CC BY
0
NANOTECHNOLOGY AND NANOMATERIALS
2.6.6 НАНОТЕХНОЛОГИИ И НАНОМАТЕРИАЛЫ
(ТЕХНИЧЕСКИЕ, ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ)
NANOTECHNOLOGY AND NANOMATERIALS
DOI: 10.33693/2313-223X-2024-11-2-174-190 УДК: 666.3.017:620.18 ГРНТИ: 47.09.48 EDN: NHSAVQ
Импульсный туннельный эффект: результаты испытаний пленочно-керамических композитов
Р.Х. Рахимов1, а ©, В.В. Паньков2, b ©, В.П. Ермаков1, c ©, Т.С. Саидвалиев1, d ©, Ж.Х. Рашидов1, с ©, М.Р. Рахимов1, a ©, Х.К. Рашидов1, с ©
1 Институт материаловедения Научно-производственного объединения «Физика-Солнце» Академии наук Республики Узбекистан,
г. Ташкент, Республика Узбекистан
2 Белорусский государственный университет, г. Минск, Республика Беларусь
a E-mail: [email protected] b E-mail: [email protected] с E-mail: [email protected] d E-mail: [email protected]
Аннотация. В работе представлены результаты исследования синтеза и сравнительного анализа пленочно-керамических композитов на основе функциональной керамики, полученных различными методами, включая термомеханохимический и золь-гель способы. Проанализировано влияние активации полученных материалов импульсным туннельным эффектом на их структуру и свойства. Приведены данные о развитии растений под композитными пленками в сравнении с контролем.
Ключевые слова: импульсный туннельный эффект, функциональная керамика пленочно-керамические композиты фотокатализаторы, композитные пленки, реакторы, генерация, импульсное излучение
Благодарности. Работа выполнена при финансовой поддержке Государственной научно-технической программы РУз в рамках научного гранта № ФА-Ф-4-005 и в рамках проекта Узбекистан-Беларусь IL-4821091614, а также Белорусского фонда фундаментальных исследований, договор № Х22УЗБ-033.
Активация полученных материалов выполнена при финансовой поддержке Государственной научно-технической программы АН РУз в рамках научного гранта № ФА-Ф-4-005.
f \ ОБРАЗЕЦ ЦИТИРОВАНИЯ: Рахимов Р.Х., Паньков В.В., Ермаков В.П., Саидвалиев Т.С., Рашидов Ж.Х., Рахимов М.Р., Рашидов Х.К. Импульсный туннельный эффект: результаты испытаний пленочно-керамических композитов// Computational Nanotechnology. 2024. Т. 11. № 2. С. 174-190. DOI: 10.33693/2313-223X-2024-11-2-174-190. EDN: NHSAVQ
V J
Рахимов Р.Х., Паньков В.В., Ермаков В.П., Саидвалиев Т.С., Рашидов Ж.Х., Рахимов М.Р., Рашидов Х.К.
ВВЕДЕНИЕ
Нанотехнология представляет собой не просто одно из направлений высоких технологий, но и источник принципиально новых подходов, включая создание наноструктур и изделий на их основе. Наноматериалы обладают уникальными свойствами, такими как магнитные, оптические, электрические характеристики, вызванными квантовыми эффектами, которые существенно отличают их от объемных аналогов. Это открывает возможности для улучшения эксплуатационных характеристик материалов путем создания композитов с включением наноразмерных компонентов. В последние годы наблюдается стремительное развитие многочисленных наноразмерных материалов, обладающих потенциалом для применения в самых различных областях - от энергетики до медицины. В данной работе исследуется синтез фотокатализаторов на основе керамических наноматериалов, способных преобразовывать энергию солнечного излучения и других источников в импульсное электромагнитное излучение с контролируемыми параметрами. Такие фотокатализаторы имеют большой потенциал для активации сложных процессов, таких как фоторазложение воды с использованием солнечной энергии для производства водорода, а также применения в ресурсосберегающих технологиях, медицине, горнодобывающей промышленности и других областях. Ключевым физическим механизмом работы этих фотокатализаторов является импульсный туннельный эффект (ИТЭ) [1-5]. Вместе с тем, существуют определенные проблемы с масштабированием производства данных материалов в промышленных объемах, а также не до конца понятен механизм генерации импульсов этими фотокатализаторами.
В связи с этим, в рамках данной работы представлены результаты сравнительных испытаний пленоч-но-керамических композитов, основанный на термо-механохимическом подходе, совмещенных с золь-гель технологией и композитных пленок, изготовленных из функциональной керамики, полученной на большой солнечной печи (БСП). Термомеханохимический метод позволяет создавать аморфные вкрапления в кристаллической керамической матрице фотокатализаторов, состав которых аналогичен целевым кристаллическим фазам. Основное внимание уделено разработке методик синтеза нанокомпозитных порошков и изучении эволюции их микроструктуры при введении нанодо-бавок различного состава. Также в работе представлены новые подходы к синтезу и формированию микроструктуры импульсной функциональной керамики дальнего инфракрасного диапазона, сходной с керамикой, получаемой при использовании большой солнечной печи при высоких температурах. Особое внимание уделено активации полученных материалов ИТЭ, генерируемым функциональной керамикой, с целью стабилизации метастабильных фаз, играющих ключевую роль в импульсном туннельном эффекте. Разработан-
ные методы синтеза обладают высоким потенциалом для масштабирования и промышленного применения. Приводятся результаты сравнительных натурных испытаний полученных композитов.
В настоящее время разработан композиционный керамический материал на основе оксидов циркония, алюминия и силиката лития, способный генерировать импульсное излучение в дальней инфракрасной (ДИ) области спектра. Такое излучение получило название терагерцового из-за соответствующего диапазона его частот от 0,1 до 10 ТГц. Обладая уникальными свойствами, оно находит широкий круг практических применений, включая энергосбережение, медицину, машиностроение, а также низкотемпературную стерилизацию и сушку сельскохозяйственной продукции [6].
Однако существующие методы синтеза этого керамического материала, основанные на гелиотехнологии, имеют ряд недостатков и ограничений. Получаемые объемы материала недостаточны для промышленного производства, а сами методы маломасштабны. Тем не менее, спрос на такие материалы в промышленно развитых странах, по предварительным оценкам, превышает миллионы тонн. Поэтому перспективным является поиск более производительных способов синтеза данного керамического материала, обеспечивающих снижение затрат и получение материалов с целевым комплексом свойств под воздействием импульсного терагерцового излучения.
Терагерцовое излучение или излучение в ДИ-ди-апазоне обладает рядом уникальных характеристик. Многие распространенные материалы и биологические ткани прозрачны или полупрозрачны для этого диапазона спектра и имеют специфические "терагер-цовые сигнатуры", позволяющие успешно идентифицировать и изучать их. Благодаря низкой энергии квантов терагерцового излучения, оно не является ионизирующим и, в отличие от рентгеновского излучения, не вызывает повреждений биомолекул [7-9].
