Исследование сегнетоэлектрических нанокомпозитов на основе P(VDF-TrFE) методами сканирующей зондовой микроскопии

Ceramic and polymer based nanocomponents combine the properties of their constituents, e.g. flexibility, elasticity, polymer reprocessability, hardness typical of glass, wear resistance and high light refraction index. This helps improving many properties of the materials in comparison with the source components. Since recently researchers have been manifesting interest to the properties of complex composite compounds. This is primarily caused by the unique properties of their structures as compared with conventional materials having homogeneous composition. Secondly, this interest is caused by the fact that these compounds may prove to be much cheaper than homogeneous structures provided the physical properties of the composite in a preset range of parameters (temperature, applied field frequency etc.) are identical to those of the respective homogeneous materials. For example, polyvinyl idenfluoride (PVDF) type ferroelectric polymers and copolymers on its basis have found wide application for functional elements of various electromechanic devices in advanced electronics due to their relatively good piezoelectric and pyroelectric properties. The strong random polarization and the formation of polar non-centrosymmetric crystals provide for the high piezoelectric and pyroelectric activity in these crystals. Scanning probe microscopy has been used for study of ferroelectric nanocomposites having different compositions. The matrix specimen for study of local polarization switching at a nanoscale level was vinyl idenfluoride and trifluoroethylene P(VDF-TrFE) copolymer possessing sufficiently high crystallinity. The composite fillers were barium titanate BaTiO3 and deuterized triglycinsulfate DTGS ferroelectric powders and zirconate-titanate lead barium BPZT ceramic powder. We show these materials to show good promise for use in memory cells.Нанокомпозиты на основе керамики и полимеров сочетают в себе качества составляющих их компонентов: гибкость, упругость, перерабатываемость полимеров и характерные для стекол твердость, устойчивость к износу, высокий показатель светопреломления. Благодаря этому улучшаются многие свойства материалов по сравнению с исходными компонентами. В последнее время исследователи проявляют большой интерес к изучению свойств сложных композитных соединений. Во-первых, это связано с уникальными свойствами таких структур по сравнению с «обычными», однородными по составу веществами.  Во-вторых, — с  тем, что подобные соединения могут оказаться значительно более дешевыми, чем однородные структуры, при условии, что композит по ряду физических показателей и в диапазоне заданных параметров (температуры, частоты приложенного поля и т.д.) идентичен однородным веществам. Так, сегнетоэлектрические полимеры типа поливинилиденфторида (PVDF) и сополимеры на его основе нашли широкое применение в качестве функциональных элементов различных электротехнических устройств в современной электронике за счет своих относительно высоких пьезоэлектрических и пироэлектрических свойств. Высокая спонтанная поляризация и образование полярных нецентросимметричных кристаллов обуславливают появление в этих материалах высокой пьезо- и пироактивности. Методами сканирующей зондовой микроскопии исследованы сегнетоэлектрические нанокомпозиты различных составов. В качестве образца-матрицы для исследования локального переключения поляризации на наномасштабе был выбран сополимер винилиденфторида с трифторэтиленом P(VDF-TrFE), обладающий достаточно высокой долей кристалличности. В качестве наполнителя для композита выбраны порошки сегнетоэлектриков титаната бария BaTiO3 и дейтерированного триглицинсульфата DTGS, керамический порошок цирконата-титаната бария свинца BPZT. Показано, что эти материалы являются перспективными для использования в качестве элементов памяти.

About the first experiment at JINR nuclotron deuteron beam with energy 2.52 gev on investigation of transmutation of I-129, NP-237, PU-238 and PU-239 in the field of neutrons generated in pbtarget with U-blanket

The experiment described in this communication is a part of the scientific program „Investigations of physical aspects of electronuclear method of energy production and transmutation of radioactive waste of atomic energetic using relativistic beams from the JINR Synchrophasotron/Nuclotron“ - the project „Energy plus Transmutation“. The performing of the first experiment at deuteron beam with energy 2.52 GeV at the electronuclear setup which consists of Pb-target with U-blanket (206.4 kg of natural uranium) and transmutation samples and its preliminary results are described. The hermetic samples of isotopes of I-129, Np-237, Pu-238 and Pu-239 which are produced in atomic reactors and industry setups which use nuclear materials and nuclear technologies were irradiated in the field of electronuclear neutrons produced in the Pbtarget surrounded with the U-blanket setup “Energy plus transmutation”. The estimations of its transmutations (radioecological aspect) were obtained in result of measurements of gamma activities of these samples. The information about space-energy distribution of neutrons in the volume of the Pb-target and the U-blanket was obtained with help of sets of activation threshold detectors (Al, V, Cu, Co, Y, In, I, Ta, Au, W, Bi and other), solid state nuclear track detectors, He-3 neutron detectors and nuclear emulsions

Measurement of the reaction rates in 232Th samples irradiated by 4 GeV deuterons and secondary neutrons

Section VI. Fundamental Problems of Nuclear Power Engineerin

Investigation of the effective neutron energy at the massive spallation uranium target quinta

Section VI. Fundamental Problems of Nuclear Power Engineerin

Measurement of the reaction rates in 232Th samples irradiated by 4 GeV deuterons and secondary neutrons

Section VI. Fundamental Problems of Nuclear Power Engineerin