No description available.

Цель работы – изучение люминесцентных свойств двуокиси циркония при различных видах облучения, и оценка возможности его использования для высокодозной дозиметрии электронных пучков. В результате исследования образцов получен комплекс параметров, характеризующих их фотолюминесцентные и термолюминесцентные свойства, проведено сравнение найденных параметров с известными литературными данными. Обнаружена сублинейная дозовая зависимость интенсивности термолюминесценции моноклинного ZrO2 от дозы облучения, что подтверждает возможность его использования для дозиметрии электронных пучков. Проведен анализ экологических рисков и соблюдения правил безопасности жизнедеятельности при экспериментальных исследованиях. / The purpose of this work is the study of luminescent properties of zirconia excited by different types of radiation, and to assess the possibility of its use for high-current electron beams dosimetry. Obtained set of parameters characterizing their photoluminescence and thermoluminescence properties was compared with the parameters found in literature. Sublinear dose dependence of thermoluminescence intensity of monoclinic ZrO2 confirms the possibility of its use for dosimetry of electron beams. Ecological risks and compliance with the rules of life safety during experimental investigations were analyzed.

Цель магистерской диссертации состояла в изучении влияния режимов анодирования и условий последующей температурной обработки на структурные и люминесцентные свойства нанопористого оксида алюминия. Рассмотрены основные структурные особенности анодированного оксида алюминия (АОА) и методики получения его упорядоченных структур, его области применения и люминесцентные свойства. Успешно синтезирована серия из 20 образцов АОА в условиях варьирования электрохимических, временных и температурных режимов. Проведена аттестация полученных образцов методами сканирующей электронной микроскопии и рентгеноструктурного анализа. Проведена статистическая обработка полученных снимков с помощью анализатора изображений SIAMS 700. Проанализированы зависимости среднего диаметра пор от напряжения анодирования и толщины оксидного слоя от времени анодирования. Рассчитана средняя скорость роста АОА для гальвано- и потенциостатических режимов. Изучены особенности и трансформация спектров диффузного отражения, фото- и катодолюминесценции образцов АОА в зависимости от условий электрохимического окисления и последующей термообработки. На основе сравнительного анализа литературных данных проведена идентификация активных центров свечения собственной (F-, F+-центры) и примесной (комплексы C2O42- и HC2O4-, ионы Cr3+ и Mn4+) природы. Рассмотрены перспективы дальнейших исследований и возможных применений синтезируемых мембран анодированного оксида алюминия. / The aim of this Master paper is to study the effect of anodizing modes and subsequent temperature treatment on structural and luminescent properties of nanoporous anodic alumina. Structural features of anodic aluminum oxide (AAO), its ordered structures obtaining methods, fields of application and luminescent properties were discussed. A series of twenty samples varying electrochemical, time and temperature regimes was obtained. Obtained samples were characterized by scanning electron microscopy and X-ray diffraction analysis techniques. Images of structures were quantitavely analyzed using SIAMS 700 software package. It was studied how average pore diameter and oxide layer thickness depend on anodizing voltage and duration accordingly. Average AAO growth rate for galvanostatic and potentiostaic modes was calculated. Features and transformation of diffuse reflection, photo- and cathodoluminescence of AAO samples obtained under various electrochemical oxidation conditions and after subsequent temperature treatment were studied. Active emission centers of intrinsic (F-, F+-centers) and impurity (C2O42- and HC2O4- complexes, Cr3+ и Mn4+ ions) nature were identified on the basis of literature data comparative analysis. Further promising directions of studies and possible applications of synthesized AAO membranes were discussed.

Due to the study basic structural features of ultrafine ceramics, using the scanning electron microscopy method, were identified. Dependency of particle sizes on thermal treatment modes was determined, and average size of the sample grains was determined due to statistical processing of the SEM images, using hardware and software image analysis package SIAMS 700. It has been established that photoluminescent properties of single-crystalline samples under the study correspond to the publicly available literature data. Photoluminescence spectra were measured after sample finishing and dependence of optical absorption on exposure dose was identified. The ultrafine ceramic FL was examined and comparison study of the resulting parameters with a single-crystalline sample was carried out. Excitation and emission spectra under various modes of ceramic synthesis were also produced. This study makes it possible to consider ultrafine ceramics as a non-conventional material for high-dose measurements. / В результате исследования были выявлены основные структурные особенности ультрадисперсной керамики методом растровой электронной микроскопии. Определена зависимость размеров частиц от режимов термической обработки, а так же найден средний размер зерен образцов за счет проведения статистической обработки изображений РЭМ на программно-аппаратном комплексе анализа изображений SIAMS 700. Установлено, что фотолюминесцентные свойства исследуемых монокристаллических образцов соответствуют общеизвестным литературными данными. Измерены спектры фотолюминесценции после полировки образцов и найдена зависимость оптического поглощения от дозы облучения. Рассмотрена ФЛ ультрадисперсной керамики и проведен сравнительный анализ полученных параметров с монокристаллическим образцом. Так же получены спектры возбуждения и излучения при различных режимах синтеза керамики. Данные исследования позволяют рассматривать ультрадисперсную керамику как перспективный материал для высокодозных измерений.

