Л.Н. Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университетінде философия докторы (PhD) дәрежесін алу үшін Какимов Асхат Бекайдарович «8D05323 – Техникалық физика» білім беру бағдарламасы бойынша «Галлий оксиді негізіндегі жаңа керамикалық қосылыстарды сипаттау» тақырыбында диссертациясы қорғалады.
Диссертация Л.Н. Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университетінің «Техникалық физика кафедрасы» кафедрасында орындалды.
Қорғау тілі - орыс тілінде
Ресми рецензенттер:
Сағымбаева Шынар Жанұзаққызы, физика-математика ғылымдарының кандидаты, Қ. Жұбанов атындағы Ақтөбе аймақтық университетінің физика кафедрасының доценті, Ақтөбе, Қазақстан Республикасы;
Афанасьев Дмитрий Анатольевич, философия докторы (PhD), Е.А. Бөкетов атындағы Қарағанды ұлттық зерттеу университетінің радиофизика және электроника кафедрасының доценті, Қарағанды, Қазақстан Республикасы.
Диссертациялық кеңестің уақытша мүшелері:
– Бекмырза Кенжебатыр Жағыпарұлы – философия докторы (PhD), Л.Н. Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университетінің техникалық физика кафедрасының доценті, Астана, Қазақстан Республикасы.
– Сериков Тимур Маратович - философия докторы (PhD), қауымдастырылған профессор, Е.А. Бөкетов атындағы Қарағанды ұлттық зерттеу университетінің физика-техника факультетінің деканы, Қарағанды, Қазақстан Республикасы;
– Кисабекова Әсемгүл Ағыбайқызы – философия докторы (PhD), профессор, Әлкей Марғұлан атындағы Павлодар педагогикалық университетінің математика және физика білім беру бағдарламасының меңгерушісі, Павлодар, Қазақстан Республикасы.
Ғылыми кеңесшілері:
– Карипбаев Жақып Тілеубайұлы, философия докторы (PhD), Л.Н. Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университетінің техникалық физика кафедрасының доценті, Астана, Қазақстан Республикасы;
– Попов Анатолий Иванович, физика докторы, Латвия университетінің профессоры, жетекші ғылыми қызметкер, Қатты дене физикасы институты, Рига, Латвия.
Қорғау 2026 жылғы 24 сәуір, сағат 14:00 Л.Н. Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университетінің «8D05323 – Техникалық физика» мамандығы бойынша «8D053 – Физикалық және химиялық ғылымдар» кадрларды даярлау бағыты бойынша диссертациялық кеңесте өтеді. Диссертациялық кеңестің отырысы офлайн және онлайн форматта өтеді.
Сілтемесі: https://share.kz/g2k5H
Мекен-жайы: Астана қаласы, Қажымұқан көшесі, 13, № 310 аудитория
Аңдатпа (қаз.): Диссертацияның мақсаты. β-Ga2O3 және ZnGa2O4 негізіндегі керамикалық материалдарды синтездеу және модификациялаудың оңтайлы әдістерін әзірлеу және негіздеу, «құрылым-ақаулықтар-оптикалық/люминесценттік қасиеттер-сенсорлық жауап» байланысын орнату және алынған материалдарды оптоэлектроника және жоғары температуралы газ сенсорларын қолдану үшін қолдану мүмкіндігін көрсету. Осы мақсатқа жету үшін келесі міндеттер орындалды: 1. Ga2O3: Eu ішіндегі β-Ga2O3 фазасын (C2/m) рентгендік резонанс деректерін пайдаланып құрылымдық сипаттау және тор параметрлері мен бірлік ұяшық көлемін сандық түрде анықтау. 2. Ga2O3: Eu кристалдылық дәрежесін және микроқұрылымдық параметрлерін (кристаллит өлшемі, микродеформациялар) бағалау және оларды электронды сәуле синтезінің табыстылығының дәлелі ретінде пайдалану. 3. Ga2O3: Eu люминесценция спектрлерін және матрицаның өзіндік эмиссиялық және Eu3+ сызықтарының үлесін зерттеу; температураға тәуелді энергия тасымалдау матрицасын талдау → Eu3+. 