THE LABORATORY OF CHEMISTRY AND PHYSICS OF SENSOR AND SEMICONDUCTOR MATERIALS

   main page english русский
Research Areas :

Surface properties of semiconductor materials

  Surface analysis chalcogenide semiconductor crystals ( physical properties, structure, reactivity) are performed in a group of more than 10 years. The main subject of the original crystals were A4B6, which has been extensively investigated the properties of the clean surface and mechanisms of oxidation in air. In recent years, actively exploring new objects, which shows great interest to modern physics - topological insulators based on bismuth and antimony chalcogenides. Made study of the influence of magnetic impurities and boundaries "topological insulator-metal " on the properties of topological insulators, the study of reactivity, depending on the establishment of the electronic properties of the solid solution, including topological insulator transitions - the classic insulator. First it was revealed that spraying up to 2 monolayers on the surface of iron telluride and bismuth selenide does not lead to the disclosure of the Dirac cone surface and disruption of the topological state , contrary to the theoretical conclusions. A model of boundary magnetic topological insulator metal at the atomic level. Established mechanism of interaction surfaces Bi2Se3 and Bi2Te3 with components of air ( oxygen and water at their joint impact ).
  Group independently synthesized crystals by the Bridgman method. The main method of experimental research is photoelectron spectroscopy (XPS , UPES and spin with an angular resolution). Studies performed in laboratory spectrometers and synchrotron radiation ( by agreement with synchrotron MSU center BESSY II, Berlin, Germany). Used to interpret the results of quantum-chemical modeling using supercomputers MSU.

Lithium-ion batteries

  Finding materials for lithium- ion batteries is performed with a group of E.A. Gudilin. Group performed photoemission studies of model batteries directly in the process (operando), which allows to track changes in surface phenomena in the operation of the battery.

Content of carbon nanotubes
  Study filling SWNTs melt semiconductor and other materials to form their dimensional crystals is performed with a group of AA Eliseev . Determined the structure and electronic structure of nanocomposites more than 10 systems installed patterns of interaction and one-dimensional crystal of carbon nanotubes , as well as one-dimensional structures of crystals.

Publications:

