа 1-4 сту.пени. в результате которых была установлена форма их поверхности Ферми н обнаружено резкое уменьшение аьшлитуд квантовых осцилляций 1Вубникова-де Гааза при возрастании угла между осью «с» и магнитным полем в ИСГ второй ступени. Определение параметров энергетического спектра носителей тока у ИСГ акпепторного типа: экстремальные сечения поверхности Ферми, эффективные массы. концентрации, полвилсности. времена релаксации дырок. температуры Дин!.ла. Использование данных квантовых осцилляционных эффектов для разработки методов оптимального синтеза квазимонокристаллов ИСГ акцепторного типа низших ступеней и гетеро-ИС! типа акцснтор-акцсптор. 2. Выявление групп носителей тока в ИСГ низших ступеней и обнаружение зависимости их числа в ИС1" 2-ой ступени от химической природы интеркалята.
Обнаружение значительного влияния совнедрснного галогена на концентрацию нелокализованных дырок в ИС1 галогенидов элементов, Наблюдение в моно-ИС'! высоких ступеней частот осцилляций Шубннкова-де Газа близких к дырочной поверхности Ферми исходно!ю графита. 3. Синтез. структурная характеристика н наблюдение осцилляций Шубникова-де-Гааза в ква!Имонокрисиллах гетеро-ИСГ (графит-СНС1з-1С! и графит-геС1з-1С1). Обнаружение у в гетеро-ИС1 (Сгз!.еС!»(1С1)о»» и С,оСпС!з(1С!)о«) нескольких групп дырочных носителей тока со слабо-гофрированными цилиндрическими поверхностями Ферми. 4.
Обнаружение под действием давления структурного фазового перехода (вторая ступень- третъя ступень) в ИС1 монохлорила йода. Определение барической зависимости параметров энергетического спектра в ряде ИСГ (См»1С!ьь Ся »СцС!ъ СмСцС! (1С1)«ы). 5. Изучение набором физических методов фазовых переходов типа порядок-беспорядок в слое интеркалята в акцепторных ИП С9лА)С!ь С «ВЬС!», Сяи1С1~ ~ (1 .Ъ < 5), СмдВг. СянН.ЯО«(1 Ь! ~ 5), СщСнС!з(1С1)аы С~»СпС!з(1С1)~.. и С~ Реб!з(1С1)о«». в результате которого были обнаружены скачкообразное изменение при фазовом переходе 1) электропроводностн в направ.шнии оси «с», 2) температурно~о коэффициента сопротивления вдоль базисной плоскости, 3) межплоскостного расстояния в слое интеркалята, 4) коэффициентов линейного теплового расширения.
Обьяснение наблюдаемого в изученных ИСГ отрицательного значения коэффициента линейного теплового расширения вдоль слоев графита в рамках геории мембранного эффекта И.М. Лифшица. Данные о зависимости температуры фазового перехода порядок-беспорядок в слоях интеркалята от давления и номера ступени, а в гетеро-ИСГ также от природы другой подрешетки интеркалята.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
