Organic electrochemical transistors (OECTs) are widely explored for biosensing applications, yet their use as photodetectors remains underdeveloped. In this study, we report the photoresponse of an OECT incorporating a poly(3-hexylthiophene) (P3HT) channel, operated in a two-terminal configuration with the gate and source electrodes electrically shorted. The device exhibited diode-like behavior with asymmetric drain current (Id) characteristics under forward and reverse drain-source voltage (Vds) sweeps. Upon light illumination, both Id and the gate current (Ig) increased, with notably higher gain observed in the depleted regime at negative Vds. Specifically, the Id gain reached ~1.6, while Ig showed a gain exceeding 8 under illumination at –0.3 V. These results indicate that light-induced modulation of interfacial doping governs the device behavior. The simultaneous sensitivity of both drain current (Id) and gate current (Ig) to illumination enables the development of organic electrochemical transistor (OECT)-based dual-parameter photodetectors, particularly suited for applications demanding soft, low-power, and easily integrable light sensors.

https://doi.org/10.48081/DMBG8841

2025

Выпуск 3

The article considers the possibilities of using thermoelectric materials to improve the operation of solid oxide fuel cells (SOFC). The main attention is paid to the development and study of nanostructured alloys based on superionic copper chalcogenides, which have low thermal conductivity and high thermoelectric figure of merit. The study found that the nanostructured Li0.11Cu1.89S alloy has a high thermoelectric figure of merit and reaches ZT = 1.76 at a temperature of 672 K, which indicates its high efficiency in converting heat into electricity and is promising for use in SOFC. Experimental studies of the temperature dependence of thermal conductivity showed that the Li0.11Cu1.89S alloy has a maximum value of 0.71 W m⁻¹ K⁻¹ at room temperature, with a subsequent decrease to 0.22 W m⁻¹ K⁻¹ at 373 K, which confirms the presence of pronounced phonon scattering and helps to maintain the thermal gradient in the material. For the cathode material SrcFeO0.6CuO0.3Mo0.1O3, a significant decrease in thermal conductivity from 6.8 W m⁻¹ K⁻¹ to 2 W m⁻¹ K⁻¹ is observed, indicating a weakening of phonon heat transfer, which is due to the doping of copper and molybdenum atoms into the perovskite lattice of Fe-containing Sr-oxide and makes the material a promising candidate for high-temperature operation in SOFC. The results of the work confirm the potential of using thermoelectric materials to improve the efficiency of SOFCs and optimize their design, and also highlight key areas for further research in this area.

https://doi.org/10.48081/PNMN2083

2025

Выпуск 3

Мақалада транспәндік тұғырдың әдіснамасы, білім беру жүйесі мен ғылымдағы жағдайы қарастырылады. Білім беру мазмұнын жаңарту мәселесін жүзеге асырудағы транспәндік тұғырды қолданудың әдістемелік мүмкіндіктеріне, ерекшеліктеріне көңіл бөлінеді. Зерттеу мақсаты – орта мектепте физикадан зертханалық сабақтарды жүргізудегі транспәндік тұғырды қолданудың әдістемелік ерекшеліктерін айқындау. Зерттеу мақсатына сәйкес келесі міндеттер қойылды: 1) зерттеу тақырыбына қатысты ғылыми-әдістемелік материалдарды, сондай-ақ Қазақстан Республикасының Оқу-ағарту министрлігі бекіткен жалпы орта білімге қатысты нормативтік-құқықтық құжаттарды талдау; 2) физикадан зертханалық сабақтарды ұйымдастыруда транспәндік тұғырды қолдану әдістемесін ұсыну. Орта мектепте физиканы оқытуда транспәндік тұғырды қолдануға қатысты мәселені анықтау үшін ғылыми-әдістемелік зерттеулерді талдау және жинақтау негізіндегі әдіснамалық тәсіл қолданылды. Орта мектепте физикадан зертханалық сабақтарды жүргізуде пәнаралық байланысты жүзеге асыру деңгейін анықтау мақсатында мұғалімдерден сауалнама алынды. Зерттеу барысында: 1) орта мектепте физиканы оқытуда транспәндік тұғырды қолданудың әдістемелік ерекшеліктері айқындалды; 2) мектеп мұғалімдері арасында жүргізілген сауалнамаға сәйкес пәнаралық байланыстың мүмкіндіктері нақтыланды. Зерттеу барысында берілген транспәндік тұғырды физиканы оқытуда қолдануға қатысты берілген әдістемелік ұсыныстар мұғалімнің шеберлігін шыңдауға мүмкіндік береді және педагогикалық практикаға құнды үлес қосады.

