Актуальность работы
Синтез и исследование свойств полимерных нанокомпозитов и наногетерогенных смесей полимеров являются приоритетными направлениями современной науки в связи с уникальными свойствами наноструктурированных материалов.
В начале 80-х годов прошлого века исследователи обнаружили ряд аномальных свойств наночастиц полупроводников и металлов, т. е. объектов, состоящих из сотен и тысяч атомов вещества, таких, как квантово-размерный эффект, каталитические свойства, аномалии нелинейно-оптических свойств и др.
Данные работы заложили основы описания таких систем и определили перспективность их практического использования.
Вскоре после принятия нанотехнологической программы в США (2000 г), а также в других промышленно-развитых странах, ученые перешли от исследований полимерных нанокомпозитов и наногетерогенных смесей к созданию различного рода устройств на их основе. В настоящее время разработаны светои фотодиоды, солнечные батареи, ячейки памяти, газовые сенсоры, новые катализаторы и другие устройства на базе нанокомпозитов и наногетерогенных смесей полимеров.
Новый всплеск интереса к таким системам пришел с развитием и внедрением в последние годы «пластиковой электроники» и переходом к созданию микроэлектронных схем, сенсоров, преобразователей и накопителей энергии и дисплеев, не на основе кремниевой технологии, а на основе полимеров, полимерных композитов либо паст, содержащих наночастицы металлов, полупроводников, ферромагентиков, либо диэлектриков.
В настоящее время «пластиковая электроника» является одной из наиболее динамично развивающихся отраслей технологии с прогнозируемым объемом рынка около 300 миллиардов долларов в 2015 году.
В то же время, не прекращаются и научные исследования наноразмерных систем, вдохновленные успехами супрамолекулярной химии и нанотехнологии. Для реального внедрения наноразмерных систем в массовое производство необходимо углубленное изучение свойств и структуры нанообъектов, определение механизмов, определяющих эти свойства. Переход к наноуровню при создании реально действующих приборов и устройств невозможен без создания научных основ функционирования такого рода систем. Таким образом, исследования свойств нанокомпозитов и наногетерогенных смесей полимеров являются актуальной задачей в общем контексте развития нанотехнологий.
Экспериментальное и теоретическое исследование аномальных свойств полимерных нанокомпозитов и наногетерогенных смесей полимеров и наночастиц, определяемых взаимным влиянием наночастиц друг на друга, а также влияние полимерной матрицы на свойства наноразмерных систем являлось областью, мало изученной другими авторами, что определило актуальность научных исследований, описанных в данной работе.
Цель исследования
Целью работы являлось исследование электрофизических, оптических и оптоэлектронных свойств полимерных нанокомпозитов и наногетерогенных смесей полимеров.
Научная интерпретация результатов и построение моделей для описания обнаруженных экспериментально эффектов послужило основой для разработки прототипов новых сенсоров, солнечных батарей, фотодиодов, оптически прозрачных герметиков-клеев с высоким показателем преломления и других материалов и устройств.
Научная новизна
Впервые автором были исследованы экспериментально, теоретически и при помощи численного моделирования особенности перколяционного поведения полимерных нанокомпозитов. Открыт эффект аномального отклика электропроводности нанокомпозитов вблизи порога перколяции к изменению диэлектрической постоянной полимерной матрицы. Автором было предложено использовать данный эффект для создания газовых сенсоров.
Впервые было исследовано влияние кооперативных эффектов — межчастичных взаимодействий на изменение оптических свойств наночастиц в полимерной матрице.
Впервые автором была предложена и реализована концепция нанокомпозита и наногетерогенного материала, содержащего полупроводниковые частицы как птак и ртипа проводимости. Теоретически предсказан эффект «фрактализации» двойного заряженного слоя в таких системах, предусматривающий наличие особенностей в электрофизических и оптоэлектронных свойствах таких систем. Изучены электрофизические и оптические свойства, подобных р-п" переходов-на модельных системах наногетерогенных смесей-Сд8/Ои28. Обнаружен ряд аномалий в оптических и электрофизических свойствах таких-систем.
Впервые синтезированы оптически прозрачные композиции нано-гп8 —поли-(диметил-блок-(фенил)-силоксан)| с Аномальновысоким для полимерных: систем, коэффициентом преломления^ зависящим от концентрации наночастиц в композите.
