8. Черненко И.М., Ивон А.И. Переключающие и запоминающие элементы электроники на основе диоксида ванадия и оксидных ванадиевых стекол // Вісник Дніпропетровського університету. – 1998. – Т. 2,В. 3. – С. 3–14.
9. IvonA.I., KolbunovV.R., ChernenkoI.M. StabilityofElectricalPropertiesofVanadiumDioxideBasedCeramics // J. Eur. Ceram. Soc. – 1999. –V. 19. – P. 1883-1888.
10. Ивон А.И., Колбунов В.Р., Черненко И.М. Влияние термоциклирования и последующей термообработки на электропроводность керамики на основе диоксида ванадия // Неорганические материалы – 2000. – Т. 36, № 1. – С. 101 –103.
11. Ивон А.И. Электропроводность неупорядоченной поликристаллической структуры с межкристаллическими барьерами // Вісник Дніпропетровського університету«Фізика, радіоелектроніка»- 2000. - В. 6. -С. 129–135.
12. Колбунов В.Р., Ивон А.И., Черненко И.М. Деградация электрических свойств диоксиднованадиевой керамики // Вісник Дніпропетровського університету«Фізика, радіоелектроніка»- 2000. - В. 6.- С. 135–140.
13. Kolbunov V.R., Ivon A.I., Chernenko I.M. Influence of a high conductivity additive on the electrical properties of vanadium dioxide-based ceramics // J. Eur. Ceram. Soc. – 2003 –V.23. – P. 1435-1439.
14. Ivon A.I., Kolbunov V.R., Chernenko I.M. Voltage-current characteristics of vanadium dioxide based ceramics // J. Eur. Ceram. Soc. – 2003 – V. 23. – P. 2113 –2118.
15. Колбунов В.Р., Ивон А.И., Черненко И.М. Полупроводниковая керамика на основе VO2, содержащая проводящую компоненту // Фотоэлектроника. - Одеса: Астропринт. - 2003. - В. 12. - С. 59-61.
16. Ивон А.И. Анализ электропроводности керамики на основе VO2 в рамках теории эффективной среды // Вісник Дніпропетровського Університету «Фізика і радіоелектроніка». - 2003. - В. 10. - С. 160–163.
17. Lavrov R.I., Ivon A.I., Chernenko I.M. Comparative characteristics of silver and copper electrodes on ZnO varistor ceramics // J. Eur. Ceram. Soc. – 2004 –V.24, №9. – P. 2591-2595.
18. Ивон А.И., Колбунов В.Р., Бубель Т.А., Черненко И.М. Получение кристалллического оксида ванадия (IV) восстановлением оксида ванадия (V) углеродом // Вопросы химии и химической технологии. - 2004. - № 2. - С. 68-72.
19. Ивон А.И., Бубель Т.А. Определение содержания кристаллического диоксида ванадия в материалах на его основе // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. - 2005. - Т. 71, № 8. - С. 31–35.
20. Ivon A.I., Kolbunov V.R., Chernenko I.M. The influence of temperature hysteresis at metal-semiconductor phase transition on current-voltage characteristic of VO2-based ceramics // J. Mater. Sci.: Materials in Electronics. - 2005. - V. 16, №9. - P. 611–615.
21. Андреев А.А., Ивон А.И., Можаровский Л.А. Моделирование защиты электрической цепи от тока включения// Системні технології: Зб. наук. праць. - Дніпропетровськ, 2005. - В. 6’ (41). - С. 3-9.
22. IvonA.I., KolbunovV.R., ChernenkoI.M. ConductivitystabilizationbymetalandoxideadditivesinceramicsonthebasisofVO2and glass V2O5-P2O5 // J. Non-Cryst. Solids. - 2005. -V. 351, № 46-48. -P. 3649-3654.
23. Kolbunov V.R., Ivon A.I., Chernenko I.M. Conductivity of VO2-based ceramics // J. Mater. Sci.: Materials in Electronics.- 2006- V. 17, №1.- P. 57–62.
24. Ivon A.I., Chernenko I.M., Kolbunov V.R. Phase composition, microstructure and conductivity of (85-a)VO2-15(Vanadium-Phosphate-Glass)-aCu glass-ceramics // J. Non-Cryst. Solids. - 2007. - V. 353, № 24-25. - P. 1521-1528.
25. Ивон А.И., Кузьменко Е.Н. Использование критических терморезисторов для защиты процессора от перегрева // Системні технології: Зб. наук. праць. - Дніпропетровськ, 2007. - В. 2’ (49). - С. 25-32.