https://doi.org/10.48081/GXCH2078

2025

Выпуск 2

В данной работе предоставлены результаты исследования медного порошка сим-карты. В ходе исследования должны выявлятся микроструктура и фазовый состав элементов порошка. Для этого будут использваться оборудования такие как: сканирующий электронный микроскоп TESCAN VEGA 4, рентгенофазовый дифрактометр X’PertPRO. В данной работе анализируется процесс переработки сим-карт с целью изучения их состава. На первом этапе пластик сим-карт растворяется в специальном растворе Х, что приводит к разрушению их структуры и отделению микросхем. Затем полученный материал проходит механическую переработку, в результате которой образуется стружка, состоящая из фрагментов различных компонентов сим-карты. Далее стружка измельчается в шаровой мельнице до получения порошка микроскопических размеров. Полученный порошкообразный материал исследуется с помощью сканирующего электронного микроскопа (СЭМ) в сочетании с энергодисперсионным спектроскопом (ЭДС), а также методом рентгенофазового анализа с использованием дифрактометра. Проведено детальное изучение элементного состава, выявлено преобладание меди и её соединений, а также наличие примесных элементов. СЭМ-исследование позволило определить анализ образца в виде стружки. А также на образец проводился эелементное картирование поверхности образца с помощью энергодисперсионной спектроскопии (ЭДС). Результаты выявили, что в исследуемым образце преимущественно содержит медь, а также, обнаружение палладия указывает что в образце присутствуют редкоземные элементы. Найденные данные могут быть полезны для создания более термостойких электронных компонентов, и в дальнейшем их использвании.

https://doi.org/10.48081/BEIC8478

2025

Выпуск 2

Кванттық механикада уақытқа айқын түрде тәуелді болмайтын шамалардың уақыт бойынша өзгерістері (туындылары) Пуассон жақшалары арқылы гамильтонның классикалық теңдеулері үлгісінде орындалатындығы көрсетілген. Гамильтонның бірінші және екінші топтағы теңдеулерін кванттық Пуассон жақшалары көмегімен ашып жазып, координата мен импульс құраушылары арасындағы коммутациялық қатынастарды орындау арқылы кванттық‒механикалық шамалардың дифференциялдары мен олардың орташа мәндерін анықтау жолдары келтірілген. Кванттық шамалардың орташа мәндерін толқындық функция мен оның түйіндесі арқылы анықтау өрнектері бойынша Эренфест теоремалары мен олардың мағыналары айқындалған. Гамильтониандағы сыртқы потенциалдың координата бойынша туындыларының маңыздылығы нақтыланған. Импульстің және координаталардың орташа мәндерін анықтау жолдары жүйеленген, сонымен бірге бұлардың уақыт бойынша туындыларының толқындық функция арқылы анықталу жолдары көрсетілген. Барлық математикалық есептеулер фазалық кеңістік бойынша алынған интегралдар бойынша нормалау шарттарын қатаң сақтай отырып орындалған. Эренфест теоремаларынан Ньютонның кванттық теңдеуін алу жолы да осындай идеяда орындалған. Теореманың маңыздылығы әрбір дифференциялдық амалда толқындық функцияның ықтималдылық қасиеттері ескеріледі. Релятивистік емес кванттық механикаға арналған Паули теңдеуі де бөлшектің сыртқы өрістердегі қозғалысын жақсы сипаттай алады, бұл дегеніміз кванттық механикадағы барлық түрдегі қозғалыс теңдеулері бірізді сипатта қарастырылады дегенді білдіреді. Қозғалыс теңдеулерінің классикалық және кванттық үлгілерінің ортақ түбірі бар екендігі, олардың өзара байланыста болатындығы жайында айғақты дәлелдер келтірілген. Мақаланың тақырыбына сай көтерілген мәселелер барлық талаптарға сай шектеулер арқылы орындалды. Коммутациялық амалдар Пуассон жақшасының нормаларына сай жан-жақты сипатта жүргізілген.

