Bulk Nanocrystalline Thermoelectrics Based on Bi-Sb-Te Solid Solution

A nanopowder from p-Bi-Sb-Te with particles ~ 10 nm were fabricated by the ball milling using different technological modes. Cold and hot pressing at different conditions and also SPS process were used for consolidation of the powder into a bulk nanostructure and nanocomposites. The main factors allowing slowing-down of the growth of nanograins as a result of recrystallization are the reduction of the temperature and of the duration of the pressing, the increase of the pressure, as well as addition of small value additives (like MoS2, thermally expanded graphite or fullerenes). It was reached the thermoelectric figure of merit ZT=1.22 (at 360 K) in the bulk nanostructure Bi0,4Sb1,6Te3 fabricated by SPS method. Some mechanisms of the improvement of the thermoelectric efficiency in bulk nanocrystalline semiconductors based on BixSb2-xTe3 are studied theoretically. The reduction of nanograin size can lead to improvement of the thermoelectric figure of merit. The theoretical dependence of the electric and heat conductivities and the thermoelectric power as the function of nanograins size in BixSb2-xTe3 bulk nanostructure are quite accurately correlates with the experimental data.Comment: 35 pages, 24 figures, 4 tables, 52 reference

УГЛЕРОДНЫЕ НАНОСТРУКТУРЫ, ВОССТАНОВЛЕННЫЕ ИЗ ОКСИДА ГРАФИТА, КАК МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ЭЛЕКТРОДОВ СУПЕРКОНДЕНСАТОРОВ

In this review we present information about obtaining and properties of carbon nanomaterials (graphite oxide, graphene oxide, the reduced graphene oxide), which are used as electrodes for supercapacitors (SC). This review describes methods of obtaining graphite oxide, followed by separation of a graphene oxide and reducing graphene oxide by thermal, photochemical and chemical methods. Information of composition and concentration of functional groups in the graphene oxide and the elemental composition are described in detail. Results of the analysis of physical, electrochemical, thermal and optical properties of the graphene oxide and its derivatives are showen. The ratio of oxygen−containing functional groups was estimated by XPS. The presence of a partial surface’s reducing is found. Hydrogen−containing functional groups are characterized by IR spectroscopy. Method of estimating the size of graphene crystallites by Raman spectroscopy is shown. The mass loss upon heating is analyzed by thermogravimetry. The gassing of graphene oxide at thermal and photochemical reduction is studied by mass spectrometry. The difference between aforecited (abovementioned) methods of reduction is clearly demonstrated by vary in the composition of the evolved gases. Also the chemical method of graphene oxide reduction with (by using of) hydrazine is described. Review considers the literature data which illustrate the most interesting, from the authors’ point of view, aspects of that field of research. Рассмотрены способы получения и свойства углеродных наноматериалов (оксида графита, оксида графена, восстановленного оксида графена), которые используют в качестве электродов суперконденсаторов. Описаны способы получения оксида графита с последующим выделением из него оксида графена и восстановлением оксида графена термическим, фотохимическим и химическим способами. Проанализированы данные по составу и концентрации функциональных групп в оксиде графена, а также его элементный состав. Приведены результаты анализа физических, электрохимических, термических и оптических свойств оксида графена и его производных. С помощью метода РФЭС оценено соотношение кислородсодержащих функциональных групп. Установлено наличие частичного поверхностного восстановления. Водородсодержащие функциональные группы охарактеризованы с помощью ИК−спектроскопии. Рассмотрен метод оценки размеров графеновых кристаллитов с помощью спектров комбинационного рассеяния. Термогравиметрическим методом проанализированы потери массы при нагреве. Методом масс−спектрометрии изучено газовыделение из оксида графена при термическом и фотохимическом восстановлении. Наглядно продемонстрировано, что эти способы восстановления различаются по составу выделяющихся газов. Описан химический способ восстановления оксида графена с помощью гидразина.

Клинико-морфологическое наблюдение сочетанного туберкулезного и цитомегаловирусного поражения легких при ВИЧ-инфекции

Clinical and morphological observation of co-morbid pulmonary tuberculosis and cytomegalovirus lung injury in HIV-infected patients.Клинико-морфологическое наблюдение сочетанного туберкулезного и цитомегаловирусного поражения легких при ВИЧ-инфекции

Photometric observations of the supernova 2009nr

We present the results of our UBVRI CCD photometry for the second brightest supernova of 2009, SN 2009nr, discovered during a sky survey with the telescopes of the MASTER robotic network. Its light and color curves and bolometric light curves have been constructed. The light-curve parameters and the maximum luminosity have been determined. SN 2009nr is shown to be similar in light-curve shape and maximum luminosity to SN 1991T, which is the prototype of the class of supernovae Ia with an enhanced luminosity. SN 2009nr exploded far from the center of the spiral galaxy UGC 8255 and most likely belongs to its old halo population. We hypothesize that this explosion is a consequence of the merger of white dwarfs