4. Ga2O3: Eu люминесценциясының температуралық заңдылықтарын 6 – 300 К диапазонында анықтау және негізгі жолақтар үшін термиялық сөндіру параметрлерін (белсендіру энергияларын) анықтау. 5. ZnGa2O4 (ZGO) және ZnGa2O4: Er (ZGO + Er) синтезін қатты фазалы әдіспен (1500 °C, 10 сағат) жүргізіңіз, фазалық талдау жүргізіңіз және Er қосылуын XRD/XPS/оптикалық деректердің тіркесімі арқылы растаңыз. 6. ZGO және ZGO + Er газға сезімтал қасиеттерін CH4-ке зерттеу: реакцияның температура мен концентрацияға тәуелділігі, реакция/қалпына келтіру кинетикасы, сондай-ақ Er қоспасының базалық кедергі мен реакция шамасына әсерін бағалау. Зерттеу әдістері: Зерттеу әдіснамасы диссертацияда жүзеге асырылғандай электронды-сәулелі синтезге негізделген: дайындалған оксид қоспасын жоғары энергиялы электронды сәулемен сәулелендіру. Дәстүрлі пеш синтезінен айырмашылығы, электронды-сәулелі өңдеу көп көлемді және жылдам энергия кірісімен, процесс циклінің айтарлықтай төмендеуімен және энергия көзінің жоғары тиімділігіне байланысты әлеуетті масштабталумен сипатталады. Электронды-сәулелі синтездің маңызды артықшылығы сонымен қатар жалпы процестің энергия тұтынуының төмендеуі және аралық сатылар санының азаюы болып табылады, бұл әсіресе отқа төзімді оксидтер үшін маңызды. Бұл синтез әдісінің өзектілігі тек оның процестің жылдамдығымен ғана емес, сонымен қатар ақаулы құрылымның бақыланатын түзілу мүмкіндігімен де байланысты, бұл әсіресе кең жолақты оксидтер үшін маңызды, мұнда ақаулар функционалдық жауаптың айтарлықтай бөлігін анықтайды. Диссертациялық ұсыныстар: 1. Ga2O3: Eu керамикасының люминесценциясы температураға тәуелді термиялық сөнуді көрсетеді, бұл β-Ga2O3 экситон-ақаулық эмиссиясынан Eu3+ иондарының ионішілік 4f–4f ауысуларына эмиссиялық арналардың қайта бөлінуімен қатар жүреді. 2. Ga2O3: Eu люминесценция спектрлерінің температуралық кеңеюі динамикалық сипатта болады және ақаулы β-Ga2O3 матрицасындағы экситон-фонондық өзара әрекеттесудің күшеюінен туындайды; 7 К температурадағы VUV синхротрондық қоздыруы матрицадан Eu3+ иондарына энергияның тиімді берілуін қамтамасыз етеді. 3. ZnGa2O4 фазалық құрамы Er-мен қорытпаланған кезде ZnGa2O4 шпинель фазасының басым болуымен және жоғары температурада күйдіру кезінде Er2O3-тің Ga2O3-пен ішінара әрекеттесуіне байланысты Er3Ga5O12 екіншілік фазасының түзілуімен сипатталады. 4. ZnGa2O4 керамикасы жоғары температура аймағында CH4-ке газға сезімталдық көрсетеді, ал Er қоспасы сенсорлық реакцияны айтарлықтай күшейтеді, базалық кедергіні азайтады және жұмыс температурасының диапазонын кеңейтеді; реакцияның концентрацияға тәуелділігі қуат заңына бағынады. Алынған нәтижелердің жаңалығы мен маңыздылығының сипаттамасы. 1. EBAS-тан кейін β-Ga2O3: Eu түзілуінің сандық құрылымдық дәлелдері алынды (C2/m; тор параметрлері; кристалдылық 99,58%; нанокристаллиттер ~22 нм; микродеформациясы төмен), бұл материалдың қайталанатын «сапалық метрологиясын» құрайды. 2. Ga2O3: Eu люминесценция спектрлерінің 6 – 300 К диапазонындағы өзгерістерінің температуралық механизмдері анықталды және термиялық сөндірудің активация энергиялары (45 және 187 мэВ) анықталды, сондай-ақ қыздыру кезінде матрицалық люминесценция үстінде Eu3+ сызығының басымдығының өзгеруі көрсетілді. 