НДЛ фізики кристалів активних діелектриків
Науковцями НДЛ ФКАД синтезовано понад 50 нових матеріалів. Нові функціональні матеріали створюються шляхом варіацій хімічного складу, контролю за фазовими станами, вмістом власних дефектів і домішок, формуванням структур на нано- і мікрометровому рівнях. Розроблені технології запатентовані.ивних діелектриків (ФКАД) заснована у 1988 році проф. Кудзіним А.Ю. з метою проведення фундаментальних і прикладних досліджень для виявлення закономірностей склад – структура – властивості кристалічних матеріалів, перспективних для застосування в пристроях функціональної електроніки.
Співробітники НДЛ ФКАД працюють над розробкою технологічних засад створення і комплексним вивченням кристалічних, скло-керамічних і аморфних матеріалів для функціональної електроніки. Дослідження проводяться в рамках наукової школи «Фізика кристалів активних діелектриків».
Технологічні розробки в НДЛ ФКАД присвячено:
• вирощуванню за методом Чохральського кристалів складних оксидів, серед яких: сцинтилятори Bi4Ge(Si)3O12, акустооптики ТеО2, РbМоО4, Pb2MoO5 піроелектрики Рb5Ge3О11, фоторефрактивні матеріали Bi12Ge(Si)O20, ВаТіО3, LiNbО3, KNbО3, сегнетоелектрики-релаксори Pb3MgNb2O9, NaBiTi2O6, слабкополярні сегнетоелектрики Li2Ge7O15 та інші;
• створенню наноструктурованих склокерамічних діелектричних матеріалів;
• отриманню нанокомпозитів на основі люмінесцентних матеріалів, введених у пори опалових матриць;
• осадженню тонких плівок, багатошарових, квантоворозмірних напівпровідникових та діелектричних структур і надрешіток;
Фізико-хімічні властивості синтезованих матеріалів досліджуються методами рентгенофазового аналізу, диференціальної скануючої калориметрії, діелектричної та імпедансної спектроскопії, оптичної спектроскопії та магнітного резонансу (ЕПР).
Науковцями НДЛ ФКАД синтезовано понад 50 нових матеріалів. Нові функціональні матеріали створюються шляхом варіацій хімічного складу, контролю за фазовими станами, вмістом власних дефектів і домішок, формуванням структур на нано- і мікрометровому рівнях. Розроблені технології запатентовані.
Наукові проєкти, що виконувались на базі НДЛ ФКАД
| Шифр | Назва | Роки |
| д/б НДР №6-669-22 | «Функціональні матеріали на основі складних оксидів для техніки оборонного та цивільного призначення» (прикладне дослідження, Секція 6: Наукові проблеми матеріалознавства) | 2022-2023 |
| д/б НДР №6-653-20 | «Активні діелектрики на основі складних оксидів для функціональної електроніки» (прикладне дослідження, Секція 3: Загальна фізика) | 2020-2022 |
| д/б НДР №6-647-19 | «Високоефективні матеріали для функціональної електроніки на основі складних оксидів і халькогенідів металів» (фундаментальне дослідження, Секція 6: Наукові проблеми матеріалознавства) | 2019-2021 |
| д/б НДР №1-323-17 | «Активні діелектрики та широкозоннінапівпровідники для іоніки твердого тіла, акустооптики, п’єзотехніки та сенсорики» (фундаментальне дослідження, Секція 3: Загальна фізика) | 2017-2019 |
| д/б НДР №1-297-15 | «Мікро- та наносегнетоелектричні кристали з просторовою неоднорідністю. Монокристали, склокераміка, тонкі плівки зі специфічними електрофізичними властивостями» (прикладне дослідження, Секція 6: Фізико-технічні проблеми матеріалознавства) | 2015-2017 |
| д/б НДР №6-312-15 | «Монокристалічні та низькорозмірні, екологічно безпечні сполуки для функціональної електроніки. П’єзоелектричні матеріали» (прикладне дослідження, Секція 3: Загальна фізика) | 2015-2016 |
| д/б НДР №1-266-12 | «Фізичні основи підвищення оптичної якості кристалів для функціональної електроніки» (фундаментальне дослідження, Секція 6: Фізико-технічні проблеми матеріалознавства) | 2012-2014 |
| д/б НДР №7-199-09 | «Функціональні неоднорідності в активних діелектричних кристалах» (фундаментальне дослідження, Секція 6: Фізико-технічні проблеми матеріалознавства) | 2009-2011 |
Виконувалися госпдоговірні теми на замовлення промислових підприємств:
• «Модифікація шихти та якість акустооптичних кристалів, вирощених за методом Чохральського» договір № 784, замовник ТОВ НВЦ «Елент – Технікс», 2017 р.;
• «Вплив ростових дефектів на оптичну якість акустооптичних кристалів» договір № 819, замовник ТОВ НВЦ «Елент – А» 2019 р.;
• «Вирощування акустооптичних кристалів парателуриту» договір № 851, замовник ТОВ «Сайкріс», 2020 р.;
• «Розробка методики вирощування акустооптичних кристалів парателуриту для акустооптичних комірок», договір № 2/2020, замовник ТОВ «Радіоапаратура», 2020 р.;
• «Розробка методики вирощування акустооптичних кристалів парателуриту для акустооптичних комірок», договір № 1/2021, замовник ТОВ «Крис-Тех», 2021 р.