https://doi.org/10.48081/PVBH3404

2025

Выпуск 2

Жұмыста 77°K температурадағы тасымалдаушылардың концентрациясы 1∙1017-9∙1017 см-3 селен Se ендірілген р-типті галлий антимонидінің кристалдарының фотолюминесценция спектрлері зерттелді. Зерттелетін концентрациялар диапазоны электрондардың азғындау облысына сәйкес келеді. (111) бағытында түсірілген қысыммен өткізгіштік аумақтың Г және L минимумдарының ығысу жылдамдықтарын анықтай отырып, қоспасыз және компенсацияланған р-типті және n-типті селенмен легирленген галлий антимониді кристалдарының фотолюминесценция спектрлеріне бір осьті деформацияның әсерін тәжірибелік зерттеу нәтижелері қарастырылды. Галлий антимонидінің фотолюминесценция спектрлері құрылымдык сипаты қарастырылып, қоспа ендірілу дәрежесін ұлғайтқан сайын сәулелену сызығының максимумы төменгі энергиялар жағына қарай ығысатыны, спектр сызығының кеңейетіні анықталды. Сәулелену сызығының максимумының энергиясы әрқашан тыйым салынған зонаның оптикалық енінен едәуір (80-100 МэВ) кіші болуы сәулелену сызығы электрондардың өткізгіштік зонасынан терең акцепторлық деңгейге ауысуы нәтижесінде пайда болуымен, яғни галлий антимонидінде әркашан да болатын акцептордың екінші ретті иондалған күйіне ауысумен түсіндірілді. Erep n-типті галлий антимонидіне азғындауға дейін қоспа ендірілген болса, онда акцепторлар екі рет теріс зарядталған болып, яғни (Δn, Δр<<n) тепе-теңсіз кемтіктер бір рет теріс зарядталатын акцепторлармен жылдам қамтылады. Демек, тасымалдаушылардың рекомбинациясы кулондық тосқауылдан өткеннен кейін болатындығы сәулелену сызығының пішіні және сәулеленудің максимумының өзгергендігінен көрінеді.

https://doi.org/10.48081/UCAM3782

2025

Выпуск 2

В данной статье с помощью методов теории функций комплексной переменной были получены аналитические выражения для потенциалов, описывающих электростатическое поле мультипольных систем на основе проводящего кругового цилиндра. Найдены также аналитические формулы для производных потенциалов, что позволило выполнить компьютерное моделирование эквипотенциальных линий поля для различных мультипольных систем таких как: квадрупольной, сектупольной и октупольной. Проведено тестирование полученных аналитических выражений, описывающих распределение потенциала в квадрупольной системе на основе кругового проводящего цилиндра, и подтверждена корректность использованных аналитических методов с помощью расчетов, выполненных с использованием апробированной программы численного расчета электрического поля методом граничных элементов. Исследовано также влияние ширины изолирующего зазора между электродами на величину потенциала и на его отклонение от «идеального» (аналитически вычисленного для случая бесконечно узких зазоров между электродами). Созданы алгоритм и набор прикладных программ для вычисления потенциалов поля мультипольных систем, основанных на проводящем круглом цилиндре. Полученные в работе результаты могут быть использованы для создания различных электростатических мультипольных ловушек, а также для мультипольной коррекции аберраций электронных микроскопов.

https://doi.org/10.48081/YLII1946

2025

Выпуск 2

Осы жұмыста қатты оксидті отын элементінің (ҚООЭ) көпқабатты құрылымындағы термомеханикалық кернеулер, жылулық кеңею коэффициенттері (ЖКК), электрөткізгіштік және деградация механизмдері модельденді. Катодтық LSC материалы (2265 МПа) жоғары ЖКК (15.1×10⁻⁶ K⁻¹) және төмен Юнг модулі (150 GPa) нәтижесінде ең аз кернеуді көрсетті, бұл жарықшақтардың пайда болу қаупін төмендетеді. Электрөткізгіштікті талдау ең жоғары электрондық өткізгіштік LSC-ға (100 S/см) тән екенін растады, бұл оны тиімді катод материалы етеді, ал электролиттер (YSZ, GDC, CGO) төмен электрондық өткізгіштікке ие болғанымен, оттегі иондарының тасымалын қамтамасыз етеді. Ең жоғары иондық өткізгіштік CGO-да (0.2 S/см) және GDC-де (0.15 S/см) тіркелді, бұл оларды көпқабатты электролит құрылымында қолдануды негіздейді. Деградация механизмдерін зерттеу NiO/YSZ аноды механикалық (40%), химиялық (30%) және термиялық (30%) бұзылуларға ұшырайтынын көрсетті. YSZ/GDC электролиті негізінен механикалық бұзылу (50%) және оттегі вакансияларының жиналуы (25%) салдарынан деградацияға ұшырады, бұл оның иондық өткізгіштігін төмендетті. CGO тосқауыл қабаты Sr-пен әрекеттесуі нәтижесінде химиялық деградацияға (50%) бейім болды, ал LSC катоды SrZrO₃ түзілуімен және электрондық өткізгіштіктің жоғалуымен байланысты жоғары химиялық деградацияны (60%) көрсетті. ҚООЭ ұзақ мерзімді жұмысының төмендетілген температураларда (600–700°C) моделдеу нәтижелері құрылымның 600°C температурада 95–97%, ал 700°C температурада 92–95% тиімділікті сақтайтынын көрсетті. YSZ/GDC/CGO электролиті бар оңтайландырылған құрылым төмендетілген температураларда жақсартылған сипаттамаларды көрсетті, бұл ҚООЭ-нің орташа диапазонында (600–700°C) қолдану аясын кеңейтуге мүмкіндік береді. Газ құрамының әсерін талдау H₂/N₂ атмосферасы ҚООЭ-нің ең жоғары ұзақ мерзімділігін қамтамасыз ететінін көрсетті (5000 сағат жұмыс істегеннен кейін 93–96%), ал CO₂-нің болуы катод пен тосқауыл қабатының деградациясын жылдамдатады (85–92%).

