Навчально-науковий центр діагностики матеріалів

У навчально-науковому центрі діагностики матеріалів здійснюються дослідження кристалічної структури полікристалічних та монокристалічних матеріалів, а також навчально-методична робота. Зокрема:

  • проводиться Х-променевий структурний аналіз полікристалічних та нанорозмірних матеріалів;
  • проводяться дослідження структури іонно-імплантованих та лазерно опромінених монокристалів, плівок та шаруватих структур методом двокристальної Х-променевої дифрактометрії;
  • розробляються та програмуються алгоритми для обробки дифрактограм полікристалічних матеріалів з можливим ізоморфним заміщенням;
  • розробляється програмне забезпечення для аналізу кристалічної структури монокристалів, шаруватих структур та іонно-імплантованих приповерхневих шарів монокристалів та плівок за кривими дифракційного відбивання, отриманими методом Х-променевої дифрактометрії.

Директор навчально-наукового центру – доктор фізико-математичних наук, професор Яремій І. П.

З часу створення (2007 р.) діяльність центру, в основному, зосереджувалася на вивченні особливостей кристалічної структури полікристалічних і монокристалічних оксидних матеріалів та плівок на їх основі, а також мікродомішок різних хімічних елементів у них. При цьому основними напрямами наукової роботи, частина з яких продовжується і зараз, були:

  • проведення Х-променевих структурних досліджень катодних матеріалів літієвих джерел струму на основі Li-вмісних залізних шпінелей (незаміщених і заміщених іонами Zn, Mg, Al, Ti, Mn та рідкоземельними елементами, підданих різним режимам відпалу та загартування). Дослідження включали якісний і кількісний фазовий аналіз, визначення параметрів елементарних комірок та оцінку ступеня їх деформації, встановлення катіонного розподілу елементів по підґратках та ін.
  • Х-променеві структурні дослідження оксидів титану, нанодисперсних оксидів заліза, нанодисперсних оксидних матеріалів із структурою шпінелі, гранату та перовскиту.
  • Х-променеві дослідження допійованих рідкоземельними елементами нанопористих вуглецевих матеріалів, які використовуються при виготовленні суперконденсаторів, та анодних матеріалів із структурою шпінелі, які використовуються при виготовленні гібридних конденсаторів.
  • проведення аналізу нанопористих вуглецевих матеріалів та рідких проб на вміст металів і неметалів методом атомно-емісійної спектроскопії, та розробка методик зйомки, непередбачених заводом виробником спектрометра;
  • дослідження кристалічної структури монокристалів та ферит-гранатових плівок, в т.ч. модифікованих шляхом іонної імплантації, проведення ідентифікації основних типів радіаційних дефектів та визначення їх кількісних характеристик, дослідження процесу релаксації радіаційних дефектів з часом.
  • розробка програмного забезпечення для моделювання дифракції Х-променів за різними теоретичними підходами (узагальнена динамічна теорія, статистична динамічна теорія, динамічна теорія на основі рівнянь Такагі-Топена, кінематична теорія), та розробка методів розшифрування експериментальних кривих дифракційного відбивання шляхом розв’язку прямої та оберненої задач дифракції.

 

За матеріалами досліджень, які проводилися ННЦДМ, захищено ряд дисертацій на здобуття наукового ступеня кандидата та доктора фізико-математичних наук, зокрема:

– дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук:

  1. Яремій С.І. Кристалічна структура приповерхневих шарів монокристалів Gd3Ga5O12, імплантованих іонами Не+. ДВНЗ «Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника», Івано-Франківськ, 2010, наук. кер. доц. Федорів В.Д.
  2. Гарпуль О. З. Структурне і магнітне розупорядкування приповерхневих шарів імплантованих іонами кремнію плівок залізоітрієвого гранату. ДВНЗ «Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника», Івано-Франківськ, 2012, наук. кер. доц. Пилипів В.М.
  3. Томин У. О. Анізотропні ефекти в дефектній підсистемі іонно-імплантованих матеріалів із структурою гранату. – ДВНЗ «Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника», Івано-Франківськ, 2014, наук. кер. доц. Яремій І. П.
  4. Куровець В.В. Кристалічна та магнітна мікроструктури епітаксійних плівок ферит-гранатів, імплантованих іонами гелію. – ДВНЗ «Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника», Івано-Франківськ, 2015, наук. кер. доц. Федорів В.Д.
  5. Повх М. М. Природне старіння іонно-імплантованих шарів епітаксійних плівок та монокристалів гранату. – ДВНЗ «Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника», Івано-Франківськ, 2019, наук. кер. проф. Яремій І. П.

 

– дисертації на здобуття наукового ступеня доктора фізико-математичних наук:

  1. Яремій І.П. Дефекти структури приповерхневих шарів іонно-імплантованих епітаксійних плівок та монокристалів гранату. – ДВНЗ «Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника», Івано-Франківськ, 2014, наук. конс. член-кор. НАН України, проф. Остафійчук Б.К.

