1. Експериментальним чином вдалось зафіксувати в нестехіометричних по підгратці металу кубічних нітридах танталу утворення на NKa-смугах поблизу верхнього краю p-d-гібридної зони додаткового піка, поява котрого обумовлена формуванням групи незв’язуючих N2p-орбіталей в TaNx>1. Вказана підсмуга, що формується за рахунок незв’язуючих N2p-станів, розташована в енергетичному інтервалі між p-d-гібридною зоною та зоною d-типу і інтенсивність її зростає із збільшенням числа вакансій в TaNx>1. Встановлено, що підсмугу незв’язуючих О2p-станів не можна зафіксувати в нестехіометричних по підгратці металу кубічних оксидах титану, оскільки: а) в ТіОx>1 вона розташована значно ближче до верхнього краю p-d-гібридної зони в порівнянні з TaNx>1; б) кубічний монооксид титану навіть стехіометричного складу містить велику кількість (~15 %) вакансій по обох підгратках (металоїдній та металу). 2. Для досліджуваних карбідів, нітридів та нижчих оксидів ПМ характерна сильна гібридиза-ція валентних d-станів металу та 2р-станів неметалу, а перенесення заряду здійснюється в напрямку метал неметал. Формування вакансій в металоїдній підгратці призводить до зменшення ефективних позитивних зарядів на атомах металу, в той час як ефективний негативний заряд на атомах неметалу при цьому залишається практично незмінним. Утворення вакансій в підгратці металу призводить до незначного зростання ефективних зарядів – позитивого на атомах металу та негативого на атомах неметалу. Формування металоїдних вакансій в досліджуваних карбідах, нітридах та нижчих оксидах ПМ супроводжується зростанням ширини рентгенівської смуги емісії металу на половині її висоти, в той час як аналогічне уширення смуги, що відображає енергетичний розподіл 2р-станів неметалу, спостерігається при зростанні концентрації вакансій в підгратці металу. 3. При переході від кубічного монокарбіду ТаС0,98 до гексагональних півкарбідів танталу Та2Су спостерігається зсув (~0,7-0,9 еВ) максимумів РФ-спектру валентних електронів та рентгенівських емісійних смуг, що відображають енергетичний розподіл електронних Та5d- і С2р-станів, у напрямку рівня Фермі. Оскільки при цьому положення центру ваги рентгенівської емісійної смуги, що відображає енергетичний розподіл С2р-станів (СКa-смуга), залишається практично незмінним, то це супроводжується суттєвим зростанням індексу асиметрії СКa-смуги в послідовності ТаС0,98 Та2Су. У вказаній вище послідовності сполук ширина СКa-смуги на половині її висоти практично монотонно зменшується на величину ~0,3 еВ. 4. При заміщенні атомів вуглецю атомами азоту в кубічній TaCxN~0,8-х та ромбоедричній z-Та4С3–z-TaC0,59N0,15 системах: а) збільшується щільність електронних Та5d-станів у прифермієвській області внаслідок заповнення додатковими валентними електронами, що привносяться атомами азоту, високоенергетичних t2g-орбіталей атомів танталу; це призводить до зростання півширини смуги емісії, що відображає енергетичний розподіл переважно Та5d-станів ; б) зростає вклад в хімічний зв’язок іонної та металевої складових хімічного зв’язку, а ковалентної, навпаки, - зменшується. 5. У кубічних NbCxN~1-х і TaCxN~0,8-х карбонітридах заміщення атомів вуглецю азотом не призводить до зміни форми та півширини спектрів емісії, що відображають енергетичний розподіл С(N)2р-станів. Для нестехіометричних кубічних сполук TaCxN~0,8-х характерна сильна гібридизація Ta5d- і C(N)2p-станів. Іонна компонента хімічного зв’язку в досліджуваній ромбоедричній системі z-Та4С3–z-TaC0,59N0,15 дещо менша в порівнянні з такою кубічних карбонітридів ТаСхN~0,8-x, що пояснюється наявністю у ромбоедричних сполуках вкорочених Та-Та-зв’язків між атомами металу тих {111}-площин, які є суміжними з аналогічною площиною, в котрій концентруються С-вакансії. 