В рамках госпдоговірних тем розроблені інформаційно-аналітичні матеріали та рекомендації щодо підвищення ефективності середовищ для акусто- та оптоелектронних пристроїв. Рекомендації по удосконаленню технологій впроваджені у виробництво на підприємствах ТОВ НВЦ «Елент – А», ТОВ «Кристальний бізнес».
Обрані публікації
Монографії та розділи у колективних монографіях:
• Лагута В. В. , Трубіцин М. П. Радіоспектроскопія невпорядкованих сегнетоелектричних кристалів. Монографія, рекомендовано до друку Вченою радою ДНУ, прот.№3 від 23.10.2020 р. - Дніпро: Вид-во «Ліра». – 2021. –152 с. ISBN 978-966-981-479-1;
• Агарков К.В., Бочкова Т.М., Волнянский М.Д., Трубіцин М.П., Коптєв М.М. Монокристали активних діелектриків. Досвід вирощування.− Монографія, рекомендовано до друку Вченою радою ДНУ, прот. №5 від 24.10.2019 р. - Дніпро: ТОВ «Акцент ПП». – 2020 –132 с. ISBN 978-966-921-258-0;
• Trubitsyn M., Koptiev M., Volnianskii M. Ionic Conductivity in Single Crystals, Amorphous and Nanocrystalline Li2Ge7O15 doped with Cr, Mn, Cu, Al, Gd. Chapter in book: Fesenko O., Yatsenko L. (eds), Springer Proceedings in Physics, 2022, Springer, in print.
• Bochkova T., Bondar D., Trubitsyn M., Volnianskii M. Optical and Electrical Phenomena Caused by the Lattice Defects in PbMoO4 Crystal. Chapter in book: Fesenko O., Yatsenko L. (eds) Nanooptics and Photonics, Nanochemistry and Nanobiotechnology, and Their Applications. Springer Proceedings in Physics, 2021, vol 264, рр.11-29, Springer, Cham. Print ISBN 978-3-030-74799-2, Online ISBN 978-3-030-74800-5.
• Bilal Abu Sal, Khalil J. Hamam, Moiseyenko V.N., Ohiienko O.V., Derhachov M.P., Holochalov D.O. Impedance spectroscopy of NaBi(MoO4)2:Gd3+ nanocrystals in the pores of an opal matrix. Chapter in book: Fesenko O., Yatsenko L. (eds) Nanooptics and Photonics, Nanochemistry and Nanobiotechnology, and Their Applications. Springer Proceedings in Physics, 2021, vol 264, рр.117-130, Springer.
• Nesterov O., Trubitsyn M., Petrov O., Vogel M., Volnianskii M., Koptiev M., Nedilko S. , and Rybak Ya. Electrical Conductivity and 7Li NMR Spin-Lattice Relaxation in Amorphous and Nano- and Microcrystalline Li2O-7GeO2. In book: Fesenko O., Yatsenko L. (eds), Nanocomposites, Nanostructures, and Their Applications. Springer Proceedings in Physics, vol. 221, 610 p. ISBN 978-3-030-17759-1; Chapter 6 - p.85-96. Publisher: Springer, 2019.
• Moiseienko V., Derhachov M., Abu Sal B., Holze R., Brynza M. Nanocomposites on the Base of Synthetic Opals and Nanocrystalline Phases of Bi-containing Active Dielectrics. – 661-674. – In book: Nanoplasmonics, Nano-Optics, Nanocomposites, and Surface Studies. Publisher: Springer International Publishing Switzerland. – 2017. ISBN978-3-319-56422-7(Online), 978-3-319-56244-5 (Print). DOI:10.1007/978-3-319-56422-7_50.
