Тема дисертаційного дослідження:

Перспективність високоентропійних матеріалів (кількість компонентів сполуки – п’ять і більше) зумовлена можливостями досягнення для даного типу сполук досить низьких значень коефіцієнта теплопровідності. Це визначає, зокрема, можливість їх використання у термоелектричних перетворювачах енергії. Ефективність практичного використання напівпровідникових матеріалів у перетворювачах теплової енергії в електричну визначається термоелектричною добротністю Z: Z = α²σ/k,· де α, σ, k – коефіцієнт термо-ЕРС, питома електропровідність, коефіцієнт теплопровідності, відповідно. Таким чином, зменшення коефіцієнта теплопровідності забезпечує можливості підвищення термоелектричної добротності.

Основним фактором, що визначає властивості високоентропійних матеріалів є значна кількість структурних дефектів. Якщо матеріали є гетеро фазними, то зростає роль мікро та нановключень, хімічний склад та кристалічна структура яких відмінна від основного матеріалу матриці.  Внаслідок складних процесів взаємодії між точковими дефектами та включеннями додаткових фаз для таких матеріалів характерним є складна залежність властивостей від технологічних умов отримання а часто і часова нестабільність.

Багато дефектів, як точкових так і нано чи мікро розмірних, що утворюються на етапі синтезу чи гартування зразків є метастабільнми, і їх концентрація змінюється з часом, що зумовлює нестабільність термоелектричних параметрів. При чому, час існування метастабільних дефектів може змінюватись в дуже широких межах. Крім того концентрація цих дефектів сильно залежать від технологічних факторів отримання матеріалу, як це показано і у наших роботах, і даних представлених у літературі. Таким чином, з практичної точки зору, значну цінність представляє задача встановлення рівноважних концентрацій дефектів різних розмірів та розмірностей та залежність цих параметрів від хімічних складів зразків та температурних режимів отримання і обробки. Крім того важливими є встановлення відмінностей у формуванні та стабільності нано і мікродефектів в залежності від хімічного складу додаткової фази, тобто при введенні у сполуки A⁴В⁶ різних домішок.

Комплекс таких даних можуть бути отримані при проведенні серїі експериментальних досліджень (синтези сполук, приготування зразків, їх відпали за різних температур, проведення мікроструктурних досліджень, вимірювання термоелектричних параметрів (питома електропровідність, коефіцієнт термо-ЕРС, коефіцієнт теплопровідності, ефект Холла) та здійснення моделювання процесів дефектоутворення, з метою встановлення адекватної моделі для пояснення комплексу отриманих даних і наступної можливості її використання для встановлення оптимальних режимів отримання гетерофазних матеріалів з точки зору їх практичного використання. Зокрема отримання високоефективних термоелектричних матеріалів, чи матеріалів з низькою теплопровідністю для енергозберігаючих технологій. На даний час вказані напрямки досліджень і відповідні галузі промисловості (альтернативні джерела енергії, енергобезпека та ін.) є особливо актуальними.