Основные направления работы лаборатории связаны с исследованием:

• исследование электронных процессов в наноструктурированных электро- и фотоактивных полимерных структурах на основе комплексов переходных металлов;
• микроструктуры и фазовых превращений в сегнетоэлектрическихтонкх пленках цирконата – титаната свинца
• изучение влияния межфазных границ и нановключений оксида свинца на кристаллизацию, микроструктуру и сегнетоэлектрические свойства тонких слоев цирконата-титаната свинца
• механизмов резистивного переключения в структурах металл –сегнетоэлектрик – металл;
• процессов диэлектрической релаксации в фотоактивных структурах металл – диэлектрик – металл на основе поликристаллических слоев Pb₃O₄и ZnS
• исследование кристаллических, диэлектрических и релаксорных твердых растворов
  

Тематика исследований, выполнявшихся в текущем году:

• Развитие методов диагностики микро- и наноструктур: дифракция отраженных электронов, атомно-силовая микроскопия, растровая электронная микроскопия
• Аномальные структурные и физические свойства тонких сегнетоэлектрических слоев PZT на МФГ
• Исследование полярных свойств широкозонных полупроводников, выращенных на подложке SiC/Si
• Исследование структуры и термоэлектрических свойств нанопроволочных термоэлектриков
  
  

Основные результаты, полученные в текущем году:

• Исследованы особенности пьезоэлектрического отклика в отдельных перовскитовых островках: а) выявлено неоднородное распределение пьезоотклика по островкам, б) показано, что кристаллизация фазы перовскита в них происходит при содержании свинца выше стехиометрического.
• Делается принципиальный вывод об отсутствии свинцовых вакансий и, как следствие, об определяющем влиянии кислородных вакансий на формирование внутреннего поля и самопроизвольной поляризации в тонких перовскитовых пленках PZT.
• Проведены измерения параметров пироэлектрического и пьезоэлектрического откликов эпитаксиальных тонких слоев нитрида алюминия сформированных на подложках SiC/Si.
  
  

1. Сегнетоэлектрические свойства тонких пленок цирконата-титаната свинца, полученных методом высокочастотного магнетронного распыления, в области морфотропной фазовой границы = Ferroelectric Properties of Lead Zirconate-Titanate thin Films Obtained by Rf Magnetron Sputtering Near the Morphotropic Phase Boundary / Старицын М. В., Федосеев М. Л., Киселев Д. А., Каптелов Е. Ю., Пронин И. П., Сенкевич С. В., Пронин В. П. ; Старицын М. В., Федосеев М. Л., Киселев Д. А., Каптелов Е. Ю., Пронин И. П., Сенкевич С. В., Пронин В. П. // Физика твердого тела. - 2023. - Том 65, N 2. – С. 296-301. - DOI: 10.21883/FTT.2023.02.54305.531.

2. Mechanical stresses in lead zirconate titanate thin films formed on substrates differing in temperature coefficients of linear expansion / Valeeva A. R., Kaptelov E. Yu., Pronin I. P., Senkevich S. V., Pronin V. P. ; Valeeva A. R., Kaptelov E. Yu., Pronin I. P., Senkevich S. V., Pronin V. P. // Physics of Complex Systems. - 2022. - Volume 3, N 4. – P. 159-166. - URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=50005678. - DOI: 10.33910/2687-153X-2022-3-4-159-166.

3. Микроструктура и диэлектрические свойства тонких поликристаллических пленок PZT с неоднородным распределением состава по толщине / Валеева А. Р., Пронин И. П., Сенкевич С. В., Каптелов Е. Ю., Старицын М. В., Долгинцев Д. М., Пронин В. П., Немов С. А. ; Валеева А. Р., Пронин И. П., Сенкевич С. В., Каптелов Е. Ю., Старицын М. В., Долгинцев Д. М., Пронин В. П., Немов С. А. // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. - 2022. - N 3. – С. 16-22. - DOI: 10.31857/S1028096022010186.

4. Влияние механических напряжений на величину внутреннего поля в тонких пленках цирконата-титаната свинца / Валеева А. Р., Каптелов Е. Ю., Сенкевич С. В., Пронин И. П., Немов С. А, Пронин В. П. ; Валеева А. Р., Каптелов Е. Ю., Сенкевич С. В., Пронин И. П., Немов С. А., Пронин В. П. // Письма в журнал технической физики. - 2022. - Том 48, N 15. – С. 41-44. - DOI: 10.21883/PJTF.2022.15.53132.19218.

