ЭЛЕКТРОНДЫ ЖӘНЕ ГАММА-СӘУЛЕЛЕНУДІҢ Bi₂Te₃–Sb₂Te₃ ЖҰҚА ҮЛДІРЛЕРІНІҢ ҚҰРЫЛЫМДЫҚ ЖӘНЕ ТЕРМОЭЛЕКТРЛІК ҚАСИЕТТЕРІНЕ ӘСЕР ЕТУІНІҢ ӘРТҮРЛІ МЕХАНИЗМДЕРІ

Аңдатпа

Ғарышты зерттеудің және радиоизотопты термоэлектрлік генераторлар (РИТЭГ) технологияларының дамуы экстремалды радиациялық ортада тұрақты жұмыс істеуге қабілетті икемді термоэлектрлік материалдарды жасауды талап етеді. Дегенмен, корпускулалық және фотондық сәулеленудің полимерлі төсеніштерге қондырылған халькогенидті қатты ерітінділердің құрылымдық қасиеттеріне әртүрлі динамикалық әсерлері әлі де жеткілікті зерттелмеген. Бұл жұмыста термиялық вакуумдық булану әдісімен полиэтилентерефталат (ПЭТ) төсеніштерінде өсірілген, қалыңдығы 0,790 мкм болатын 25% Bi₂Te₃–75% Sb₂Te₃ жұқа үлдірлері электронды шоқпен сәулеленуге (1×10¹⁵ э/см² флюенске дейін) және гамма-сәулеленуге (1×10⁷ Р дозаға дейін) ұшыратылды. Үлгілердің морфологиялық, құрылымдық және электрофизикалық параметрлері атомдық-күштік микроскопия (АКМ), рентгендік дифракция (РД), Раман спектроскопиясы және екі зондты өлшеу әдісі арқылы жүйелі түрде талданды. Нәтижелер сәулеленудің табиғатына байланысты деградация механизмдеріндегі іргелі айырмашылықты көрсетті. 1×10¹⁵ э/см² критикалық электрондық флюенсінде қатты радиациялық зақымданулар мен беткі атомдардың шашырауы аморфты-металданған беттік қабаттың түзілуіне әкелді, бұл Зеебек коэффициентінің күрт төмендеуін тудырды. Керісінше, гамма-сәулелену Комптон эффектісі есебінен біртекті көлемдік Френкель жұптарын тудыра отырып, беткі морфологияны толығымен сақтап қалды. Бұл Писаренко – Мотт қатысына қатаң бағынатын дәйекті компенсация және декомпенсация (ақаулардың коагуляциясы) циклдерін тудырды, мұнда электр өткізгіштік 1×10⁶ Р дозада 0.12×10³ Ом⁻¹·м⁻¹-ге дейін төмендеп, 1×10⁷ Р дозада 0.84×10³ Ом⁻¹·м⁻¹-ге дейін қалпына келді. Гамма-сәулелену көлемдік ақаулар инженериясының құралы ретінде қызмет етеді, ал жоғары дозалы электронды атқылау беттік эрозия салдарынан термоэлектрлік тиімділікті қайтымсыз төмендетеді деген қорытынды жасалды.