Статті:
• Sidak V.M., Trubitsyn M.P., Panchenko T.V. Dielectric relaxation induced by oxygen vacancies in Na0.5Bi0.5TiO3 ceramics // Condensed Matter Physics. – 2022. – in print;
• Sidak, V.M., Trubitsyn, M.P. Dielectric relaxation and the dipole defects in Na0.5Bi0.5TiO3 single crystal // Applied Nanoscience (Switzerland). – 2022. – V.12, N3. – P.775-780. DOI: 10.1007/s13204-021-01712-y;
• Bochkova T.M., Bondar D.S., Trubitsyn M.P., Volnianskii M.D. and Volnyanskii D.M. Photoinduced Effects in Single Crystals of PbO–MoO3 System // Acta Physica Polonica A. – V. 141, No. 3. – 2022. – P.400–405. Doi: 10.12693/APhysPolA.141.400;
• Suchanicz, J., Wąs, M., Nowakowska-Malczyk, M., Konieczny, K., Czaja, P., Kluczewska-Chmielarz, K., Marchewka, J., Wcisło, D., Wolański, R., Stanuch, K., Trubitsyn, M.P., Sokolowski, M. Effect of Nb-doping and E-poling on dielectric and electric properties of NBT ceramics // Phase Transitions.- 2021.- V.94, issue 3-4.- P. 210-218. DOI: 10.1080/01411594.2021.1931204;
• Diachenko, A.O., Trubitsyn, M.P., Volnianskii, M.D., Jankowska-Sumara, I., Skrypnik, Y.V., Koptiev, M.M. Glass devitrification and electrical properties of LiNaGe4O9 // Molecular Crystals and Liquid Crystals.- 2021.- V.721, issue 1.- P.10-16. DOI: 10.1080/15421406.2021.1905271;
• Osetsky А.Yu., Panchenko Т.V., Volnianskii M.D., Trubitsyn M.P. Optical absorption of LiNaGe4O9:Mn crystal // Journal of Physics and Electronics. - 2021. - V.29(1). - P.69-72. DOI: 10.15421/332110, http://jphe.dnu.dp.ua/index.php/jphe/article/view/131/123;
• Skrypnik Ye.V., Trubitsyn M.P., Diachenko A.O., Volnianskii M.D. Non-isothermal crystallization of LiNaGe4O9 glass // Journal of Physics and Electronics. - 2021. - V.29(1). - P.73-76. DOI: 10.15421/332111, http://jphe.dnu.dp.ua/index.php/jphe/article/view/132/124;
• Vogel M., Petrov O., Trubitsyn M., Nesterov O., and Volnianskii M. 7Li NMR spectra and spin-lattice relaxation in lithium heptagermanate single crystal // Ferroelectrics. – V. 558, Issue 1. – 2020. – P.46-58. https://doi.org/10.1080/00150193.2020.1735888;
• Martynyuk-Lototska I., Mys O., Dudok T., Mytsyk B., Demyanyshyn N., Kostyrko M., Adamenko D., Trubitsyn M., and Vlokh R. Experimental determination of full matrices of the piezo-optic and elasto-optic coefficients for Pb5Ge3O11 crystals // Appl. Opt. – V. 59, Issue 22. – 2020. – P.6717-6723. https://doi.org/10.1364/AO.398218;
• Kruk A., and Trubitsyn M. Optical and Magneto-Optical Properties of MgO Transparent Ceramics // Acta Physica Polonica A. – V. 138, No. 3. – 2020. – P.557–560. Doi:10.12693/APhysPolA.138.557;
• Koptiev M.M., Trubitsyn M.P., Volnianskii M.D., Plyaka S.M. & Krivchenko A.Yu. Electrical conductivity of Li2Ge7O15 crystals doped with Al// Molecular Crystals and Liquid Crystals. – V. 700, Issue 1. – 2020. – P.13–21. https://doi.org/10.1080/15421406.2020.1732547;
• Bochkova T.M., Trubitsyn M.P., Volnyanskii M.D., Bondar D.S., Volnyanskii D.M. Phenomena induced by UV irradiation in PbMoO4 single crystal// Molecular Crystals and Liquid Crystals. – V.699, Issue 1. – 2020. – P.111–118;
• Buryi M., Laguta V., Fasoli M., Moretti F., Jurek K., Trubitsyn M., Volnianskii M., Nagorny S., Shlegel V., Vedda A., Nikl M. Charge trapping processes and energy transfer studied in lead molybdate by EPR and TSL // J. of Luminescence. – Volume 205. – 2019. – P.457-466. https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2018.09.052;
