Експериментальні методи дослідження ізохорної теплопровідності на унікальній експериментальній установці
у ФТІНТ ім. Б.І. Вєркіна НАН України дозволяють проводити прецизійні вимірювання ізохорної теплопровідності.
Схема низькотемпературної секції установки для вимірювання теплопровідності показана на рис. вище.
Ізохорна теплопровідність твердих тіл з різною густиною вимірюється стаціонарним методом на пристрої
коаксіальної геометрії
[Instr. Exp. Tech. 42, 133 (1999)].
Використовуючи комірку високого тиску, можна виростити твердий зразок достатньої щільності
для інертних газів та інших газових або рідких матеріалів. Вимірювальна комірка з берилієвої
бронзи дозволяє максимально допустимий тиск близько 800 МПа.
Вивчення теплових властивостей та механізмів теплопередачі в молекулярних речовинах
зі складними кристалічними структурами є важливою галуззю матеріалознавства, яка
необхідна для розвитку космонавтики, сучасних енергозберігаючих технологій та
багатьох прикладних технічних проблем, таких як створення нових теплоізоляційних
та термоелектричних матеріалів. Дослідники групи зосереджуються на експериментальному
дослідженні ізохорної теплопровідності в кристалічних молекулярних сполуках різної
щільності в широкому діапазоні температур, включаючи як орієнтаційно впорядковані,
так і «пластичні» орієнтаційно невпорядковані фази.
Саган В.В. займається розробкою нових модифікованих наносистем та
нанокомпозитів на основі графену, а також вивченням їх термодинамічних
властивостей в умовах екстремально низьких температур.
Др. Константинов В.О. є автором і співавтором оглядів:
- 1. V. A. Konstantinov, V. G. Manzhelii, Phonon scattering and heat transfer in simple molecular
crystals, In Book: Lectures from the Winter School of Theor. Phys., 1993 Wroclaw, Poland,
Plenum Press, New York and London, P. 321-333 (1994).
- 2. V. A. Konstantinov, Heat Transfer in Molecular Crystals, In Book: Heat Transfer -
Theoretical Analysis, Experimental Investigations and Industrial Systems, Aziz Belmiloudi
(Ed.), “InTech" Open Access Publisher, P.157-188 (2011).
Посилення теплового переносу в полімері ABS за допомогою оксиду графену: дослідження низькотемпературної
поведінки теплопровідності та кореляції з аномалією бозоного піку
Дослідження «Покращення теплового транспорту в полімері ABS з оксидом графену: дослідження низькотемпературної
поведінки теплопровідності та кореляції з аномалією піку бозона» було підтримано Національним фондом досліджень України
(грант № 197/02.2020). У цьому дослідженні теплопровідність чистого полімеру ABS та композиту
ABS-полімер з 0.5 мас.% оксиду графену (trGO) вимірювалася в діапазоні температур від 2 до 100 K (див. рис. нижче).
[Thermochimica Acta, 733, 179696 (2024)].
Теплопровідність обох зразків різко зростає при низьких температурах, потім зростання
сповільнюється між 30 та 100 K. Додавання 0,5% trGO збільшило теплопровідність ABS-полімеру
в 1.5 раза у всьому діапазоні температур. Експериментально спостережувану
теплопровідність можна добре описати експоненціальною функцією типу Арреніуса
з характерною енергією E та передекспоненціальним коефіцієнтом κ0,
а також постійним членом κpl, найімовірніше, пов'язаним з
нижньою межею теплопровідності (див. Таблицю 1). Крім того, було проведено
порівняння з літературними даними для епоксидної смоли та структурного
скла SiO2. Крім того, було помічено, що значення E корелює
з величиною температури прояву піку бозона Tmax. Таким чином, це дослідження
надає нову фізичну інформацію про теплопровідність у невпорядкованих матеріалах
та вказує на універсальність температурної залежності
[Thermochimica Acta, 733, 179696 (2024)].
Дослідники групи активно співпрацюють та працюють над проектами з дослідниками з
Institute of Low Temperature and Structure Research PAS (Wroclaw, Poland).
Саган В.В. має нагороди:
- Стипендії Кабінету Міністрів України для молодих вчених
(2008 – 2010);
- Переможець 3-го Регіонального конкурсу «Найкращий молодий вчений
Харківської області» (2008)
- стипендія Президента України для молодих вчених (2011 – 2013).
Доповідь "The low limit of thermal conductivity in multicomponent solutions of rare gas solids" автори V.A. Konstantinov,
A.V. Karachevtseva, V.P. Revyakin, V.V. Sagan здобула нагороду
у 2020 році на підсумковій науковій конференції Фізико - технічного інституту низьких
температур
ім. Б.І. Вєркіна Національної академії наук Українии в секції Наукової ради
«Молекулярна фізика, фізика кріогенних рідин та кристалів», що підкреслює актуальність і наукову цінність проведених
досліджень у
галузі кріогеної фізики.
Карачевцева А.В. має стипендію Президента України для молодих вчених (2016 - 2018).