5. Photochemical Synthesis and Catalytic Properties of Materials Containing Cerium(IV) Oxide and Gold Nanoparticles / Isaeva E. I., Gur'ev N. V., Boitsova T. B., Pronin V. P., Staritsyn M. V., Fedoseev M. L.; Isaeva E. I., Gur'ev N. V., Boitsova T. B., Pronin V. P., Staritsyn M. V., Fedoseev M. L. // Russian Journal of General Chemistry. - 2022. - Volume 92, N 10. - P. 1972-1982. - DOI: 10.1134/S1070363222100115.

6. Microstructure and properties of polycrystalline PZT films obtained by RF magnetron sputtering with fine variation of the composition near morphotropic phase boundary / Dolgintsev D. M., Kaptelov E. Yu., Senkevich S. V., Pronin I. P., Pronin V. P. ; D. M. Dolgintsev, E. Yu. Kaptelov, S. V. Senkevich, I. P. Pronin, V. P. Pronin // Physics of Complex Systems. - 2021. - Volume 2, N 3. – P. 101-109. - URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=46529589. - DOI: 10.33910/2687-153X-2021-2-3-101-109.

7. Microstructure and Dielectric Properties of Thin Polycrystalline PZT Films with Inhomogeneous Distribution of the Composition over Thickness / Valeeva A. R., Pronin I. P., Senkevich S. V., Kaptelov E. Y., Staritsyn M. V., Dolgintsev D. M., Pronin V. P., Nemov S. A. ; Valeeva A. R., Pronin I. P., Senkevich S. V., Kaptelov E. Y., Staritsyn M. V., Dolgintsev D. M., Pronin V. P., Nemov S. A. // Journal of Surface Investigation. - 2021. - Volume 11, suppl. 1. - P. S12-S17. - DOI: 10.1134/S1027451022010189.

8. Изменение элементного состава тонких пленок цирконата-титаната свинца в процессе ионно-плазменного осаждения: эксперимент и моделирование = Пронин И. П., Каптелов Е. Ю., Сенкевич С. В., Киселев Д. А., Осипов В. В., Пронин В. П / Вольпяс В. А., Козырев А. Б., Тумаркин А. В., Долгинцев Д. М., Пронин В. П, Каптелов Е. Ю., Сенкевич С. В., Пронин И. П. ; Вольпяс В. А., Козырев А. Б., Тумаркин А. В., Долгинцев Д. М., Пронин В. П., Каптелов Е. Ю., Сенкевич С. В., Пронин И. П. // Физика твердого тела. - 2019. - Том 61, N 7. – С. 1282-1286. - DOI: 10.21883/FTT.2019.07.47838.388.

9. Морфология поверхности, микроструктура и пьезоэлектрический отклик перовскитовых островков в тонких пленках цирконата-титаната свинца = Пронин И. П., Каптелов Е. Ю., Сенкевич С. В., Киселев Д. А., Осипов В. В., Пронин В. П / Пронин И. П, Каптелов Е. Ю., Сенкевич С. В., Киселев Д. А., Осипов В. В., Пронин В. П. ; Старицын М. В., Федосеев М. Л., Киселев Д. А., Каптелов Е. Ю., Пронин И. П., Сенкевич С. В., Пронин В. П. // Физика твердого тела. - 2019. - Том 61, N 12. – С. 2369-2374. - DOI: 10.21883/FTT.2019.12.48556.13ks.

10. Исследование состава и фазового состояния тонких пленок цирконата-титаната свинца, полученных высокочастотным магнетронным осаждением, при изменении давления рабочего газа / Долгинцев Д. М., Пронин В. П., Каптелов Е. Ю., Сенкевич С. В., Пронин И. П. ; Долгинцев Д. М., Пронин В. П., Каптелов Е. Ю., Сенкевич С. В., Пронин И. П. // Письма в журнал технической физики. - 2019. - Том 45, № 6. – С. 3-6. - DOI: 10.21883/PJTF.2019.06.47488.17628.

11. Особенности структуры и свойств тонких пленок цирконата-титаната свинца с сильно неоднородным распределением состава по толщине / Долгинцев Д. М., Старицын М. В., Пронин В. П., Каптелов Е. Ю., Сенкевич С. В., Пронин И. П., Немов С. А. ; Долгинцев Д. М., Старицын М. В., Пронин В. П., Каптелов Е. Ю., Сенкевич С. В., Пронин И. П., Немов С. А. // Письма в журнал технической физики. - 2019. - Том 45, N 16. – С. 41-44. - DOI: 10.21883/PJTF.2019.16.48156.17873.

12. Radial non-uniform piezoelectric response of perovskite islands in thin PZT films / Senkevich S. V., Kiselev D. A., Ilina T. S., Osipov V. V., Elshin A. V., Pronin V. P. ; S. V. Senkevich, D. A. Kiselev, T. S. Ilina, V. V. Osipov, A. V. Elshin, V. P. Pronin // IOP Conference Series : Materials Science and Engineering : 3rd International Conference on Scanning Probe Microscopy, SPM 2019 and 4th Russia-China Workshop on Dielectric and Ferroelectric Materials, RCWDFM 2019, and International Youth Conference on Functional Imaging of Nanomaterials. - Ekaterinburg, 2019. - Volume 699. - Article 012041. - URL: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1757-899X/699/1/012041. - DOI: 10.1088/1757-899X/699/1/012041.

