0751-1-opreview (1144179)
Текст из файла
отзыв официального оппонента на диссертационную работу Романова Николая Михайловича "Оптические свойства органических нанокомпозитных пленок и влияние на них ионизирующего облучения" представленную на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности 01.04.10 — физика полупроводников Диссертация Н.М.
Романова посвящена исследованию влияния ионизирующего излучения на фотолюминесценцию (ФЛ) и стабильность оптических свойств органических нанокомпозитных материалов в виде тонких пленок, используемых для создания солнечных элементов, датчиков и светоизлучающих структур. Синтез и исследование свойств новых органических нанокомпозитных материалов с заранее заданными свойствами переживают в настоящее время этап бурного развития. Важные преимущества проводящих полимеров — относительная дешевизна синтеза, возможность нанесения на гибкие подложки„и т.д.
- позволяют создавать оптоэлектронные приборы на их основе с параметрами, сравнимыми с традиционными полупроводниковыми технологиями. Однако при работе таких приборов в специальных условиях„встает вопрос о стабильности свойств органических компонент и модификации свойств органических полупроводников под действием жесткого электромагнитного излучения. Актуальность диссертационной работы связана, прежде всего, с необходимостью понимания влияния воздействия гамма-излучения на органические нанокомпозитные материалы, изучения релаксации характеристик после облучения, действия больших доз гамма-излучения. Исследование влияния ионизирующего излучения на характер ФЛ, стабильность свойств органических нанокомпозитных материалов в виде тонких пленок, используемых для создания солнечных элементов, датчиков и с вето излучающих структур, является актуальной прикладной и фундаментальной научной задачей.
В связи с этим тема диссертационной работы Н.М. Романова представляется очень актуальной. Практическая значимость работы заключается в определении области стабильности и характера изменения свойств нанокомпозитов, широко применяемых в органической электронике, под действием жесткого ионизирующего облучения, анализе способов улучшения эксплуатационных свойств и исследовании возможных деградационных процессов.
Теоретическая значимость работы связана с развитием теоретических представлений о формировании спектральных зависимостей ФЛ нанокомпозитов различных типов и характере изменений спектральных зависимостей ФЛ под действием жесткого излучения. Основной целью диссертационной работы являлось получение новых данных о структуре, морфологии поверхности, оптических свойствах и электронной структуре основных типов нанокомпозитных тонких пленок, используемых в органических фотовольтаических структурах, и влияния на них рентгеновского и гамма-облучения.
Были исследованы свойства следующих нанокомпозитов: С60!Сне, как типовой органонеорганический композит для солнечных элементов; тетрафенилпорфирин цинка1 фуллерен «ХпТРР~С60) - типовой низкомолекулярный композит с молекулярными комплексами; различные типы нанокомпозитов на основе сопряженного полимера МБНРРУ с акцепторными примесями. Важно подчеркнуть, что многие выполненные диссертантом исследования проведены впервые, поскольку свойства многих исследованных автором нанокомпозитных материалов после воздействия ионизирующего излучения не были ранее детально исследованы.
Диссертационная работа Н. М. Романова состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы. Общий объем диссертации 133 страниц, включая 69 рисунков и 4 таблицы. Список литературы включает 147 цитированных источников и публикации автора. Во введении обоснована актуальность выбранной темы, поставлена цель диссертационной работы, сформулированы задачи, решаемые в работе, отмечены научная новизна, теоретическая и практическая значимость полученных результатов, перечислены объекты и методы исследований, приведены положения, выносимые на защиту, отмечен личный вклад автора, обоснована достоверность результатов. Обзор литературы, приведенный в первой главе диссертации, свидетельствует о хорошем знании современных исследований по тематике работы и научной эрудиции диссертанта.
В обзоре дан краткий анализ методов получения и свойств различных типов органических нанокомпозитных пленок, проанализированы возможные механизмы и результаты действия гамма-облучения на органические материалы, обоснован выбор типов компонент и составов, исследуемых нанокомпозитов В главе 2 диссертационной работы автором описаны методики получения, облучения и исследования нанокомпозитных тонких пленок. В главе 3 посвящена изложению результатов экспериментальных исследований С60/Сс)Те, теоретических расчетов и их обсуждению. Излагаются результаты изучения структуры, состава, спектральной зависимости ФЛ фуллереновых и нанокомпозитных пленок до и после облучения.
Из данных гл.З можно сделать вывод, что в нанокомпозитах с молекулярно-диспергированной фазой С60 стабильность к гамма-излучению увеличена. В главе 4 рассмотрены результаты действия гамма-излучения на композитные пленки на основе порфирии-фуллереновых компленсов ХпТРР/С60, полученные методом вакуумного испарения в квазизамкнутом объеме. Показано, что при гамма облу.чении вероятность фотоиндуцированного переноса заряда на фуллерен увеличивается, при этом время фотоиндуцированного разделения заряда меньше характерного времени безызлучательной рекомбинации на радиационных дефектах. Исследование пленок после увеличенных на 3 порядка доз гамма-облучения показало, что отмеченные тенденции сохраняется для дозы 1,6*10 Гр.
Полученные автором данные подтверждают результаты главы 3 о стабильности делокализованной электронной системы молекулы фуллерена к действию гамма-облучения. В заключительной главе 5 рассматривается влияние гамма-излучения на ФЛ нанокомпозитов с акцепторными включениями различного типа на основе сопряженного полимера МЕН-РРЧ. Показано, что даже при малых дозах облучения интенсивность ФЛ уменьшается, причем интенсивность немонотонно зависит от дозы облучения. Обнаруженный сложный характер деградации ФЛ в зависимости от дозы облучения можно связать с конкурирующими структурными изменениями, происходящими в полимере.