Исследованы магнитоэлектрические свойства полимерных нанокомпозитов, содержащих ферримагнитные наночастицы Ре304. Обнаружены аномальные зависимости магнетосопротивления от магнитного поля и эффект гигантского отрицательного магнетосопротивления, впервые наблюденный в полимерных нанокомпозитах.
Предложена новая концепция создания градиентных и диффузных р-п переходов в полимерных нанокомпозитах, наногетерогенных смесях наночастиц и наногетерогенных смесях полимер-акцептор.
Разработан метод получения диффузных р-н переходов методом «самостратификации».
Впервые методы комбинаторной химии были использованы для исследования сенсибилизации в системах Сбо-фталоцианин цинка на поверхности проводящего полимера. Был обнаружен, эффект усиления сенсибилизации при Дрекслеровском переносе экситона с фталоцанина цинка на фуллерен при определенных соотношениях С6о и фталоцианина цинка. Методы комбинаторной химии были привлечены и для исследования тушения люминесценции и зависимости фототока от концентрации молекул-акцепторов в нанокомпозитах [6,6] - фенил — Свг метилового эфира бутировой кислоты (РСВМ) и поли (2-метокси-5(3−7- диметилоктилокси) 1,4 — фениленвинилена (МЕН-РРУ).
Исследованы процессы транспорта и генерации зарядов в полимерных солнечных элементах на основе нанокомпозитов РСВМ — МЕН-РРУ методами импеданс-спектроскопии и анализавольт-фарадных характеристик. Определена природа дефектов, влияющих на перенос зарядов и на формирование двойного заряженного слоя на интерфейсах. Данные соотнесены с результатами ЭПРспектроскопии.
Разработана теоретическая модель эффективности полимерной' солнечной батареи. В рамках проверки модели исследованы зависимости Voc (напряжения холостого хода) от электроотрицательности молекул-акцепторов, образующих, нанокомпозит с полимером.
Исследованы особенности' переноса ионов в суперионном нанокомпозите: ЬаРз-тетрафторэтилен.
Исследована взаимосвязь ионной и электронной проводимостей в наногетерогенных смесях нафион-полианилин. Обнаружена возможность усиления протонной проводимости в таких полиэлектролитных комплексах. Продемонстрирована возможность управления электронной проводимостью композита в широких пределах путем обратимого электрохимического допирования-дедопирования полиэлектролитных комплексов полианилина с нафионом. Был создан прототип мемристора (резистора с памятью) и ячейки долговременной памяти на основе наногетерогенных смесей данного типа. Все описанные явления и эффекты были исследованы впервые и результаты имеют мировой приоритет.
Практическая значимость
На основе результатов исследований были созданы высокочувствительные газовые сенсоры нового типа, пирометры, полимер-композитный суперионный F-ионный проводник, полимерные солнечные батареи, герметики для светодиодов, полимерный мемристор и ячейка памяти. Предложенные автором градиентные и диффузные р-n переходы запатентованы и используются в фотодетекторах. Полимерные солнечные батареи, в разработке которых принимал участие автор, внедрены в производство с середины 2008 года. Разработки по фрактальным р-п переходам, начатые автором, продолжаются фирмой Конарка, группой Стивена Смита (NASA), Наяной Чандрахакти (ETH, Zurich) и др. Теоретическая модель эффективности полимерных солнечных батарей, предложенная автором, была учтена и использовалась в работах проф. Дженни Нельсон (Imperial College of London), a также проф. Кристофом Брабецом (Университет Эрлангена) и проф. Аланом Хигером (Университет Калифорнии, Санта Барбара), проф. Полом Блумом (Университет Гронингена) в их последующих работах, посвященных той же тематике. Магнитные нанокомпозиты было предложено использовать как датчики магнитного поля и сенсоры деформации с регистрацией, изменения намагниченности полимерного нанокомпозита индукционным методом. Полимерные нанокомпозиты, содержащие поливиниловый спирт и наночастицы CdS вблизи порога перколяции, было предложено использовать как ИК-болометры [1].
Градиентные переходы в полимерных нанокомпозитах были запатентованы [2]. По результатам исследований автором поданы 3 заявки на российские и 3 заявки на международные (WPO)'патенты.
Публикации
Результаты исследований представлены в 22 статьях и трех обзорах в зарубежных и отечественных журналах, тематических сборниках (из них 19 статей и 3 обзора в журналах, рекомендуемых ВАК для публикации материалов докторских диссертаций), 3 заявках на российские и международные патенты, тезисах 25 докладов на конференциях, четырех дипломных работах и одной диссертации кандидата физ.-мат. наук под руководством автора.