 

Працівниками центру, у співавторстві, опубліковано ряд статей у фахових наукових журналах, що входять у наукометричні бази Scopus та/або Web of Sciense.

2019

  1. Naidych B., Parashchuk T., Yaremiy I., Moyseyenko M., Kostyuk O., Voznyak O., Dashevsky Z., Nykyruy L. Stabilities and Reconstructions of Thin Film Surfaces for Pb-Cd-Te System. Physica Status Solidi B. (Scopus, WoS, IF = 1.454) Manuscript number: pssb-journal-S-19-00782.
  2. Yaremiy I.P., Povkh M.M., Kotsyubynsky V.O., Fedoriv V.D., Yaremiy S.I. Aging Processes in Films of Iron-Yttrium Garnet Implanted by Boron Ions. Physics and chemistry of solid state. 2019.V. 20 (1). P. 56-62.
  3. Boychuk V. M., Kotsyubynsky V. O., Bandura K. V., Yaremiy I. P. & Fedorchenko S. V. Reduced Graphene Oxide Obtained by Hummers and Marcano-Tour Methods: Comparison of Electrical Properties. Journal of nanoscience and nanotechnology. 2019. 19(11), Р. 7320-7329.
  4. Boychuk V., Kotsyubynsky V., Bandura Kh., Yaremiy I., Zapukhlyak R., Fedorchenko S. Self-combustion synthesized NiFe2O4/reduced graphene oxide composite nanomaterials: Effect of chelating agent type on the crystal structure and magnetic properties. Materials Today: Proceedings. 2019. 10.026.
  5. Kaykan L.S., Mazurenko J.S., Yaremiy I.P., Bandura Kh.V., Ostapovych N.V. Effect of Nickel Ions Substitution on the Structural and Electrical Properties of a Nanosized Lithium-iron Ferrite Obtained by the Sol-gel Auto-combustion Method. Journal of Nano- and Electronic Physics. 2019. Vol. 11, No 5. P. 05041-1 – 05041‑7.
  6. Яремій І. П., Остафійчук Б. К., Томин У. О., Яремій С. І., Повх М. М. Ефекти анізотропії в орієнтації призматичних дислокаційних петель і дископодібних кластерів у статистичній динамічній теорії розсіяння Х-променів. Металлофизика и новейшие технологии. 2019. Т.41, № 6. С. 699-715.
  7. Yaremiy I.P., Bushkova V.S., Bushkov N.I., Yaremiy S.I. X-ray analysis of NiCrxFe2-xO4 nanoparticles using Debye-Scherrer, Williamson-Hall and size-strain plot methods. Journal of Nano- and Electronic Physics. 2019. Vol. 11, No 4. P. 04020-1 – 04020-8.
  8. Ostafiychuk B. K., Yaremiy I. P., Yaremiy S. I., Povkh M. M., Yablon L. S., Budzulyak I. M. Aging Processes in Implanted Fluorine Ions and Laser Irradiated Films of LaGa:YIG. Physics and Chemistry of Solid State. Vol. 20, No 2. P. 209-214.
  9. Abu El-Fadl A., Maini L., Tatarchuk T., Yaremiy I., Nashaata A. M. Crystal growth and spectroscopic studies of new ammonium potassium zinc sulfate hexahydrate single crystal. Vibrational Spectroscopy. 2019. September. V.104. 102942.
  10. Abu El-Fadl A., Hassan A. M., Mahmoud M. H., Tatarchuk T., Yaremiy I. P., Gismelssed A. M., Ahmed M. A. Synthesis and magnetic properties of spinel Zn1−xNixFe2O4 (0.0 ≤ x ≤ 1.0) nanoparticles synthesized by microwave combustion method. Journal of Magnetism and Magnetic Materials. Vol. 471, 1 February. P. 192-199.
  11. Boichuk V. M., Bandura Kh. V., Kotsyubynsky V. O., Yaremiy I. P. and Fedorchenko S. V. Synthesis, Structural, Morphological, Electrical, and Electrochemical Properties of Ni(OH)2/Reduced Graphene Oxide Composite Materials. Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології Nanosistemi, Nanomateriali, Nanotehnologii. 2019. Т. 17, № 2, С 299‑310.