Исследования релаксации ФЛ со временем после облучения дозой 12.2 кГр показали, что интенсивность ФЛ МЕН-РРЧ в значительной степени восстанавливается за время порядка 3-4 недель, что, видимо, связано с залечиванием дефектов (релаксацией конформационных изменений). В главе 5 также представлены результаты проведенныых автором исследований тонких пленок нанокомпозита МЕН-РРЧ/С60 с содержанием фуллерена 10 и ЗО масс'Ъ. МЕН-РРЧ/С60 используется как перспективный компонент органических солнечных элементов, в котором происходит фотоиндуцированный перенос заряда на акцептор С60 в объемном гетеропереходе. ФЛ тонких пленок нанокомпозитов МЕН-РРЧ/С60 после воздействия различных доз гамма-излучения выявило падение интенсивности ФЛ. При этом облучение по-разному влияет на интенсивность электронного перехода и его электронно-колебательных повторений.
Установлено, что в отличие от чистого полимера, композиты с большим содержанием С60 существенно стабильнее к гамма-облучению. В разделе 5.3. изучены спектры ФЛ структур их двух светоизлучаюгцих компонент с переносом заряда и/или энергии, такие как полимерпорфирин МЕН-РРЧ/Н2ТРР после различных доз гамма-облучения. Установлено эффективное тушение ФЛ полимера с резонансной перекачкой энергии по механизму Ферстера. Анализ изменения ФЛ со временем после облучения показывает, что интенсивность излучения для электронного перехода восстанавливается через неделю, электронно колебательного становится выше исходной, т.е. интегральные характеристики,.
ФЛ восстанавливаются полностью. Это согласуется с литературными данными где методом ИК-спектроскопии показана стабильность свойств порфирина под действием гамма-облучения. Исследовано влияние гамма-излучения на нанокомпозиты на основе смеси полимера МЕН-РРУ и КТ РЬБ. Гамма-облучения оказывает влияние как на матрицу — полимер, так и на нановключения — КТ. Немонотонное уменьшение ФЛ полимера сохраняется для соответствующей полосы ФЛ н в нанокомпозите.
Измерения интенсивности ФЛ после облучения в течение 4 недель показывает эффект дальнейшего медленного уменьшения на 5-10;4., что может быть обусловлено пострадиационным влиянием гамма-квантов в кислородосодержащей атмосфере на «шубу» органических молекул, окружающих КТ. Надежность и достоверность результатов диссертационной работы, а также научная обоснованность выводов обусловлены хорошей воспроизводимостью экспериментальных данных, применением совокупности современного высокоточного измерительного оборудования и откалиброванных источников, а также согласованностью полученных результатов с данными научных публикаций и с теоретическими моделями.
Все результаты, изложенные в диссертационной работе, являются новыми и оригинальными. В работе впервые показана стабильность пленок С60 и нанокомпозита С601СдТе под действием гамма- и рентгеновского излучения, изучены изменения спектральных зависимостей ФЛ, показана роль димеризации в появлении коротковолновой полосы ФЛ. Впервые показано влияние облучения на ФЛ свойства порфириновых тонких пленок и нанокомпозитных пленок на основе молекулярных комплексов УлТРР/С60, определены пороговые дозы деградации ФЛ, изучен эффект перестройки спектральной зависимости ФЛ, построены модели центров безызлучательной рекомбинации. Впервые исследованы влияние гамма-излучения на интенсивность и спектральную зависимость ФЛ нанокомпозитных материалов на основе сопряженного полимера МЕН-РРЧС60, МЕН-РРУ!Н2ТРР, МЕН-РРЧ~КТ(РЬЯ), показана повышенная стабильности нанокомпозитов к гамма-излучению; предложены модели, объясняющие изменения характеристик под действием излучения.
Результаты диссертационной работы Н.М. Романова прошли широкую апробацию на ряде российских и международных научных семинарах и конференциях, полученные результаты опубликованы в рецензируемых российских и международных научных журналах. По теме диссертации опубликованы 16 печатных работ, 12 из которых изданы в научных журналах из списка ВАК, 16 входят в базы данных %оЯ или Ясорпз, Анализ публикаций позволяет сделать заключение о значительном и определяющем личном вкладе автора в получении и объяснении результатов. Автореферат и публикации полностью отражают содержание диссертации. Выдвигаемые иа защиту положения полностью соответствуют изложенным в работе результатам, которые, в свою очередь, полностью соответствуют заявленным целям исследований.
Считаю, что диссертационная работа Н.М. Романова представляет собой законченное научное исследование, выполненное на высоком уровне, в ходе которого получены новые важные как в фундаментальном„так и в прикладном отношении результаты. Вместе с тем некоторые частные аспекты обсуждаемой диссертационной работы„как и любого большого научного исследования„требуют дополнительного пояснения, вследствие чего возникли следующие вопросы: 1. При исследовании оптических свойств нанокомпозитных пленок автором основное внимание было уделено спектрам ФЛ таких структур и влиянии на ФЛ ионизирующих излучений. Каково влияние гамма излучения на спектры поглощения таких композитов? 2. В дополнение к спектрам и интенсивности ФЛ большой интерес представляет кинетика ФЛ исходных и облученных нанокомпозитных пленок.
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}