Преимущества, которые имеет импульсный туннельный эффект (ИТЭ) при воздействии на различные объекты:
• возможность точной настройки параметров импульса под конкретный объект или процесс благодаря регулированию фронта нарастания;
• высокая избирательность действия за счет фокусировки всей энергии импульса в необходимый узкий энергетический диапазон;
• способность преодолевать потенциальные барьеры даже при энергии ниже их высоты, обеспечивая эффективное взаимодействие;
• возможность использования всей энергии падающего излучения, в том числе низкоэнергетических квантов, благодаря преобразованию их в нужную длину волны;
• достижение высокой плотности энергии импульса для интенсификации процессов;
• сокращение времени протекания процессов, повышение их эффективности.
NANOTECHNOLOGY AND NANOMATERIALS
Это ключевые преимущества, которые делают ИТЭ многообещающей технологией воздействия на различные объекты.
ИМПУЛЬСНЫЙ ТУННЕЛЬНЫЙ ЭФФЕКТ (ИТЭ)
Импульсный туннельный эффект (ИТЭ) - это квантово-механическое явление, при котором частица или волна способны преодолевать потенциальный барьер благодаря накоплению значительного импульса энергии.
Согласно гипотезе де Бройля, импульс любого типа определяет ее длину волны по формуле
* = ±, Р
где Л - длина волны;
h - постоянная Планка;
р - импульс объекта.
При накоплении большого импульса энергии, например, в виде фотонов, длина волны частицы существенно уменьшается.
Эти коротковолновые частицы способны туннели-ровать сквозь потенциальный барьер, преодолевая его даже при энергии ниже высоты самого барьера. В отличие от стандартного туннельного эффекта, при ИТЭ используются все фотоны, попавшие на функциональную керамику, и они преобразуются в нужную длину волны. Таким образом, ИТЭ позволяет эффективно использовать энергию излучения благодаря фокусировке импульса, превышая эффективную энергию фотонов над их фактической энергией.
Кроме того, ИТЭ обеспечивает получение очень узкого энергетического диапазона, связанного с фронтом нарастания импульса. Благодаря возможности точной настройки фронта импульса в соответствии с энергией целевого процесса, ИТЭ действует высокоселективно, направляя всю энергию импульса в необходимый узкий диапазон. Это позволяет достичь максимальной эффективности выбранных процессов путем оптимального согласования импульсных характеристик и требуемой энергии [1; 10].
Ключевые моменты, отличающие ИТЭ от стандартного туннельного эффекта:
1) использование всех поступающих фотонов, их преобразование в нужную длину волны;
2) обеспечение высокой эффективности энергетического использования за счет фокусировки импульса;
3) высокая избирательность, связанная с возможностью точной настройки фронта импульса под требуемую энергию процесса.
Сочетание этих особенностей позволяет ИТЭ достичь максимальной эффективности в различных практических применениях.
В предыдущих публикациях [11-13] были представлены результаты испытаний в натурных условиях
композитных пленок ZB1 и ZB2, с содержанием функциональной керамики относительно полиэтилена в количестве 0,1% масс. Приводим дополнительную информацию по стабилизации температуры в теплицах с композитами в сравнении с обычной полиэтиленовой пленкой ^Б0). Результаты представлены на рис. 1.
Температура 40 под пленкой, С
15 20 25 30 35 Внешняя температура, °С
- Композитный материал ZB0
- Композитный материал ХВ1
- Композитный материал ZB2
Рис. 1. Результаты стабилизации температуры в теплицах композитными пленками, с содержанием функциональной керамики 0,1% (2Б1, 2Б2) и обычной полиэтиленовой пленкой (2Б0)
Как следует из приведенных примеров, даже при таком малом содержании функциональной керамики в композитах, температура в теплицах поддерживается более стабильной. При высоких температурах (40 °С), она ниже на 4-6 градусов, а при низких (-15 °С) температура выше почти на 20 градусов, в сравнении с прототипом. Следует учитывать, что никакого обогрева в теплицах не применялось. Кроме того, композитные пленки для теплиц снижают испарение влаги в 4-6 раз относительно обычного полиэтилена. Это защищает теплицы от образования конденсата и льда на пленке, который падает, повреждая растения. Кроме того, приводит к быстрой порче пленок.
Это дает возможность выращивать многие овощные культуры под такими композитами в зимнее время, особенно, с учетом того, что урожайность под ними выше на 50-100% относительно обычных пленок. Если же использовать дополнительный обогрев, то расход топлива снижается на 60-80%. Вот некоторые овощные культуры, которые могут расти вплоть до 0 °С:
• морковь - одна из самых морозостойких овощных культур, прорастание семян происходит при 0-5 °С;
• прорастание семян свеклы возможно при 0-7 °С;
• семена редиса прорастают при 0-10 °С;
• лук репчатый - один из самых морозостойких видов лука, прорастание происходит при 0-5 °С;
Рахимов Р.Х., Паньков В.В., Ермаков В.П., Саидвалиев Т.С., Рашидов Ж.Х., Рахимов М.Р., Рашидов Х.К.
• некоторые сорта (например, сорт Севенер) салата латук могут прорастать при 2-5 °С;
• турнепс прорастает при 0-6 °С;
• чеснок прорастает при 0-7 °С при условии наличия влаги в почве;
• спаржа - одна из самых холодостойких овощных культур, прорастание происходит при 0-5 °С;
• руккола или арабская капуста может прорастать при низкой температуре, хотя процесс может занять больше времени, чем при более теплых условиях;
• лук-порей может прорастать при относительно низкой температуре, например, 4-5 °С;
• семена шпината также могут прорастать при низкой температуре;
• капуста, включая такие виды, как брокколи, цветная и кочанная, хорошо растет при низких температурах, выдерживая даже легкие заморозки;
• некоторые сорта салата хорошо растут при прохладных температурах, могут быть выращены ранней весной или поздней осенью;
• редька хорошо прорастатает при прохладных температурах, может быть выращена в прохладную погоду весной или осенью;
• некоторые сорта лука на зелень, например, лук-шалот, могут быть выращены в прохладных условиях, их можно сажать ранней весной или поздней осенью.
На основании полученных результатов, были изготовлены композитные пленки с содержанием функциональной керамики в количестве 0,5% масс. следующих типов: ZB1/0,5%; ZB2/0,1%; ZB3/0,5% с дополнительной длиной волны 500-550 нм; ZBВ/0,5% с функциональной керамикой, изготовленной по термомеханохи-мическому методу, с последующей активацией ИТЭ, генерируемого функциональной керамикой МС-1.
Следует сказать, что без ИТЭ активации керамики, синтезированной по термомеханохимическому методу, композитные работали даже хуже обычных полиэтиленовых пленок, что связано с более низким светопропуска-нием, следствием чего является снижение фотосинтеза.
На рис. 2 представлены растения (кукуруза), выращенные под различными композитами.
