Скачати повний текст

Розвинуто перспективний науковий напрямок: електрохімія міжфазної взаємодії багатокомпонентних металевих систем із водними розчинами електролітів. Визначено кінетику процесів анодного розчинення і пасивації скандію, хрому та молібдену у розчинах електролітів, а також розроблено їх механізми. Нестаціонарними електрохімічними методами встановлено селективне розчинення твердих розчинів системи хром-залізо за умов їх взаємодії з кислими розчинами в активному стані у початковий період та наведено його механізм. Теоретично обгрунтовано та експериментально доведено на модельних сплавах системи хром-залізо принципову можливість підвищення пасивування сплавів d-перехідних металів шляхом їх легування електрохімічно негативними металами. На основі теорії селективного розчинення запропоновано механізми підвищення пасивування сплавів негативними металами. Доведено, що позитивний вплив анодних додатків на корозійно-електрохімічні властивості сплавів на основі, яка має пасивуватися, підтверджено на модельних та виплавлених за промислових умов сплавах системи хром-залізо-алюміній, що містять 15 - 60 мас.% Cr, 2 - 5% Al і високоміцнісні сплави алюмінію.

  Скачати повний текст

Із використанням методів теорії функціонала електронної густини досліджено взаємозв'язок між структурною та магнітною підсистемами в MnAs. Показано, що зміна симетрії кристалічної гратки у разі виникнення ефекта феромагнетизму обумовлена конкуренцією магнітного та структурного параметрів порядку. Проведено систематичне дослідження впливу аніонного та катіонного заміщень на електронну структуру та величину локальних маганітних моментів гексагонального MnAs. Наведено рекомендації щодо оптимального для магнітокалоричного застосування легування MnAs. Теоретично обгрунтовано й експериментально підтверджено існування потрійної точки на фазовій діаграмі температура - концентрація. Розроблено концепцію змішаних магнітних станів, яка несуперечливо пояснює поведінку цих сплавів у магнітному полі.

  Скачати повний текст

Досліджено процеси дефектоутворення в кремнії, структурах і приладах на основі кремнію, встановлено механізми трансформації вихідних дефектів у процесах легування і окиснення кремнію. Запропоновано й експериментально підтверджено механізм утворення двох областей, що розташовані на різних глибинах від поверхні та містять дефекти, які утворюються за іонного легування пластин кремнію. Встановлено механізм зміцнення кристалів p-кремнію, що містять фонову домішку кисню, яка преципітує на дислокаціях. Показано, що шаруватість пластин монокристалічного кремнію є першопричиною виникнення дефектів упаковки в окиснених пластинах. Описано й експериментально підтверджено механізм трансформації мікродефектів у дефекти упаковки внаслідок окиснення пластин кремнію. Побудовано температурні залежності коефіцієнта посилення фотоструму та квантової ефективності інфрачервоних кремнієвих p-i-n-ФП для різної густини дислокацій. Визначено механізми зміни форми температурної залежності коефіцієнта посилення фотоструму та квантової ефективності інфрачервоних кремнієвих p-i-n-ФП у разі зростання густини дислокацій. Ппоказано, що відбір p-i-n-ФП за S-подібністю ВАХ може бути використаний для виявлення фотоприймачів, які містять області розупорядкування у вигляді полікристалічного кремнію.

  Скачати повний текст

Досліджено дефекти, утворені внаслідок опромінення 2 МеВ електронним, а також визначено значущість цих дефектів для електронних властивостей нано-, мікрокристалічного й аморфного кремнію. Обірвані зв'язки є основним типом парамагнітних станів у матеріалі в усьому діапазоні щільностей дефектів, якого було досліджено. Показано, що електронне опромінення за температури 100 К призводить до формування нових парамагнітних центрів, що відрізняються від обірваних зв'язків. Параметри та поведінка пари нових ліній у спектрі електронного парамагнітного резонансу (ЕПР) опроміненого матеріалу добре узгоджуються з параметрами метастабільних Si - H - Si комплексів, що спостережено у кристалічному кремнії раніше. На підставі аналізу ЕПР спектрів зразків нано- та мікрокристалічного кремнію підтверджено гіпотезу про двокомпонентну структуру резонансу від обірваних зв'язків. Показано зворотну залежність фотопровідності від щільності дефектів у аморфному кремнії та відсутність систематичної залежності в нано- та мікрокристалічному матеріалі, що зумовлено визначальною роллю системи кристалітів для електронного транспорту. У нанокристалічних зразках з донорними легуванням зміни щільності дефектів призводять до значних зсувів рівня Фермі.