Личный вклад автора
Автору принадлежит решающая роль в выборе направления, формулировке задач, поиске и разработке методических подходов к решению поставленных задач, непосредственном исполнении экспериментальных исследований, в интерпретации и обобщении полученных результатов. Теоретические модели, изложенные в работе, были предложены автором. Компьютерные расчеты и написание соответствующих программ проводилось автором.
Апробация работы
Содержание работы составило темы двух обзоров в Advances in Polymer Science (l995, 2000).
Работа докладывалась на 3-й Международной конференции по аналитической химии, Ридинг, Англия, 1992; Международной Конференции по Химическим Сенсорам, Осака, Япония, 1992; конференции «Физика низкоразмерных структур», Дубна, 1995; MRS Fall Meeting, Бостон, США, 1998; E-MRS Meeting Strasbourg, Франция, 1999; Европейской Конференции по органическим Солнечным Элементам ECOS98- Winter School «Electronic Properties of Novel Materials, Kirchberg, Австрия в 1997,1998, 2000 годахDeutscheforschunngsgemeinschaft (DFG) Tagungen 1999, 2000, 2001; 5-ом европейском Конгрессе по молекулярной электронике (Линкопинг, Швеция, 1999) — E-MRS Fall Meeting, Florence, Italy 2000; конференции 28th IEEE 9
Photovoltaic Specialists Conference, Анкоридж, США, 2000, конференции Нанофотоника-2007, ЧерноголовкаМеждународном конгрессе по Функциональным Материалам, Крым, Украина. 2007; Конференции «Современные Проблемы Химической Физики», Туапсе, 2008; на конференции, посвященной 90-летию НИФХИ им. Карпова, 2008; Роснанофорумах 2009 и 2010; International Polymer Rolduc Meeting, Голландия-2010; Конференции ICONO-LAT-2010 КазаньКонференции «Молекулярные нанообъекгы и нанокомпозиты», Истра, 2010; 2-ой Конференции Нанотехнологического Общества, Москва, 2010.
Работа выполнялась в рамках проектов РФФИ, ИНТАС, гранта компании 1CMR (Япония), Фонда Густаффсона (Швеция), Европейского проекта Joule (EU FP4 и FP5), грантов Deutscheforschungsgemeinschaft, Volkswagen, фирмы Siemens Solar, Solar AB Linz, грантов Швейцарского Фонда Науки, проектов с фирмой LG Chem, Корея.
Структура работы
Работа состоит из введения, литературного обзора, 4 глав, выводов, заключения, списка литературы и 2 приложений. Работа изложена на 179 страницах, включает 112 рисунков, 5 таблиц и список литературы из 93 ссылок.
выводы
На основании экспериментальных данных, численного моделирования и построения теоретических моделей, установлены и проанализированы особенности электрофизических и оптических свойств полимерных нанокомпозитов и наногетрогенных смесей полимеров. .Эти особенности и возможности их прикладного использования состоят в следующем:
— Обнаружено существование интервала прыжковой проводимости в полимерных нанокомпозитах, связанное с их перколяционным поведением, и открыт эффект аномального, отклика электропроводности нанокомпозитов вблизи порога перколяции к изменению диэлектрической постоянной полимерной матрицы. Предложено использовать данный эффект для создания газовых сенсоров.
— Исследовано влияние межчастичных взаимодействий на оптические свойства (край полосы поглощения, люминесценция) нанокомпозитов. Предложена модель, описывающая особенности в оптически свойствах высоконаполненных полимерных нанокомпозитов, используя предположение о диполь-дипольном взаимодействии между близкорасположенными наночастицами.
— Была предложена и реализована концепция наногетерогенного материала, содержащего полупроводниковые частицы как птак и ртипа проводимости. Предсказан эффект фрактализации двойного заряженного слоя в таких системах и особенности электрофизических свойств и оптоэлектронных свойств, вызванные взаимным влиянием наночастиц разного типа проводимости друг на друга.
— Экспериментально изучены электрофизические и оптические свойства р-п переходов на модельных системах наногетерогенных смесей Сё8(п-тип проводимостиуСиоЭ (р-тип проводимости). Обнаружен ряд аномалий в оптических (люминесценция оптическое поглощение) и электрофизических (ВАХ, вольт-фарадные характеристики, импеданс) свойствах таких систем, связанных с кооперативными эффектами — влиянием частиц разной природы друг на друга.