Как следует из приведенных, наиболее медленное развитие наблюдается под композитом ZB2/0,1%, хотя он, как было представлено в предыдущих публикациях, работает намного лучше обычного полиэтилена и его активность была даже немного выше, чем у ZB1/0,1%. Увеличение содержания керамики в композите с 0,1 до 0,5% ^В1/0,5%), существенно сказалось на его активности. На данном этапе рост растений под этим композитом опережает рост под ZB3/0,5%. Самый поразительный результат на данном этапе развития показал композит ZBВ/0,5%, полученный с использованием керамики по териомеханохимическо-му методу. Результаты температурных исследований не приводятся, так как в это период температура находилась в пределах нормы, следовательно, композит «не включает» режим стабилизации температуры.
ZB2/0,1%
ZBl/0,5%
ZB3/0,5%
ZBB/0,5%
Рис. 2. Развитие кукурузы под различными композитами
Считаем уместным привести данные по результатам активации ИТЭ функциональной керамики, использованной для изготовления композита ZBB/0,5%.
Несомненно, процесс активации оказывает существенное влияние на керамические порошки системы Cr2O3—SЮ2—Fe2O3—CaO—Al2O3—MgO—CuO. Для оценки их способности генерировать импульсное излучение, данные порошки были подвергнуты активации с использованием импульсного инфракрасного излучения, генерируемого функциональной керамикой МС-1, работающей по принципу ИТЭ. Эти импульсы отличались коротким фронтом и высокой интенсивностью, достигавшей 320 Вт/см2.
Сравнение рентгеновских спектров активированных и неактивированных образцов выявило существенные изменения в кристаллической структуре и фазовом составе керамики в результате данного процесса. Активационная обработка привела к сокращению не-реагировавших фаз, что свидетельствует о завершении основных химических процессов.
Установлено, что одним из ключевых факторов активации стало перераспределение фазового состава полученного композита после синтеза. Доля фазы на основе оксида кремния увеличилась, в то время как доля фазы на основе твердых растворов со структурой шпинели уменьшилась. Предполагается, что перераспределение фаз происходило на границах их раздела и определялось диффузионной подвижностью катионов в этой области. Такие неравновесные процессы сопровождались образованием метаста-бильных соединений и твердых растворов на границах раздела, что играет ключевую роль в аккумуляции фононов и генерации моделированного импульсного излучения.
NANOTECHNOLOGY AND NANOMATERIALS
В результате активации произошла модификация материала с увеличением степени его кристалличности, что хорошо видно на рентгеновском спектре активированного образца с незначительными флуктуациями фоновой линии в отличие от неактивированного образца.
Об увеличении кристалличности после активации свидетельствует и величина количества импульсов, равная 800, в отличие от этой величины для образца до активации, которая соответствует 500 импульсов.
На изменение параметров кристаллической структуры образцов порошкообразный керамики после их активации указывает также и детальный анализ отдельных участков их рентгеновских спектров.
Анализ рентгеновских дифрактограмм показал заметное смещение рефлексов в сторону меньших углов дифракции, что свидетельствует об увеличении параметров кристаллической решетки данной фазы. Этот эффект может быть обусловлен диффузией катионов из других кристаллических фаз в данную фазу, что приводит к расширению ее кристаллической решетки.
Исследования микроструктуры с использованием методов электронной микроскопии и энергодисперсионного анализа выявили значительные изменения в морфологии и размерах кристаллитов различных фаз после активации образца. В частности, наблюдалось уменьшение размеров кристаллитов и увеличение их плотности, что способствовало формированию развитой сети межфазных границ. Предполагается, что такие структурные трансформации являются предпосылками для возникновения метастабильных соединений на границах раздела фаз в процессе активации.
Обнаруженное значительное увеличение доли межфазных границ в результате активации образца, по-видимому, способствовало формированию большого количества метастабильных включений в материале. Этот эффект может быть одним из ключевых факторов, инициирующих генерацию модулированного ИК-излу-чения в исследуемой системе.
Возникновение таких метастабильных структур на межфазных границах, вероятно, обусловлено нестабильностью кристаллической структуры в процессе активации и сопутствующих структурных трансформаций. Локальные искажения кристаллической решетки, вызванные диффузионными процессами и перераспределением компонентов, могут способствовать образованию метастабильных фаз, что, в свою очередь, может приводить к излучению модулированного инфракрасного излучения.
Таким образом, исследование показывает, что активация материалов методом импульсного туннели-рования может стимулировать в них свойства, характерные для функциональной керамики, полученной с использованием солнечной печи.
Результаты настоящего исследования согласуются с предыдущими работами в области применения функциональной керамики, подтверждая, что импульсное воздействие на вещество при определенном фронте
нарастания описывается как импульсный туннельный эффект, который позволяет регулировать свойства материалов без химического или термического вмешательства. Основные результаты по данной тематике публиковались в журнале Computational Nanotechnology с 2015 г. и продолжают публиковаться.
В случае с пшеницей (приложение, рис. П1), результаты отличаются от результатов, полученных по росту и развитию кукурузы (приложение, рис. П2-П5) под композитными пленками. Во-первых, под всеми композитными пленками растения развивались значительно эффективнее, чем под контрольной пленкой. По росту и развитию пшеницы, опережение наиболее сильно выражено под композитом ZB1/0,5% и ZB3/0,5%. ZB2/0,1% и ZBB/0,5% показали одинаковый результат. Результаты по кукурузе и пшенице были получены 22 мая 2024 г.
Следующие результаты получены 31 мая 2024 г. Как следует из приведенных данных, растения под композитными пленками развиваются очень быстро, растут крепкими и здоровыми.
Следующие результаты по росту и развитию растений, в том числе и томатов (приложение, рис. П6-П10), относятся к 31 мая 2024 г.
На фотографиях (приложение, рис. П11-П15) представлены результаты развития растений под различными пленками, снятые 10 июня 2024 г.
Как следует из приведенных данных, под контрольной пленкой листья помидор скручиваются из-за недостатка влаги. Это объясняется тем, что композитные пленки позволяют снижать потери влаги в 4-6 раз, что особенно важно для регионов, где имеется недостаток воды.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Проведенные натурные испытания композитных пленок показали следующее:
• установлено, что активация импульсным туннельным эффектом приводит к значительным изменениям в структуре материалов и позволяют управлять их свойствами;
• композитные пленки обеспечивают быстрый рост и развитие растений;
• метод термомеханохимии в сочетании с ИТЭ-актива-цией является перспективным для масштабирования функциональных материалов.
Литература
1. Rakhimov R.Kh. Possible mechanism of pulsed quantum tunneling effect in photocatalysts based on nanostructured functional ceramics // Computational Nanotechnology. 2023. Vol. 10. No. 3. Pp. 26-34. DOI: 10.33693/2313- 223X-2023-10-3-26-34. EDN: QZQMCA.