Объект исследования – анодированный диоксид циркония. Цель работы – электрохимический синтез нанотубулярных структур диоксида циркония и исследование их люминесцентных и абсорбционных свойств. Методы исследования – растровая электронная микроскопия, рентгенофазовый анализ, абсорбционная и фотолюминесцентная спектроскопия. Новизна работы – исследована фотолюминесценция анодированного диоксида циркония в диапазоне температур 6.2-700 К. Показано, что интенсивность свечения в области 375 – 600 нм возрастает с уменьшением температуры до 30 К. Спектры свечения описываются двумя пиками гауссовой формы с максимумами Emax = 2.28 и 2.75 эВ и полуширинами ω = 0.77 и 0.67 эВ, соответственно. Измерены спектры диффузного отражения образцов до и после отжига. Посредством построения Тауца рассчитана энергия края оптического поглощения нанотубулярного диоксида циркония Eg = 5.4 ± 0.1 эВ. Возможная область применения анодированного диоксида циркония – матрицы солнечных батарей и фотокатализаторы. / The object of investigation is anodized zirconia. The aim of the work is the electrochemical synthesis of nanotubular zirconia structures and the study of their luminescence and absorption properties. The methods of investigation are scanning electron microscopy, X-ray phase analysis, absorption and photoluminescence spectroscopy. The novelty of the work is the photoluminescence of anodized zirconia in the temperature range of 6.2-700 K. It is shown that the luminescence intensity increases with decreasing temperature to 30 K. The emission spectra are described by two peaks of a Gaussian shape with maxima Emax = 2.28 and 2.75 eV and halfwidths ω = 0.77 and 0.67 eV, respectively. A possible field of application of anodized zirconia is the matrix of solar cells and photocatalysts. Spectra of diffuse reflection of samples before and after annealing were measured. By means of the Tauc plot, the energy of the edge of the optical absorption of nanotubular zirconium dioxide Eg = 5.4 ± 0.1 eV is calculated. A possible field of application of anodized zirconia is the matrix of solar cells and photocatalysts.

В работе проведено исследование оптических характеристик коллоидных квантовых точек (КТ) InP/ZnS различных размеров (QD-1, QD-2, QD-3) и композитных наноструктур анодированного оксида алюминия (AAО) с КТ методами спектрофотометрии и люминесцентной спектроскопии. Выполнен литературный обзор, касающийся электронных состояний в идеальном нанокристалле (НК), синтеза КТ на основе InP, использования НК для создания нанокомпозитов и расчёта цветовых характеристик излучателей. Описаны методики подготовки образцов и проведения измерений спектров оптического поглощения (ОП) и фотолюминесценции (ФЛ). По анализу спектров ОП КТ определены значения энергий оптических переходов. Полосы с наименьшей энергией соответствуют первому экситонному пику поглощения ядра InP. Другие могут быть приписаны оболочке из ZnS. По синему сдвигу осуществлена оценка размера ядер образцов КТ. Для QD-1 исследована температурная зависимость первого экситонного пика поглощения. Спектры ФЛ позволяют предположить, что полосы свечения формируются как экситонными переходами, так и дефектами кристаллической решётки ядра InP. Синтезирован ряд структур нанопористого оксида алюминия, отожженного при различных температурах, с осаждёнными КТ и исследована их ФЛ. Показано, что после осаждения в AAО НК InP/ZnS, сохраняют свои флуоресцентные свойства, следовательно, можно говорить об успешном создании композитных люминофоров InP/ZnS@AAO. Обсуждаются цветовые характеристики изучаемых образцов. / This study deals with the investigation of optical characteristics of differently sized InP/ZnS colloidal quantum dots (QD-1, QD-2, QD-3) and composite nanostrucrures of anodic aluminum oxide with QDs by means of spectrophotometry and luminescence spectroscopy techniques. The literature review concerning electronic states in an ideal nanocrystal (NC), synthesis of InP-based QDs, use of NCs for creating nanocomposites and calculating color characteristics of emitters was carried out. The methods of sample preparation and measurements of optical absorption (OA) and photoluminescence (PL) spectra are described. Values of optical transition energies are determined according to the analysis of QD OA spectra. The bands with the lowest energy correspond to the first exciton absorption peak of the InP core. The other transitions can be attributed to the ZnS shell. The core size of the QD samples was evaluated using the blue shift. The temperature dependence of the first exciton absorption peak was investigated for the QD-1. PL spectra of QDs indicate that the emission bands are formed by exciton transitions and defects of the InP crystal lattice. A series of structures of nanoporous aluminum oxide, annealed at different temperatures, with deposited QDs were synthesized and their PL were studied. Fluorescent properties of the QDs are found to be retained after the deposition, therefore, InP/ZnS@AAO composite phosphors were successfully created. Сolor characteristics of the samples under study are discussed.