26. Ivon A.I., Chernenko I.M., Kolbunov V.R., Mozharovsky L.A. The size effect in current-voltage characteristic of VO2-based ceramics in the on-state // J. Mater. Sci.: MaterialsinElectronics. - 2007 -V. 18, № 10.-P.1009-1012.
27. Деклараційний пат. 40041А Україна, МКИ C 01 G 31/02. Спосіб одержання діоксиду ванадію: Деклараційний патент 40041А Україна, МКИ C 01 G 31/02 О.І. Івон, І.М. Черненко, В.Р. Колбунов (Україна); Дніпропетровський державний університет. - № 99010384; Заявл. 26.01.99; Опубл. 16.07.2001. Бюл. №6. - 2 с.
28. Деклараційний патент 40748А Україна, МКИ C 04 В 35/495, H 01 B 01/08. Спосіб одержання напівпровідникової кераміки на основі діоксиду ванадію: Деклараційний патент 40748А Україна, МКИ C 04 В 35/495, H 01 B 01/08 О.І. Івон, В.Р. Колбунов, І.М. Черненко (Україна); Дніпропетровський державний університет. - № 99031402; Заявл. 16.03.99; Опубл. 15.08.2001. Бюл. №7. - 2 с.
29. Ivon A.I., Chernenko I.M. Threshold switching and electrocrystallization of oxide vanadium glasses // Glass and Fine Ceramics: X National Scientific and Technical Conf. with International Participation. Varna, Bulgaria, 18 – 20 Oct. 1990.-Varna, 1990.-Vol. 1. – P. 99-101.
30. Ivon A.I., Kolbunov V.R., Chernenko I.M. Vanadium dioxide based ceramics // Electroceramics V: International Conf. on Electronic Ceram. & Applications. Aveiro, Portugal, 2-4 Sept. 1996.-Aveiro, 1996. - Book 2. - P. 569-571.
31. Ivon A.I., Kolbunov V.R., Chernenko I.M. Phase transition in VO2 and stability of VO2–based ceramics // Euro Ceramics VI: International Conf. of the Europ. Ceram. Society. Brighton, UK, 20-24 June 1999.-Brighton, 1999. -P.103-105.
32. Колбунов В.Р., Ивон А.И., Черненко И.М. Влияние электропроводящей добавки на электрические свойства термочувствительной керамики на основе диоксида ванадия // Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и управления “ДАТЧИК-2001”: XIII научно-технич. конфер. с участ. заруб. спец. Судак, 24-31 мая 2001 г.-Судак, 2001.- С. 116.
33. Колбунов В.Р., Ивон А.И., Черненко И.М. Полупроводниковая керамика на основе VO2, содержащая проводящую компоненту // УНКФН-1: 1-а Українська наук. конф. з фізики напівпровідників (з міжнарод. участю). Одеса, 10 - 14 верес. 2002 р. - Одеса, „Астропринт”, 2002. - С. 212-213.
34. Колбунов В.Р., Ивон А.И., Черненко И.М. Особенности поведения вольтамперных характеристик керамики на основе диоксида ванадия, содержащей высокопроводящую компоненту // Актуальні проблеми фізики напівпровідників: IV міжнарод. школа-конф. Прикарпаття, Дрогобич, 24-27 черв. 2003 р. - Дрогобич, Україна, 2003. - С. 202.
35. Колбунов В.Р., Ивон А.И., Черненко И.М. Влияние термоциклирования на электропроводность керамики (85-y-x)VO2-xCu-15ВФС-ySnO2 // Актуальні проблеми фізики напівпровідників: V міжнарод. школа-конф. Прикарпаття, Дрогобич, 27-30 черв. 2005 р. - Дрогобич, Україна, 2005. - С. 150 – 151.
36. Колбунов В.Р., Ивон А.И., Черненко И.М. Гістерезис вольт-амперної характеристики кераміки на основі діоксиду ванадію // Фізика в Україні: Всеукраїнський з’їзд, Одеса, 3-6 жовт. 2005р. - Одеса, „Астропринт”, 2005. - С. 98.
37. Колбунов В.Р., Ивон А.И., Черненко И.М. Электропроводность стеклокерамики системы VO2-ВФС-Cu-SnO2 // Сенсорна електроніка та мікросхемні технології СЕМСЕТ – 2: 2-а Міжнарод. наук.-технич. конф. Одеса, 26-30 черв. 2006 р. - Одеса, „Астропринт”, 2006. - С. 196.
38. Ивон А.И., Черненко И.М., Колбунов В.Р. Защита осветительных ламп накаливания с помощью критических терморезисторов на основе диоксиднованадиевой стеклокерамики// Електромагнітна сумісність на залізничному транспорті (EMC-R 2007): I Міжнар. наук.-практ. конф. Дніпропетровськ, 24-26 трав. 2007 р.-Дніпропетровськ, 2007. - С. 67 – 68.