2. Рахимов Р.Х. Применение керамических материалов. Дюссельдорф: Lambert, 2023. Т. 1. 278 с.; Т. 2. 202 с.; Т. 3. 384 с.; Т. 4. 220 с.
Рахимов Р.Х., Паньков В.В., Ермаков В.П., Саидвалиев Т.С., Рашидов Ж.Х., Рахимов М.Р., Рашидов Х.К.
3. Рахимов Р.Х. Синтез функциональной керамики на БСП и разработки на ее основе // Comp. Nanotechnol. 2015. № 3. C. 11-25.
4. Рахимов Р.Х., Паньков В.В., Ермаков В.П. и др. Возможности пленочно-керамического композита для теплиц и парников // Актуальные проблемы физики твердого тела: сб. докладов X Междунар. науч. конф. (Минск, 2226 мая 2023 г.). С. 481-484.
5. Рахимов Р.Х., Паньков В.В., Ермаков В.П. и др. Исследование свойств функциональной керамики синтезированной модифицированным карбонатным методом // Computational Nanotechnology. 2023. Т. 10. № 3. C. 130-143. DOI: 10.33693/2313-223X-2023-10-3-130-143. EDN: SZDYRZ.
6. Rakhimov R. United States Patent, № US 5.707.911, 13.01.99, Infrared radiation generating ceramic compositions.
7. Smye S.W. The interaction between terahertz radiation and biological tissue // Phys. Med. Biol. 2001. Vol. 46. Pp. R101-R112.
8. Huber R. How many-particle interactions develop after ul-trafast excitation of an electron-hole plasma // Nature. 2001. Vol. 414. Pp. 286-289.
9. Усанов ДА., Романова Н.В., Салдина ЕА. Перспективы и тенденции развития терагерцовых технологий: патентный ландшафт // Экономика науки. 2017. № 3.
10. Рахимов Р.Х. Импульсный туннельный эффект: фундаментальные основы и перспективы применения // Computational nanotechnology. 2024. Т. 11. № 1. С. 193-213. DOI: 10.33693/2313-223X-2024-11-1-193-213. EDN: EWSBUT.
11. Prather D.W., Shi S., Murakowski J. et al. Photonic crystal structures and applications: Perspective, overview, and development // IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics. 2006. No. 12 (6). Pp. 1416-1437.
12. Terahertz sources and systems (NATO Science Series, Ser. II, Vol. 27). R.E. Miles, P. Harrison, D. Lippens (eds.). Kluwer Academic Publishers, 2001. 350 p.
13. Van der Weide D. Applications and outlook for electronic terahertz technology // Optics & Photonics News. 2003. Vol. 14. No. 4. Pp. 48-53.
14. Секачева А.Ю., Рунина К.И. Синтез люминесцентных ор-гано-неорганических гибридных материалов твердофазным методом // Успехи в химии и химической технологии. 2020. № 4 (227).
15. Rakhimov R.Kh., Yermakov V.P., Rakhimov M.R. Synthesis of materials by the radiation method and their application // Applied Solar Energy. 2022. Vol. 58. No. 1. Pp. 165-171. ISSN: 0003-701X.
16. Рахимов Р. Патент США № US 6.200.501 B1, 13.03.2001.
17. Рахимов Р. Патент США № US 6.379.377 B1, 30.04.2002. Use of infrared radiation in the treatment of oncological disorders.
18. Башкиров ЛА., Летюк Л.М., Паньков В.В. и др. Исследование промежуточных продуктов при получении порошка ферритов методом низкотемпературного синтеза // Термодинамические и физико-химические свойства ферритов: c6. ст. Свердловск, 1987. С. 111-113.
19. Летюк Л.М., Паньков В.В., Литвинов С.В. и др. Исследование технологических режимов синтеза Mn-Zn ферритов, полученных методом термовибропомола. Термодинамика и технология ферритов: тез. докл. VI Всесоюзного совещания. Ивано-Франковск, 1988. С. 91.
20. Башкиров ЛА., Летюк Л.М., Страхова ТА. и др. Влияние условий термомеханического синтеза на свойства изделий из порошков марганец-цинкового феррита // Мехонохимический синтез: тез. докл. Всесоюзной конф. Владивосток, 1990. С. 103-106.
21. Паньков В.В., Башкиров Л.А. и др. Влияние условий термомеханической обработки на свойства порошков Mn—Zn феррита // Механохимия и механоэмиссия твердых тел: тез. докл. Всесоюного симпозиума. Чернигов, 1990. Т. 2. С. 160.
22. Zhan Z.L., He Y.D., Wang D.R., Gao W. Low-temperature processing of Fe-Al intermetallic coatings assisted by ball milling // Intermetallics. 2006. No. 14. P. 75.
23. Waqas H., Qureshi A.H. Influence of pH on nanosized Mn-Zn ferrite synthesized by sol-gel auto combustion process // J. Therm Anal. Calorim. 2009. No. 98. Pp. 355-360. DOI: 10.1007/s10973-009-0289-8.
HAHOTEXHOflOmM M HAHOMATEPMA^H NANOTECHNOLOGY AND NANOMATERIALS
DOI: 10.33693/2313-223X-2024-11-2-174-190
Pulse Tunnel Effect:
Prospects for Scaling Photocatalysts
R.Kh. Rakhimov1'a ©, V.V. Pankov2' b ©, V.P. Yermakov1' c ©, T.S. Saidvaliev1' c ©, Zh.Kh. Rashidov1'c ©, M.R. Rakhimov1' a ©, Kh.K. Rashidov1' c ©
1 Institute of Materials Science of the SPA "Physics-Sun" of the Academy of Science of Uzbekistan' Tashkent' Republic of Uzbekistan
2 Belarusian State University' Minsk' Republic of Belarus
a E-mail: [email protected] b E-mail: [email protected] c E-mail: [email protected] d E-mail: [email protected]
Abstract. The paper presents the results of the study of the synthesis and comparative analysis of film-ceramic composites based on functional ceramics obtained by various methods, including thermomechanochemical and sol-gel methods. The influence of activation of the obtained materials by the pulse tunnel effect on their structure and properties is analyzed. Data on the development of plants under composite films in comparison with the control are presented.
Key words: Pulsed tunnel effect, functional ceramics, film-ceramic composites, photocatalysts, composite films, reactors, generation, pulsed radiation.
Acknowledgements. This work was carried out with the financial support of the State Scientific and Technical Program of the Republic of Uzbekistan within the framework of scientific grant No. FA-F-4-005, as well as within the framework of the Uzbekistan-Belarus project IL-4821091614, and the Belarusian Foundation for Fundamental Research, contract No. X22UZB-033.
The activation of the obtained materials was supported by the State Scientific and Technical Program of the Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan under scientific grant No. FA-F-4-005.