Optical polarization observations with the MASTER robotic net

We present results of optical polarization observations performed with the MASTER robotic net for three types of objects: gamma-ray bursts, supernovae, and blazars. For the Swift gamma-ray bursts GRB100906A, GRB110422A, GRB121011A, polarization observations were obtained during very early stages of optical emission. For GRB100906A it was the first prompt optical polarization observation in the world. Photometry in polarizers is presented for Type Ia Supernova 2012bh during 20 days, starting on March 27, 2012. We find that the linear polarization of SN 2012bh at the early stage of the envelope expansion was less than 3%. Polarization measurements for the blazars OC 457, 3C 454.3, QSO B1215+303, 87GB 165943.2+395846 at single nights are presented. We infer the degree of the linear polarization and polarization angle. The blazars OC 457 and 3C 454.3 were observed during their periods of activity. The results show that MASTER is able to measure substantially polarized light; at the same time it is not suitable for determining weak polarization (less than 5%) of dim objects (fainter than 16$^m$). Polarimetric observations of the optical emission from gamma-ray bursts and supernovae are necessary to investigate the nature of these transient objects.Comment: 31 pages, 12 figures, 4 tables; Exposure times in Table 2 have been correcte

Морфологические особенности пневмоцистной пневмонии при ВИЧ-инфекции

Summary. In our study, pneumonia caused by Pneumocystis comprised 7.1 % of all autopsies of patients died from HIVassociated infections and was the forth cause of death following tuberculosis (35.6 %), bacterial pneumonia (16.5 %), and infectious endocarditis (10.8 %). Acute stage was more frequent (73.1 %); cavitary pneumonia was diagnosed in 7.7 % autopsies, generalized Pneumocystis infection was found in 3.8 % of cases. In 7.7 % of cases, the course of Pneumocystis pneumonia was complicated by diffuse alveolar damage. Advanced stages of Pneumocystis pneumonia should be differentiated from organizing bacterial pneumonia, pulmonary tuberculosis, and cytomegalovirus infection. In died HIVinfected patients with com bined pulmonary infection, Pneumocystis was found in 27.6 % of cases. Advanced stages of pneumonia caused by Pneumocystis and combined pul monary infection are difficult for morphological diagnosis and require a complex of modern investigations.Резюме. Пневмоцистная пневмония (ПЦП) составила 7,1 % от количества всех вскрытий умерших от ВИЧассоциированных инфекций и занимает в структуре смертности 4е место после туберкулеза (35,6 %), бактериальной пневмонии (16,5 %), инфекционного эндокардита (10,8 %). Превалировала отечная стадия ПЦП (73,1 %), в 7,7 % аутопсий констатирована кавернозная форма заболевания, в 3,8 % – генерализованный пневмоцистоз. В 7,7 % течение ПЦП осложнилось развитием диффузного альвеолярного повреждения. На поздних стадиях ПЦП необходимо морфологически дифференцировать с организацией при бактериальной пневмонии, туберкулезе, цитомегаловирусной инфекции. В 27,6 % случаев сочетанного инфекционного поражения легких у умерших от ВИЧинфекции в составе ассоциации обнаруживалась ПЦП. Случаи поздней стадии ПЦП и сочетанного поражения легких сложны для морфологической верификации, что требует использования комплекса современных исследований

СЕНСОРНЫЕ СВОЙСТВА УГЛЕРОДНЫХ НАНОТРУБОК

A review of publications over the last years dealing with the development of gas and electrochemical sensors, including biosensors, on the basis of carbon nanotubes is provided. Results of the experimental and theoretical study of their principles and operation mechanisms are provided. The structure of carbon nanotubes has been described. The main regularities of the structure, energetic characteristics and sensor properties of the modified semiconducting systems on the basis of carbon nanotubes have been studied. Analysis of the mechanisms of the interaction between nanotubes and the functional groups (including carboxyl and amino ones), metal nanoparticles and polymers for the formation of chemically active sensors has been reported. The possibility of application of the boundary modified monolayer carbon nanotubes for the identification of metals is discussed. Results of simulation of the interaction between nanotubes boundary modified by —COOH and —NH2 groups with atoms and ions of potassium, sodium and lithium obtained using the molecular cluster model and the MNDO and DFT calculation methods are provided. The sensors synthesized in this way will be used for establishment of the existence and identification of metal atoms and their ions included in salts and alkalis.Дан обзор научных публикаций последних лет, посвященных вопросам создания газовых и электрохимических сенсоров, в том числе биосенсоров, на основе углеродных нанотрубок. Представлены результаты экспериментального и теоретического изучения принципов и механизмов их работы. Описаны особенности строения углеродных нанотрубок. Рассмотрены основные закономерности структуры, энергетических характеристик и сенсорных свойств модифицированных полупроводящих систем на основе углеродных нанотрубок. Представлен анализ механизмов взаимодействия нанотубуленов с функциональными группами (в том числе, карбоксильной и аминной), металлическими наночастицами и полимерами, приводящих к образованию химически активных зондов для сенсорных устройств. Обсуждена возможность применения гранично−модифицированных однослойных углеродных нанотрубок для идентификации металлов. Представлены результаты компьютерного моделирования взаимодействия нанотрубок, гранично−модифицированных группами —СООН и —NH2, с атомами и ионами калия, натрия и лития. Расчеты выполнены в рамках моделей молекулярного кластера с использованием расчетных методов MNDO и DFT. Построенные подобным образом сенсоры могут быть использованы для установления наличия и идентификации как собственно металлических атомов, так и их ионов, входящих в состав солей и щелочей

