The present study was aimed at revealing the influence of the mechanical stress induced by water molecule adsorption on the composition of crystalline phases in the ZrO2 + 3 mol% Y2O3-nanoparticles. Three basic methods were used to determine the phase transition: neutron diffraction, Raman microspectroscopic scanning, and X-ray diffraction. The fact of reversible phase-structural β → α transformation and the simultaneous presence of two polymorphic structural modifications (β is the phase of the tetragonal syngony and α of monoclinic syngony in nanosized particles (9 nm)) under normal physical conditions was established by these methods. An assumption was made regarding the connection of the physical mechanism of transformation of the extremely nonequilibrium surface of nanoparticles with electronic exchange of the material of the near-surface layer of nanoparticles with the adsorption layer through donor–acceptor interaction. The principal possibility of creating direct-acting hydroelectric converters based on nanoscale YSZ (Yttria-Stabilized Zirconia) systems due to the reversible character of the considered effect was shown.
Электронная структура приповерхностных областей наночастиц оксидного материала особого типа и возможность на этой основе получения специфических выпрямляющих свойств контактаизучаются теоретически, а затем проверяются экспериментально. Построены модели поверхностных состояний типа Тамма с учетом кулоновского дальнодействия. Обнаруженная дисперсия и еезависимость от кривизны поверхности наночастиц позволяют модельно изучить условия формирования контактной разности потенциалов для случаев наночастиц одинакового радиуса (синергетический эффект), разных радиусов (легированный и нелегированный варианты), а также обнаружить возможность описания группы частиц порошка из данного материала в рамках модели Андерсона. Некоторые следствия предложенной концепции были исследованы в рамках эксперимента по характеру вольтамперных характеристик пары контактирующих частиц порошка с различными комбинациями радиусов, и они показывают наличие свойств, характерных для выпрямляющего контакта. Выдвигаются перспективы для дальнейших экспериментальных испытаний, вытекающих из предложенной теории.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.