— Были синтезированы оптически прозрачные композиции гпв — поли-(диметил-блок-(дифенил)силоксаны с аномально высоким для полимеров коэффициентом преломления, зависящим от концентрации наночастиц в композите.
Данные системы предназначены к использованию в качестве герметиков для светодиодов. tБыли исследованы магнитоэлектрические свойства полимерных нанокомпозитов, содержащих ферримагнитные наночастицы Fe304.
— Обнаружены аномальные зависимости магнетосопротивления от магнитного поля и эффект гигантского отрицательного магнетосопротивления, впервые наблюденный в полимерных нанокомпозитах. Эффект вызван взаимным влиянием магнитных моментов соседних наночастиц на вероятность переноса электрона.
— Предложена новая концепция создания градиентных и диффузных р-п переходов в полимерных нанокомпозитах, наногетерогенных смесях наночастиц и наногетерогенных смесях полимер-акцептор.
— Разработан метод получения диффузных р-n переходов методом «самостратификации», диффузии и «термодиффузии» .
— Предложено использовать методы комбинаторной химии для исследования оптических и электрофизических свойств полимерных нанокомпозитов, содержащих молекулярные акцепторы и проводящие полимеры.
— При помощи методов комбинаторной химии обнаружен эффект усиления сенсибилизации в тонких пленках фуллерен/фталоцианин цинка на поверхности проводящего полимера, связанный с переносом экситона с фталоцанина цинка на фуллерен при определенных соотношениях С60 и фталоцианина цинка.
— При помощи сканирующих спектроскопических техник исследованы процессы транспорта и фотогенерации зарядов в нанокомпозитах образованных поли (2-метокси-5(3−7-диметилоктилокси) 1,4 — фениленвиниленом (MEH-PPV) с фенил — Сб1- метиловым эфиром бутировой кислоты (РСВМ), полученных методами комбинаторной химии.
— Методами импеданс-спектроскопии и анализа вольт-фарадных характеристик ' была определена природа дефектов влияющих на перенос заряда в системах МЕН
PPV/PCBM, имеющих структуру объемного гетероперехода. Данные соотнесены с результатами ЭПР спектроскопии.
— Разработана теоретическая модель эффективности полимерной солнечной батареи. В рамках проверки модели исследованы зависимости Voc от электроотрицательности молекул акцептора.
— Исследованы особенности переноса ионов в суперионном нанокомпозите: наночастицы ЬаГ3-тетрафторэтилен в широком диапазоне концентраций наполнителя.
— Исследованы взаимосвязь ионной и электронной проводимости в наногетерогенных смесях нафион-полианилин, синтезированных путем матричной полимеризации полианилина на нафионе.
— Обнаружена возможность усиления протонной проводимости в таких полиэлектролитных комплексах, а также продемонстрирована возможность управления электронной проводимостью композита в широких пределах путем обратимого электрохимического окисления-восстановления полианилина.
— Создан прототип мемристора (резистора с памятью) и ячейки долговременной памяти на основе наногетерогенных смесей данного типа.
СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ.
Статьи
1. Годовский Д. Ю., Сухарев В. Я., Волков А. В., Москвина М. А. Волынский А.Л., Бакеев Н.Ф." :Электрофизические свойства ультравысокодиспесных композитов на основе Поливинилового спирта и Сульфида Меди I" // Высокомолекулярные соединения А. 1993. Т.35. № 8. С.1810−1818.
2. Godovsky D.Yu., Sukharev V.Ya., Volkov А. «Absorption Induced Response of Electrophysical Characteristics of Filled Polymer-Composites» // J.Phys.Chem.Solids. 1993. Vol.54. Iss.ll. P.1613−1620.
3. Vasiliev A.A., Godovsky D.Yu., Bezmelnitsyn V. «F — ion conducting polymer-composite material, based on LaF3 and tetrafluoroethylene» // Sensors and Actuators
B. 1994. Vol.14. Iss.1−3. P.649−652.
4. Vasiliev A.A., Godovskiy D.Yu., Bezmelnitsyn V.N., Gazkov V.S. «F~ Ion conducting composite material for chemical sensors based on LaF3 and-polytetrafluoroethylene» // Journal of Fluorine Chemistry. 1992. Vol.58. Iss.2−3. P.286−288.