FOR CITATION: Rakhimov R.Kh., Pankov V.V., Yermakov V.P., Saidvaliev T.S., Rashidov Zh.Kh., Rakhimov M.R., Rashidov Kh.K. Pulse Tunnel Effect: Prospects for Scaling Photocatalysts. Computational Nanotechnology. 2024. Vol. 11. No. 2. Pp. 174-190. DOI: 10.33693/2313-223X-2024-11-2-174-190. EDN: NHSAVQ
INTRODUCTION
Nanotechnology is not just one of the branches of high technology, but also a source of fundamentally new approaches, including the creation of nanostructures and products based on them. Nanomaterials possess unique properties, such as magnetic, optical, and electrical characteristics, induced by quantum effects, which significantly differentiate them from bulk counterparts. This opens up possibilities for improving the performance characteristics of materials by creating composites with nanoscale components. In recent years, there has been a rapid development of numerous nanoscale materials that have the potential for applications in various fields, from energy to medicine. This study investigates the synthesis
of ceramic nanomaterial-based photocatalysts capable of converting solar radiation and other sources of energy into pulsed electromagnetic radiation with controllable parameters. Such photocatalysts have great potential for activating complex processes, such as water splitting using solar energy to produce hydrogen, as well as applications in resource-saving technologies, medicine, mining industry, and other fields. The key physical mechanism of operation for these photocatalysts is the impulse tunneling effect (ITE) [1-5]. However, there are certain challenges with scaling up the production of these materials in industrial volumes, and the mechanism of pulse generation by these photocatalysts is not fully understood.
In this regard, this study presents the results of comparative testing of film-ceramic composites based
Rakhimov R.Kh., Pankov V.V., Yermakov V.P., Saidvaliev T.S., RashidovZh.Kh., Rakhimov M.R., Rashidov Kh.K.
on the thermo-mechano-chemical approach, combined with sol-gel technology, and composite films made from functional ceramics obtained using a large solar furnace (LSF). The thermo-mechano-chemical method allows for the creation of amorphous inclusions in the crystalline ceramic matrix of photocatalysts, the composition of which is similar to the target crystalline phases. The main focus is on the development of synthesis techniques for nanocomposite powders and the study of the evolution of their microstructure upon the introduction of nanoscale additives of various compositions. Additionally, the work presents new approaches to the synthesis and formation of the microstructure of pulsed functional ceramics in the far-infrared range, similar to ceramics obtained using the large solar furnace at high temperatures. Special attention is given to the activation of the obtained materials through the impulse tunneling effect (ITE) generated by functional ceramics, with the aim of stabilizing metastable phases that play a key role in the impulse tunneling effect. The developed synthesis methods have high potential for scaling up and industrial applications. The results of comparative field testing of the obtained composites are provided.
Currently, a composite ceramic material based on zirconium oxide, aluminum, and lithium silicate has been developed, capable of generating pulsed radiation in the far-infrared (THz) region of the spectrum. This radiation is commonly referred to as terahertz (THz) radiation due to its frequency range of 0.1 to 10 THz. With its unique properties, it finds a wide range of practical applications, including energy conservation, medicine, engineering, as well as low-temperature sterilization and drying of agricultural products [6].
However, existing synthesis methods for this ceramic material, based on sol-gel technology, have several drawbacks and limitations. The material volumes obtained are insufficient for industrial production, and the methods themselves are small-scale. Nevertheless, the demand for such materials in industrially developed countries, according to preliminary estimates, exceeds millions of tons. Therefore, it is promising to search for more productive synthesis methods for this ceramic material, which would reduce costs and yield materials with the desired set of properties under the influence of pulsed terahertz radiation.
Terahertz radiation, or radiation in the far-infrared range, possesses a number of unique characteristics. Many common materials and biological tissues are transparent or semi-transparent to this spectral range and have specific terahertz signatures that allow for successful identification and study. Due to the low quantum energy of terahertz radiation, it is non-ionizing and, unlike X-ray radiation, does not cause damage to biomolecules [7-9].
The advantages of the impulse tunneling effect (ITE) when applied to different objects are as follows: • precise adjustment of pulse parameters for specific objects or processes by controlling the rising front;
• high selectivity of action due to focusing all pulse energy into a narrow energy range;
• ability to overcome potential barriers even with energy lower than their height, ensuring effective interaction;
• utilization of all incident radiation energy, including low-energy quanta, by transforming them into the desired wavelength;
• achieving high energy density of the pulse for process intensification;
• reduction in process time and increased efficiency.
These are key advantages that make ITE a promising technology for interacting with various objects.
IMPULSE TUNNELING EFFECT (ITE)
Impulse Tunneling Effect (ITE) is a quantum mechanical phenomenon wherein a particle or wave can overcome a potential barrier by accumulating significant momentum energy.
According to de Broglie's hypothesis, the momentum of any type defines its wavelength by the formula
h, p
where A - wavelength;
h - Planck constant; p - the momentum of the object. When a large amount of momentum energy is accumulated, for example, in the form of photons, the particle's wavelength significantly decreases.
These short-wavelength particles can tunnel through the potential barrier, overcoming it even with energy lower than the height of the barrier itself. Unlike the standard tunneling effect, ITE uses all the photons that hit the functional ceramics, converting them to the required wavelength. Thus, ITE allows for efficient use of radiation energy by focusing the momentum, exceeding the effective energy of the photons over their actual energy.
Furthermore, ITE provides a very narrow energy range associated with the rise front of the momentum. By precisely tuning the momentum front to match the energy of the target process, ITE operates highly selectively, directing all the impulse energy into the necessary narrow range. This allows for maximum efficiency of the selected processes by optimally matching the impulse characteristics with the required energy [1; 10].
Key points distinguishing ITE from standard tunneling effect:
1) utilization of all incoming photons, converting them to the required wavelength;
2) high efficiency of energy use by focusing the momentum;
3) high selectivity due to the ability to precisely tune the impulse front to the required energy of the process.
Combining these features allows ITE to achieve maximum efficiency in various practical applications.
NANOTECHNOLOGY AND NANOMATERIALS
In previous publications [11-13], the results of field tests on composite films ZB1 and ZB2 with a functional ceramic content of 0.1% by mass relative to polyethylene were presented. Additional information on temperature stabilization in greenhouses using the composites compared to regular polyethylene film (ZB0) is provided. The results are shown in Fig. 1.
Temperature 40 under the film, °C
15 20 25 30 35 External temperature, °C
- Composite ZBO
— Composite ZB1
— Composite ZB2
Fig. 1. Results of temperature stabilization in greenhouses using composite films with a functional ceramic content of 0.1% (ZB1, ZB2) and conventional polyethylene film (ZB0)
As evident from the examples provided, even with such a small content of functional ceramic in the composites, the temperature inside the greenhouses is more stable. At high temperatures (40 °C), it is lower by 4-6 degrees, while at low temperatures (-15 °C), it is higher by nearly 20 degrees compared to the prototype. It should be noted that no heating was applied inside the greenhouses. Additionally, the composite films for greenhouses reduce moisture evaporation by 4-6% compared to regular polyethylene. This protects the greenhouses from condensation and ice formation on the film, which can fall and damage plants, leading to rapid film deterioration.