  • D. M. Itkis, D. A. Semenenko, E. Y. Kataev, A. I. Belova, V. S. Neudachina, A. P. Sirotina, H. Michael, T. Detre, K.-G. Axel, D. Pavel, B. Alexei, A. G. Eugene, S.-H. Yang, and L. V. Yashina, “Reactivity of carbon in lithium-oxygen battery positive electrodes,” Nano Letters, vol. 13, no. 10, pp. 4697–4701, 2013.
  • M. Kharlamova, L. Yashina, and A. Lukashin, “Charge transfer in single-walled carbon nanotubes filled with cadmium halogenides,” Journal of Materials Science, vol. 48, no. 24, pp. 8412–8419, 2013.
  •  M. Kharlamova, L. Yashina, and A. Lukashin, “Comparison of modification of electronic properties of single-walled carbon nanotubes filled with metal halogenide, chalcogenide and pure metal,” Applied Physics A: Materials Science and Processing, vol. 112, no. 2, pp. 297–304, 2013.
  •  M. Scholz, J. Sanchez-Barriga, D. Marchenko, A. Varykhalov, A. Volykhov, L. Yashina, and O. Rader, “Intact dirac cone of Bi2Te3 covered with a monolayer Fe,” Physica Status Solidi - Rapid Research Letetrs, vol. 7, no. 1-2, pp. 139–141, 2013.
  • L. V. Yashina, J. Sánchez-Barriga, M. R. Scholz, A. A. Volykhov, A. P. Sirotina, V. S. Neudachina, M. E. Tamm, A. Varykhalov, D. Marchenko, G. Springholz, G. Bauer, A. Knop-Gericke, and O. Rader, “Negligible surface reactivity of topological insulators Bi2Se3 and Bi2Te3 towards oxygen and water,” ACS Nano, vol. 7, no. 6, pp. 5181–5191, 2013. 
  • M. Scholz, J. Sanchez-Barriga, J. Braun, D. Marchenko, A. Varykhalov, M. Lindroos, Y. Wang, H. Lin, A. Bansil, J. Minar, H. Ebert, A. Volykhov, L. Yashina, and O. Rader, “Reversal of the circular dichroism in angle-resolved photoemission from Bi2Te3,” Physical Review Letters, vol. 110, no. 21, p. 216801, 2013.
  • M. Kharlamova, L. Yashina, A. Volykhov, J. Niu, V. Neudachina, M. Brzhezinskaya, T. Zyubina, A. Belogorokhov, and A. Eliseev, “Acceptor doping of single-walled carbon nanotubes by encapsulation of zinc halogenides,” European Physical Journal B, vol. 85, p. 35, 2012. 
  • L. Yashina, R. Püttner, A. Volykhov, P. Stojanov, J. Riley, S. Vassiliev, A. Chaika, S. Dedyulin, M. Tamm, D. Vyalikh, and A. Belogorokhov, “Atomic geometry and electron structure of the GaTe(10-2) surface,” Physical Review B - Condensed Matter and Materials Physics, vol. 85, p. 075409, 2012.
  • A. Eliseev, L. Yashina, N. Verbitskiy, M. Brzhezinskaya, M. Kharlamova, M. Chernysheva, A. Lukashin, N. Kiselev, A. Kumskov, B. Freitag, A. Generalov, A. Vinogradov, Y. Zubavichus, E. Kleimenov, and M. Nachtegaal, “Interaction between single walled carbon nanotube and 1d crystal in CuX@SWCNT (X = Cl, Br, I) nanostructures,” Carbon, vol. 50, no. 11, 2012.
  • M. Kharlamova, L. Yashina, A. Eliseev, A. Volykhov, V. Neudachina, M. Brzhezinskaya, T. Zyubina, A. Lukashin, and Y. D. Tretyakov, “Single-walled carbon nanotubes filled with nickel halogenides: Atomic structure and doping effect,” PHYSICA STATUS SOLIDI B-BASIC SOLID STATE PHYSICS, vol. 249, no. 12, pp. 2328–2332, 2012. 
  • M. Kharlamova, A. Eliseev, L. Yashina, A. Lukashin, and Y. D. Tretyakov, “Synthesis of nanocomposites on basis of single-walled carbon nanotubes intercalated by manganese halogenides,” Journal of Physics: Conference Series, vol. 345, p. 012034, 2012. 
  • M. Scholz, J. Sanchez-Barriga, D. Marchenko, A. Varykhalov, A. Volykhov, L. Yashina, and O. Rader, “Tolerance of topological surface states towards magnetic moments: Fe on Bi2Se3,” Physical Review Letters, vol. 108, p. 256810, 2012. 
  • О. Иваньшина, М. Тамм, Е. Герасимова, М. Кочугаева, М. Кирикова, С. Савилов, Л. Яшина, “Cинтез и электрокаталитическая активность композитов наночастицы платины/углеродные нанотрубки,” Неорганические материалы, vol. 47, no. 6, pp. 694–701, 2011.
  • L. Yashina, A. Eliseev, M. Kharlamova, A. Volykhov, A. Egorov, S. Savilov, A. Lukashin, R. Puettner, and A. Belogorokhov, “Growth and characterization of one-dimensional SnTe crystals within the single-walled carbon nanotube channels,” Journal of Physical Chemistry C, vol. 115, no. 9, pp. 3578–3586, 2011. 
  • L. Yashina, A. Zyubin, R. Püttner, T. Zyubina, V. Neudachina, P. Stojanov, J. Riley, S. Dedyulin, M. Brzhezinskaya, and V. Shtanov, “The oxidation of the PbS(001) surface with O2 and air studied with photoelectron spectroscopy and ab initio modeling,” Surface Science, vol. 605, pp. 473–482, 2011.
  • А. Волыхов, В. Неудачина, М. Харламова, С. Bасильев, Л. Яшина, А. Белогорохов, “Исследование атомарно-чистой поверхности InSe методом РФЭС,” Известия высших учебных заведений. Материалы электронной техники, vol. 1, pp. 43–47, 2011.
  • О. Иваньшина, М. Тамм, Е. Герасимова, А. Сиротина, С. Савилов, Л. Яшина, “Получение нанокомпозитов на основе углеродных нанотрубок, содержащих TiO2 и наночастицы Pt,” Неорганические материалы, vol. 47, no. 8, pp. 951–956, 2011.
  • А. Волыхов, Л. Яшина, Т. Зюбина, В. Штанов, В. Неудачина, Р. Пюттнер,  А. Зюбин, “Сравнительная реакционная способность соединений AivBvi в реакциях с молекулярным кислородом,” Журнал неорганической химии, vol. 56, no. 8, pp. 1354–1359, 2011. 
  • A. Volykhov, L. Yashina, and V. Shtanov, “Phase equilibria in pseudoternary systems of iv-vi compounds,” Inorganic Materials, vol. 46, no. 5, pp. 464–471, 2010.
  • A. Eliseev, L. Yashina, M. Brzhezinskaya, M. Chernysheva, M. Kharlamova, N. Verbitsky, A. Lukashin, N. Kiselev, A. Kumskov, R. Zakalyuhin, J. Hutchison, B. Freitag, and A. Vinogradov, “Structure and electronic properties of AgX (X = Cl, Br, I)-intercalated single-walled carbon nanotubes,” Carbon, vol. 48, no. 10, pp. 2708–2721, 2010.
  • М. Харламова, А. Елисеев, Л. Яшина, Д. Петухов, Ч. Ванг, Д. Семененко,  А. Белогорохов, “Изучение электронной структуры одностенных углеродных нанотрубок, заполненных бромидом кобальта,” Письма в "Журнал экспериментальной и теоретической физики", vol. 91, no. 4, pp. 210–215, 2010.
  • V. Shtanov and L. Yashina, “On the bridgman growth of lead–tin selenide crystals with uniform tin distribution,” Journal of Crystal Growth, vol. 311, pp. 3257–3264, 2009. 
  • Л. Яшина, А. Волыхов, С. Васильев, Д. Семененко, Д. Иткис, А. Елисеев, М. Харламова, Н. Вербицкий, Т. Зюбина, А. Белогорохов, “Исследование поверхности SnS (100) методами рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии и зондовой микроскопии,” Известия высших учебных заведений. Материалы электронной техники, no. 4, pp. 50–55, 2009.
  • А. Волыхов, Л. Яшина, М. Тамм, А. Рыженков, “Фазовые равновесия в тройных взаимных системах на основе AIVBVI,” Неорганические материалы, vol. 45, no. 9, pp. 1042–1048, 2009.
  • М. Харламова, М. Бржезинская, А. Виноградов, И. Суздалев, Ю. Максимов, В. Имшенник, С. Новичихин, А. Крестинин, Л. Яшина, А. Лукашин, Ю. Третьяков А. Елисеев, “Формирование и свойства одномерных нанокристаллов FeHal2 (Hal=Cl, Br, I) в каналах одностенных углеродных нанотрубок,” Российские нанотехнологии, vol. 4, no. 9-10, pp. 77–87, 2009.

