Հայաստանի ատենախոսությունների բաց մատչելիության պահոց = Open Access Repository of the Armenian Electronic Theses and Dissertations (Armenian ETD-OA) = Репозиторий диссертаций Армении открытого доступа

Ֆեռոէլեկտրական բազմաֆունկցիոնալ կենսաբժշկական տվիչներում ընթացող ֆիզիկաքիմիական գործընթացների մոդելավորումը և հետազոտումը

Մանուկյան, Արամ Լևոնի (2017) Ֆեռոէլեկտրական բազմաֆունկցիոնալ կենսաբժշկական տվիչներում ընթացող ֆիզիկաքիմիական գործընթացների մոդելավորումը և հետազոտումը. PhD thesis, Հայաստանի ազգային պոլիտեխնիկական համալսարան .

[img]
Preview
PDF (Thesis)
Available under License Creative Commons Attribution.

Download (24Mb) | Preview
    [img]
    Preview
    PDF (Abstract)
    Available under License Creative Commons Attribution.

    Download (1326Kb) | Preview

      Abstract

      Մարդու առողջության, շրջակա միջավայրի հսկման ու պահպանման, սննդի և դեղագործության արտադրության ու դրանց որակի պահպանության խնդիրները եղել և մնում են ամենահրատապ խնդիրները: Նշված բնագավառներում կիրառվող և հետագայում ստեղծվող գրեթե բոլոր սարքերի ամենակարևոր բաղադրիչներն են միկրոէլեկտրոնային համապատասխան ինֆորմացիայի կրիչը, ձևափոխիչն ու զգայուն տարրը (տվիչը), որոնց հիմնական բնութագրերն են՝ ընտրողականությունը, զգայնությունը, ճշգրտությունը, հուսալիությունը և այլն: Էլեկտրական, քիմիական, բնապահպանական, կենսաբժշկական ինֆորմացիայի մշակման միկրոէլեկտրոնային տեխնիկայի ոլորտի խնդիրների համալիր լուծման գործընթացում առանձնահատուկ նշանակություն են ստանում նոր նյութերի, տեխնոլոգիական նոր մեթոդների, նոր սարքերի մշակումն ու իրականացումը: Ավելին, միկրո և նանոտեխնոլոգիաների ժամանակակից դինամիկ զարգացման փուլում առանձնահատուկ կարևորություն են ստանում սուբմիկրոնային չափերով կերամիկական ծավալային ու բարակ թաղանթների, և այդ տարրային հենքի վրա կենսաբժշկական, կենսաքիմիական ու էկոլոգիական նոր տվիչների ստացման տեխնոլոգիական գործընթացների, դրանց հիմնական բնութագրերի մոդելավորման ու հաշվարկման միջոցների մշակումն ու իրականացումը: Նշված պահանջներին համապատասխանող հեռանկարային նյութերից են բարդօքսիդային ֆեռոէլեկտրական BaTiO3, SrTiO3, (Ba,Sr)TiO3 (BST), PbTiO3, Pb(Zr,Ti)O3(PZT), BiFeO3, LiNbO3 և այլ նյութերը: Ներկայումս, ֆեռոէլեկտրական կերամիկական ծավալային և բարակ նանոթաղանթային կառուցվածքները շնորհիվ իրենց առանձնահատուկ հատկությունների (արտաքին տարբեր ազդակների նըկատմամբ բարձր զգայունության, դիէլեկտրիկական, պիեզոէլեկտրական, պիրոէլեկտրական, էլեկտրա-օպտիկական և այլն) մեծ ուշադրության են արժանացել որպես քիմիական ու կենսաբժշկական տարբեր միջավայրերի տվիչների բաղկացուցիչ բաղադրիչներ: Կիսահաղորդչային նյութերի և սարքերի հայտնի հատկությունների օգտագործման և բնութագրերի լավարկման հետ մեկտեղ, վերջին տարիներին ակտիվ հետազոտություններ են կատարվում նաև ֆեռոէլեկտրական կերամիկական ծավալային և բարակ թաղանթային կառուցվածքների բնութագրերի ուսումնասիրման ուղղությամբ որպես կենսաբանական, էկոլոգիական ու արտադրական գազային և հեղուկ միջավայրերի հաղորդականությունների, տարբեր ատոմների, իոնների, pH-ի, խոնավության և տարբեր բջիջների նկատմամբ զգայնություն ցուցաբերող արագագործ և արդյունավետ տվիչների: Вопросы охраны окружающей среды, биомедицины, здравоохранения и производства химических веществ, фармацевтической и пищевой промышленности, безопасности и военной обороны требуют от ученых и инженеров новых и надежных инструментальных разработок. Наряду с этим постоянно растущие требования аналитической (исследовательской, статистической) и биомедицинской информации (каждый день необходимо выполнять более миллиарда анализов, и эта тенденция постоянно растет), в том числе требования количественной и качественной проверки и контроля, которые уже носят общечеловеческий характер, и, соответственно, задачи и предложения, выдвигаемые перед здравоохранением, диктуют необходимость применения медицинских и инженерных решений и подходов для реализации исследований. В вышеперечисленных отраслях в процессе комплексного решения задач переработки соответствующей информации особое значение имеет разработка новых веществ, устройств, технологических методов. Более того, на этапе современного динамического развития микро- и нанотехнологий особую важность получают керамические объемные и тонкие пленки субмикронных размеров и на этой элементной базе - технологические процессы получения биомедицинских, биохимических и экологических новых датчиков, моделирование их основных характеристик, разработка расчетных средств и их внедрение. Нанонаука и нанотехнологии - это широкомасштабные горизонты для решения многочисленных и разнообразных проблем, связанных со здоровьем и волнующих все человечество. К ним относятся на данный момент неизлечимые болезни (злокачественные опухоли, СПИД, сахарный диабет и т.