  Скачати повний текст

Наведено результати дослідження впливу лазерного опромінення на властивості пористого вуглецевого матеріалу (ПВМ), легованого Mn, Cr, Er, Fe з різним ступенем легування. Обгрунтовано термічну модель лазерного впливу, визначено оптимальні параметри лазерного опромінення. Розкрито вплив лазерного опромінення на фрактальну (пористу) структуру ПВМ, зміни стану поверхневих функціональних груп та електронної підсистеми, ініційовані лазерним опроміненням. Висвітлено зміну станів та положень атомів легованих металів, а також поведінку електрохімічної системи лазерно модифікований ПВМ/водний електроліт.

  Скачати повний текст

Показано, що у ГЦК сплавах, які містять вуглець, Fe - Ni - C, Fe - Ni - X - C (X = Co, Mn) з вмістом нікелю близько 30 %, як і в Fe - Ni інварах, має місце поряд з твердорозчинним інварне зміцнення за магніто-дисперсійним механізмом, яке має прояв у зменшенні відносного приросту межі плинності зі зниженням температури сплавів, які містять C, або в яких концентрація Ni наближається до інварної композиції (34 %), що пояснюється впливом цих елементів на магнітний порядок. Установлено малий вплив домішок Mn (0,5 - 1,5 %) або Co (1 - 2 %) на інварний внесок у зміцнення. Показано, що циклічні навантаження у межах 300 - 600 циклів за максимальної амплітуди деформації 2,2 % інварних сплавів, які містять вуглець і кобальт, Fe - Ni - Co - Y - C, Fe - Ni - Y - C, зберігають інварні та пружні властивості, а також не проявляють знеміцнення, що забезпечено незмінним фазовим складом та відносно стабільним міжатомним зв'язком, а сплави, додатково леговані Mn, мають нижчі втомні властивості. За даними рентгенівських і мессбауерівських досліджень установлено перерозподіл вуглецю в аустеніті Fe - Ni - C під дією ударної ультразвукової (P = 2,4 - 4,7 Дж/с) обробки за 300 К, у результаті якої на відміну від ефекту ударної низькочастотної обробки (f = 0,78 Гц, P = 0,15 Дж/с), не зафіксовано зміну фазового складу та принципово пружних модулів і магнітного порядку, який забезпечує збереження інварного ефекту. На підставі одержаних даних зроблено висновок щодо ефективності ударної обробки сплаву з використанням високої частоти ударів як способу поверхневого зміцнення за збереження інварних і пружних властивостей Fe - Ni - C сплавів.

  Скачати повний текст

Встановлено, що фізичні властивості CdTe:Cl визначено перебудовою системи точкових дефектів телуриду кадмію внаслідок легування й існування неоднорідностей, пов'язаних з нерівномірним розподілом легувальної домішки в об'ємі кристалів. Виявлено, що за перевищення критичного рівня легування відбувається утворення збагачених хлором включень і супутніх макродефектів структури, розсіяння на яких є причиною зниження величини оптичного пропускання в області прозорості CdTe. Встановлено, що спектральний хід коефіцієнта поглинання в області довгохвильового краю власного поглинання у сильнолегованих кристалах відтворює хвости густини станів, причиною існування яких є флуктації домішкового потенціалу через локальні неоднорідності в розподілі легувальної домішки. Визначено, що короткотривалий низькотемпературний відпал підвищує однорідність сильнолегованого матеріалу.

