|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
Интеллектуальная Система Тематического Исследования НАукометрических данных |
||
Исследование кинетики взаимодействия Sb2Te3 c водой.курсовая работа (Специалист)
- Научный руководитель: Катаев Э.Ю.
- Автор: Гербер Е.А.
- Тип: Специалист
- Организация, в которой проходила защита: МГУ имени М.В. Ломоносова
- Кафедра: Кафедра неорганической химии
- Год защиты: 2015
- Курс: 4
- Аннотация: В настоящее время огромную роль играют новые материалы, обладающие уникальными свойствами, которые позволяют исследователям понять ранее необъяснимые факты, а также способствуют развитию новых устройств. Одними из таких новых материалов являются топологические изоляторы (ТИ), примером которых служат соединения Bi2Te3, Bi2Se3, Sb2Te3. Топологический изолятор — особый тип материала, который внутри объёма представляет собой диэлектрик (изолятор), а на поверхности проводит электрический ток. Проводящие свойства поверхности являются следствием сильного спин-орбитального взаимодействия, которое приводит к возникновению спин-расщепленных топологических поверхностных состояний с дисперсией так называемого дираковского типа. Особый интерес представляет теллурид сурьмы. Он является проводником р-типа, и уровень Ферми в Sb2Te3 расположен не в запрещённой зоне, а в валентной зоне. Помимо этого, в теллуриде сурьмы легче «попасть» в состояние топологического изолятора благодаря достаточно широкой области гомогенности Sb2Te3, при этом на протяжении всей области сохраняются свойства ТИ. Основной интерес представляет собой зонная структура ТИ, так как в ней присутствует особое топологическое состояние (ТС), защищенное от возмущений обратной временной симметрией, в котором электроны спинполяризованы. Все обширные области применения ТИ основываются как раз на использовании топологических состояний, которые локализованы на поверхности материала. В связи с этим необходимо четко представлять, насколько поверхность ТИ стабильна по отношению к компонентам воздуха в окружающей среде. Так как, например, образование окисленного слоя толщиной в несколько нанометров уже не позволяет применять методы, необходимые для исследования зонной структуры. Поэтому необходимо знать, происходит ли взаимодействие поверхности ТИ с воздухом окружающей среды, и если да, то с какими именно компонентами взаимодействует поверхность и насколько быстро. Таким образом, основной задачей для исследователей является определение кинетики реакции окисления, а, следовательно, и механизма деградации ТИ при нахождении на воздухе, так как непосредственно из данных по кинетике можно определить, при каких условиях необходимо исследовать топологические состояния, а также создавать новые устройства на основе ТИ. Известно, что с азотом и углекислым газом поверхность ТИ не взаимодействует, а с кислородом и водой реакция происходит, при этом окисление начинается примерно спустя час после начала реакции. Однако, кроме наличия факта окисления поверхности, так и не было выдвинуто однозначного механизма реакции, что не позволяет точно определить условия эксплуатации материала (вещества, давление, экспозиция) для сохранения поверхности ТИ в необходимом для эксперимента состоянии. Целью данной работы является изучение кинетики реакции Sb2Te3 с водой В результате выполнения курсовой работы были сделаны следующие выводы: 1. Обнаружено, что теллурид сурьмы взаимодействует с водой, при этом окисляется теллур. 2. Установлено, что концентрация сурьмы на поверхности снижается с увеличением времени выдерживания в воде. 3. Предложены два вероятных механизма взаимодействия Sb2Te3 c водой на основании экспериментальных и расчётных данных.
- Добавил в систему: Катаев Эльмар Юрьевич