Сенсор на основі гетерометалічної комплексної сполуки купруму(іі) з n,n’-біс(саліциліден)тіосемикарбазидом

СЕНСОР НА ОСНОВІ ГЕТЕРОМЕТАЛІЧНОЇ КОМПЛЕКСНОЇ СПОЛУКИ КУПРУМУ(ІІ) З N,N’-БІС(САЛІЦИЛІДЕН)ТІОСЕМИКАРБАЗИДОМ

SENSOR BASED ON HETEROMETALLIC COMPLEX COMPOUND COPPER(II) WITH N,N’-BIS(SALICYLIDENE)THIOSEMICARBAZIDE

Сторінки: 169-175. Номер: №5, 2019 (277)
Автори:
О.В. ОСАДЧУК, В.В. МАРТИНЮК, Т.І. СИДОРУК
Вінницький національний технічний університет
М.В. ЄВСЄЄВА
Вінницький національний медичний університет ім. М. І. Пирогова
О. V. OSADCHUK, V.V. MARTYNYUK, T.I. SYDORUK
Vinnytsia National Technical University
M.V. EVSEEVA
National Pirogov Memorial Medical University, Vinnytsya
DOI: https://www.doi.org/10.31891/2307-5732-2019-277-5-169-175
Рецензія/Peer review : 05.06.2019 р.
Надрукована/Printed : 23.07.2019 р.

Анотація мовою оригіналу

Cинтезовано матеріал гетерометалічний кальцій ди[N,N’-біс(саліциліден)тіосемикарбазидатокупрат(ІІ)] дигідрат, такого складу: Ca[CuL’]₂ · 2Н₂О, де L’ = C₁₅H₁₀N₃O₂S, проведено експериментальні вимірювання та теоретичні розрахунки основних фізичних параметрів даного матеріалу. Доведено, що даний матеріал є напівпровідником, причому з носіями заряду обох знаків. Отримано залежності питомого опору, питомої провідності, опору, концентрації носіїв заряду та сталої Холла від температури. В діапазоні температур від 273 К  до 493 К концентрація носіїв заряду зростає від 1,11·10²⁰ м^-3 до 2,61·10³³ м^-3, а стала Холла змінюється від 0,065 м³·Кл^-1 до 2,8·10^-15 м³·Кл^-1. Отримано залежності напруги Холла та напруженості електричного поля, всередині пластини розмірами 0,5×0,5×0,15 мм, від індукції магнітного поля.
Ключові слова: індукція, магнітне поле, концентрація, напівпровідник, гетерометалічні комплексні сполуки.

Розширена анотація англійською мовою

The creation of new materials with specific physical properties that are used for making the sensors of temperature or magnetic field exists for a long time. From this point of view, of special interest are materials created based on heterometallic complex compounds. The synthesized material heterometallic Calcium di[N,N’-bis(salicylidene)thiosemicarbazidatocuprate(II)] dihydride, such a composition: Ca[CuL’]₂ · 2Н₂О, where L’ = C₁₅H₁₀N₃O₂S, experimental measurements and theoretical calculations of the basic physical parameters of this material are carried out. For a dedicated and dehydrated Ca complex compound[Cu(C₁₅H₁₀N₃O₂S)]₂ calculated molaro weight, which is equal to 759,829 g/mol and the number of valence electrons in one molecule – 210. For conducting experimental studies used a cylindrical specimen with a mass of 0.08 g and the amount 17,67∙10^-9 m³, which were made from dehydrated compound (S) by pressing. Based on these data, we calculated the density of matter: ρ = 4,527∙103 kg/m³. It is proved that the material is a semiconductor, and charge carriers of both signs. The dependences of resistivity, conductivity, resistance, concentration of charge carriers and the Hall constant on temperature. In the temperature range from 273 K to 493 K, the resistivity varied from 2,04∙10¹⁶ Ω·m to 872,13 Ω·m, the resistance of the sample at a temperature of 273 K it is equal to 1.36·10²⁰ Ω, at 313 K –2.02·10¹⁶ Ω, and at 493 K – 5,8·10⁶ Ω, the concentration of charge carriers grows to 1,11·10²⁰ m^-3 to 2,61·10³³ м^-3, and the Hall was changed from 0,065 m³·Cl^-1: 2,8·10^-15 m³·Cl^-1. The dependences of the Hall voltage and electric field strength inside a plate with dimensions 0,5×0,5×0.15 mm, from the magnetic field induction. In the range from 0 to 100 mT Hall the voltage increases from 3,22·10^-17 V to 3,22·10^-16 V, from 100 mT to 1000 mT – Hall the voltage increases from 3,22·10^-16 to         3,22·10^-15 V.
Key words: induction, magnetic field, concentration, semiconductor, heterometallic complex compounds.

