kaz29Вестник Казахстанско-Британского технического университетаHerald of the Kazakh-British Technical University1998-66882959-8109Казахстанско-Британский Технический Университетkaz29-191Research ArticleХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ И ЭКОЛОГИЯCHEMICAL, TECHNOLOGICAL AND ENVIRONMENTAL SCIENCESУПРАВЛЯЕМЫЙ СИНТЕЗ НАНОСТРУКТУРНОГО ДВУХМЕРНОГО АТОМНОГО КРИСТАЛЛА СЕЛЕНИДА ВИСМУТАMANAGED SYNTHESIS OF A NANOSTRUCTURED TWO-DIMENSIONAL ATOMIC CRYSTAL OF BISMUTH SELENIDЕсжанұлыМ.EsjanulyМ.

к. х. н., ассоц. профессор

БектұрғанқызыБ.BekturgankyzyB.

к. х. н.

ҚамысбаевД. Х.KamysbayevD. Kh.

д. х. н., профессор

СерікбаевБ. А.SerikbayevB. A.

к. х. н., и. о. доцента

ҚоқанбаевӘ. К.KokanbayevA. K.

к. х. н., профессор

КудрееваЛ. К.KudreyevaL. K.

к. х. н., и. о. доцента

Казахский Национальный университет им. аль-ФарабиКазахстан2019091120211645462Copyright © Есжанұлы М., Бектұрғанқызы Б., Қамысбаев Д.Х., Серікбаев Б.А., Қоқанбаев Ә.К., Кудреева Л.К., 20212021Есжанұлы М., Бектұрғанқызы Б., Қамысбаев Д.Х., Серікбаев Б.А., Қоқанбаев Ә.К., Кудреева Л.К.Esjanuly М., Bekturgankyzy B., Kamysbayev D.K., Serikbayev B.A., Kokanbayev A.K., Kudreyeva L.K.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.kbtu.edu.kz/jour/article/view/191

В работе проведен анализ литературы современных методов получения наносуспензий и упорядоченного роста нанопленок. Обсужден новый способ управляемого синтеза высококачественного наноструктурного двухмерного атомного кристалла селенида висмута. С использованием механизма роста «газ-твердое» исследовано влияние таких факторов как температура, скорость подачи газа на управляемое выращивание наноструктурного двухмерного атомного кристалла селенида висмута длиной 8 мкрм и толщиной 5 нм на слюде, имеющей решетку, подобную медной, взятой в качестве матрицы. Показано, что оптимальными условиями проведения управляемого синтеза высококачественного селенида висмута являются температура - 4900 ℃, время - 40 минут, скорость подачи газа - в пределах 30 см3/с ÷ 80 см3/с. Структурные характеристики полученных образцов селенида висмута исследованы современными методами как атомно-силовая микроскопия (Bruker Atomic Force Microscope, AFM, США), сканирующая электронная микроскопия (SEM, Hitachi S-4800, Япония), оптическая микроскопия (Olimpus, DX-51, Япония), Раман-спектроскопия (HORIBA LabRAM HR 800, США), UV-VIS, просвечивающая электронная микроскопия (TEM). Установлены формы и свойства синтезированных образцов наноструктурных атомных кристаллов селенида висмута.

The paper analyzes the literature of modern methods for producing nanosuspensions and the orderly growth of nanofilms. A new method for the controlled synthesis of a high-quality nanostructured two­ dimensional atomic crystal of bismuth selenide is discussed. Using the “gas-solid” growth mechanism, the influence of such factors as temperature, gas supply rate on the controlled growth of a nanostructured two-dimensional atomic crystal of bismuth selenide 8 pm in length and 5 nm thick on mica having a lattice similar to copper taken as a matrix was investigated. It is shown that the optimal conditions for conducting controlled synthesis of high-quality bismuth selenide are 4900, time 40 minutes, gas flow rate within 30 cm3/s ÷ 80 cm3/s. The structural characteristics of the obtained samples of bismuth selenide were studied by modern methods of atomic force microscopy (Bruker Atomic Force Microscope, AFM, USA), scanning electron microscopy (SEM, Hitachi S-4800, Japan), optical microscopy (Olimpus, DX-51, Japan), Raman spectroscopy (HORIBA LabRAM HR 800, USA), UV-VIS, transmission electron microscopy (TEM). The forms and properties of the synthesized samples of nanostructured atomic crystals of bismuth selenide are