 Phd thesis

  • О.Ю. Иваньшина. Синтез и свойства электрокатализаторов Pt/MO2/УНТ, M=Ti, V, Sn, Ce. 2013.
  • М.В. Харламова. Нанокомпозиты на основе одностенных углеродных нанотрубок: синтез и модификация электронной структуры. 2013.
  • Д.А. Семененко. Окислительно-восстановительные реакции кислорода на поверхности углеродных электродов литий-воздушных аккумуляторов. 2013.
  • А.А. Волыхов. СТРОЕНИЕ И СВОЙСТВА ПОВЕРХНОСТЕЙ И ОДНОМЕРНЫХ КРИСТАЛЛОВ СЛОИСТЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ А4В6, А52В63, А3В6. 2011.
  • В.С. Неудачина. РЕАКЦИИ ГАЗОФАЗНОГО ОКИСЛЕНИЯ-ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПОВЕРХНОСТИ PbS (001). 2009.

 

Diploma thesis

  • Э.Ю. Катаев. Образование продуктов реакции восстановления кислорода на катодах литий-воздушных аккумуляторов. 2013.
  • О.Ю. Иваньшина. Синтез, структура и свойства нанокомпозитов на основе "Pt-углеродные нанотрубки". 2010.
  • А.А. Волыхов. Взаимодействие халькогенидов элементов 14-й группы в квазитройных системах. 2008.
  • Е.Н. Худякова. Реакционная способность халькогенидов свинца и олова при взаимодействии с кислородом. 2007.

web-design: ddirin@rambler.ru

© 2008-2014 Laboratory of chemistry and physics of sensor and semiconductor materials.