https://doi.org/10.48081/JXAP2825

2025

Выпуск 2

Қазіргі таңда жаңартылатын энергия көздеріне негізделген гибридті энергетикалық жүйелер технологиясы қарқынды дамып келеді, себебі ол энергия тиімділігін арттырып, үнемділікті қамтамасыз ете отырып, экологиялық әсерді оңтайландыруға мүмкіндік береді. Қызықтыратын және келешегі бар тәсілдердің бірі - жүйенің жалпы тиімділігін арттыратын газ турбиналық қондырғылары (ГТҚ) мен жел электр қондырғылары (ЖЭҚ) сияқты әртүрлі энергия көздерін біріктіру. Осы жұмыста ГТҚ мен ЖЭҚ-ның қатар жұмыс істеуі негізінде ұйымдастырылған, энергетикалық жүйені пайдалану ұсынылады. Бұл электр энергиясын тұрақты өндіруге және оны көмекші процестер үшін пайдалануға мүмкіндік береді. ЖЭҚ-нан алынатын электр энергиясы аккумуляторға одан кейін ауаны индукциялық жылыту жүйесін қуаттандыруға бағытталады, сол арқылы ауаның кірісіндегі температурасын арттыра аламыз, бұл жұмысшы газдың температурасын жоғарылатады және ГТҚ-да отынның тиімді жануына ықпал етеді. Зерттеу барысында жану камерасын 3D CFD модельдеу жүргізіп, процестің термодинамикалық параметрлерін дәлірек бағалауға және жүйенің тиімділігін арттыруға мүмкіндік берді. Сандық зерттеу барысында гибридтті энергетикалық жүйелердің экологиялық және энергетикалық тиімділігі зерттелген болатын. Жану камерасындағы температураның жоғарылауымен метанның (CO₂) массалық үлесі артса, су буының (H₂O) үлесі азаятыны анықталды. Ауаның кіріс температурасы 373 К-нан 773 К-ға дейін көтерілгенде CO₂ концентрациясы 9%-ға өсті, бұл жану процесінің тиімділігін растайды.

https://doi.org/10.48081/EPZV3454

2025

Выпуск 2

Бұл мақалада CdS наносымдарын SiO2/Si трэк темплейтінде алудың химиялық тұндыру әдісін қарастырамыз. SiO2/Si шаблондары n-типті Si субстратының бетінде қалыңдығы 700 нм кремний диоксиді пленкасы термиялық түрде дайындалды, Xe 200 МэВ жылдам ауыр иондарымен сәулелендіру арқылы, шаблондарда флюенциясы 108 см-2 болатын нанокеуектер пайда болады. SiO2/Si шаблоны бетінде түзілген нанокеуектерді кадмий сульфидімен толтыру химиялық тұндыру әдісі арқылы жүзеге асты. Химиялық тұндырудан кейін, нанокеуектердің көлемін және олардың толтырылу дәрежесін анықтау үшін сканерлеуші электрондық микроскоп (СЭМ) қолданылды. СЭМ талдаулар нәтижесінде 30 минуттық химиялық тұндырудан кейін CdS наносымдарымен толтырылу дәрежесі шамамен 85-90 % құрады және нанокеуектердің орташа диаметрі 260 нм тең. Наносымдардың құрылымдық зерттеу нәтижелерінен анық болғандай, симметрия тобы орторомбты құрылымы бар CdS нанокристалдарының түзілуін көрсетті. Бөлме температурасындағы фотолюминесценция спектрі өлшеніп, орталықтары 2.53 эВ, 2.45 эВ және 2.37 эВ энергияларына жақын сәулелену жолақтары анықталды. Бұл спектрлік жолақтар кадмий сульфиді наносымдарының түрлі кристалдық ақауларына және олардың өлшемдік эффектілеріне байланысты пайда болғандығын көрсетеді. Алынған нәтижелер CdS наносымдарын трэк темплейтті әдіспен алудың тиімділігін және оларды оптоэлектрондық құрылғыларда қолдану әлеуетін дәлелдейді.

https://doi.org/10.48081/EYEQ3153

2025

Выпуск 2