This allows for the cultivation of many vegetable crops under such composites during the winter, especially considering that the yield under them is 50-100% higher compared to regular films. If additional heating is used, fuel consumption can be reduced by 60-80%. Here are some vegetable crops that can grow at temperatures close to 0 °C:
• carrots - one of the most frost-resistant vegetable crops, seed germination occurs at 0-5 °C;
• seed germination of beets is possible at 0-7 °C;
• seeds germinate of radishes at 0-10 °C;
• onion (bulb) - one of the most frost-resistant onion varieties, germination occurs at 0-5 °C;
• some varieties (e.g., Sevenner) of lettuce can germinate at 2-5 °C;
• turnips germination occurs at 0-6 °C;
• garlic germination occurs at 0-7 °C, provided there is moisture in the soil;
• asparagus - one of the most cold-resistant vegetable crops, germination occurs at 0-5 °C;
• arugula, or rocket, can germinate at low temperatures, although germination may take longer than under warmer conditions;
• leeks can germinate at relatively low temperatures, such as 4-5 °C;
• spinach seeds can also germinate at low temperatures;
• cabbage, including varieties such as broccoli, cauliflower, and head cabbage, thrives well in low temperatures, they can tolerate cool weather and even light frosts;
• some lettuce varieties grow well in cool temperatures, they can be cultivated in early spring or late autumn;
• radishes thrive well in cool temperatures, they can be grown in cool weather during spring or autumn.
• some varieties of green onions, such as scallions and shallots, can be grown in cool conditions. They can be planted early in spring or late autumn.
Based on the obtained results, composite films were produced with a functional ceramic content of 0.5% by mass of the following types: ZB1/0.5%; ZB2/0.1%; ZB3/0.5% with an additional wavelength of 500-550 nm; ZBV/0.5% with functional ceramic manufactured using the thermomechanical chemical method, followed by ITE activation generated by the functional ceramic MC-1.
It should be noted that without ITE activation of the ceramic synthesized using the thermomechanical chemical method, the composites performed even worse than regular polyethylene films, primarily due to lower light transmittance, resulting in reduced photosynthesis.
Figure 2 shows plants (corn) grown under different composites.
ZB2/0,1% ZBl/0,5% ZB3/0,5% ZBB/0,5%
Fig. 2. Development of corn under various composites
PULSE TUNNEL EFFECT: PROSPECTS FOR SCALING PHOTOCATALYSTS Rakhimov R.Kh., Pankov V.V., Yermakov V.P., Saidvaliev T.S., RashidovZh.Kh., Rakhimov M.R., Rashidov Kh.K.
As can be seen from the results, the slowest development is observed under the ZB2/0.1% composite, although, as presented in previous publications, it performs significantly better than regular polyethylene, and its activity was even slightly higher than that of ZB1/0.1%. Increasing the ceramic content in the composite from 0.1 to 0.5% (ZB1/0.5%) had a significant impact on its activity. At this stage, plant growth under this composite surpasses the growth under ZB3/0.5%. The most remarkable result at this stage of development was demonstrated by the ZBV/0.5% composite, obtained using ceramics through the thermomechanical chemical method. Temperature data is not provided as during this period, the temperature remained within the normal range, indicating that the composite did not activate the temperature stabilization mode.
We consider it appropriate to present the data on the results of activating ITE of the functional ceramics used for manufacturing the ZBB/0.5% composite.
Undoubtedly, the activation process has a significant influence on the ceramic powders in the Cr2O3—SiO2— Fe2O3—CaO—Al2O3—MgO—CuO system. To assess their ability to generate pulsed radiation, these powders were subjected to activation using pulsed infrared radiation generated by the functional ceramic MC-1, operating on the principles of ITE. These pulses had a short front and high intensity, reaching 320 W/cm2.
Comparison of the X-ray spectra of activated and non-activated samples revealed significant changes in the crystalline structure and phase composition of the ceramics as a result of this process. Activation treatment resulted in the reduction of unreacted phases, indicating the completion of the main chemical processes.
It was determined that one of the key factors of activation was the redistribution of the phase composition of the synthesized composite. The proportion of the silicon oxide-based phase increased, while the proportion of spinel-structured solid solution-based phase decreased. It is assumed that the redistribution of phases occurred at the boundaries of their separation and was determined by the diffusion mobility of cations in this region. These non-equilibrium processes were accompanied by the formation of metastable compounds and solid solutions at the interfaces, which play a key role in the accumulation of phonons and the generation of simulated pulsed radiation.
As a result of activation, material modification occurred with an increase in its crystallinity, which is clearly visible in the X-ray spectrum of the activated sample with minor fluctuations of the background line, unlike the non-activated sample.
The increase in crystallinity after activation is also indicated by the pulse count, which is 800, in contrast to the pre-activated sample where it corresponds to 500 pulses.
Furthermore, the detailed analysis of specific regions of their X-ray spectra also indicates changes
in the parameters of the crystalline structure of the ceramic powder samples after activation.
The analysis of X-ray diffraction patterns revealed a noticeable shift of reflections towards smaller diffraction angles, indicating an increase in the parameters of the crystal lattice for this phase. This effect could be attributed to the diffusion of cations from other crystalline phases into this phase, resulting in the expansion of its crystal lattice.
Microstructural investigations using electron microscopy and energy-dispersive analysis detected significant changes in the morphology and sizes of crystallites in different phases after activation of the sample. Specifically, a reduction in crystallite size and an increase in their density were observed, contributing to the formation of a well-developed network of interphase boundaries. It is presumed that such structural transformations serve as prerequisites for the occurrence of metastable compounds at the phase interfaces during the activation process.
The significant increase in the fraction of interphase boundaries observed as a result of sample activation likely contributed to the formation of a large number of metastable inclusions within the material. This effect could be one of the key factors initiating the generation of modulated infrared radiation in the investigated system.
The emergence of such metastable structures at interphase boundaries is likely due to the instability of the crystal structure during activation and accompanying structural transformations. Local distortions of the crystal lattice caused by diffusion processes and component redistribution may facilitate the formation of metastable phases, which, in turn, can lead to the emission of modulated infrared radiation.
Thus, the study shows that the activation of materials through pulsed tunneling can stimulate properties characteristic of functional ceramics obtained using a solar furnace.
The results of this study are consistent with previous work in the field of functional ceramics, confirming that the pulsed impact on a substance with a specific growth front can be described as the pulsed tunneling effect (PTE), which allows for the control of material properties without chemical or thermal intervention. The main findings on this topic have been published in the journal Computational Nanotechnology since 2015 and continue to be published.
In the case of wheat (see application, Fig. П1), the results differ from those obtained for the growth and development of maize (see application, Fig. П2-П5) under composite films. Firstly, under all composite films, the plants exhibited significantly enhanced development compared to the control film. Regarding the growth and development of wheat, the most pronounced acceleration was observed under the ZB1/0.5% and ZB3/0.5% composites. ZB2/0.1% and ZBВ/0.5% showed similar results. These results for maize and wheat were obtained on May 22, 2024.