  Скачати повний текст

Досліджено вплив попереднього нейтронного опромінення, кінцевої ультразвукової обробки та легування ізовалентними домішками Pb та Sn на дефектну структуру кристалів кремнію. Дослідження проведено за методом трикристальної дифрактометрії. Здійснено порівняльний аналіз різних методів обчислення. Обробку дифрактометричних даних й обчислення параметрів дефектів проведено за допомогою спеціальної програми, створеної згідно з розробленою методикою. Для всіх зразків обчислено радіуси та концентрації кластерів і дислокаційних петель. Побудовано залежності показника статичного Дебая - Валлера від температури термообробки. З метою вивчення природи дефектів здійснено вимірювання магнітної сприйнятливості кисневмісних кристалів кремнію.

  Скачати повний текст

Досліджено закономірності впливу на люмінесцентні характеристики та мікроструктурні перетворення процесів, обумовлених низькотемпературним легуванням, і рядом інших низькоенергетичних зовнішніх впливів у дисперсійних двох компонентних матеріалах. Розглянуто процеси впровадження Ga у ZnS, а також вплив зовнішніх факторів, що призводять до зміни величини вільної енергії компонент, на ефективність низькотемпературного легування порошкоподібного ZnS галієм. Показано, що першочергове введення домішок Іn або Ga викликає перекриття придислокаційного каналу дифузії міді. Встановлено, що Mn дифундує у порошкоподібному ZnS за Т=300 К. Встановлено механізми його дифузії та динаміку перетворення випромінювальних центрів, обумовлених Мn.

  Скачати повний текст

Досліджено вплив розмірних ефектів, обумовлених наявністю глибоких центрів захоплення, на електрофізичні властивості тонкоплівкових структур на основі арсеніду галію. Наведено числові методи розрахунку низькочастотної ємності тришарової арсенідгалієвої структури тонка плівка - буферний шар - підкладка високочастотної та низькочастотної ємностей прямої гетероструктури з селективним легуванням. Виявлено фізичний механізм появи аномальної ділянки росту на низькочастотній вольт-фарадній залежності таких структур. Розроблено модель захоплення носіїв з плівки на глибокі центри буферного шару та підкладки арсенідгалієвої структури. Запропоновано числовий метод розрахунку домішкової фотопровідності за умов зворотного керування. Розроблено методику та прилад для вольт-фарадної діагностики глибоких центрів у тонкоплівкових структурах.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Вивчено процеси дефектно-домішкової взаємодії, які відбуваються у кремнії, легованому оловом та вуглецем, за дії іонізувального опромінення та подальших термообробок. Установлено, що домішкові атоми Sn в опроміненому кремнії за відпалу ефективно взаємодіють з міжвузловинним вуглецем з утворенням центрів "міжвузловинний вуглець + олово". Експериметнально показано, що центри можуть існувати за двох структурних конфігурацій з різною термічною стабільністю. Оцінено ефективність взаємодії міжвузловинного вуглецю з оловом. Змодельовано енергетичну структуру виявленого дефекту. Установлено, що олово значною мірою впливає на дифузію центрів "вакансія + кисень" у кремнії. Дифундуючи за відпалу, центри "вакансія + кисень" ефективно взаємодіють з домішковими атомами Sn з утворенням нових дефектів "олово + вакансія + кисень". Для виявлених центрів визначено енергію активації відпалу. Показано, що у кремнії n-типу легування оловом призводить до зниження радіаційної стійкості, а у кремнії p-типу наявність олова може призводити до її зростання. Визначено діапазон доз опромінення та концентрації мілких акцепторів, за яких Si:Sn p-типу є більш радіаційно стійким, ніж Si.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Наведено результати експериментального дослідження еволюції підсистем квазічасткових збуджень різноманітного спектра в ізотропних та анізотропних конденсованих середовищах різної морфології. Встановлено закономірності часової та просторової еволюції анізотропних фононних пучків у надплинному гелії. Визначено закономірності впливу дефектного ансамблю різної морфології, структурної анізотропії, легування домішками та високого гідростатичного тиску на флуктуаційне формування підсистем нескорельованих заряджених бозонів, а також реалізацію різних низькотемпературних фазових переходів у високотемпературних надпровідних монокристалах системи 1 - 2 - 3.

