Статья

Название статьи МОДЕЛИРОВАНИЕ РОСТА ФРАКТАЛЬНЫХ СТРУКТУР НАНОКОМПОЗИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ СЕНСОРОВ ГАЗОВ
Автор А.И. Бахмацкая, Н.К. Плуготаренко
Рубрика РАЗДЕЛ II. НАНОМАТЕРИАЛЫ
Месяц, год 09, 2014
Индекс УДК 62-405.8
DOI
Аннотация Обнаружение взрывоопасных и токсичных газов производится датчиками газов, в качестве сенсорных элементов которых могут применяться металлооксидные пленочные нанокомпозиты. Целью исследования является развитие модельных представлений об образовании полупроводниковых наноструктурированных слоев в золь-гель процессах и разработка технологических решений получения газочувствительных слоев с более высокой газочувствительностью и селективностью, которые являются основой сенсоров газов. В программной среде MatLab разработаны программные продукты и проведено компьютерное моделирование роста фрактальных структур в различных условиях. Сравнение результатов моделирования с РЭМ-изображениями поверхностей медьсодержащих пленок, полученных цитратным золь-гель методом, показало совпадение со структурами, образованными в виде классического стохастического фрактала и фрактала, образованного по модели Эдена. Результаты моделирования объяснили результаты экспериментальных исследований в области газочувствительности исследуемых материалов. По результатам моделирования предложены рекомендации по температурному режиму и по количественному составу исходного раствора.

Скачать в PDF

Ключевые слова Золь-гель технология; нанокомпозитные материалы; газочувствительные материалы; моделирование; фракталы; перколяция.
Библиографический список 1. Нанотехнология в ближайшем десятилетии. Прогноз направления исследований / Под ред. М.К. Роко, Р.С. Уильямса, П. Аливисатоса: Пер. с англ. А. В. Хачояна / Под ред. Р.А. Андриевского. – М.: Мир, 2002. – 292 с.
2. Zhang Q., Zhang K., Xuet D. and al. CuO nanostructures: Synthesis, characterization, growth mechanisms, fundamental properties, and applications // Progress in Materials Science. – 2014.
– Vol. 60. – P. 208-337.
3. Москалев П.В. Анализ структуры перколяционного кластера // Журнал технической физики. – 2009. – Т. 79. – Вып. 6. – С. 1-7.
4. Назаров А.В. Многокомпонентное 3D-проектирование наносистем: учебное пособие. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2011. – 392 с.
5. Гуньков В.В. Моделирование перколяционного кластера: методические указания к лабораторному практикуму. – Оренбург: ГОУОГУ, 2005. – 9 с.
6. Аверин И.А., Никулин А.С., Мошников В.А., Печерская Р.М., Пронин И.А. Чувствительный элемент газового сенсора с наноструктурированным поверхностным рельефом // Датчики и системы. – 2011. – № 2. – С. 24-27.
7. Лу П., Иванец В. А., Семенистая Т.В., Плуготаренко Н.К. Исследование влияния структуры пленок серебросодержащего ПАН на их газочувствительность с применением теории самоорганизации теории информации и атомно-силовой микроскопии // Нано- и микросистемная техника. – 2012. – № 5. – С. 21-28.
8. Петров В.В., Плуготаренко Н.К., Королев А.Н., Назарова Т.Н. Технология формирования нанокомпозитных материалов золь-гель методом. – Таганрог: Изд-во ТТИ ЮФУ, 2011. – 156 с.
9. Петров В.В., Плуготаренко Н.К., Назарова Т.Н., Агеев О.А. Исследование тонких пленок состава SiOX(SnOY)Ag сканирующим зондовым микроскопом // Известия ТРТУ. - 2004. – № 8 (43). – С. 247.
10. Малютин В.М., Склярова Е.А. Компьютерное моделирование физических явлений: учебное пособие. – Томск: Изд-во ТПУ, 2004. – 156 с.

Comments are closed.