2018

  1. Boychuk V.M., Kotsyubunsky V.O., Bandura K.V., Rachii B.I., Yaremiy I.P., Fedorchenko, S.V. Structural and electrical properties of nickel-iron spinel/reduced graphene oxide nanocomposites (2018) Molecular Crystals and Liquid Crystals, 673 (1), pp. 137-148.
  2. Boychuk V.M., Kotsyubunsky V.O., Bandura K.V., Hrubiak A.B., Rachii B.I., Yaremiy I.P., Fedorchenko S.V. Optical and electrical properties of β-Ni (OH)2/reduced graphene oxide nanocomposite (2018) Molecular Crystals and Liquid Crystals, 672 (1), pp. 168-177.
  3. Bushkova V.S., Yaremiy I.P. Magnetic, electric, mechanical, and optical properties of NiCrxFe2−xO4ferrites (2018) Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 461, pp. 37-47.
  4. Bushkova V.S., Yaremiy I.P., Ilnitsky R.V., Dzundza B.S., Matkivsky O.M. Mechanical and electric properties of NixCo1 – xFe2O4 ferrites (2018) Journal of Nano- and Electronic Physics, 10 (2), art. no. 02007.
  5. Yaremiy I., Yaremiy S., Povkh M., Vlasii O., Fedoriv V., Lucas A. X-ray diagnostics of the structure of nearsurface layers of ionimplanted monocrystalline materials (2018) Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (12-96), pp. 50-57.
  6. Yaremiy I., Yaremiy S., Fedoriv V., Vlasii O., Lucas A. Developing and programming the algorithm of refinement of the crystal structure of materials with possible isomorphous substitution (2018) Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (5-95), pp. 61-67.
  7. Bushkova V.S., Yaremiy I.P., Ostafiychuk B.K., Moklyak V.V., Hrubiak A.B. Mössbauer study of nickel-substituted cobalt ferrites (2018) Journal of Nano- and Electronic Physics, 10 (3), art. no. 03013.

2017

  1. Bushkova V.S., Yaremiy I.P., Lisovskiy R.P., Karpyk B.V. Structure and sorption characteristics of NiCrxFe2 – xO4 ferrite powders (2017) Journal of Nano- and Electronic Physics, 9 (2), art. no. 02011,
  2. Horichok I.V., Galushchak M.O., Matkivskyj O.M., Yaremij I.P., Yavorskyj R.Y., Blahodyr V.S., Varunkiv O.I., Parashchuk T.O. Thermoelectric properties of nanostructured materials based on lead telluride (2017) Journal of Nano- and Electronic Physics, 9 (5), art. no. 05022, .
  3. Lucas A., Mokliak V., Yaremiy I., Yaremiy S., Gasiuk I., Matkivskiy M. Mössbauer studies of spinellides of Mg(Fe x cr 2-X )O 4 system obtained by the hydroxide co-Precipitation method (2017) Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (6-89), pp. 56-63.
  4. Ruvinskii M.A., Kostyuk O.B., Dzundza B.S., Yaremiy I.P., Mokhnatskyi M.L., Yavorskyy Y.S. Kinetic phenomena and thermoelectric properties of polycrystalline thin films based on PbSnAgTe compounds (2017) Journal of Nano- and Electronic Physics, 9 (5), art. no. 05004.
  5. Tatarchuk T., Bououdina M., Macyk W., Shyichuk O., Paliychuk N., Yaremiy I., Al-Najar B., Pacia M. Structural, Optical, and Magnetic Properties of Zn-Doped CoFe2O4 Nanoparticles (2017) Nanoscale Research Letters, 12 (1), art. no. 141.
  6. Tatarchuk T.R., Bououdina M., Paliychuk N.D., Yaremiy I.P., Moklyak V.V. Structural characterization and antistructure modeling of cobalt-substituted zinc ferrites (2017) Journal of Alloys and Compounds, 694, pp. 777-791.

2016

  1. Bushkova V.S., Ostafiychuk B.K., Yaremij I.P., Mokhnatskyi M.L. Effect of nickel-ions’ substitution with nonmagnetic cadmium ions on the structural and optical properties of nickel ferrite (2016) Metallofizika i Noveishie Tekhnologii, 38 (5), pp. 601-616.
  2. Bushkova V.S., Mudry S.I., Yaremiy I.P., Kravets V.I. X-ray analysis of Nickel-Cobalt ferrite nanoparticles by using Debye-Scherrer, Williamson-Hall and Ssp methods (2016) Journal of Physical Studies, 20 (1-2), pp. 1702-1-1702-7.
  3. Moklyak V.V., Kotsyubynsky V.O., Yaremiy I.P., Kolkovskyy P.I., Hrubyak A.B., Zbihley L.Z. Morphological characteristics of hydrothermally synthesized iron trifluorides with various hydration degrees (2016) Ukrainian Journal of Physics, 61 (11), pp. 1017-1025.
  4. Shlapak L.S., Shihab Th., Prysyazhnyuk P.M., Yaremiy I.P. Structure formation of the chromium carbide-based cermet with copper-nickel-manganese binder (2016) Metallofizika i Noveishie Tekhnologii, 38 (7), pp. 969-980.
  5. Yablon L.S., Budzulyak I.M., Karpets M.V., Strelchuk V.V., Budzulyak S.I., Yaremiy I.P., Hemiy O.M., Morushko O.V. The structure and physical properties of composites formed from molybdenum sulfide (2016) Journal of Nano- and Electronic Physics, 8 (2), art. no. 02029.
  6. Kaykan L.S., Kaykan J.S., Yaremiy I.P., Ugorchuk O.M., Deputat B.Y., Nykoliuk M.O. Synthesis, structure and dielectric properties of magnesium-substituted lithium ferrite (2016) Journal of Nano- and Electronic Physics, 8 (4), art. no. 04066.