The following results were obtained on May 31, 2024.
NANOTECHNOLOGY AND NANOMATERIALS
As indicated by the provided data, plants under the composite films exhibit rapid development and grow strong and healthy. The following results regarding the growth and development of plants, including tomatoes (see application, Fig. n6-n10), are from May 31, 2024.
The following photographs (see application, Fig. n11-n15) show the results of plant development under various films, taken on June 10, 2024.
According to the provided data, under the control film, tomato leaves curl due to insufficient moisture. This can be explained by the fact that composite films reduce water loss by 4-6 times, which is particularly important for regions facing water scarcity.
CONCLUSION
The conducted field tests of the composite films yielded the following findings:
• it has been established that activation through the pulsed tunneling effect leads to significant changes in the structure of materials and enables control over their properties;
• composite films facilitate rapid growth and development of plants;
• the thermo-mechano-chemical method combined with PTE activation shows promise for scaling functional materials.
References
1. Rakhimov R.Kh. Possible mechanism of pulsed quantum tunneling effect in photocatalysts based on nanostructured functional ceramics. Computational Nanotechnology. 2023. Vol. 10. No. 3. Pp. 26-34. DOI: 10.33693/2313- 223X-2023-10-3-26-34. EDN: QZQMCA.
2. Rakhimov R.Kh. Application of ceramic materials. Dusseldorf: Lambert, 2023. Vol. 1. P. 278; Vol. 2. P. 202; Vol. 3. P. 384; Vol. 4. P. 220.
3. Rakhimov R.Kh. Synthesis of functional ceramics based on BSP and developments based on it. Computational Nanotechnology. 2015. No. 3. Pp. 11-25. (In Rus.)
4. Rakhimov R.Kh., Pankov V.V., Ermakov V.P. et al. Possibilities of a film-ceramic composite for greenhouses and greenhouses. In: Actual problems of solid state physics. Collection of reports of the X International Scientific Conference (Minsk, May 22-26, 2023). Pp. 481-484.
5. Rakhimov R.H., Pankov V.V., Ermakov V.P. et al. Investigation of the properties of functional ceramics synthesized by a modified carbonate method. Computational Nanotechnology. 2023. Vol. 10. No. 3. Pp. 130-143. (In Rus.) DOI: 10.33693/2313-223X-2023-10-3-130-143. EDN: SZDYRZ.
6. Rakhimov R. United States Patent, № US 5.707.911, 13.01.99, Infrared radiation generating ceramic compositions.
7. Smye S.W. The interaction between terahertz radiation and biological tissue. Phys. Med. Biol. 2001. Vol. 46. Pp. R101-R112.
8. Huber R. How many-particle interactions develop after ultrafast excitation of an electron-hole plasma. Nature. 2001. Vol. 414. Pp. 286-289.
9. Usanov D.A., Romanova N.V., Saldina E.A. Prospects and trends in the development of terahertz technologies: Patent landscape. Economics of Science. 2017. No. 3. (In Rus.)
10. Rakhimov R.Kh. Pulsed tunneling effect: Fundamentals and application prospects. Computational Nanotechnology. 2024. Vol. 11. No. 1. Pp. 193-213. (In Rus.). DOI: 10.33693/2313-223X-2024-11- 1-193-213. EDN: EWSBUT.
11. Prather D.W., Shi S., Murakowski J. et al. Photonic crystal structures and applications: Perspective, overview, and development. IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics. 2006. No. 12 (6). Pp. 1416-1437.
12. Terahertz sources and systems (NATO Science Series, Ser. II, Vol. 27). R.E. Miles, P. Harrison, D. Lippens (eds.). Kluwer Academic Publishers, 2001. 350 p.
13. Van der Weide D. Applications and outlook for electronic terahertz technology. Optics & Photonics News. 2003. Vol. 14. No. 4. Pp. 48-53.
14. Sekacheva A.Yu., Runina K.I. Synthesis of Luminescent Organic-Inorganic Hybrid Materials by the Solid-Phase Method. Advances in Chemistry and Chemical Technology. 2020. No.4 (227). (In Rus.)
15. Rakhimov R.Kh., YermakovV.P., Rakhimov M.R. Synthesis of materials by the radiation method and their application. Applied Solar Energy. 2022. Vol. 58. No. 1. Pp. 165-171.
16. Rakhimov R. US Patent No. US 6.200.501 B1, 13.03.01. Electroconductive ceramic material.
17. Rakhimov R. US Patent No. US 6.200.501 B1, 13.03.01. Electroconductive ceramic material.
18. Bashkirov L.A., Letyuk L.M., Pankov V.V. et al. Study of intermediate products in obtaining ferrite powder by low-temperature synthesis. In: Thermodynamic and physicochemical properties of ferrites: Coll. arts. Sverdlovsk, 1987. Pp. 111-113.
19. Letyuk L.M., Pankov V.V., Litvinov S.V. et al. Study of technological modes of synthesis of Mn-Zn ferrites obtained by thermal vibration milling. In: Thermodynamics and technology of ferrites: Abstract of reports of the VI AllUnion Conference. Ivano-Frankovsk, 1988. P. 91.
20. Bashkirov L.A., Letyuk L.M., Strakhova T.A. et al. Influence of thermomechanical synthesis conditions on the properties of products made of manganese-zinc ferrite powders. In: Mechanochemical synthesis: Abstract of reports of the All-Union Conference. Vladivostok, 1990. P. 103-106.
21. Pankov V.V., Bashkirov L.A. et al. Influence of thermomechanical treatment conditions on the properties of Mn-Zn ferrite powders. In: Mechanochemistry and mechanoemission of solids: Abstract of reports of the AllUnion Conference. Chernigov, 1990. Vol. 2. P. 160.
22. Zhan Z.L., He Y.D., Wang D.R., Gao W. Low-temperature processing of Fe-Al intermetallic coatings assisted by ball milling. Intermetallics. 2006. No. 14. P. 75.
23. Waqas H., Qureshi A.H. Influence of pH on nanosized Mn-Zn ferrite synthesized by sol-gel auto combustion process. J. Therm Anal. Calorim. 2009. No. 98. Pp. 355-360. DOI: 10.1007/s10973-009-0289-8.
ИМПУЛЬСНЫЙ ТУННЕЛЬНЫЙ ЭФФЕКТ: РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ ПЛЕНОЧНО-КЕРАМИЧЕСКИХ КОМПОЗИТОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ
Рахимов Р.Х., Паньков В.В., Ермаков В.П., Саидвалиев Т.С., Рашидов Ж.Х., Рахимов М.Р., Рашидов Х.К.
