Теоретичні та експериментальні дослідження електронних, магнітних і оптичних властивостей нанорозмірних вуглецевомістких матеріалів

Люмінофори "білого світла" є важливим компонентом світлодіодів "білого світла", велика частина яких складається з джерел УФ світла (звичайно світловипромінююча гетероструктура на базі InGaN) та люмінофора, який трансформує УФ в широкий спектр "білого світла". Наразі основною складовою люмінофорів є рідкоземельні і важкі метали, що значно ускладнює їх утилізацію і здорожує виготовлення. Крім того, спектральна характеристика сучасних промислових люмінофорів не відповідає спектральній характеристиці сонячного випромінювання. Отримання люмінофорів з високою ефективністю світловипромінювання є дуже актуальною задачею, проте без знання фізичних механізмів світлоутворення неможливо отримати ефективний люмінофор з необхідним спектром випромінювання. Водночас актуальним і перспективним завданням є отримання швидкодіючих і компактних фотоприймачів на базі графенових шарів, що з фізичної точки зору пов’язано з світловипромінюванням таких матеріалів і властивостей омічних контактів до них.
В роботі розроблено технологічні методи синтезу та виготовлено плівки а-SiO 2 :C/Si, а-SiOC:H/Si, та нанопорошки SiO 2 :C, Al 2 O 3 :C із різною термічною обробкою. Встановлено взаємозв’язок між збільшенням вмісту ізольованого вуглецю (С) та зростанням широкої смуги видимої фотолюмінесценції (ФЛ) у a-SiOC:H плівках та нанопорошках SiO 2 :С. Доведено, що ФЛ випромінювання виникає від С наноточок, розподілених по поверхні SiO 2 :C. Встановлено, що зростання інтенсивності ФЛ у нанопорошках Al 2 O 3 :C відбувається завдяки формуванню SiO 2 :C на поверхні Al 2 O 3 частинок. Досліджено транспорт носіїв заряду в графенових шарах на SiO 2 . Встановлено, що розсіяння носіїв заряду в графені за підвищених температур визначається фононною складовою. Отримано робочу формулу для ємності контакту метал графенова плівка. Розроблено простий метод синтезу графенових флейків із твердого прекурсору. Вперше спостережено нові С структури у вигляді графенових бульбашок, багатошарових С трубок та «зірок», які формуються після гамма-опромінення. Виявлено та пояснено значне зменшення питомого опору оксиду графена під час термічного відпалу за низьких температур.
Розроблено кінетичний метод Монте-Карло для вивчення процесів вирощування та випаровування наночастинок на/з нанотрубок, а також нестабільності нанодротів, яка призводить до їх перетворення на впорядковані ланцюжки нанокластерів.