6. Заміщення атомів титану атомами молібдену в кубічних (структура типу NaCl) потрійних карбідах TixMo1-xCy та атомів гафнію атомами танталу в ізоструктурних карбідах HfxTa1-xCy призводить до зменшення негативного ефективного заряду на атомах вуглецю. Дослідження CKa-смуг кубічних карбідів HfxТа1-хCy свідчить про суттєве зменшення її півширини в послідовності TaC0,98 HfC0,95. У вказаній послідовності сполук спостерігається значне зростання індексу асиметрії CKa-смуги, а положення її максимуму в досліджуваних карбідах співпадає в єдиній енергетичній шкалі з положенням максимуму РФ-спектру валентних електронів відповідної сполуки. 7. Електронна структура вищих оксидів молібдену і вольфраму, а також нестехіометричних оксидів, близьких за складом до МоО3 і WO3, визначається, головним чином, вкладами електрон-них О2р-станів. Відхилення від стехіометрії у МоО3 та WO3 призводить до появи на РФ-спектрах нестехіометричних оксидів молібдену і вольфраму додаткової прифермієвської підсмуги, що формується вкладами валентних d-станів металу. Аналогічна прифермієвська підсмуга спостерігається і на РФ-спектрах валентних електронів водневих бронз HxMo(W)O3, що пояснює появу їх електропровідності. Правда, у випадку водневих бронз прифермієвська підсмуга на РФ-спектрах формується за рахунок тих додаткових електронів, що привносяться атомами водню у кристалічну гратку оксиду вольфраму або молібдену. 8. На прикладі оксидів вольфраму встановлено, що відносна інтенсивність прифермієвської підсмуги на РФ-спектрах валентних електронів зростає із збільшенням співвідношення W:О, але не залежить від типу симетрії кристалічної гратки оксиду WOx (моноклинна, гексагональна). РФ-спектри валентних електронів та ОКa-смуги уширюються при переході від моноклинних до гексагональних WOx, що можна пояснити наявністю в гексагональних оксидах вольфраму двох сортів атомів кисню: атомів, що належать гексагональним площинам, та атомів, котрі розташовані між вказаними площинами. Вимірювання енергій зв’язку внутрішніх О1s-електронів та енергетичного положення точок перегину NEXAFS O1s-спектрів свідчать про те, що в оксидах вольфраму, ренію та молібдену зарядовий стан атомів кисню не змінюється зі зміною співвідношення атомів металу та кисню у зразку – у всіх досліджуваних оксидах він близький до такого у відповідному вищому оксиді. 9. РФС-дослідження із застосуванням синхротронного випромінювання свідчать, що середній ступінь відновлення пентоксиду диванадію в досліджуваному інтервалі вільного пробігу елек-тронів (l=0,62–1,12 нм) практично не змінюється зі збільшенням відстані від поверхні зразка V2O5. Для всіх аналізованих значень l оксиду V2O5 зростає до значень температури відпалу 673–773 К, де вплив дифузії атомів на значення середнього ступеню відновлення стає порівняним з ефектом видалення атомів кисню зі зразка. При вищих температурах відпалу вплив на значення дифузії атомів кисню з об’єму зразка до його поверхні переважає вплив на вказану величину ефекту видалення атомів кисню з приповерхневих шарів зразка. 10. Дослідження гідридів металів IVa-групи вказують на зростання відносної інтенсивності “гідридної” підсмуги на спектрах емісії металу при збільшенні концентрації водню у гідриді. Правда, як свідчать дослідження смуги емісії, що відображає енергетичний розподіл переважно 3d-станів титану, при заповненні в гідриді пустот іншого типу (октаедричних у випадку гідридів титану складу ТіНх>2) спостерігається не зростання відносної інтенсивності “гідридної” підсмуги, а її уширення за рахунок того, що розподіл по енергії Ті3d-станів, котрі беруть участь у формуванні зв’язків з 1s-електронами атомів водню, які знаходяться в тетраедричних порах, відрізняється від такого тих Ті3d-станів, котрі беруть участь у формуванні зв’язків з 1s-електронами атомів водню, що знаходяться в октаедричних порах. Результати досліджень багатокомпонентних Nі-вміщуючих сполук (CeNiSnD та LaNi4,7Sn0,3H5,5) вказують на те, що в забезпеченні хімічного зв’язку між атомами нікелю та водню Ni3d-стани участі не приймають. 11. Методом РФС встановлено кореляцію між температурою активації та відносною інтенсивністю сигналу від кисень- та вуглець-вміщуючих структур, адсорбованих на поверхні кисень-стабілізованих гідридоутворюючих сплавів на основі титану. Результати РФС-досліджень та дані трансмісійної електронної мікроскопії багатокомпонентних сплавів на основі лантану і цирконію свідчать, що легкість активації сплавів АВ5 у порівнянні зі сплавами АВ2 пояснюється суттєвою відмінністю тих оксидних шарів, котрі формуються у вказаних сплавах на повітрі: оксидний шар La2О3, котрий формується на поверхні сплавів типу АВ5, не є неперервним, а має острівкову структуру. Таким чином, він є проникним для молекулярного водню. Форма РФ-спектрів внутрішніх Ni2р-електронів вказує на те, що переважна кількість атомів нікелю на поверхні вихідного сплаву типу АВ5 знаходиться в зарядовому стані Ni0. Оскільки атоми нікелю в зарядовому стані Ni0 є найбільш активними центрами, на котрих реалізується дисоціативна хемосорбція водню, то такі центри слабо блокуються вуглець- і кисень-вміщуючими структурами, які адсорбовані на поверхні сплаву. В сплавах на основі цирконію поверхневий шар оксиду цирконію є неперервним. Тому для виникнення процесу наводнення сплаву типу АВ2 такий оксидний шар потрібно спочатку активувати. Цим і пояснюється той факт, що сплави типу АВ2 важче наводнити, ніж сплави типу АВ5. 12. РФС-дослідження свідчать, що перехід із звичайної поліморфної форми диселеніду ніобію 2Н-NbSe2 та молібдену 2Н-МоSe2 в інший політип (відповідно у 4Н(b)-NbSe2 та 3R-МоSe2) не призводить до помітних змін зарядового стану атомів або енергетичного розподілу електронів у ва-лентній смузі. При вказаних поліморфних переходах практично незмінними залишаються і форми рентгенівських SeKb2-смуг емісії. Вищевказані особливості, напевно, пояснюються тим фактом, що при поліморфних переходах 2Н-NbSe2 4Н(b)-NbSe2 та 2Н-МоSe2 3R-МоSe2 довжини найближчих зв’язків М–Se (M = Nb, Mo) залишаються незмінними. Не відбувається також суттєвих змін форми РФ-спектру валентних електронів та SeKb2-смуги при необоротному поліморфному переході диселеніду паладію з ромбічною структурою типу PdS2 у ромбічну структуру типу FeS2 (тип марказиту). Автоінтеркалювання атомами ніобію 2Н-політипу NbSe2 призводить до суттєвого зростання відносної інтенсивності прифермієвської підсмуги d-типу РФ-спектру валентних елек-тронів і супроводжується зменшенням ефективного позитивного заряду на атомах ніобію. При цьому величина негативного ефективного заряду на атоммах селену суттєво не змінюється. 13. При формуванні вакансій у підгратці металу диселеніду паладію зі структурою марказиту спостерігається зменшення відносної інтенсивності прифермієвської підсмуги d-типу на РФ-спектрі валентних електронів. При цьому відносна інтенсивність центральної підсмуги РФ-спектру валентних електронів, котра формується переважно за рахунок валентних станів селену р-симетрії, що беруть участь у формуванні зв’язків Se–Se, зростає. Таким чином, при зростанні кількості вакансій в металічній підгратці диселеніду паладію зі структурою типу марказиту валентні р-стани селену, що вивільняються зі зв’язків Pd–Se при розриві останніх, будуть приймати участь у формуванні зв’язків Se–Se. Це знаходить своє відображення у зростаннів пікової інтенсивності SeKb2-смуги в послідовності PdSe2,0 II PdSe2,4 II. У вищевказаній послідовності сполук, як свідчать результати вимірювань енергій зв’язку внутрішніх електронів, спостерігається деяке збільшення ефективного позитивного заряду на атомах паладію, в той час як ефективний негативний заряд на атомах селену при цьому залишається сталим. Основні результати дисертації опубліковані в роботах: Хижун О.Ю., Жураковский Е.А., Синельниченко А.К., Колягин В.А., Чужко Р.К. Электронная структура субкарбидов тантала // Металлофизика. – 1993. – Т.15, № 3. – С. 19-38. Хижун О.Ю., Зауличный Я.В., Жураковский Е.А., Шипило В.Б. Особенности электронной структуры кубических карбонитридов тантала // Металлофизика и новейшие технологии. – 1996. – Т.18, № 4. – С. 68-80. Khyzhun O.Yu., Zhurakovsky E.A., Sinelnichenko A.K., Kolyagin V.A. Electronic structure of rhombohedral carbides z-Ta4C3 and e-Ta3C2 // Доп. НАН України. – 1996. – № 5. – С. 69-76. Dobrovolsky V.D., Yendrzheevskaya S.N., Sinelnichenko A.K., Skorokhod V.V., Khyzhun O.Yu. Analysis of the surface condition of Ti4Fe2Ox // Int. J. Hydrogen Energy. – 1996. – Vol.21, No. 11/12. – P. 1061-1064. Khyzhun O.Yu., Zhurakovsky E.A., Sinelnichenko A.K., Kolyagin V.A. Electronic structure of tantalum subcarbides studied by XPS, XES, and XAS methods // J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom. – 1996. – Vol.82. – P. 179-192. Хижун О.Ю., Синельниченко А.К., Зауличный Я.В., Жураковский Е.А., Шипило В.Б. Рентгеноспектральное исследование электронной структуры кубических карбонитридов TaCxN1-x // Доп. НАН України. – 1996. – № 8. – С. 86-93. Khyzhun O.Yu. XPS and XES studies of creation of vacancy states in substoichiometric cubic tantalum monocarbides // Укр. фіз. журн. – 1997. – Т.42, № 2. – С. 173-181. Хижун О.Ю., Зауличный Я.В., Дюжева Т.И., Жураковский Е.А. Особенности электронной структуры кубической и гексагональной модификаций триоксида рения // Доп. НАН України. – 1997. – № 2. – С. 99-107. Хижун О.Ю. Электронное строение нестехиометрических мононитридов тантала со структурами типа WC и NaCl // Металлофизика и новейшие технологии. – 1997. – Т.19, № 6. – С. 3-17. Dobrovolsky V.D., Solonin Yu.M., Skorokhod V.V., Khizhun O.Yu. XPS and transmission electron microscopy of the multicomponent hydride-forming alloys for electrochemical applications // J. Alloys Compd. – 1997. – Vol.253-254. – P. 488-491. Khyzhun O.Yu. XPS, XES, and XAS studies of the electronic structure of substoichiometric cubic TaCx and hexagonal Ta2Cy carbides // J. Alloys Compd. – 1997. – Vol.259. – P. 47-58. Khyzhun O.Yu., Zaulychny Ya.V. Electronic Structure of Substoichiometric Tantalum Nitrides Studied by the XES Method // Phys. Stat. Sol. (b). – 1998. – Vol.207. – P. 191-197. Хижун О.Ю., Зауличный Я.В., Жураковский Е.А. Особенности электронной структуры мононитридов тантала различных модификаций // Порошковая металлургия. – 1998. – № 7/8. – С. 93-101. Хижун О.Ю. Электронная структура и зарядовое состояние атомов кубических и гексагональных карбидов тантала // Порошковая металлургия. – 1999. – № 5/6. – С. 82-91. Trefilov V.I., Morozov I.A., Morozova R.A., Dobrovolsky V.D., Zaulichny Ya.A., Kopylova E.I., Khyzhun O.Yu. Peculiarities of interatomic interaction in titanium hydrides with different content of hydrogen // Int. J. Hydrogen Energy. – 1999. – Vol.24. – P. 157-161. Хижун О.Ю. Рентгеновские эмиссионные и фотоэлектронные спектры оксидов вольфрама // Металлофизика и новейшие технологии. – 2000. – Т.22, № 3. – С. 55-63. Хижун О.Ю., Солонин Ю.М. Электронная структура моноклинного и гексагонального триоксидов вольфрама и гексагональной водородной вольфрамовой бронзы H0,24WO3 // Порошковая металлургия. – 2000. – № 5/6. – С. 82-91. Khyzhun O.Yu. XPS study of the electronic structure of NbSe2 synthesized at high pressure // Физика и техника высоких давлений. – 2000. – Т.10, № 3. – С. 95-101. Khyzhun O.Yu. XPS, XES and XAS studies of the electronic structure of tungsten oxides // J. Alloys Compd. – 2000. – Vol.305. – P. 1-6. Khyzhun O.Yu., Solonin Yu.M., Dobrovolsky V.D. Electronic structure of hexagonal tungsten trioxide: XPS, XES, and XAS studies // J. Alloys Compd. – 2001. – Vol.320. – P. 1-6. Khyzhun O.Yu. Electronic structure of niobium diselenides // Доп. НАН України. – 2001. – № 8. – С. 86-91. Solonin Yu.M., Khyzhun O.Yu., Graivoronskaya E.A. Nonstoichiometric Tungsten Oxide Based on Hexagonal WO3 // Crystal Growth & Design. – 2001. – Vol.1, No. 6. – P. 473-477. Khyzhun O.Yu. Electronic structure of substoichiometric cubic tantalum carbonitrides synthesized at high pressure // Физика и техника высоких давлений. – 2001. – Т.11, № 4. – С. 48-60. Khyzhun O.Yu. XPS Study of the Electronic Structure of Nb1.27Se2 // Металлофизика и новейшие технологии. – 2002. – Т.24, № 2. – С. 141-149. Гармаш А.Ю., Хижун О.Ю. Исследование зарядового состояния атомов тройных кубических карбидов TixMo1-xCy методом РФС // Металлофизика и новейшие технологии. – 2002. – Т.24, № 3. – С. 321-330. Khyzhun O.Yu., Solonin Yu.M. Electronic structure of hexagonal hydrogen tungsten bronze HxWO3 nanoparticles, a prospective sensor material // Int. Sci. J. Alternat. Energy Ecol. – 2002. – No. 4. – P. 52-55. Solonin Yu.M., Khyzhun O.Yu. Electronic structure of hexagonal WO2.8 nanoparticles, a prospective sensor material // Int. Sci. J. Alternat. Energy Ecol. – 2002. – No. 6. – P. 63-67. Khyzhun O.Yu. XPS and XES Spectra of the 2H Diselenides NbSe2 and Nb1.27Se2 // Металлофизика и новейшие технологии. – 2002. – Т.24, № 11. – С. 1467-1476. Khyzhun O.Yu., Lototsky M.V., Riabov A.B., Rosenkilde C., Yartys V.A., Jrgensen S., Denys R.V. Sn-containing (La,Mm)Ni5-xSnxH5-6 intermetallic hydrides: thermodynamic, structural and kinetic properties // J. Alloys Compd. – 2003. – Vol.356-357. – P. 773-778.
Yartys V.A., Ouladdiaf B., Isnard O., Khyzhun O.Yu., Buschow K.H.J. Hydrogen induced antiferromagnetism in the Kondo semimetal CeNiSn // J. Alloys Compd. – 2003. – Vol.359. – P. 62-65. Khyzhun O.Yu., Kolyagin V.A. X-Ray photoelectron and emission spectra of cubic and rhombohedral tantalum carbonitrides // J. Alloys Compd. – 2004. – Vol.363. – P. 32-39. Khyzhun O.Yu., Strunskus T., Solonin Yu.M. XES, XPS and NEXAFS studies of the electronic structure of cubic MoO1.9 and H1.63MoO3 thick films // J. Alloys Compd. – 2004. – Vol.366. – P. 54-60. Khyzhun O.Yu., Kolyagin V.A. Electronic structure of cubic and rhombohedral tantalum carbonitrides studied by XPS, XES, and XAS methods // J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom. – 2004. – Vol.137-140. – P. 463-467. Khyzhun O.Yu., Strunskus T., Cramm S., Solonin Yu.M. Electronic structure of CuWO4: XPS, XES and NEXAFS studies // J. Alloys Compd. – 2005. – Vol.389. –P. 14-20. Khyzhun O.Yu., Artyukh L.V., Kolyagin V.A. Electronic Structure and Charge States of Atoms of Cubic HfxTa1-xCy Carbides Studied by XPS and XES Methods // Металлофизика и новейшие технологии. – 2005. – Т.27, № 5. – С. 675-686. Khyzhun O.Yu. Electronic Structure of ReO3 and Re2O7 as Studied by X-ray Emission, Absorption and Photoelectron Spectroscopy Methods // Металлофизика и новейшие технологии. – 2005. – Т.27, № 6. – С. 805-816. Khyzhun O.Yu. Electronic structure of tantalum carbides and nitrides studied by XPS, XES, and XAS methods // Proc. 1st International Autumn School-Conf. “Solid State Physics: Fundamentals & Applications (SSPFA’94). – Uzhgorod (Ukraine), 1994. – P. R24-R25. Khyzhun O.Yu., Zhurakovsky E.A., Sinelnichenko A.K., Kolyagin V.A. Peculiarities of the electronic structure of rhombohedral z-Ta4C3 and e-Ta3C2 subcarbides // Proc. International School-Conf. for Young Scientists “Solid State Physics: Fundamentals & Applications (SSPFA’97). – Katsyveli (Crimea, Ukraine), 1997. – P. R19-R20. Solonin Yu.M., Dobrovolsky V.D., Khyzhun O.Yu., Skorokhod V.V., Galiy O.Z. XPS and electrochemical investigation of some polycomponent Zr-based alloys // Proc. Journes d’Automne 1998: Socit Franaise de Mtallurgie et de Matriaux. – Paris (France), 1998. – P. 3.25. Solonin Yu.M., Dobrovolsky V.D., Skorokhod V.V., Galiy O.Z., Khyzhun O.Yu. XPS, TEM and polaryzation studies of some polycomponent hydride-forming Zr-based alloys // Proc. Summer School on Advanced Materials for Industrial Applications.– Kavala (Greece), 1999. – P. 331-334. Dobrovolsky V.D., Khyzhun O.Yu., Solonin Yu.M. Surface X-ray photoelectron spectroscopy and reaction ability of alloys based on rare-earth metals and zirconium // Proc. Second International Conf. “Materials and Coatings for Extreme Performances: Investigations, Applications, Ecologically Safe Technologies for Their Production and Utilization” (MEE’2002). – Katsiveli-town (Crimea, Ukraine), 2002. – P. 409-410. Khyzhun O.Yu., Solonin Yu.M., Graivoronskaya E.A. Electronic structure of metastable and nonstoichiometric phases based on tungsten and molybdenum trioxides // Proc. International Conf. “Science for Materials in the Frontier of Centuries: Advantages and Challenges”. – Kyiv (Ukraine), 2002. –Vol.II. – P. 668-669. Solonin Yu.M., Dobrovolsky V.D., Khyzhun O.Yu., Skorokhod V.V., Galiy O.Z. Correlation between surface chemical states and electrochemical activities of alloys AB5 and AB2 // Hydrogen Materials Science and Chemistry of Metal Hydrides (Eds. by M.D. Hampton et al.). – Amsterdam: Kluwer Academic Publishers, 2002. – P. 415-422. Хижун О.Ю., Колягин В.А. Электронная структура ромбоэдрических фаз z-Ta4C3-xNx // Труды Третьей Международной Конф. “Материалы и покрытия в экстремальных условиях: исследования, применение, экологически чистые технологии производства и утилизации изделий”. – Кацивели-Понизовка (Автономная республика Крым, Украина), 2004. – С. 262А-262Б. Хижун О.Ю., Солонин Ю.М. Электронное строение наноструктурных оксидных фаз на основе W и Мо // Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології. – 2004. – Т.2, № 4. – С. 1177-1184.
|