Назначение разработки: Получение нано и микронитей с высокой термоэлектрической эффективностью и анизотропией термоэдс в различных температурн ых интервалах для создания миниатюрных термоэлектрических преобразователей энергии различного назначения. В частности, микротермогенераторов с малым т оком потребления (для слуховых аппаратов) с использованием тепла человеческого тела, а также для высокочувствительных термопар и охлаждающих устройств субмикронных размеров в медицине, в нейрохирургии и онкологии, а также в цитологических исследованиях. Обнаруженная чувствительность транспорта к спи ну открывает возможности использования нанонитей в спинтронике и наноэлектронике.

Рекомендуемая область применения: В данное время для научных исследований полученные нано- нити в с теклянной изоляции представляют интерес для всех Лабораторий и Институтов, занимающихся нанотехнологиями. В практическом плане они будут представлять интерес после создания на их основе сенсоров в виде чувствительных термопар или микроохладителей для медицинских целей, которые можно использовать в н ейрохирургии и в цитологических исследованиях.

Техническая характеристика: Впервые получены одиночные монокристаллические нанонити висмута в стеклянной оболочке с диаметром до 40 нм, в которых реализуется эффект размерного квантования энергетического спектра и переход полуметалл-полупроводник, сопровождающийся повышением тер моэлектрической эффективности. Получены микронити на базе BiSb и Bi2Те3 n и р типа в стеклянной оболочке с высокими термоэлектрическими параметрами, п озволяющие использовать их для охлаждающих устройств в медицине и цитологических исследованиях. Высокая анизотропия термоэдс, обнаруженная в нитях BiS n, позволила использовать их для создания макетного образца термоэлектрического генератора малой мощности, который может быть использован в слуховых а ппаратах. Впервые в 50 нм нитях Вi обнаружены эквидистантные по прямому полю осцилляции с периодом по потоку hс/2е, связанные с спином электрона от поверхностных состояний, что открывает пути использования их в спинтронике и наноэлектронике.

Преимущества перед аналогами: Нити в стеклянной оболочке являются монокристаллич ескими с воспроизводимыми параметрами, стабильны во времени. Преимущество состоит в том, что нити надежно защищены от воздействия окружающей среды. С енсоры, работающие на их основе, устойчивы к механическим воздействиям и агрессивным средам. Кроме того, технологичность изготовления и безотходность производства ставят их вне конкуренции. Имеются монопольные возможности термоэлектрического охлаждения (на базе нитей в стеклянной облочке) в медици не в сравнении с криожидкостными, к которым относятся: 1. практически мгновенная смена режимов охлаждения и нагрева, 2. предельно простое управлен ия режимами охлаждение-нагрев, изменением тока энергопитания, 3. конструкции термоэлектрических охладителей в виде микротермопар в стеклянной оболоч ке позволяют достигать практически любых внутренних областей человеческого организма.

Стадия готовности разработки: Требуется доработка

Описание разработки:
()
Нити в стеклянной оболочке получались лит ьем из жидкой фазы усовершенствованным методом Улитовского с заданными диаметрами и длиной до десятков метров. Монокристалличность и ориентация образц ов определялись методом X-ray diffraction (дифрактометр фирмы Oxford Instruments … ). Изготовление высокоэффективных термоэлектрических материало в в виде монокристаллических микро- и нанонитей в стеклянной оболочке является исключительно технологичным процессом и фактически безотходным производ ством, что делает его экономически выгодным в сравнении с известными технологиями изготовления аналогичных массивных термоэлектрических материалов.

Сведения о новизне разработки:
имеется патентов Украины -- 2 шт.

Результаты испытаний
Требуется доработка

Возможность передачи за рубеж:
Продажа патентов
Совместное доведение до промыш. уровня

Фотоприложение

Cтрана Молдова

За дополнительной информацией обращайтесь:
E-mail: gal@uintei.kiev.ua