Features of the local environment of ions Mn2+ in ZnS crystals and nanocrystal ZnSxSe1-x:Mn and ZnxCd1-xS:Mn

Олександр Коваленко; Михайло Буланий; Олег Хмеленко; Віталій Славний

doi:10.15330/pcss.26.1.67-71

Автор(и)

Коваленко О.В. Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара, Дніпро, Україна
Буланий М.Ф. Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара, Дніпро, Україна
Хмеленко О.В. Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара, Дніпро, Україна
Славний В.В. Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара, Дніпро, Україна

DOI:

https://doi.org/10.15330/pcss.26.1.67-71

Ключові слова:

ZnSxSe1-x:Mn, ZnxCd1-xS:Mn, кристали, нанокристали, самопоширювальний високотемпературний синтез, рентгеноструктурний аналіз,, фазовий склад, кристалічна структура, спектри ЕПР

Анотація

Методом самопоширювального високотемпературного синтезу отримано нанокристали ZnS_xSe_1-x:Mn та Zn_xCd_1-xS:Mn. Досліджено спектри ЕПР іонів Mn²⁺ як в цих нанокристалах так і в кристалах таких самих сполук, зрощених з розплаву під тиском інертного газу. Було встановлено що константа надтонкої структури спектрів ЕПР іонів Mn²⁺ як в нанокристалах так і в кристалах має стрибкоподібну залежність: в сполуках ZnS_xSe_1-x:Mn при значенні параметра х=0,2; в сполуках Zn_xCd_1-xS:Mn при х=0,6-0,7. Ці зміни корелюють із змінами інших фізичних властивостей нанокристалів, а саме значеннями мікродеформаційних напружень та густини дислокацій.

Посилання

V. Tomashik, P. Feychuk, L. Shcherbak, Ternary alloys based on II-VI semiconductor compounds (Books- XXI, Chernivtsi, 2010)

Y. Al-Douri, M. M. Khan, J. R.Jennings, Synthesis and optical properties of II–VI semiconductor quantum dots: a review, J. Mater. Sci. Mater. Electron, 34(11), 993 (2023); https://doi.org/10.1007/s10854-023-10435-5.

H.K. Sadekar, A.V. Ghule, R. Sharma, Bandgap engineering by substitution of S by Se in nanostructured ZnS1−xSex thin films grown by soft chemical route for nontoxic optoelectronic device applications, Journal of Alloys and Compounds, 509 (18), 5525(2011); https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2011.02.089.

J. Lu, H. Liu, C.Sun, M. Zheng, M. Nripan, G. S. Chen, Optical and electrical applications of ZnSxSe1-x nanowires-network with uniform and controllable stoichiometry, Nanoscale, 4(3), 976 (2012); https://doi.org/10.1039/C2NR11459C.

C.J. Panchal, A.S. Opanasyuk, V.V. Kosyak, M.S. Desai, I.Yu. Protsenko, Structural and substructural properties of the zinc and cadmium chalcogenides thin films (a review), J. Nano- Electron. Phys, 3(1), 274 (2011).

A.V. Kovalenko, Ye.G. Plakhtii, O.V. Khmelenko, The peculiarities of the properties of ZnSxSe1-x nanocrystals obtained by self-propagating high-temperature synthesis, Functional Materials, 25(4), 665 (2018); https://doi.org/10.15407/fm25.04.665.

A.V. Kovalenko, Ye.G. Plakhtii, O.V. Khmelenko, Crystal Structure of ZnxCd1-xS Nanocrystals Obtained by Self-Propagating High-Temperature Synthesis, Journal of nano- and Electronic, 14(1), 01017 (2022); https://doi.org/10.21272/jnep.14(1).01017.

P.A. Gonzales Beermann, B.R.McGarvey, S. Muralidharan, R.C. Sung, EPR spectra of Mn2+-doped ZnS quantum dots,Chemistry of materials 16(5), 915 (2004); https://doi.org/10.1021/cm030435w.