селенид висмутаконтролируемый синтезслюдаатомный кристаллфазавismuth selenidecontrolled synthesismicaatomic crystalphaseReferencesZhang Y., He K., Chang C. Z. Crossover of three-dimensional topological insulator of Bi<sub>2</sub>Se<sub>3</sub> to the two-dimensional limit // From arXiv.org, e-Print Archive, Condensed Matter. - 2009, 1-17, arXiv : 0911. 3706 v 1.Zhang Y., He K., Chang C. Z. Crossover of three-dimensional topological insulator of Bi<sub>2</sub>Se<sub>3</sub> to the two-dimensional limit // From arXiv.org, e-Print Archive, Condensed Matter. - 2009, 1-17, arXiv : 0911. 3706 v 1.Novoselov K. S., Geim A. K., Morozov S. V. Electric field effect in atomically thin carbon films // Science. - 2004. -V. 306. - № 5696. - P. 666-669.Novoselov K. S., Geim A. K., Morozov S. V. Electric field effect in atomically thin carbon films // Science. - 2004. -V. 306. - № 5696. - P. 666-669.Teweldebrhan D., Goyal V., Balandin A. A. Exfoliation and characterization of bismuth telluride atomic quintuples and quasi-two-dimensional crystals // Nano Letters. - 2010. - V. 10. - № 4 - P. 1209­-1218.Teweldebrhan D., Goyal V., Balandin A. A. Exfoliation and characterization of bismuth telluride atomic quintuples and quasi-two-dimensional crystals // Nano Letters. - 2010. - V. 10. - № 4 - P. 1209­-1218.Xiong Q. H. Raman spectroscopy of few-quintuple layer topological insulator Bi<sub>2</sub>Se<sub>3</sub> Nanoplatelets // Nano. Lett. - 2011. - V. 11 - № 6. - P. 2407-2414.Xiong Q. H. Raman spectroscopy of few-quintuple layer topological insulator Bi<sub>2</sub>Se<sub>3</sub> Nanoplatelets // Nano. Lett. - 2011. - V. 11 - № 6. - P. 2407-2414.Kong D. S., Dang W. H., Cha J. J. Few-layer nanoplates of Bi<sub>2</sub>Se<sub>3</sub> and Bi<sub>2</sub>Te<sub>3</sub> with highly tunable chemical potential // Nano Letters. - 2010. - V. 10. - P. 2245-2250.Kong D. S., Dang W. H., Cha J. J. Few-layer nanoplates of Bi<sub>2</sub>Se<sub>3</sub> and Bi<sub>2</sub>Te<sub>3</sub> with highly tunable chemical potential // Nano Letters. - 2010. - V. 10. - P. 2245-2250.Cha J. J., Williams J. R., Kong D. S. Magnetic doping and Kondo effect in Bi<sub>2</sub>Se<sub>3</sub> Nanoribbons // Nano L etters - 2010 - V. 10 - № 3. - P. 1076-1081.Cha J. J., Williams J. R., Kong D. S. Magnetic doping and Kondo effect in Bi<sub>2</sub>Se<sub>3</sub> Nanoribbons // Nano L etters - 2010 - V. 10 - № 3. - P. 1076-1081.Dumont J., Wiame F., Ghijsen J., Sporken R. Growth of atomically flat Ag on mica // Surface Science. - 2004. - V. 572 (2-3). - P. 459-466.Dumont J., Wiame F., Ghijsen J., Sporken R. Growth of atomically flat Ag on mica // Surface Science. - 2004. - V. 572 (2-3). - P. 459-466.Higo M., Fujita K., Mitsushio M. Epitaxial growth and surface morphology of aluminium films deposited on mica studied by transmission electron microscopy and atomic force microscopy // Thin Solid Films.-2007.-V. 516. - № 1. - P. 17-24.Higo M., Fujita K., Mitsushio M. Epitaxial growth and surface morphology of aluminium films deposited on mica studied by transmission electron microscopy and atomic force microscopy // Thin Solid Films.-2007.-V. 516. - № 1. - P. 17-24.Kojima N. Structural characterization of Mg-doped C60 thin films // Journal of Physics: Conference Series. - 2009. - V. 159. - № 1. - P. 012018.Kojima N. Structural characterization of Mg-doped C60 thin films // Journal of Physics: Conference Series. - 2009. - V. 159. - № 1. - P. 012018.Stephens C. J., Mouhamad Y., Meldrum F. C. Epitaxy of calcite on mica // Crystal Growth & Design. - 2009. - V. 10. - № 2. - P. 734-738.Stephens C. J., Mouhamad Y., Meldrum F. C. Epitaxy of calcite on mica // Crystal Growth & Design. - 2009. - V. 10. - № 2. - P. 734-738.Yunfan Guo, Mahaya Aisijiang, Kai Zhang.Selective-Area Van der Waals Epitaxy of Topological Insulator Grid Nanostructures for Broadband Transparent Flexible Electrodes // Adv. Mate-2013. -V. 25.-P. 5959-5964.Yunfan Guo, Mahaya Aisijiang, Kai Zhang.Selective-Area Van der Waals Epitaxy of Topological Insulator Grid Nanostructures for Broadband Transparent Flexible Electrodes // Adv. Mate-2013. -V. 25.-P. 5959-5964.Richter W., Becker C. R. A Raman and far-infrared investigation of phonons in the rhombohedral V<sub>2</sub>-VI<sub>3</sub> compounds Bi<sub>2</sub>Te<sub>3</sub>, Bi<sub>2</sub>Se<sub>3</sub>, Sb<sub>2</sub>Te<sub>3</sub> and Bi<sub>2</sub>(Te<sub>1-x</sub>Se<sub>x</sub>)<sub>3</sub> (0< x <1) (Bi<sub>1-y</sub> Sb<sub>y</sub>)<sub>2</sub>Te<sub>3</sub> (0 < y < 1) // Physica Status Solidi (B). - 1977. - V. 84. - № 2. - P. 619-628.Richter W., Becker C. R. A Raman and far-infrared investigation of phonons in the rhombohedral V<sub>2</sub>-VI<sub>3</sub> compounds Bi<sub>2</sub>Te<sub>3</sub>, Bi<sub>2</sub>Se<sub>3</sub>, Sb<sub>2</sub>Te<sub>3</sub> and Bi<sub>2</sub>(Te<sub>1-x</sub>Se<sub>x</sub>)<sub>3</sub> (0< x <1) (Bi<sub>1-y</sub> Sb<sub>y</sub>)<sub>2</sub>Te<sub>3</sub> (0 < y < 1) // Physica Status Solidi (B). - 1977. - V. 84. - № 2. - P. 619-628.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.