13. Structure and properties of thin PZT films with inhomogeneous composition distribution / Pronin V. P., Dolgintsev D. M., Volpyas V. A., Staritsyn M. V., Kaptelov E. Yu., Senkevich S. V., Pronin I. P. ; V. P. Pronin, D. M. Dolgintsev, V. A. Volpyas, M. V. Staritsyn, E. Yu. Kaptelov, S. V. Senkevich, I. P. Pronin // Journal of Physics : Conference Series : 14th International Conference on Films and Coatings, Saint Petersburg, 14–16 May 2019. - 2019. - Volume 1281, Issue 1. - Article 012063. - DOI: 10.1088/1742-6596/1281/1/012063.

14. Peculiarities of the Structure and Properties of Thin PZT Films with Strongly Nonuniform Depth–Composition Profiles / Dolgintsev D. M., Staritsyn M. V., Pronin V. P., Kaptelov E. Y., Senkevich S. V., Pronin I. P., Nemov S. A. ; D. M. Dolgintsev, M. V. Staritsyn, V. P. Pronin, E. Y. Kaptelov, S. V. Senkevich, I. P. Pronin, S. A. Nemov // Technical Physics Letters [Text]. - 2019. - Volume 45, N 8. - P. 839-842. - URL: https://link.springer.com/content/pdf/10.1134%2FS1063785019080200.pdf. - DOI: 10.1134/S1063785019080200.

15. Studying the Composition and Phase State of Thin PZT Films Obtained by High-Frequency Magnetron Sputtering under Variation of Working Gas Pressure / Dolgintsev D. M., Pronin V. P., Kaptelov E. Y., Senkevich S. V., Pronin I. P. ; D. M. Dolgintsev, V. P. Pronin, E. Y. Kaptelov, S. V. Senkevich, I. P. Pronin // Technical Physics Letters. - 2019. - Volume 45, Issue 3. - P. 246-249. - URL: https://link.springer.com/article/10.1134%2FS1063785019030258. - DOI: 10.1134/S1063785019030258.

16. Osipov V.V., Kaptelov E. Yu., Senkevich S.V., Kiselev D.A., Pronin I.P. The study of self-poled PZT thin films under variation of lead excess. // Ferroelectrics. 2018. V.535. P.78-82.

17. Пронин В.П., Долгинцев Д.М., Пронин И.П., Сенкевич С.В., Каптелов Е.Ю. Фазовое состояние тонких слоев ЦТС в области морфотропной фазовой границы, полученных методом ВЧ магнетронного распыления при изменении расстояния мишень-подложка. // Труды 25-й Всероссийской научно-технической конференции «Вакуумная техника и технологии – 2018», 5-7 июня 2018 г., Санкт-Петербург, с.193-196.

18. Pronin V.P., Dolgintsev D.M., Osipov V.V., Pronin I.P., Senkevich S.V., Kaptelov E.Yu. The change in the phase state of thin PZT layers in the region of the morphotropic phase boundary obtained by the RF magnetron sputtering with varying target-substrate distance. // IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. 2018. V.387. 012063.

19. Pronin V.P., Dolgintsev D.M., Kaptelov E.Yu., Senkevich S.V. and Pronin I.P. Features of determining the composition of multicomponent PZT thin films by scanning electron microscopy. // Humanities and Science University Journal. 2018. № 32. P. 43–49.

20. Иванов В.В., Голубева Е.Н., Сергеева О.Н., Некрасова Г.М., Пронин И.П., Киселев Д.А. Особенности процессов переключения поляризации в поликристаллических пленках ЦТС. // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. Межвузовский сборник научных трудов. 2018. Вып. 10. С. 270-280.

21. Осипов В.В., Тухватуллина Э.А., Каптелов Е.Ю., Сенкевич С.В., Пронин И.П., Немов С.А. Исследование связи состава и диэлектрических свойств в тонких слоях ЦТС. // Фундаментальные проблемы радиоэлектронного приборостроения. 2018. Т. 18, ч. 2. С. 224-227. М., Энергоатомиздат.

22. Иванов В.В., Голубева Е.Н., Сергеева О.Н., Киселев Д.А., Пронин И.П., Некрасова Г.М. Релаксационные процессы в пленках ЦТС при ступенчатом изменении поляризующего поля. // Фундаментальные проблемы радиоэлектронного приборостроения. 2018. Т. 18, ч. 1. С. 50-53. М., Энергоатомиздат.