3. Жұмыста синтезделген ZGO және ZGO + Er үлгілері үшін алғаш рет XRD – XPS – оптикалық деректерінің күрделі корреляциясы жүргізілді, бұл Er-дің қосылуын және ZnGa2O4 доминантты шпинель құрылымын сақтай отырып, Er3Ga5O12 екіншілік фазасының пайда болуын растады. 4. Әр қоспасы ZnGa2O4-ті 650 °C температурада CH4-ке өте сезімтал режимге қоятыны, ұқсас электрлік жағдайларда таза үлгімен салыстырғанда жауапты екі есеге арттыратыны және жауаптың кинетикалық/концентрациялық параметрлері (m-экспонентті және сипаттамалық уақыттарды қоса алғанда) анықталатыны көрсетілген. Ғылыми даму үрдістеріне немесе мемлекеттік бағдарламаларға сәйкестік. Бұл диссертация Қазақстан Республикасында анықталған ғылыми дамудың басым бағыттарына толық сәйкес келеді және отандық ғылыми-техникалық саланың алдында тұрған стратегиялық мақсаттарға толық сәйкес келеді. Зерттеуде ұсынылған нәтижелер жоғары деңгейдегі жаңалық пен ғылыми негізділікке ие, тиісті білім салаларындағы бар түсініктерді айтарлықтай толықтыратын кешенді қорытындылар жиынтығын құрайды. Алынған деректер зерттелетін процестердің іргелі негіздерін кеңейтіп қана қоймай, сонымен қатар зерттелетін зерттеу саласында жаңа тәсілдер мен әдіснамаларды әзірлеуге алғышарттар жасайды. Бұл диссертация Қазақстан Республикасы Ғылым және жоғары білім министрлігі қаржыландыратын екі ғылыми жобаның, AP14870696, «Радиацияға төзімділігі жоғары және оптоэлектрондық қасиеттері жақсартылған галлий оксидіне негізделген жаңа керамикалық қосылыстар», 2022-2024 және AP23488995 «Жаңа диэлектрлік функционалды материалдар - теориялық және эксперименттік талдау» 2024-2026 аясында жүргізілді. Жұмыстың орындалуы. Диссертация нәтижелері үш халықаралық конференцияда ұсынылып, талқыланды: 1. 21st International Conference on Radiation Effects in Insulators (REI-21). Fukuoka, Japan, 03 – 09.09.2023. 2. R. Neutron and synchrotron x-ray methods and applications in engineering materials and processes (E-MRS 2023). Warsaw, Poland, 18 – 21.09.2023. 3. 12TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON Luminescent Detectors and Transformers of Ionizing Radiation (LUMDETR 2024). Riga, Latvia. 16 – 21.06.2024. Басылымдар. Диссертация материалдары негізінде Web of Science Core Collection және Scopus индекстелген екі мақала жарияланды: 1. K. K. Kumarbekov, A. B. Kakimov, M. T. Kassymzhanov, Y. Suchikova, M. G. Brik, M. Kemere, Zh. T. Karipbayev, Ch.-g. Ma, M. Piasecki, M. Konuhova «Temperature-dependent luminescence of europium-doped Ga2O3 ceramics», Optical Materials: X, Volume 25, February 2025, 100392. 2. A. V. Almaev, Zh. T. Karipbayev, A. B. Kakimov, O. I. Kukenov, A. O. Korchemagin, A. M. Zhunusbekov, L. A. Mochalov, A. V. Koroleva, E. V. Zhizhin and A. Popov «High-Temperature Methane Sensors Based on ZnGa2O4: Er Ceramics for Combustion Monitoring», Technologies 2025, 13(7), 286. Диссертация құрылымы. Бұл диссертация 85 машинамен басылған беттен тұрады және зерттеу барысында алынған әдеби және эксперименттік деректерді пайдалануды көрсететін 25 сурет, 11 кесте және 123 сілтемеден тұрады. Диссертация кіріспеден, төрт негізгі тараудан, қорытындыдан және әдебиеттер тізімінен тұрады. Әрбір тарау қысқаша қорытындылармен аяқталады, ал қорытындыда эксперименттік нәтижелердің қысқаша мазмұны және зерттеудің негізгі тұжырымдары келтірілген.
Зерттеулерді этикалық бағалау жөніндегі комиссияның қорытындысы
Диссертациялық кеңестің шешімі
Диссертация қорғауының бейнежазбасы: https://www.youtube.com/watch?v=BX-hfOYMWpM Какимов
