Ultraplānu bismuta selenīda nanostruktūru iegūšanas metodes

Abstract

Ultraplānu bismuta selenīda nanostruktūru iegūšanas metodes. Biezā K., zinātniskie vadītāji - asoc. prof., Dr. ķīm., Donāts Erts, Dr. Jana Andžāne, Maģistra darbs, 49 lappuses, 25 attēli, 9 tabulas, 30 literatūras avoti, 5 pielikumi. Latviešu valodā. Bismuta selenīds ir topoloģiskais izolators, tas ir materiāls, kura lielākā daļa tilpumā ir dielektriķis, toties ārējā virsma ir vadoša. Topoloģisko īpašību uzlabošanai un tālākam praktiskajam pielietojumam svarīgi iegūt plānas nanostruktūras ar biezumu zem 10 nm, kam, savukārt, ir liela praktiska nozīme topoloģisko izolatoru fundamentālajos pētījumos un materiāla pielietojumam kā termoelektriķim. Darbā pielietotas vairākas metodes, lai iegūtu gan plānas bismuta selenīda atsevišķas nanostruktūras gan plānus pārklājumus. Plānu individuālu nanostruktūru iegūšanai izmantotas sekojošas metodes: biezu nanovadu kodināšana ar argona joniem un termiskās iztvaicēšanas metode, kā arī nanostruktūru sintēze, pielietojot fizikālo tvaiku nogulsnēšanu uz stikla substrāta, uz kura iepriekš uznestas oglekļa nanocaurulītes. Ultrtaplāni pārklājumi tika iegūti gan kodinot biezus pārklājumus ar argona joniem, gan sintezēti uz vizlas, izmantojot modificētu fizikālo tvaiku nogulsnēšanas metodi.

Methods for obtaining ultrathin bismuth selenide nanostructures. Biezā K., Scientific supervisors – asoc. prof. Dr. chem. Donāts Erts, Dr.phys. Jana Andžāne. Master’s thesis, Work consists of 49 pages, 25 figures, 9 tables, 30 literature references, 5 appendixes. In latvian. Bismuth selenide (Bi2Se3) is a topological insulator, which are time-reversal-invariant materials characterized by an insulating bulk state and a conducting surface states. For improvement of topological insulator properties and practical applications it is important to develop the optimal methods for obtaining ultrathin Bi2Se3 nanostructures with thicknesses below 10 nm. This is of great importance for fundamental research of topological insulator properties of the material, and for practical applications in thermoelectric energy conversion devices. This work was focused on obtaining ultrathin individual bismuth selenide nanostructures and coatings using several methods. For obtaining individual ultrathin nanostructures, argon ion etching and evaporative thinning methods for nanoribbons thickness reduction were applied, as well as catalyst-free vapour-solid synthesis of nanostructures on multiwall carbon nanotubes used as deposition substrate. Ultrathin bismuth selenide coatings were obtained by thickness reduction by argon ion etching technique, as well as modified catalyst-free physical-vapour deposition technique on mica substrates.