ПРИЛОЖЕНИЕ APPLICATION
ZBO ZBl/0,5% ZB2/0,1% ZBB/0,5% ZB3/0,5%
Рис. П1. Развитие пшеницы под различными композитами Fig. П1. Development of wheat under different composites
Рис. П2. Развитие кукурузы под композитом ZB1 Fig. П2. Development of corn under ZB1 composite
Рис. П3. Развитие кукурузы под композитом ZB2 Рис. П4. Развитие кукурузы под композитом ZB3
Fig. П3. Development of corn under ZB2 composite Fig. П4. Development of corn under ZB3 composite
Рис. П5. Развитие кукурузы под композитом ZBB Fig. П5. Development of corn under ZB3 composite
ИМПУЛЬСНЫМ ТУННЕЛЬНЫЙ ЭФФЕКТ: РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИИ ПЛЕНОЧНО-КЕРАМИЧЕСКИХ КОМПОЗИТОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ
Рахимов Р.Х., Паньков В.В., Ермаков В.П., Саидвалиев Т.С., Рашидов Ж.Х., Рахимов М.Р., Рашидов Х.К.
Рис. П6. Развитие томатов под обычной пленкой Fig. П6. Development of tomatoes under regular film
Рис. П7. Развитие томатов под композитом ZB1 Fig. П7. Development of tomatoes under ZB1 composite
Рис. П8. Развитие томатов под композитом ZB2 Fig. П8. Development of tomatoes under ZB2 composite
Рис. П9. Развитие томатов под композитом ZB3 Рис. П10. Развитие томатов под композитом ZBB
Fig. П9. Development of tomatoes under ZB3 composite Fig. П10. Development of tomatoes under ZBB composite
Рис. П11. Развитие растений под обычной пленкой Fig. П11. Development of plants under ordinary film
ИМПУЛЬСНЫЙ ТУННЕЛЬНЫЙ ЭФФЕКТ: РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ ПЛЕНОЧНО-КЕРАМИЧЕСКИХ КОМПОЗИТОВ Рахимов Р.Х., Паньков В.В., Ермаков В.П., Саидвалиев Т.С., Рашидов Ж.Х., Рахимов М.Р., Рашидов Х.К.
Рис. П12. Развитие растений под ZB1 Fig. П12. Development of plants under ZB1
Рис. П13. Развитие растений под ZB2 Fig. П13. Development of plants under ZB2
Рис. П14. Развитие растений под ZBB Fig. П14. Development of plants under ZBB
Рис. П15. Развитие растений под ZB3 Fig. П15. Development of plants under ZB3
NANOTECHNOLOGY AND NANOMATERIALS
Статья проверена программой Антиплагиат
Рецензент: Раджапов С.А., доктор физико-математических наук; главный научный сотрудник, лаборатория полупроводниковых высокочувствительных датчиков; Физико-технический институт Научно-производственного объединения «Физика-Солнце» Академии наук Республики Узбекистан
Статья поступила в редакцию 10.05.2024, принята к публикации 12.06.2024 The article was received on 10.05.2024, accepted for publication 12.06.2024
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ
Рахимов Рустам Хакимович, доктор технических наук; заведующий, лаборатория № 1; Институт материаловедения Научно-производственного объединения «Физика-Солнце» Академии наук Республики Узбекистан; г. Ташкент, Республика Узбекистан. ORCID: 0000-0001-6964-9260; Author ID: 1204344; SPIN-код: 3026-2619; E-mail: [email protected] Паньков Владимир Васильевич, доктор химических наук, профессор; Белорусский государственный университет; г. Минск, Республика Беларусь. ORCID: 0000-0001-5478-0194; E-mail: [email protected] Ермаков Владимир Петрович, старший научный сотрудник, лаборатория № 1; Институт материаловедения Научно-производственного объединения «Физика-Солнце» Академии наук Республики Узбекистан; г. Ташкент, Республика Узбекистан. ORCID: 00000002-0632-6680; Author ID: 206572; SPIN-код: 89071685; E-mail: [email protected] Саидвалиев Темур Садганиевич, главный инженер; Институт материаловедения Научно-производственного объединения «Физика-Солнце» Академии наук Республики Узбекистан; г. Ташкент, Республика Узбекистан. ORCID: 0009-0008-6473-9214; E-mail: [email protected]
Рашидов Жасурхон Хуршидович, младший научный сотрудник, лаборатория № 1; Институт материаловедения Научно-производственного объединения «Физика-Солнце» Академии наук Республики Узбекистан; Ташкент, Республика Узбекистан. ORCID: 0000-00015167-1312; E-mail: [email protected] Рахимов Мурод Рустамович, младший научный сотрудник, лаборатория № 1; Институт материаловедения Научно-производственного объединения «Физика-Солнце» Академии наук Республики Узбекистан; Ташкент, Республика Узбекистан. ORCID: 0000-00030686-5681; E-mail: [email protected] Рашидов Хуршид Кибиряевич, старший научный сотрудник, лаборатория № 1; Институт материаловедения Научно-производственного объединения «Физика-Солнце» Академии наук Республики Узбекистан; Ташкент, Республика Узбекистан. ORCID: 0000-00029744-6249; E-mail: [email protected]
ABOUT THE AUTHORS
Rustam Kh. Rakhimov, Dr. Sci. (Eng.); Head, Laboratory No. 1; Institute of Materials Science of the SPA "Physics-Sun" of the Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan; Tashkent, Republic of Uzbekistan. ORCID: 0000-0001-6964-9260; Author ID: 1204344; SPIN-code: 3026-2619; E-mail: [email protected] Vladimir V.Pankov, Dr. Sci. (Chem.), Professor; Belarusian State University; Minsk, Republic of Belarus. ORCID: 0000-0001-5478-0194; E-mail: [email protected] Vladimir P. Yermakov, senior research, Laboratory No. 1; Institute of Materials Science of the Academy of Science of Uzbekistan; Tashkent, Republic of Uzbekistan. ORCID: 0000-0002-0632-6680; Author ID: 206572; SPIN-code: 8907-1685; E-mail: [email protected] Temur S. Saidvaliev, chief engineer; Institute of Materials Science of the SPA "Physics-Sun" of the Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan; Tashkent, Republic of Uzbekistan. ORCID: 0009-0008-6473-9214; E-mail: [email protected]
Zhasurkhon Kh. Rashidov, junior researcher, Laboratory No. 1; Institute of Materials Science of the Academy of Science of Uzbekistan; Tashkent, Republic of Uzbekistan. ORCID: 0000-0001-5167-1312; E-mail: [email protected]
Murod R. Rakhimov, junior researcher, Laboratory No. 1; Institute of Materials Science of the Academy of Science of Uzbekistan; Tashkent, Republic of Uzbekistan. ORCID: 0000-0003-0686-5681; E-mail: [email protected] KhurshidK.Rashidov, senior researcher, Laboratory No. 1; Institute of Materials Science of the Academy of Science of Uzbekistan; Tashkent, Republic of Uzbekistan. ORCID: 0000-0002-9744-6249; E-mail: [email protected]