References

1. Osadchuk V.S. Sensory tysku i mahnitnoho polia / V. S. Osadchuk, O. V. Osadchuk. – Vinnytsia : Universum-Vinnytsia, 2005. – 207 s.
2. Osadchuk O. V. Peretvoriuvach mahnitnoho polia na osnovi mahnitochutlyvoho dioda ta aktyvno-induktyvnoho elementa / O.V. Osadchuk, V. V. Martyniuk, O. M. Zhahlovska, L. V. Krylyk // Vymiriuvalna ta obchysliuvalna tekhnika v tekhnolohichnykh protsesakh. – 2017. – № 1. – S. 93–98.
3. Osadchuk O. V. Mahnitochutlyvyi sensor na osnovi heterometalevoi kompleksnoi spoluky / O. V. Osadchuk, V. V. Martyniuk, M.V. Yevsieieva, O. O. Seletska // Herald of Khmelnytskyi National University. – 2019. – № 3. – S. 97–101.
4. Samus N. M. Geterometallicheskie (lantanoid ili ittrij, p- ili d-elementsoderzhashie N,N’-etilen-bis-salicilideniminaty / N.M. Samus, I. V. Horoshun, I. V. Sinica, M. V. Gandzij // Koord. himiya. – 1993. – T. 19, № 9. – S. 729–732.
5. Koksharova T. V. Solid State Conductivity and Catalytic Activity of Hexacyanoferrate(II)–Thiosemicarbazide Complexes of 3d-Metals / T. V. Koksharova, N. V. Masleeva, A. A. Ptashchenko, S. V. Feldman // Theoretical and Experimental Chemistry. – 2002. – Vol. 38, No 4. – P. 263–267.
6. Pardhi A. V. Synthesis, Characterization, Electrical Conductivity, and Catalytic Studies of Some Coordination Polymers of Salen-Type Schiff Base / A. V. Pardhi, A. D. Bansod, A. R. Yaul, A. S. Aswar // Koordynats. khymyia. – 2010 – Tom 36, № 4. – S. 298–303.
7. Shabanova I. V. Geteroyadernye kompleksnye soedineniya zheleza(III) i neodima(III) s oksikislotami kak ishodnye veshestva dlya sinteza nanomaterialov / I. V. Shabanova, T. P. Storozhenko, V. I. Zelenov // Ekologicheskij vestnik nauchnyh centrov ChES. – 2004. – № 3. – S. 91–94.
8. Ranskyi A. P. Syntez i vlastyvosti heterometalevykh koordynatsiinykh spoluk kuprumu(II), nikolu(II) abo kobaltu(II) i luzhnozemelnykh elementiv z N,N-bis(sali-tsyliden)semykarbazydom / A. P. Ranskyi, M. V. Yevsieieva, T. I. Panchenko, O. A. Hordiienko // Ukr. khim. zhurnal. – 2013. – T. 79, № 2. – S. 74–79.
9. Panchenko T. Copper(II) and nickel(II) with N,N-bis(salicylidene)thiosemicarbazide heterometal complex compounds / T. Panchenko, M. Evseeva, A. Ranskiy // Chem. & Chem. Technology. – 2014. – Vol 8, № 3. – P. 243–248.