5. Годовский Д., Сухарев В., Волков А., Москвина М. «Исследование проводимости и адсорбционных свойств в полимер композитах Поливинилового Спирта и CuS» // Журнал Физической Химии. 1993. Т.61. № 7.
C.1452−1459.
6. Godovsky D.Yu., Vasiliev A.A., Dorofeev Е. // Extended Abstracts of 4th International Meeting on Chemical Sensors, Osaka, Japan. 1992. P.704.
7. Godovsky D.Yu., Koltypin E.A., Volkov V., Moskvina M. «Polymer-Composites as humidity sensors» // Proceedings of International Conference on Analytical Chemistry, Reading, England. 1992. P.76.
8. Godovsky D., Volkov A., Sukharev V. «Sensor Properties of Filled Polymer-Composites» // The Analyst (Royal. Soc. Chem.). 1994. Vol.118. P.997−999.
9. Godovsky D., Chmutin I., Ponomarenko A. et al «The peculiarities in percolation behavior of some conducting polymer-composites» // Synth. Met. 1994. Vol.66. P. 19−23. lO. Godovsky D.Yu. «Electron Behaviour and Magnetic properties of Polymer-Nanocomposites» (review article) // Adv. Polym. Sci. 1995. Vol.119. P.79−122.
П.Варфоломеев А., Годовский Д., Зарецкий Д. г, Волков А., Москвина М. «Оптические свойства полупроводниковых кластеров в полимерных матрицах» // Письма в ЖЭТФ. 1995. Т.62. С.367−370.
12.Godovsky D., Kim Jong Hyi, Yakimov S. et al // «The characterization of conductive gas sensors using modulated gas flow» // Sensors and Actuators B. 1999: Vol.58. Iss.l. P.433−437.
13.Godovsky D., Varfolomeev A., Efremova G.D., Cherepanov V.M., Kapustin G.A., Volkov A.V., Moskvina M.A. // «Magnetic properties of polyvinyl alcohol-based composites, containing iron oxide nanoparticles» // Adv.MatOptic. Electron. 1999. Vol.9. Iss.3. P.87−93.
14.Godovsky D., Chen L., Petterson L., Inganas O. «Sensibilization of polymer/fullerene photovoltaic cells using Zinc Phtalocyanine studied by combinatorial technique» // AIP Conference Proceedings. 1999. Vol.544. P.512−515.
15. Варфоломеев A.E., Годовский Д. Ю., Зарецкий Д. Ф. «Исследование кооперативных эффектов и нелинейных оптических свойств в полимер-нанокомпозитах на основе поливинилового спирта, полипропилена и поливинилиденфторида» // Информационный бюллетень РФФИ. 1996. Т.4. № 3. С. 123.
16.Варфоломеев А. Е., Волков А. В., Годовский Д. Ю., Капустин Г. А., Москвина М. А. «Эффект гигантского отрицательного магнитосопротивления в композитной системе на основе нанокристаллов Рез04 в полимерной матрице» //Письма в ЖЭТФ. 1998. Т.67. № 1. С.37−41.
17.Godovsky D., Inganas О. «Limits to Energy Conversion Efficiency for PolymerPhotovoltaic Cells based on photoinduced charge transfer between donor-acceptor» // European Conference Organic Solar Cells 98 Proceedings. 1998. P.87.
18.Godovsky D., Zaretsky D., Kundig A., Caseri W., Smith P. «Solar Cells based on composites of CdS nanoparticles in conductive polymer matrix and fullerenes» // European Conference Organic Solar Cells 98 Proceedings. 1998. P.92.
19.Chen L., Godovsky D., Inganas О., Janssen R., Hummelen К., Andersson M. «Polymer Solar Cells from stratified layers of donor-acceptor blends» // Adv.Mat. 2000. Vol.12. Iss.18. P.1367−1370.
20.Godovsky D.Y. «Device Applications of Polymer-Nanocomposites» Review Article //Adv. Polym. Sei. 20 001 Vol.153. P.163−205.
21.Godovsky D., Chen L., Petterson L., Inganas О., Andersson M., Hummelen J.C. «The use of combinatorial materials development for polymer solar cells» // Adv. Mat. Optic. Electron. 2000. Vol.10. Iss.2. P.47−54.
