НИИ Физики, Российский государственный педагогический университет им. А. И. Герцена, Санкт-Петербург, Россия:

В. Н. Пак, главный научный сотрудник, докт. хим. наук, профессор
Н. А. Лапатин, научный сотрудник, канд. хим. наук, эл. почта: nicoljapat@mail.ru
В. П. Пронин, профессор кафедры теоретической физики и астрономии, докт. физ.-мат. наук

Санкт-Петербургский горный университет, Санкт-Петербург, Россия.
Л. А. Ячменова, аспирант кафедры автоматизации технологических процессов и производств

Планарные структуры металлической меди синтезированы в пластинках из пористого стекла (ПС) восстановлением молекулярным водородом двумерных слоев оксида меди (II). Стабильность и электропроводность формируемого ансамбля меди, близком к монослойному, достигаются при заполнении ею поверхности ПС и определяются содержанием и температурой восстановления оксидного прекурсора. Содержание полученного экспериментально оксида меди в пористом стекле определяется устойчивостью его к окислению на воздухе. Проявлением характерного планарному состоянию меди в пористом стекле является слабый наклон зависимостей R(Т^–1): при этом полученные значения термического коэффициента сопротивления находятся в пределах значений 0,0005–0,0008 град^–1, что соответствует значениям, меньшим, чем для массивной меди (0,004 град^–1). Следовательно, образование диэлектрических зазоров, являющихся результатом неполного окислительного процесса для двумерного слоя меди, приводит к увеличению сопротивления при сохранении сопряженных участков, которые и определяют в данном случае характер проводимости, подобный металлам. Возникновение эмиссии с поверхности систем Cu/ПС наблюдается при значениях напряженности электрического поля менее 2 В/мкм, снижаясь в узком интервале при содержании меди сверх условного монослоя.

Работа выполнена в рамках государственного задания при финансовой поддержке Министерства просвещения Российской Федерации (проект NoFSZN-2020-0026).
Работа рекомендована к публикации оргкомитетом Международного семинара «Нанофизика и наноматериалы» (НиН-2020), посвященного 160-летию со дня рождения академика Н. С. Курнакова (25–26 ноября 2020 г., Санкт-Петербург, Горный университет).
Светлая память Паку Вячеславу Николаевичу (1945–2020) — главному соавтору и научному руководителю данной работы, ушедшему от нас 2 де кабря 2020 г., когда статья была уже написана и отправлена в оргкомитет НиН-2020.

1. Возняковский А. П., Фурсей Г. Н., Возняковский А. А., Поляков М. А. и др. Низкопороговая полевая электронная эмиссия из двумерных углеродных структур // Письма в Журнал технической физики. 2019. Т. 45, № 9. С. 46–49. DOI: 10.21883/PJTF.2019.09. 47715. 17705.
2. Фурсей Г. Н., Поляков М. А., Баграев Н. Т., Закиров И. И. и др. Низкопороговая полевая эмиссия из углеродных структур // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2019. № 9. С. 28–39. DOI: 10.1134/S1027451019050057.
3. Колосько А. Г., Попов Е. О., Филиппов С. В. Анализ поведения индивидуальных эмиссионных центров на поверхности многоострийного полевого катода // Письма в Журнал технической физики. 2019. Т. 45, Вып. 6. С. 59–62. DOI: 10.21883/PJTF.2019.06.47504.17643.
4. Habibi M., Darbari S., Rajabali S., Ahmadi V. Fabrica tion of a graphene-based pressure sensor by utilizing field emission behaviour of carbon nanotubes // Carbon. 2016. Vol. 98. P. 259–266. DOI: 10.1016/j.carbon.2015.11.006.
5. Kleshch V. I., Bandurin D. A., Orekhov A. S., Purcell S. T. et al. Edge field emission of large-area single layer grapheme // Appl. Surf. Sci. 2015. Vol. 357. P. 1967–1974. DOI: 10.1016/j.apsusc.2015.09.160.
6. Яфаров Р. К. Влияние поверхностной нейтрализации активной примеси на автоэмиссионные свойства кристаллов кремния p-типа // Письма в Журнал технической физики. 2017. Т. 43, Вып. 24. С. 88–95. DOI: 10.21883/PJTF.2017.24.45346.16937.
7. Singh A. K., Shinde D., More M. A., Sinha S. Enhanced field emission from nanosecond laser based surface micro-structured stainless steel // Appl. Surf. Sci. 2015. Vol. 357. P. 1313–1318. DOI: 10.1016/j.apsusc.2015.09.244.
8. Михайлов А. И., Кабанов В. Ф., Жуков Н. Д. Особенности автоэлектронной эмиссии из субмикронных выступов шероховатой поверхности антимонида индия // Письма Журнал технической физики. 2015. Т. 41, Вып. 12. С. 8–14. DOI: 10.1134/S1063785015060267.
9. Chen Si., Chen J., Liu J., Qi J., Wang Y. The effect of hightemperature oxygen annealing on field emission from ZnO nanowire arrays // Appl. Surf. Sci. 2015. Vol. 357. P. 413–416. DOI: 10.1016/j.apsusc.2015.09.030.
10. Pak V. N., Gavronskaya Yu. Yu., Burkat T. M. Porous glass and nanostructured materials. N.Y. : Nova Science Publishers. 2015. — 113 p.
11. Сырков А. Г. Новые пути и фундаментальные основы нанотехнологии металлов // Цветные металлы. 2004. № 4. С. 67–71.
12. Сырков А. Г. О приоритете Санкт-Петербургского горного университета в области науки о нанотехнологиях и наноматериалах // Записки Горного института. 2016. Т. 221. С. 730–736.
13. Pleskunov I. V., Syrkov A. G. Development of research of lowdimensional metal-containing systems from P. P Weimarn to our days // Journal of Mining Institute. 2018. Vol. 231. P. 287–291.
14. Любавин М. В., Буркат Т. М., Пак В. Н. Синтез кремнеземных мембран с заданными параметрами пористой структуры // Неорганические материалы. 2008. Т. 44, Вып. 2. С. 248–252.