• Mytsyk B., Demyanyshyn N., Adamenko D., Trubitsyn M., Vlokh R. Principal components of piezo-optic tensor for Pb5Ge3O11 crystals// Ukr. J. Phys. Opt. – Volume 20, Issue 3. – 2019. – P. 91-97. http://ifo.lviv.ua/journal/2019/2019_3_20_01.html;
• Nesterov O.O., Trubitsyn M.P., Nedilko S.G., Volnianskii M.D., Plyaka S.M., Rybak Ya.O. Ionic conductivity in multiphase Li2O-7GeO2 compounds// Acta Physica Polonica A. – V.133, No.4. – 2018. – P.892-896. http://przyrbwn.icm.edu.pl/APP/PDF/133/app133z4p31.pdf;
• Kruzina T.V., Sidak V.M., Trubitsyn M.P., Popov S.A., Tuluk A.Yu. and Suchanicz J. Impedance spectra of as-grown and heat treated Na0.5Bi0.5TiO3 crystals // Acta Physica Polonica A. – V.133, No.4. – 2018. – P.816-818. http://przyrbwn.icm.edu.pl/APP/PDF/133/app133z4p14.pdf;
• Dziaugys A., Banys J., and Trubitsyn M.P. Dielectric relaxation in pure and doped with Cu lead germanate single crystal // Ferroelectrics. – V.532, Issue 1: Special Issue in Honor of Dr. Jan Petzelt. – 2018. – P.13-19. https://doi.org/10.1080/00150193.2018.1499401.
Патенти
• Патент № 122634 Україна, МПК (2020.01) C30B 15/00 C30B 29/32 (2006.01) / Спосіб отримання знебарвлених кристалів PbMoO4 / Волнянський М. Д., Бочкова Т. М., Трубіцин М. П., Бондар Д. С. / Заявник і власник Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара – Опубл.10.12.2019 Бюл. №23. https://sis.ukrpatent.org/uk/search/detail/1467760/ (дата перевірки 01.11.2021 р.)
• Патент на корисну модель № 142197 Україна, МПК (2020.01) H01M 10/0562 (2010.01) C03C 10/02 (2006.01) C03B 25/00 C03B 32/02 (2006.01) Спосіб отримання склокераміки Li2O – 7GeO2 / Бочкова Т. М., Волнянський М. Д., Коптєв М. М., Трубіцин М. П. / Заявник і власник Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара – Опубл.25.05.2020. Бюл. №10. https://sis.ukrpatent.org/uk/search/detail/1436661/ (дата перевірки 01.11.2021 р.)
• Патент на корисну модель № 138590 Україна, МПК (2019.01) H01M 10/0562 (2010.01), C03C 10/02 (2006.01), C03B 1/00, C03B 25/00, C03B 32/02 (2006.01) / Спосіб отримання скла Li2O – 7GeO2 для виготовлення склокераміки / Бочкова Т. М., Волнянський М. Д., Коптєв М. М., Трубіцин М. П. / Заявник і власник Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара –. Опубл. 10.12.2019. Бюл. № 23. https://sis.ukrpatent.org/uk/search/detail/1396251/ (дата перевірки 01.11.2021 р.)
• Патент на корисну модель № 138827 Україна, МПК (2019.01) C03B15/00, C03B29/32 / Спосіб отримання знебарвлених кристалів PbMoO4 / М.Д. Волнянський, Т.М.Бочкова, М.П. Трубіцин, Д.С. Бондар / Заявник і власник Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара – Опубл.10.12.2019. Бюл. № 23. https://sis.ukrpatent.org/uk/search/detail/1396190/ (дата перевірки 01.11.2021 р.)
• Заявка на корисну модель № а 2021 03708 Україна МПК C30B 15/00, C30B 29/32. Спосіб отримання монокристалів для пристроїв функціональної електроніки / Агарков К.В., Садовська Л.Я., Трубіцин М.П., заяв. та власник Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара, заявл. 29.06.2021.
• Заявка на корисну модель № а 2021 05335 Україна МПК C03C 4/16. Спосіб отримання скла з діоксиду телуру / Агарков К.В., Садовська Л.Я., Коптєв М.М., Трубіцин М.П., заяв. та власник Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара, заявл. 20.09.2021.
Положення про НДЛ фізики кристалів активних діелектриків
Контакти:
Науковий керівник НДЛ ФКАД – доктор фізико-математичних наук, професор Михайло Трубіцин
Відповідальний виконавець д/б тем – кандидат фізико-математичних наук, доцент Анна Дяченко
Тел.: 056 776 82 03
е-mail: ndi.etim.dnu@gmail.com