Brief overview of the epr spectra of In4Se3 intercalated by Cu

2018;
: pp. 48-51
1
Національна академія сухопутних військ імені гетьмана Петра Сагайдачного
2
Center for Microelectronics and Nanotechnology of the University of Rzeszow, Poland

Досліджено електричні та магнітні властивості In4Se3, інтеркальованих міддю за допомогою ЕПР спектрів. Розглянуто можливості використання сенсорів магнітного поля на основі структур InSe для виявлення броньованих військових транспортних засобів. Досліджено вплив металевих домішок на шарувату структуру напівпровідникового матеріалу щодо сильного ковалентного зв’язку всередині шарів, а також слабкого ван-дер-ваальсового зв’язку в міжшаровому просторі. Проаналізовано спектри ЕПР для кристала In4Se3 з домішками Cu за кімнатної температури. Спектри ЕПР показують, що наявність Cu вносить істотні зміни в структуру In4Se3. Це може бути пов’язано з потряплянням вільних носіїв заряду в пастки, введені гостьовим Cu, які впливають на неспарені електрони, пов’язані з атомами In або Se. Встановлено, що вміст Cu є важливим фактором впливу на відгук структури InSe до перехресних електромагнітного та магнітних полів у спектрах ЕПР. g фактор неспарених електронів у NixIn4Se3 згідно зі спектральними характеристиками, набував значення 2,017. Це значення, як з’ясовано, лежить у межах 1 % точності щодо стандартного значення ge = 2,0023. Наявність Cu призводить до тенденції висхідного характеру спектра ЕПР, збільшуючи відгук системи зі зростанням магніного поля. Оскільки наявність Cu спричиняє специфічні (не зовсім зрозумілі) пікові значення у спектрах ЕПР, в околі значень 3400 Гаус, які зростають зі збільшенням х, для дослідження цих структур необхідні додаткові дослідження ЕПР, такі як: а) кутові ЕПР-дослідження для різних орієнтацій зразків щодо радіочастотного поля і магнітного полів, так, щоб можна було побудувати тензор g; б) з’ясeвання температурної залежності сигналу ЕПР від кімнатних температур до температури рідкого азоту.

1. Ripka P. Security applications of magnetic sensors. Journal of Physics Conference Series 06/2013; 450(1):2001-. DOI:10.1088/1742-6596/450/1/012001.

2. Ripka P., Janosek M: Advances in Magnetic Field Sensors, IEEE Sens. J. 10 (2010) Issue: 6, 1108–1116.

3. Oyama Y., Tanabe T., Sato F., Kenmochi A., Nishizawa J., T. Sasaki, K. Suto. J. Cryst. Grow. 310, 1923 (2008).

4. Shabatura Yu. V. The prospects of military applications of magnetic sensors base on GMR effect in NixInSe / Yu. V. Shabatura, B. О. Seredyuk, S. V. Korolko, V.L. Fomenko // Millitarytechnical book. – 2012. – Vol. 2. No. 7. – P. 80–84 (in ukrainian).

5. Seredyuk B. O. A study of the kinetic properties of nanostructured intercalates of AgxIn4Se3 aimed at the creation of photodetectors / B. O. Seredyuk // millitary-technical book. – 2014. – № 2(11). – P. 52–55.

6. Novoselov K. S., Geim A. K., Morozov S. V., Jiang D., Zhang Y., Dubonos S. V., Grigorieva I. V., Firsov A. A., Science 2004, 306, 666.

7. Garry W. Mudd, Simon A. Svatek Tuning the Bandgap of Exfoliated InSe Nanosheets by Quantum Confinement Adv. Mater. 2013, 25, 5714–5718.

8. Ivashchyshyn F. O., Grygorchak I. I., Balaban O. V., Seredyuk B. O. The impact of phase state of guest histidine on properties and practical applications of nanohybrids on InSe and GaSe basis Materials Science-Poland, 35(1), 2017. – Р. 239–245.

9. Shvets R. Ya., Grygorchak I. I., Kurepa A. S., Pokladok N. T., Sementsov Yu. I., Dovbeshko G. I., Sheregii Ye., Seredyuk B. Supercapacity of soft-expanded graphite in liintercalational electric current generation // Acta Physica Polonica A. – 2015. – Vol. 128(2). – P. 208-209.

10. Dalichaouch Y., Czipott, P., Perry A. Magnetic sensors for battlefield applications / Y. Dalichaouch, P. Czipott, A. Perry // Proc. SPIE – 2001. – Vol. 4393. – P. 129–134.

11. Lenz J., Edelstein, A.S. Magnetic Sensors and Their applications. / J. Lenz, A.S. Edelstein // IEEE Sens. J. – 2006. – № 6. – P. 631–649.

12. Phan M. H., Peng H. X. Giant magnetoimpedance materials: Fundamentals and applications / M. H. Phan, H. X. Peng // Progress in Materials Science. – 2008. – Vol. 53. – P. 323–420.

13. Ira N. Levine (1975). Molecular Spectroscopy. Wiley & Sons, Inc. p. 380.

14. R. Tapramaz, E. Türkkan, Ö. Dereli. Experimental and Theoretical Electron Paramagnetic Resonance (EPR) Study on the Temperature-Dependent Structural Changes of  ethylsulfanylmethane. Int J Mol Sci. 2011; 12(8): 4909–4922.

15. Nikitin S. A., 2004, Soros. journ.education 8, No. 2, 92. 

16. Pokladok N. T., Grygorchak I. I., Lukiyanets B. A., Popovych D. I., Ripetskyy R. I. peculiarites of magnetoresistance in single crystals inse and gase, laser intercalated by chrome оптико-електронні інформаційно-енергетичні технології. 2008. No. 1. – P. 114–118.

17. Stakhira Y. M., Tovstyuk N. K., Fomenko V. L., Grigorchak I. I., Borysyuk A. K., and Seredyuk B. A. Structure, magnetization and low-temperature impedance response of InSe polycrystals intercalated by nickel. Low Temperature Physics. – 2012. – Vol. 38. – No. 1. – P. 69–75.

18. Grygorchak I. I., Vojtovych S A., Stotsko Z. A., Seredyuk B. A., Tovstyuk N. K. Hyper capacity of MCM-41<nematic> supramoleculer structure in the radio-frequency range. Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering. – 2011. – Vol. 49(2). – P. 200–203.

19. I. Stefaniuk I. Rogalska P. Potera D. Wróbel. EPR measurements of ceramic cores used in the aircraft industry. NUKLEONIKA 2013;58(3):391−395.