Metall oksidlari bilan legirlangan silikatlarning termoelektrik xossalari va o‘z-o‘zidan tashkil bo‘lish jarayonlari.

Ilmiy rahbari: Abdurakhmanov Gulmurza

Bajarilish muddati: 01.01.2021 - 31.12.2023

Loyiha shifri: Uzb-Ind-2021-78

Loyiha turi: Fundamental

Kutilayotgan natijalar va ularning ahamiyati: Loyihadan kutilayotgan asosiy natija - termoelektrik materiallarda tayyorlash jarayonida va issiqlik (infraqizil nur) ta’sirida atomlar hamda elektronlar tizimlarida yuzaga keladigan tartibli harakat va tizilmalar (o’z-o’zidan shakllanish) haqida yangi fizikaviy tasavvurlar. Loyiha mualliflarining dastlabki tadqiqotlari shuni ko'rsatdi-ki, oraliq metall oksidlari (Fe, Mn, V, Cu, Ru va boshqalar) bilan legirlangan silikat shisha bunday termoelektrik materiallarning asosi bo'lishi mumkin. Mavzuga bag’ishlangan adabiyotlar tahlilidan ma’lum bo’ldi-ki, turli materiallarning termoelektrik xossalari haqidagi zamonaviy tasavvurlarda qator noaniqlik va nomutanosibliklar bor, va bu vaziyat yangi termoelektrik materiallar yaratish yoki mavjudlarining xossalarini yaxshilashga to’g’anoq bo’lmoqda. Bu jarayonlar haqidagi tasavvurlarning kengayishi natijasida oddiy texnologiyadan foydalanib keng tarqalgan, arzon va bezarar xomashyodan etarlicha yuqori samaradorlikka ega yangi termoelektrik materiallarni tayyorlash uchun ilmiy asos yaratiladi. Bunday termoelektrik materiallar korxonalarning tashlandiq issiqligidan elektr energiyasi olish uchun ishlatiladigan arzon va samarali termoelektrik generatorlarni tayyorlashda islatiladi. Dastlabki hisoblarga ko’ra O’zbekistonda tashlandiq issiqlikdan yiliga 40-50 milliard kVt*soat (narxi 20-25 trillion so’m) elektr energiyasi olish mumkin.

Hisobot davrida (loyiha yakunida) qo’lga kiritilgan muhim natijalar: O’tgan 1,5 yil davomida

1. Termoelektrik yacheykaning analogi bo’lgan turli tuzilishdagi diodlarning yuqori chastotada detektorlik (to’g’rilagichlik) xossalari o’rganildi. Ma’lum bo’ldi-ki, 10⁹ Hz (1 GHz) dan yuqori chastotalarda diodlarda yangi detector (to’g’rilagich) lik mexanizmi namoyon bo’ladi, ammo u haqda adabiyotlarda ma’lumot yo’q;
2. oraliq metall oksidlari (Fe, Mn, V, Cu, Ru va boshqalar) bilan legirlangan silikat shishaning elektr o’tkasuvchanligi va termoEYuK koeffitsientiga legirlash natijasida hosil bo’ladigan kiritma zonasining shisha valent zonasidan qancha masofada joylashgani kucki ta’sir ko’rsatdi. Legirlangan silikat shisha qizitilganda uning tarkibidagi nanokristallarda struktura o’tishlari sodir boladi va bu masofa o’zgaradi. Natijada legirlangan silikat shishaning elektr o’tkasuvchanligi 5-10 martagacha kamayadi, termoEYuK koeffitsienti esa 100 martagacha oshadi. Yana shunisi aniqlandi-ki, kiritma zonasi bilan shishaning valent zonasi orasidagi tirqish aslida psevdotirqish bo’lib, undagi electron holatlari zichligi nanokristallardagi struktura o’tishlari ta’sirida keskin kamayadi;
3. Na₂SiO₃ tarkibli shishaning elektr o’tkazuvchanligi, mechanik, optik va piezoelektrik xossalari mexanik ta’sir ostida qanday o’zgarishi zichlik funktsionali nazariyasi asosida kompyuter modelida o’rganildi. Ma’lum bo’ldi-ki, bu shisha optoelektronikada ishlatishga qulay. Ikkinchi tomondan, bu shisha tarkibi oddiyligi tufayli yuqorida ko’rsatilgan, tarkibi murakkabroq legirlangan silikat shishaning xossalarini o’rganishda boshlang’ich model tizimi bo’ladi.

Patent

Loyiha doirasida chop etilgan WoS va Scopus xalqaro bazasidagi ilmiy ishlar

1. R. Zosiamliana, Lalrinkima, B. Chettri,G. Abdurakhmanov, M. P. Ghimire and D. P. Rai. Electronic, mechanical, optical and piezoelectric properties of glass-like sodium silicate (Na₂SiO₃) under compressive pressure. RSC Advances 2022, 12, 12453–12462. DOI: 10.1039/d2ra01125e
2. G. Abdurakhmanov, A. Esbergenova, and C. Reyimbaeva. Anomalies of Frequency Cutoff of Semiconductor Diodes at Microwave. Technical Physics Letters, 2021, 47, 1, 5–7. DOI: 10.1134/S1063785021010028
3. G. Abdurakhmanov, V. I. Shimanski, B. Oksengendler, B. Umirzahov, and A. N. Urokov. Pseudogap, Nanocrystals and Electrical onductivity of Doped Silicate Glass. Technical Physics, 2021, 66 (2), 269–274.DOI: 10.1134/S106378422102002X
4. Г. Абдурахманов, А. Есбергенова, С. Рейимбаева. Аномалии частотной отсечки полупроводниковых диодов на сверхвысоких частотах. Письма в ЖТФ, 2021, 47 (1), 9-11. DOI: 10.21883/PJTF.2021.01.50449.18460
5. Г. Абдурахманов, В. И. Шиманский, Б. Л. Оксенгендлер, Б.Е. Умирзаков, А. Н. Уроков. Псевдощель, нанокристаллы и электропроводность легированного силикатного стекла. Журнал технической физики, 2021, 91 (2) 281-286. DOI: 10.21883/JTF.2021.02.50363.165-20