22.Godovsky D., Varfolomeev A., Zaretsky D., Chandrakhanti R., Kundig A., Caseri W., Weder С., Smith P. «Preparation of nanocomposites of poly (aniline) and inorganic semiconductors» //J. Mater. Chem. 2001. Vol.11. P.2465−2469.
23.Dyakonov V., Godovsky D., Parisi J., Brabec C.J., Sariciftci N.S. Hummelen J.C., De Ceuster J., Goovaerts E. «Spectroscopy on polymer-iullerene composites and photovoltaic cells» // Synth. Met. 2001. Vol.121. Iss.l. P. l529−1532.
24. Sariciftci S., Brabec C., Martin N., Maggini M., Prato M., Janssen R., Humellen K., Godovsky D., Inganaes O. Final Report on European Commission FP5 Joule3 Project «Development of Molecular Plastic Solar Cells» EC JOR3-CT98−0206 (DG12-WSMN) // EC Directorate Generaile 12 Proceedings. 2001. Brussels.
25.Dyakonov V., Godovsky D., Meyer J., Parisi J., Brabec C.J., Sariciftci N.S., Hummelen J.C. «Electrical admittance studies of polymer photovoltaic cells» // Synth. Met. 2001. Vol.124. Iss.l. P.103−105.
26.Варфоломеев А., Волков А., Годовский Д., Зарецкий Д., Малов Ю., Москвина М. «Оптические свойства наночастиц CdS в полимерных матрицах» // Физика Низкоразмерных Структур. 1995. Т. 10/11. С.71−76.
27.Moritz W., Krause S., Bartholomaus L., Gabusjan Т., Vasiliev A., Godowski D.Yu. and Malyshev V.V. «Silicon-Based Sensor for Fluorine Gas» // in book ACS Series #690: Polymers in Sensors: Theory and Practiceedited by Nairn Akmal and Arthur M. Usmani. 1998. P.119−129.
28.Dyakonov, V.- Riedel, I.- Godovsky, D.- Parisi, J.- De Ceuster, J.-Goovaerts, E.- Hummelen, J.C.- «Spectroscopy on Polymer-fiillerene photovoltaic cells» // Photovoltaic Specialists Conference, 2000. Conference Record of the Twenty-Eighth IEEE, Anchoradge, USA. 2000, P.814−817
29.Schilinsky P., Godovsky D., Parisi J., Caseri W., Smith P. «Entwicklung ernes Absorbers fur eine ultra-dUnne Nanokomposit-Solarzelle» // DPG Tagungen Proceedings. 2001. P.67−68.
30.Reemts J., Godovsky D., Woerle D., Schlettwein D., Parisi J. «Polyaniline-basierte Gas und Dampfsensoren» // DPG Tagungen Proceedings. 2001. P.92−94.
31.1nganas O., Roman L., Andersson M., Svensson M., Godovsky D. «Organic photodiodes and solar cells: progress, problems, performance» // MRS Meeting 1999 Proceedings. 1999. P.121−123.
32.Petersson L., Godovsky D., lnganas O. «Self-assembly in thin polymer films to manufacture molecular electronic devices» // 5th European Conference on molecular electronics (ECME-99), Linkoping, Sweden, Proceedings. 1999. P.123−125.
33.Godovsky D., Schilinsky P., Caseri W., «Photovoltaic cells based on polymer-nanocomposites» //Труды конференции «Нанофотоника-2007». 2007. C.67.
34.Godovsky D., Schilinsky P., Caseri W., Vasileska D. «Nanocomposite solar cells, based on CdS/Cu2S heterostructures» // ICFM-2007 (Crimea, Ukraine), Proceedings. 2007. P.207.
Зб.Годовский Д., Жилински П. «Наногетерогенный материал CdS/Cu2S для фотовольтаики», Труды конференции «Современные Проблемы Физической Химии», Туапсе. 2008. С. 68.
36.Годовский Д., Жилинский П., Касери В. «Нанокомпозиты для фотовольтаики», Труды конференции посвященной 90-летию НИФХИ им. Л. Я. Карпова. 2008. С. 94.
37.Годовский Д., Жилинский П., Касери В., Смит П. «Наногетерогенный материал CdS/Cu2S как основа для фотовольтаики 3-его поколения» // РОСНАНОФОРУМ-2009, http://rusnanotech09.rusnanoforum.rU/Public/LargeDocs/theses/rus/poster/01/l 1 Go dovskiy. pdf
38.Godovsky D. «Modeling the efficiency of plastic solar cells» // Тезисы международной конференции «Органическая Нанофотоника», Санкт-Петербург. 2009. С. 23 .