АНОТАЦІЯ
Івон О.І. Склокерамічні матеріали на основі компонента з фазовим переходом метал-напівпровідник. – Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора фізико-математичних наук за спеціальністю 01.04.07 – фізика твердого тіла. Дніпропетровський національний університет, Дніпропетровськ, 2008.
Дисертація присвячена синтезу нового класу твердотільних склокерамічних матеріалів на основі компонента з фазовим переходом метал-напівпровідник (ФПМН) – VO2 та дослідженню їх фазового складу, мікроструктури, електропровідності, вольт-амперних характеристик (ВАХ) та впливу термоциклювання на електрофізичні властивості таких матеріалів. Розроблені нові методи отримання VO2 і визначення вмісту компонента з ФПМН в гетерогенних матеріалах, визначено оптимальні режими синтезу склокераміки.
Показано, що фазовий склад склокераміки (ваг. %) сVO2-(100-с)ВФС (70 £с£ 95), (85-a)VO2–15ВФС–aCu (a£ 5), (85-b)VO2–15ВФС–bSnO2 і (80-b)VO2–15ВФС–5Cu-bSnO2 (ВФС – ванадієво-фосфатне скло) не змінюється в процесі синтезу, а компонентами її мікроструктури є кристаліти VO2, кристаліти SnO2, скло і пори. В склокераміці з добавками ZnO, TiO2 і Zn за рахунок їх взаємодії з VO2 і ВФС утворюються з’єднання, які не мають ФПМН. Визначено склади склокераміки, які мають стрибок питомої електропровідності при ФПМН в VO2 не менше 102. Розроблено модель електропровідності такої склокераміки. Вперше виявлено гістерезис і розмірний ефект ВАХ в матеріалах з фазовим переходом метал-напівпровідник. Отримано аналітичний вираз для ВАХ, який адекватно описує ці ефекти. Виконані дослідження впливу термоциклювання через температуру ФПМН на електропровідність і ВАХ склокераміки на основі VO2. Побудована модель деградації електрофізичних властивостей склокераміки при термоциклюванні і визначені шляхи подолання деградації. В системі VO2-ВФС -Cu-SnO2 отримано склокераміку, яка здатна працювати при струмах до десятка ампер і не виявляють суттєвої деградації після 104 термоциклів. Розглянуто можливості використання такої склокераміки в електроніці і електротехніці.
Ключові слова: фазовий перехід метал-напівпровідник, діоксид ванадію, VO2, склокераміка, мікроструктура, електропровідність, вольт-амперна характеристика, термоциклювання.
АННОТАЦИЯ
Ивон А.И. Стеклокерамические материалы на основе компонента с фазовым переходом металл-полупроводник. – Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени доктора физико-математических наук по специальности 01.04.07 – физика твердого тела. – Днепропетровский национальный университет, Днепропетровск, 2008.
Диссертация посвящена синтезу нового класса твердотельных стеклокерамических материалов на основе компонента с фазовым переходом металл-полупроводник (ФПМП) – VO2 и исследованию их фазового состава, микроструктуры, электропроводности, вольт-амперных характеристик (ВАХ) и влияния термоциклирования через температуру ФПМП на электрофизические свойства. Разработаны новые методы получения VO2 и определения содержания компонента с ФПМП в гетерогенных материалах, определены оптимальные режимы синтеза стеклокерамики. Метод получения VO2 отличается от известных методов высокой производительностью и обеспечивает в конечном продукте не менее 98 вес. % VO2 со скачком удельной электропроводности в области температуры ФПМП Tt~ 68 oC около трех порядков.
Методами рентгенофазового, дифференциального термического анализов и сканирующей электронной микроскопии исследованы различные составы стеклокерамики на базе VO2 и ванадиево-фосфатных стекол (ВФС). Показано, что фазовый состав стеклокерамики (вес. %) сVO2-(100-с)ВФС (70 £с£ 95), (85-a)VO2 –15ВФС–aCu (a£5), (85-b)VO2–15ВФС–bSnO2и (80-b)VO2–15ВФС–5Cu-bSnO2 не изменяется при синтезе. Компонентами микроструктуры являются кристаллиты VO2, кристаллиты SnO2, стекло и поры. Медь растворяется в жидкой фазе при синтезе и входит в состав ВФС. При ее содержании более 5 вес. % за счет восстановленияVO2в стеклокерамике формируется фаза V5O9, имеющая ФПМП при температуре 125 К. В стеклокерамике с добавками ZnO, TiO2 и Zn за счет их взаимодействия с VO2 и ВФС образуются соединения, не имеющие ФПМП.