  Скачати повний текст

Досліджено закономірності формування напружено-деформованого стану у процесі дифузійного зварювання різнорідних матеріалів. Встановлено, що дифузійне зварювання з термоциклуванням підвищує рівномірність розподілу та сприяє локалізації пластичних деформацій у стику. Запропоновано показники, що визначають умови формування якісних з'єднань, обгрунтовано шляхи зниження залишкових напружень у вузлах з різнорідних матеріалів. Доведено, що модифікування поверхонь з'єднання високострумними високострумовими електронними пучками сприяє формуванню з'єднань, легування поверхні жароміцних сплавів дозволяє зменшити температуру зварювання. Розроблено рекомендації щодо конструювання вузлів, запропоновано технологію дифузійного зварювання, освоєно виробництво промислових виробів, модернізовано устаткування.

  Скачати повний текст

Теоретично обгрунтований і розроблений спосіб легування сталей і сплавів азотом безпосередньо з газової фази в процесі дугошлакового переплаву. Уперше проведені систематичні дослідження термодинаміки та кінетики поглинання азоту розплавами в широкому діапазоні температур, тиску і концентрацій легуючих компонентів. Уперше теоретично розраховане значення величини парціальної стандартної ентропії азоту, яка дозволила оцінити достовірність отриманих термодинамічних констант і запропонувати рівняння для розрахунку рочинності азоту в будь-якому сплаві на основі заліза. Запропонована математична модель, що описує кінетику поглинання азоту розплавом на різних стадіях переплаву в залежності від основних технологічних параметрів ДШП. Розроблена технологія дугошлакового переплаву сталей, що містять азот і запропоновані рекомендації по вдосконаленню існуючого плавильного обладнання та створенню нових дугошлакових печей для виплавки злитків під надмірним тиском азоту.

  Скачати повний текст

Проведено експериментальне дослідження впливу електронного та гама-опромінення на структуру та магнітні властивості аморфних і нанокристалічних сплавів системи Fe - Si - B. Показано, що динаміка змін структурного фактора аморфних сплавів даного виду під дією електронного та гама-опромінення якісно однакова. На базі одержаних результатів обгрунтовано два механізми впливу опромінення на структуру аморфних металевих сплавів: радіаційно-стимульовану релаксацію та розупорядкування. Встановлено, що величина та напрям змін висоти першого максимуму структурного фактора, температури Кюрі та кристалізації сплавів Fe - Si - B під дією опромінення істотно залежать від концентрацій кремнію та бору в їх складі. Показано, що відмінність впливу опромінення на ближній порядок і процес кристалізації в аморфних сплавах Fe - Si - B імовірно пов'зана з різними механізмами радіаційно-стимулювальної дифузії атомів кремнію та бору. Встановлено, що в результаті легування сплавів Fe - Si - B нікелем і молібденом відбувається зменшення радіаційної чутливості структурного фактора, температури Кюрі та кристалізації та збільшення чутливості - магнітної проникності. Запропоновано якісну модель впливу легування даними елементами на радіаційно-стимульовані структурні зміни в аморфних сплавах на основні Fe - Si - B. Доведено вплив електронного опромінення за кімнатної температури на подальшу кристалізацію аморфно-кристалічного сплаву на основі Fe - Si - B, яка відбувається за механізмом росту кристалів. Встановлено, що радіаційна чутливість магнітних характеристик нанокристалічних сплавів на основі системи Fe - Si - B - Cu - Nb є нижчою, ніж аморфних. Показано, що зміни магнітних характеристик нанокристалічних сплавів пов'язані зі структурними перетвореннями в аморфній матриці даних матеріалів. Обгрунтовано доцільність застосування радіаційної обробки як методу контрольованої зміни магнітних характеристик аморфних і нанокристалічних сплавів на основі Fe - Si - B.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст