Анотація до роботи:

Григорчак І. І. Розробка фізико-технологічних основ інтеркаляції для модифікування низькорозмірних матеріалів та створення наноструктур молекулярної електроніки. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 01.04.07 – фізика твердого тіла. – Національний університет “Львівська політехніка”, Львів, 2004.

Робота присвячена фундаментальним і прикладним аспектам інтеркаляції низькорозмірних матеріалів. В ній систематизовані наявні дані в технології і фізиці інтеркалювання та висвітлюються невідкладні завдання в цій галузі. Детально розглядаються механізми різних способів впровадження і запропонований новий – лазерний. На прикладі шаруватих напівпровідників A^IIIB^VI та A₂^VB₃^VI формулюються основні закономірності зміни фізико– хімічних властивостей при інтеркалюванні і коінтеркалюванні “гостьовими” компонентами з різноманітною конфігурацією валентних орбіталей; виявлено і обґрунтовано ряд рідкісних ефектів, таких як інверсія осі анізотропії електропровідності, аномальна діелектрична дисперсія, суттєве фотоочутливлення, електретування і фотоелектретування тощо.

Вперше систематично вивчено термодинамічні особливості процесу інтеркалювання і реінтеркалювання природних шаруватих силікатів (тальк, бентоніт) та матеріалів – “господарів” в нанодисперсному стані (анатаз, кремнезем ).

Отримані фундаментальні результати лягли в основу розвитку новітніх нанотехнологічних підходів в галузі молекулярної електроніки. Описується технологія виготовлення та експлуатаційні характеристики експериментальних взірців. Отримані перші наноструктури з матричною ізоляцією для прямого перетворення і нагромадження сонячної енергії в протонно інтеркальованому монокристалі селеніду галію - фотоакумулятор з робочою напругою 1,52,0 В; для роботи в колах постійного струму - монокристальний суперконденсатор із густиною ємності 800 Ф/cм³; для роботи в колах змінного струму - фільтруючий конденсатор з параметрами: 100 500 mФ/cм³ при tgd = 0,10,5 у діапазоні частот 50 Гц 50 кГц.

Публікації автора:

1. Минтянский И. В., Григорчак И. И. Ковалюк З. Д., Гаврилюк С. В. Возникновение электретного состояния в слоистых интеркалированных монокристаллах GaSe // Физ. тверд. тела. - 1986. - Т. 28. - № 4. - С. 1263 - 1265.

2. Рыбайло В. О., Григорчак И. И., Ковалюк З. Д. Поляризационные эффекты в интеркалированном моноселениде галлия // Физ. тверд. тела. - 1987. - Т. 29. - Вып. 5. - С. 1508 -1509.

3. Григорчак И. И., Ковалюк З. Д., Минтянский И. В. Фотополяризационные процессы в интеркалатах Li_хGaSe и Li_хInSe // Физ. тверд. тела. - 1989. - Т. 31. - Вып. 2. - С. 222 -224.

4. Kozmic I. D., Grigorchak I. I., Kovalyuk Z. D., Marchuk I. Z. Kinetic and optical properties of H_хGaSe and H_хInSe proton intercalated and their thermodynamic model // Phys. Status Solidi (a). - 1989. - Vol. 112. - P. K61 - K64.

5. Нетяга В. В., Григорчак И. И., Ковалюк З. Д. Влияние интеркалирования нитритом натрия и калия на физические свойства моноселенида индия // Физ. тверд. тела. -1992. - Т. 34. - № 11. - С. 3608 - 3610.

6. Grigorchak I. I., Netyaga V. V., Kovalyuk Z. D. On some physical properties of InSe and GaSe semiconducting crystals intercalated by ferroelectrics // J. Phys.: Condens. Mater. – 1997. – Vol. 9. – P. L191 – L195.

7. Григорчак И. И., Нетяга В. В., Гаврилюк С. В., Бахматюк Б. П., Ковалюк З. Д . Свойства селенида висмута, интеркалированного литием из раствора n-C₄H₉Li // Физ. тверд. тела. – 2001. – Т. 43. - № 8. – С. 1385 – 1387.

8. Григорчак І. І. Інтеркаляція: здобутки, проблеми, перспективи // Фізика і хімія твердого тіла. – 2001. – Т.2. - № 1. – С. 7 – 55.

9. Миронюк І. Ф., Лобанов В. В., Григорчак І. І., Остафійчук Б. К., Ільницький Р. В. Електронна структура й властивості диоксиду титану, інтеркальованого металевим літієм // Фізика і хімія твердого тіла. – 2001. – Т. 2. – № 3. – С. 493 – 499.

10. Миронюк І. Ф., Лобанов В. В., Остафійчук Б. К., Мандзюк В. І., Григорчак І. І., Яблонь Л. С. Про можливість проникнення літію у структурні канали кристалічних модифікацій диоксиду кремнію // Фізика і хімія твердого тіла. – 2001. – Т. 2. – № 4. – С. 653 – 660.

11. Миронюк І. Ф., Огенко В. М., Остафійчук Б. К., Мандзюк В. І., Григорчак І. І. Термодинамічні особливості струмоутворюючого процесу в літієвих джерелах з катодами на основі пірогенного діоксиду кремнію // Фізика і хімія твердого тіла. – 2001. – Т. 2. – № 4. – С. 661 – 668.

12. Григорчак І. І. Особливості термодинаміки електронної підсистеми інтеркальованих напівпровідників груп А^ІІІВ^VI та А₂^VB₃^VI // Фізика і хімія твердого тіла. – 2002.- Т. 3. - № 1. – С. 88 – 92.

13. Григорчак І. І. Явище інтеркаляційного електретування напівпровідників // Фізика і хімія твердого тіла. - 2002. – Т. 3. - № 2. - С.365 -368.

14. Григорчак І. І. Вплив інтеркалювання молекулярним фтором і воднем на властивості шаруватого тальку // Фізика і хімія твердого тіла. – 2003. – Т. 4 .- № 3. – С. 467– 470.

15. Григорчак І. І. До питання про природу та механізми процесу інтеркалювання // Фізика і хімія твердого тіла. – 2003.– Т.4. - № 3. – С.463 – 466.

16. Григорчак И. И., Лукиянец Б. А., Ковалюк З. Д., Козьмик И. Д., Бахматюк Б. П., Бойчук В. В. Влияние интеркалирования литием на положение уровня Ферми и концентрацию свободных носителей заряда в теллуриде висмута// Физ. и техн. полупроводников. -1989. - Т. 23. - Вып. 11. - С. 2083 - 2085.

17. Григорчак И. И., Нетяга В. В., Бахматюк Б. П., Гаврилюк С. В., Ковалюк З. Д., Марчук И. З. Особенности изменения физических свойств InSe интеркалированием хлором // Физ. и техн. полупроводников. - 1990. - Т. 24. - Вып. 2. - С. 386 - 388.

18. Козьмик И. Д., Нетяга В. В., Бахматюк Б. П., Григорчак И. И., Ковалюк З. Д. Некоторые закономерности и новые возможности интеркалированных халькогенидных полупроводников // Физ. и техн. полупроводников. - 1992. - Т. 26. - Вып. 11. - С. 1882 - 1884.

19. Нетяга В. В., Григорчак И. И., Ковалюк З. Д. Некоторые физические свойства GaSe₂> ( Me = Na, K ) и биинтеркалатов на их основе // Физ. и техн. полупроводников. - 1993. - Т. 27. - Вып. 7. - С. 1220 - 1223.

20. Козьмик И, Д., Ковалюк З. Д., Григорчак И. И., Бахматюк Б. П. Получение и свойства интеркалированных водородом моноселенидов индия и галлия // Изв. АН СССР. Неорган. материалы. - 1987. - Т. 23. - № 5. - С. 754 – 757.

21. Нетяга В. В., Григорчак И. И., Бахматюк Б. П., Ковалюк З. Д, Гаврилюк С. В. Получение и свойства интеркалированных бромом моноселенидов индия и галлия // Изв. АН СССР. Неорган. материалы.- 1990.- Т. 26.- № 6. - С. 1172 - 1177.

22. Григорчак И. И., Гаврилюк С. В., Зусайлов Ю. Н., Ковалюк З. Д., Драпак С. И., Бахматюк Б. П. Внедрение молекулярного фтора в халькогениды висмута: особенности процесса и свойства интеркалатов // Неорганические материалы. - 2002. – Т. 38. - № 1. - C. 25 - 28.

23. Bagreev A., Tarasenko Yu., Kovalyuk Z., Grigorchak I. Characterization of porous structure and electrochemical properties of synthetic active carbons for electric double layer capacitors // Carbon. – 1997. – Vol. 2. – P. 152 – 153.

24. Козьмик И. Д., Григорчак И. И., Ковалюк З. Д., Марчук И. З. Особенности изменения кинетических и оптических свойств моноселенидов индия и галлия протонным интеркалированием // Укр. физ. журн. - 1989. - Т. 34. - № 5. - С. 749 - 752.

25. Григорчак І. І. Тальк, як новий матеріал – “господар” в інтеркаляційних нанотехнологіях // Доповіді НАН України. – 2002. - № 6. – С. 110 – 113.

26. Григорчак І. І., Гаврилюк С. В., Нетяга В. В., Ковалюк З. Д. Структура та фізичні властивості InSe i GaSe, селективно інтеркальованих літієм // Журн. фіз. досліджень. - 2000. - Т. 4. - № 1. - С. 82 - 84.

27. Григорчак І. І., Нетяга В. В., Гаврилюк С. В., Драпак С. І. Структура та фізичні властивості InSe і GаSe, інтеркальованих молекулярним фтором // Журн. фіз. досліджень. – 2002. - Т. 6. - № 2. - С. 193- 196.

28. Григорчак И. И., Нетяга В. В., Козьмик И. Д., Товстюк К. Д., Ковалюк З. Д., Бахматюк Б. П., Голубь С. Я. Новые аспекты интеркаляции // Письма в ЖТФ.- 1989. - Т. - 15. - Вып. 24. - С. 87 - 90.

29. Будзуляк И. М., Григорчак И. И., Остафийчук Б. К., Яблонь Л. С. Получение, свойства и возможности применения в наноэлектронике лазерных интеркалатов // Журн. техн. физики. – 2002. – Т. 72. – Вып. 6. – С. 41 – 43.

30. Гаврилюк С. В., Григорчак И. И., Ковалюк З. Д. Исследование конденсаторных структур на основе слюды «Мусковит» // Инженерно – физический журнал. – 1994. – Т. 66. - № 3. – С. 345 – 347.

31. Бахматюк Б. П., Григорчак И. И., Ковалюк З. Д., Рыбайло В. О. Влияние интеркалирования на фото-ЭДС контакта слоистый полупроводник- электролит // Гелиотехника. - 1987. - № 3. - С. 8 -10.

32. Козьмик И. Д., Григорчак И. И., Ковалюк З. Д., Бахматюк Б. П., Гаврилюк С. В., Товарницкий М. В. Физико - химические свойства Bi₂Te₃, интеркалированного литием// Журн. физ. химии.- 1990.- Т.64.- Вып.3.- С.840-844.

33. Бахматюк Б. П., Григорчак И. И., Ковалюк З. Д., Юрценюк С. П., Каминский В. М. Изучение интеркаляции слоистых полупроводников типа A^ІІІB^VI методом хронопотенциометрии // Электрохимия. - 1984. - Т. ХХ. - Вып. 10. - С. 1367 - 1369.

34. Бахматюк Б. П., Нетяга В. В., Григорчак И. И., Ковалюк З. Д. Синтез, фазово-термодинамические характеристики и некоторые физико-химические свойства интеркалированных хлором моноселенидов индия и галлия // Электрохимия.- 1989. - Т. ХХV. - Вып. 10. - С. 1321 - 1325.

35. Григорчак И. И. Редокс-процессы и псевдоемкость конденсаторов в свете интеркаляционных нанотехнологий // Электрохимия. – 2003. – Т. 39. - № 6.– С. 770 – 773.

36. Бахматюк Б. П., Григорчак І. І., Заслонкін А. В., Ковалюк З. Д., Нетяга В. В. Імпеданс шаруватого монокристалічного дисульфіду титану, інтеркальованого літієм // Науковий вісник Чернівецького університету ( Фізика. Електроніка ). – 2000. – Вип. 86.-

С. 81 – 83.

37. Миронюк І. Ф., Лобанов В. В., Остафійчук Б. К., Григорчак І. І., Ільницький Р. В., Лісовський Р. П. Інтеркаляція літію в ТіО₂: енергетичний рельєф, вплив на електронну структуру та особливості термодинаміки процесу // Вісник Прикарпатського університету ( Математика. Фізика. ). –2000. – Вип.1. –С. 148 – 159.

38. Григорчак І. І. Молекулярні накопичувачі енергії: основні засади та новітні напрямки технологій // Вісник Прикарпатського університету ( Математика. Фізика.). – 2000. – Вип.1. –С. 170 – 197.

39. Grygorchak I. I., Tovstyuk N. K. Dielectric dispersion and kinetic properties of Bi₂Se₃ intercalated by molecular iodine // New Trends in Intercalation Compounds for Energy Storage. – Paris: Kluwer acad. publ. – 2002. - С. 539 - 542.

40. Grygorchak I. I., Seredyuk B. O., Tovstyuk K. D., Bakhmatyuk B. P. High frequency capacitor nanostructure formation by intercalation // New Trends in Intercalation Compounds for Energy Storage. – Paris: Kluwer acad. publ. – 2002. - С. 543 - 545.

41. Григорчак И. И. Термодинамические аспекты интеркалирования слоистых полупроводников. І. Решеточное состояние гостевых атомов и свойства интеркалатов // Материаловедение узкощелевых и слоистых полупроводников. - Киев: Наукова думка. - 1989. - С. 65 - 70.

42. А. с. 1170852 СССР, МКИ G 01 L 7 / 02. Датчик давления / И. И.Григорчак, З. Д. Ковалюк, И. В. Минтянский, К. Д. Товстюк (СССР). № 3630196; Заявлено 29. 07. 83; Зареєстровано. 01. 04. 85. - 5 с.

43. А. с. 1409056 СССР, МКИ Н 01 G 7 / 06. Вариконд / И. И. Григорчак, З. Д. Ковалюк, В. О. Рыбайло, К. Д. Товстюк (СССР). - № 4072673; Заявлено 07. 04. 86; Зареєстровано 08. 03. 88. - 2 с.

44. А. с. 1720307 СССР, МКИ С 30 В 29 /46, 31 / 04. Интеркалированный материал / И. И. Григорчак, В. В. Нетяга, З. Д. Ковалюк, К. Д. Товстюк (СССР). - № 4740428; Заявлено 26. 06. 89; Зареєстр. 15. 11. 91. - 2 с.

45. А. с. 1736287 СССР, МКИ Н 01 G 9 / 00. Накопительный конденсатор и способ его изготовления / И. И. Григорчак, И. Д. Козьмик, В. Н. Клевцов, П. П. Кондратюк, З. Д. Ковалюк, В. П. Сергеев, Э. Г. Криган, Б. П. Бахматюк, Н. Р. Голубева (СССР).- № 4655744; Заявлено 27. 02. 89; Зареєстр. 22. 01. 92.- 4 с.

46. Світова заявка PST WO 93/09570, МКИ Н 01 L 35/ 02. Сapacitive Thermoelectric Devices / K. D. Tovstjuk, I. I. Grigortchak, Z. D. Kovalyuk, I. D. Kozmik, V. V. Netyaga, B. P. Bahmatyuk (Україна); T. N. Frantsevich Institute for Problems in Material Science Ukrainian Acadamy of Science. - № 784544; Заявлено 29. 10. 92; Опубл. 13. 05. 93; Int. Appl. № PST/US92/ 09245. – 4 с.

47. Пат. 5351164 США, МКИ Н 01 G 9/00. Electrolytic double layer capacitor / I. I. Grigortchak, K. D. Tovstjuk, Z. D. Kovalyuk, I. D. Kozmic, B. P. Bahmatyuk (Україна); Frantsevich Institute for Problems in Material Science Ukrainian Acadamy of Science.- № 968185; Заявлено 29.10.92; Опубл.14.11.94; НКИ 361/502. – 9 с.

48. Пат. 5368957 США, МКИ Н 01 М 4 / 58. Energy storage device / I. D. Kozmic, K. D. Tovstjuk, Z. D. Kovalyuk, I. I. Grigortchak, E. G. Krigan, B. P. Bahmatyuk ( Україна ); T. N. Frantsevich Institute for Problems in Material Science Ukrainian Acadamy of Science. - № 968183; Заявлено 29. 10. 92; Опубл. 06. 01. 95; НКИ 429 / 194. – 11 с.