д.), защита окружающей среды, тенденция постоянного нагрева атмосферы (парниковый эффект), что чревато разрушительными последствиями. The problems of protecting and controlling a human’s health and the environment, the production of food and medicines have always been the most urgent problems. The most important components of nearly all the applied and newly created devices in the mentioned spheres are the corresponding microelectronic data medium, the transducer and the sensitive element (sensor), whose main characteristics are: selectivity, sensitivity, accuracy, reliability, etc. In the process of complex solution of the problems in the sphere of microelectronic processing of electrical, chemical, ecological and biomedical information, the development, design and implementation of new materials, new technological methods, and devices become of utmost significance. Moreover, at the stage of modern dynamic development of micro- and nanotechnologies, the production of submicron sizes ceramic and thin films, the modelling of technological processes, the modelling and calculation of main characteristics of new medical biochemical and ecological sensors, based on them acquire great importance. Some of the corresponding to the mentioned requirements prospective substances are complex oxide ferroelectric BaTiO3, SrTiO3, (Ba,Sr)TiO3, (BST), PbTiO3, Pb(Zr,Ti)O3(PZT), BiFeO3, LiNbO3, etc. materials. At present, ferroelectric ceramic and nanofilm structures, due to their specific properties (high sensitivity to different external impacts, dielectric, piezoelectric, pyroelectric, electro-optical, etc.) have been paid special attention as constituent components of different chemical and biomedical media sensors. Together with application and improvement of the known characteristics of semiconductor materials and devices, recently, intensive investigations have also been carried out in the area of studying the characteristics of the ferroelectric ceramic and thin film structures as fast-acting and efficient sensors showing sensitivity to biological, ecological as well as production gaseous and liquid media conductivities, different atoms, ions, pH, moisture, and different cells. On the nanofilms of these materials, numerous gaseous and liquid media sensors already have been made and investigated, but the electrophysical, physicochemical, and biochemical phenomena, which are take place in the ferroelectric nanofilm sensors, the issues on comparing the experimental results and theoretical analysis, the problems of engineering, circuit engineering, and mathematical modelling of those phenomena, have been studied not sufficiently and needing further theoretical and experimental investigations.

      Item Type: Thesis (PhD)
      Additional Information: Моделирование и исследование физико-химических процессов, протекающих в многофункциональных ферроэлектрических сенсорах. Modelling and investigation of the physicochemical processes going in ferroelectric multifunctional biomedical sensors.
      Uncontrolled Keywords: Манукян Арам Левонович, Manukyan Aram
      Subjects: Control, Automation and Electrical Engineering
      Divisions: UNSPECIFIED
      Depositing User: NLA Circ. Dpt.
      Date Deposited: 11 Sep 2017 10:35
      Last Modified: 11 Sep 2017 10:35
      URI: http://etd.asj-oa.am/id/eprint/5559

      Actions (login required)

      View Item