Функциональные наноструктурированные металлооксидные материалы: физические принципы приложений для разработки устройств оксидной электроники

Проект направлен на решение проблемы целенаправленного управления свойствами оксидных материалов, необходимого для разработки устройств оксидной электроники. К числу таких функциональных свойств и обусловленных ими явлений относятся: электрохромный эффект (ЭХЭ), фото- и газочувствительность пленок и нанонитей оксидов металлов, фазовый переход металл-изолятор (ПМИ) и связанный с ним эффект переключения.

Предлагаемый подход основан на комплексном исследовании электрофизических и оптических свойств, атомной структуры и химических связей в оксидах в зависимости от условий синтеза и опирается на ранее полученные результаты, в том числе, по фоточувствительности нанонитей оксида индия-цинка, получаемых методом электроспиннинга, ПМИ и генерации релаксационных колебаний в переключательных структурах на основе диоксида ванадия, легированию оксидов металлов методом плазменно-иммерсионной ионной имплантации, а также по модели механизма внутреннего ЭХЭ в гидратированном пентаоксиде ванадия, основанной на гипотезе о частичном преобразовании структуры ксерогеля в высшие поливанадиевые кислоты за счет разрыва мостиковых VO связей, подтверждаемой квантово-химическими расчетами энергетических характеристик химических связей с применением методов компьютерного моделирования.

Изучение свойств наноструктурированных металлооксидных материалов на фундаментальном уровне с применением указанных подходов и методов будет способствовать как более глубокому пониманию физических механизмов рассматриваемых явлений, так и эффективному решению прикладных задач в области оксидной электроники, оптоэлектроники и сенсорной техники.