Методы исследования дислокационной структуры полупроводниковых монокристаллов группы AIIIBV

The development pace of advanced electronics raises the demand for semiconductor single crystals and strengthens the requirements to their structural perfection. Dislocation density and distribution pattern are most important parameters of semiconductor single crystals which determine their performance as integrated circuit components. Therefore studies of the mechanisms of dislocation nucleation, slip and distribution are among the most important tasks which make researchers face the choice of suitable analytical methods. This work is an overview of advanced methods of studying and evaluating dislocation density in single crystals. Brief insight has been given on the main advantages and drawbacks of the methods overviewed and experimental data have been presented. The selective etching method (optical light microscopy) has become the most widely used one and in its conventional setup is quite efficient in the identification of scrap defects and in dislocation density evaluation by number of etch pits per vision area. Since the introduction of digital light microscopy and the related transfer from image analysis to pixel intensity matrices and measurement automation, it has become possible to implement quantitative characterization for the entire cross-section of single crystal wafers and analyze structural imperfection distribution pattern. X-ray diffraction is conventionally used for determination of crystallographic orientation but it also allows evaluating dislocation density by rocking curve broadening in double-crystal setup. Secondary electron scanning electron microscopy and atomic force microscopy allow differentiating etch patterns by origin and studying their geometry in detail. Transmission electron microscopy and induced current method allow obtaining micrographs of discrete dislocations but require labor-consuming preparation of experimental specimens. X-ray topography allows measuring bulky samples and also has high resolution but is hardly suitable for industry-wide application due to the high power consumption of measurements.Digital image processing broadens the applicability range of basic dislocation structure analytical methods in materials science and increases the authenticity of experimental results.Темпы развития современной электроники помимо повышения спроса на полупроводниковые монокристаллы приводят к возрастанию требований по их структурному совершенству. Плотность дислокаций и характер их распределения являются важнейшими характеристиками полупроводниковых монокристаллов, определяющими дальнейшую эффективность их применения в качестве элементов интегральных систем. В связи с этим изучение механизмом возникновения, скольжения и распределения дислокаций — одна из актуальных задач, которая ставит ученных перед выбором метода исследования. В данной работе приведен обзор современных методик исследования и подсчета плотности дислокаций в монокристаллах. Дан краткий анализ основных преимуществ и недостатков каждого метода, а также приведены экспериментальные результаты. Метод избирательного травления (световой оптической микроскопии) получил наибольшее распространения и в своем классическом варианте является очень эффективным при решении задач обнаружения дефектов, приводящих к браку, и оценки плотности дислокаций по числу ямок травления, пересчитанных на площадь поля зрения. С использованием цифровой световой микроскопии, за счет перехода от анализа изображений к матрице значений интенсивности отдельного пикселя и автоматизации процесса измерений, становится возможным количественный анализ по всему поперечному сечению монокристаллической пластины и анализ характера распределения структурных несовершенств. Метод рентгеновской дифракции традиционно используется для определения кристаллографической ориентации, но также позволяет оценить величину плотности дислокаций по уширению кривой качания в случае двухкристальной геометрии. Методы растровой электронной микроскопии во вторичных электронах и атомно-силовой микроскопии позволяют дифференцировать фигуры травления по природе их возникновения и детально изучить их геометрию.Просвечивающая электронная микроскопия и метод наведенных токов позволяют получать микрофотографию отдельных дислокаций, но требуют трудоемкой предварительной подготовки экспериментальных образцов. Рентгеновская топография дает возможность работать с массивными образцами и также обладает высокой разрешающей способностью, но в связи с высокой энергоемкостью процесса измерений слабо применима в условиях производства.Цифровая обработка изображений позволяет расширить спектр возможностей основных материаловедческих методов исследования дислокационной структуры и повысить объективность получаемых результатов

НАНОРАЗМЕРНЫЙ КРЕМНИЙ, ИЗГОТОВЛЕННЫЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭЛЕКТРОЛИТА HCl : HF : C2H5OH

Results of experimental work with nanosized silicon (NcSi) samples which are not degraded under the action of intense laser radiation have been obtained. We show that that a significant increase in the intensity of thephotoluminescence signal from NC may be caused by the structural features of their formation and by the presence of a thin SiO2 layer on the surface of the nanocrystals.Представлены результаты исследований образцов наноразмерного кремния (НК), не деградирующих под действием интенсивного лазерного излучения. Показано, что значительное увеличение интенсивности сигнала фотолюминесценции от НК может быть связано как с особенностями их структурного строения, так и с наличием тонкого слоя SiO2 на поверхности нанокристаллов