39.Годовский Д., Жилинский П., Касери В., Смит П. «Исследование фрактального наногетероперехода в тонких пленках на основе наночастиц CdS и Cu2S» // Российские Нанотехнологии. 2010. Т.5. № 7−8. С.50−56.
40.Godovsky D. «Modeling the ultimate efficiency of polymer solar cell using Marcus theory of electron transfer» // Organic Electronics. 2011. Vol.12. P. 190−194.
41.Kustov L.M., Godovsky D., Sung J.S., Tarasov L." Polymer and organic materials for reversible hydrogen storage" Revicw Article // Mendeleev Communications, in print.
42.0zimova A., Godovsky D. «New hybrid nanostructured photoelectrochemical solar cells» // Тезисы конференции РОСНАНОФОРУМ-2010 (1-е место конкурса молодежных научных работ «Нанотехнологии в Энергетике») Москва. 2010. С84.
43.Годовский Д. «Особенности оптических и электрофизических свойств полимеров, наполненных наночастицами полупроводников и металлов: от изучения к практическому использованию» // Тезисы конференции «Макромолекулярные нанообъекты и полимерные нанокомпозиты» Истра. 2010. С. 78 .
44.Godovsky D. «Modeling of Polymer Solar Cell Efficiency based on Marcus theory of electron transfer» // Rolduc Polymer meeting, i-Polymat, Holland, 2010. P.36 .
45.Godovsky D. «Modelling the efficiency of polymer solar cells» // (Invited), International Conference on Non-Linear Optics, Symposium on Polymer Photovoltaics, ICONO-LAT-2010, Kazan. 2010. P.46 .
4б.Заблоцкий С., Боева Ж., Годовский Д., Махаева Е." Полимерный мемристор на основе наногетерогенного материала: ион-проводящего полимера (Нафион) и электрон-проводящего полимера (Полианилин)" // Тезисы 2-ой конференции Нанотехнологического общества России. 2010. http ://www. ntsr. info/science/1 ibrarv/2902.htm
Патенты
1. 16 6950RU — 2 010 107 926/WPO Меньшикова И., Пышкина О., Годовский Д., Сергеев В., Махаева Е., Хохлов А., Хонг Ю. Д. «Слабоотражающее антистатическое твёрдое покрытие на основе акрилатов и полианилина, а также способ его получения» .
2. 16 695 ти — 2 010 107 927лф0 Боева Ж., Пышкина О., Годовский Д., Сергеев В., Махаева Е., Хохлов А." Полимерные мембраны для топливных элементов, основанные на интерполиэлектролитных комплексах полианилина и Нафиона или его аналогов" .
3. Заявка на экспертизе в Роспатенте: Голубко Н., Рогинская Ю., Озимова А, Годовский Д., Ли Дж., Ли М. «Нанокристаллический материал на основе диоксида титана с низкой температурой отжига для фотоэлектрохимических солнечных батарей, а также способ его получения» .
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
К ГЛАВЕ 4
В результате исследования двух наногетерогенных систем — нано (микро) композитов. содержащих частицы суперионного проводника (LaF3) и наногетерогенного материала, содержащего домены Нафиона — ионного проводника и Полианилина — электронного проводника, можно сделать вывод о возможности контроля электронной составляющей нанокомпозита, либо наногетерогенного материала. В случае LaF3 — тефлон композита мы можем подавить электронную компоненту, мешающую при создании различного рода электрохимических устройств. В случае же наногетерогенной смеси, образованной интерполиэлектролитным комплексом ПАНИ-Нафион, мы можем контролировать электронную проводимость материала в широких пределах, изменяя состояние окисления ПАНИ, что становится возможным лишь благодаря тому, что существуют взаимопересекающиеся сетки доменов с ионной проводимостью и ионной проводимостью, что делает возможным электрохимические процессы окисления-восстановления во всем объеме образца.
Таким образом, показано, что меняя структуру нанокомпозитов и наногетерогенных смесей полимеров можно влиять на соотношение электронной и ионной компонент проводимости, а также создавать новые устройства, работающие благодаря возможности взаимовлияния электронной и ионной компонент проводимости материала друг на друга.