49. Пат. 2059024 Російської Федерації, МКИ С 30 В 11/02. Способ изготовления накопительных конденсаторов / И. И. Григорчак, З. Д. Ковалюк, В. В. Нетяга, Г. Ф. Гордиенко, В. Л. Шустер (Україна ). - № 5064598 ; Заявлено 01. 07. 92; Опубл. 27. 07. 96. – 3 с.

50. Пат. 312172 Республіки Польща, МКИ Н 01 М 10 / 00. Akumulator litowy i sposob jego wytvorzania / Z. D. Kowaliuk, I. I. Grigorczak, , A.W. Zaslonkin, P.I. Sawicki, I.W Mintianski (Україна), Українсько–Польське ТОВ Bukra.- № 312172, Заявлено 05. 01. 96, Опубл. 25. 07. 97, Бюл. № 14 ( 614 ). – 6 с.

51. Пат. 312267 Республіки Польща, МКИ Н 01 G 9 / 025. Kondensator / I. I. Grigorczak, Z. D. Kowaliuk, I.W Mintianski, S.P. Jurceniuk, A.W. Zaslonkin, P.I. Sawicki, W. Strielko, J. Tarasenko, A. Bagrejew, W. L. Szuster ( Україна ), Українсько – Польське ТОВ Bukra. - № 31267, Заявлено 11. 01. 96, Опубл. 12.08. 97, Бюл. № 15 ( 615 ). – 7 с.

52. Патент № 44438А. Україна, МКП⁷ Н01G 9/00. Псевдоконденсатор / І. І. Григорчак., Б. П. Бахматюк, З. Д. Ковалюк (Україна ), Чернівецьке відділення ІПМ НАН України, Заявлено 05 .02. 2001.; Опубл.15. 02. 2002, Бюл.№ 2. – 1 с.

53. Патент № 53699 C2. Україна, МПК⁷ C01B 19/0. Спосіб інтеркалювання / І. І. Григорчак., І. М. Будзуляк, З. Д. Ковалюк (Україна ), Заявлено 26. 10. 1999; Опубл. 15. 05. 2001, Бюл. № 4. – 2 с.

54. Патент № 45576А. Україна, МКП⁷ Н01G 2/00; Н01G 4/00; Н01G 5/00; Н01G 7/00. Молекулярний накопичувач енергії / І. І. Григорчак., І. М. Будзуляк, Б. К. Остафійчук, І. Ф. Миронюк (Україна ), Заявлено 23 .01. 2001.; Опубл.15. 04. 2002, Бюл. № 4. –1 с.

55. Патент № 46973А. Україна, МКП⁷ Н01М 4/10, 4/36. Джерело електричного струму / І. І. Григорчак., І. М. Будзуляк, Б. К. Остафійчук, В. Б. Орлецький, І. Ф. Миронюк, Р. В. Ільницький, Р. П. Лісовський (Україна ), Заявлено 23 .01. 2001.; Опубл.17. 06. 2002, Бюл. № 6. –2 с.

56. Патент № 53527А. Україна, МКП⁷ Н01М 4/00. Високовольтний акумулятор на основі нікель – літій – оксидного матеріалу та спосіб його отримання / І. І. Григорчак., М. В. Матвіїв, Б. О. Середюк, Н. К. Товстюк, Я. М. Бужук, В. Л. Фоменко (Україна ), Заявлено 10 .07. 2002.; Опубл.15. 01. 2003, Бюл. № 1. –5 с.

57. Григорчак І. І . Фізико - хімічні процеси та їх моделювання у зміннострумових конденсаторах з подвійним електричним шаром на базі нанопористого і нанодисперсного вуглецю // Матеріали ІІ Міжнар. наук. конф. “Фізика невпорядкованих систем”. – Львів . – 2003. – С. 80 – 81.

58. Grygorchak I. I., Lukiyanets B. A., Omelyan M. F., Tovstyuk N. K. Intercalation as a way of nanostructure formation // Proc. European Material Research Society Spring Meeting 2003. – Strasbourg ( France ). - 2003. – C/P.21.