Аннотация результатов, полученных в 2022 году
При проведении литературного поиска обнаружено, что в области формиования жидких контактов большое внимание уделяется исследованию оксидного слоя GaOx, спонтанно образующегося на EGaIn, а также исследованию влияния пространственного окружения на каплю эвтектического расплава EGaIn с точки зрения сил адгезии, формы, площади контакта и др. Отдельный интерес вызывает межфазное поведение эвтектических капель жидкого металла галлия-индия в различных растворителях (полярных, неполярных). Все еще открытыми остаются вопросы, насколько гладкими являются границы раздела, какие факторы влияют на контактное сопротивление, или как часто можно повторно использовать электрод EGaIn. Методом химического осаждения получены наносруктуры оксида цинка, модифицированные серебром, и нанокомпозиты на основе оксида цинка и гидроксиапатита. Значения удельной поверхности составили 5-20 м2/г, значения размеров наночастиц – 60-260 нм в зависимости от особенностей синтеза. Показано, что использование наночастиц серебра приводит к уменьшению удельной поверхности модифицированного серебром оксида цинка и увеличивает скорость фотокаталитического разложения [https://journals.urfu.ru/index.php/chimtech/article/view/6290]. Разработана установка с локальным контактом на основе металлической эвтектики, что позволило реализовать неразрущающий контакт к тонким пленкам. Был отработан режим изготовления жидких зондов на основе эвтектического индий-галлиевый расплава. Выбраны следующие скорости перемещения шприца 400мкм/c, после формирования шейки диаметром 100мкм скорость – 10-50мкм/с. Сняты вольт-амперные характеристики образца, используя жидкий эвтектический и жесткий металлический электроды. Проведены измерения с использованием эвтектического электрода с разными значениями диаметра пятна контакта с образцом, показано соответствием данных измерений измерениям проводимых классическим зондом, а также с различной силой прижима жесткого электрода. Для экспериментальных образцов оксида цинка исследованы сорбционные характеристики методом тепловой десорбции азот, опубликована статья [Maraeva, E., Radaykin, D., Bobkov, A., Permiakov, N., Matveev, V., Maximov, A., Moshnikov, V. Sorption analysis of composites based on zinc oxide for catalysis and medical materials science //Chimica Techno Acta. – 2022. – Vol. 9. – №. 4. – P. 20229422.]

Аннотация результатов, полученных в 2023 году
Жидкометаллические эвтектические сплавы на основе галлия-индия в настоящее время широко используются в различных приложениях, начиная от электроники и заканчивая биомедициной. В обзоре приведены примеры использования EGаIn в транзисторах, конденсаторах, электродах, зондах, в области гибкой электроники, интеллектуальных роботов, а также носимых и биомедицинских устройств. Обзор опубликован [Мараева Е.В., Пермяков Н.В., Мошников В.А. ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ЭВТЕКТИЧЕСКИХ РАСПЛАВОВ НА ОСНОВЕ ИНДИЯ И ГАЛЛИЯ // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов 2023. – Вып. 15, с.760-776https://www.elibrary.ru/item.asp?id=54916262 ] Проведена модернизация зондовой установки в части реализации и программного обеспечения. Алгоритм подготовки зонда и особенности изменения формы пятна контакта и сравнение с прижимным контактом опубликовано в [Nikita Permiakov, Evgeniya Maraeva, Anton Bobkov, Ritsoh Mbwahnche, Vyacheslav Moshnikov Investigation of the Conductive Properties of ZnO Thin Films Using Liquid Probes and Creation of a Setup Using Liquid Probes EGaIn for Studing the Conductive Properties of Thin Films // Technologies. 2023. 11, 26. https://www.mdpi.com/2227-7080/11/1/26 ] Модернизирована программа для автоматизированных измерений вольт-амперных характеристик пленочных образцов, при управлении формой и позиционированием зондов с среде Labview. Теперь есть поддержка до 16 моторов(для четырех позиционируемых зондов), подержание температуры исследуемого образца от комнатной до 50. Также возможность пересчитать линейные размеры области контакта InGa зонда и образца на основе фотографии полученной через вебкамеру или микроскоп. При исследовании слоев с наностержнями ZnO предложен дополнительный способ контроля затравочных слоев по сопротивлению с использованием жидкого зонда на основе индий-галлиевого расплава без необходимости нанесения верхних контактов. Показано, что уменьшение длительности нанесения затравочного слоя ZnO методом ультразвукового спрей-пиролиза до получения локальных центров последующиего роста наностержней приводит к увеличению газоаналитического отклика сенсорного покрытия, в то время как наностержни, сформированные в объеме раствора, на отклик не влияют. Использование керамической подложки с выступающими зернами обеспечивает дополнительные пути протекания тока за счет пересечений между наностержнями ZnO. Малое время формирования затравочных центров методом ультразвуквого спрей-пиролиза, не требующего вакуума, и простота оборудования низоктемпературного гидротермального метода обеспечивают пригодность представленной методики формирования наноструктурированных покрытий из наностержней ZnO для масштабирования и серийного производства сенсорных покрытий. [Рябко А.А., Налимова С.С., Пермяков Н.В., Бобков А.А., Максимов А.И., Кондратьев В.М., Котляр К.П., Овезов М.К., Комолов А.С., Лазнева Э.Ф., Мошников В.А., Алешин А.Н. Архитектоника покрытий из наностержней оксида цинка для адсорбционных газовых сенсоров // Журнал технической физики. 2023, том 93, вып. 10,с.1494-1502 https://journals.ioffe.ru/articles/56288] В работе проведено исследование слоев ZnO/Al2O3 с интерфейсной проводимостью. Для электрических измерений в работе применялись жидкие зонды на основе эвтектического расплава In и Ga для предотвращения механических разрушений тонких слоев. Результаты атомно-силовой микроскопии слоев ZnO и измерения вольтамперных характеристик слоев ZnO/Al2O3 с разной длительностью нанесения ZnO методом ультразвукового-спрей пиролиза показали, что с увеличением длительности нанесения и толщины пленок увеличивается также средняя шероховатость и значительно увеличивается площадь поверхности пленок. Что указывает на иерархическую структуру зерен пленок, получаемых при более длительном осаждении методом ультразвукового спрей-пиролиза. Результаты электрических измерений и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии образцов ZnO/Al2O3 полученных с вариацией количества циклов атомно-слоевого осаждения оксида алюминия показывают, что при 2 и 10 циклах осаждения уменьшение проводимости обусловлено легированием приповерхностной области ZnO, в то время как при 30-50 циклах осаждения проводимость преимущественно обусловлена образованием двумерного электронного газа. Дальнейшее увеличением циклов осаждения до 100 и 200 приводит к образованию потенциальных барьеров в межзеренном пространстве из-за формирования более толстых прослоек Al2O3.