Супрамолекулярний клатрат GaSe(β-CD(J2)) ієрархічної архітектури: властивості та застосування

Автори V. Maksymych1, Dariusz Calus2, R. Shvets1, P. Chabecki2, I. Bordun1, 2 , N. Pokladok1, F. Ivashchyshyn1
Приналежність

1 Institute of Applied Mathematics and Fundamental Sciences, Lviv Polytechnic National University, 12, Bandera St., 79013 Lviv, Ukraine

2Faculty of Electrical Engineering, Czestochowa University of Technology, 17, Al. Armii Krajowej, 42-200 Częstochowa, Poland

Е-mail
Випуск Том 14, Рік 2022, Номер 1
Дати Одержано 16 квітня 2021; у відредагованій формі 22 лютого 2022; опубліковано online 28 лютого 2022
Посилання V. Maksymych, Dariusz Calus, R. Shvets, та ін., Ж. нано- електрон. фіз. 14 № 1, 01002 (2022)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.14(1).01002
PACS Number(s) 81.05.Rm
Ключові слова GaSe (4) , Імпедансна спектроскопія (9) , Магнітоопір (37) , Фото- та магнітоємність, Індуктивність.
Анотація

Сучасні нанотехнології покликані створювати функціонально гібридні неорганічно/органічні матеріали з неординарними властивостями. Великого зацікавлення в даному напрямку набули клатрати – сполуки включення, побудовані за принципом господар<гість>. Застосовуючи інтеркаляційні технології, сформовані таким чином супрамолекулярні структури можна певним чином впорядковувати, використовуючи неорганічні матриці, формуючи клатрати типу субгосподар<господар<гість>>. За таким принципом нами був сформований клатрат GaSe<β-CD<J2>>. Формуючи дану структуру за допомогою слабких взаємодій, вдалося отримати гігантський магнітоємнісний ефект за кімнатної температури. Отримані його значення свідчать про перспективність застосування клатрату GaSe<β-CD<J2>> як матеріалу для створення ємнісних аналогів резистивним запам'ятовуючим пристроям. Спостережуваний ефект пов'язаний із особливим станом домішкової енергетичної підсистеми, яка за кімнатної температури буде мати визначальний вплив. Так, при впровадженні супрамолекулярного комплексу b-CD<J2> у напівпровідникову матрицю GaSe відбувається розщеплення домішкових рівнів у смуги та формування квазінеперервного спектру у двох температурних інтервалах: 248-252 та 298-332 К. Формування в даному випадку також глибоких квантових ям на межі розділу напівпровідникова матриця/супра-молекулярний комплекс призвело до появи ефекту “від'ємної ємності”, що, в свою чергу, може бути використано для формування безгіраторних ліній затримки, які можуть бути безпосередньо інкорпоровані в структуру пристроїв мікро- та наноелектроніки. Величиною даного ефекту, як свідчать результати досліджень, можна керувати освітленням та прикладеним постійним магнітним полем. Проведені теоретичні розрахунки домішкового енергетичного спектру на підставі даних імпедансної спектроскопії за теорією Джебола-Поллака демонструють добре співпадіння з експериментальними даними.

Перелік посилань