Вивчено утворення точкових дефектів і фазових трансформацій під опромінюванням у оксидних матеріалах, які будуть використовуватися за високих рівнів радіації. Показано, що метастабільна фаза шпінелі має структуру, подібну до структури кам'яної солі. Розроблено метод знаходження показників заломлення поверхневих шарів у модифікованих іонами прозорих матеріалах. Показано, що оксид цирконію не переходить до аморфного стану навіть за доз опромінення, більших, ніж 150 зміщень на атом. Однак, на поверхні зразка утворюється полікристалічний шар. Накопичення пошкодження кристалічної гратки співпадає з ростом кількості катіонних вакансій. Розроблено модель аналізу впливу ефекту розпилення поверхні зразків за умов опромінення іонами на розподіл імплантованих іонів і радіаційного пошкодження. Радіаційна стійкість шпінелі та оксиду цирконію частково обумовлена їх здатністю приймати розупорядкування на одній з підграток без утворення френкелевських дефектів.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Досліджено неперервний і переривчастий режими конденсації, що самоорганізуються поблизу фазової рівноваги. З'ясовано причини утворення фрактальної структури в результаті ієрархічної конденсації й описано її реалізацію в межах статистичного подолання. З застосуванням синергетичного підходу проаналізовано умови, які забезпечують близькість стаціонарного процесу конденсації/розпилення до фазової рівноваги. Показано, що флуктуації температури ростової поверхні та потоку десорбції адатомів відіграють роль мультиплікативного шуму, посилення якого призводить до трансформації унімодального розподілу пересичення осаджуваного компонента в бімодальний. Досліджено фазові портрети процесу квазірівноважної конденсації за різних співвідношень часів релаксації концентрації напилюваної речовини, потоку десорбції температури ростової поверхні. Показано, що за малих значень рівноважної концентрації та додатньої величини накопиченого потоку реалізується єдиний стаціонарний стан квазірівноважної конденсації. Поблизу цього стану спостерігається або сповільнена еволюція, або немонотонний режим, якому сприяє збільшення часу релаксації температури. Запропоновано новий механізм утворення фази, який показує, що в ході напилення реалізується режим самозбирання сітчастої структури. З'ясовано, що зародки конденсату формують статистичний ансамбль ієрархічно супідрядних об'єктів. Знайдено рівняння Ланжевена та Фоккера-Планка, які дозволили визначити стаціонарний розподіл значень термодинамічного ефекту конденсації. Одержано часові залежності ймовірності формування сітчастої структури конденсату.

  Скачати повний текст

Дисертація містить результати експериментальних досліджень взаємозв'язку між рухом дислокацій, що двійникують, і акустичною емісією, яка генерується цим рухом. Установлено сили, які діють на нерухому дислокацію, що двійникує, у кальциті при низьких температурах та механізм гальмування дислокацій у цих умовах. Визначені параметри феноменологічної динамічної теорії двійникування. Виявлено аномалію залежності від температури константи демпфірування дислокацій, що двійникують. Реалізовано методику синхронної реєстрації руху дислокацій, що двійникують, яка складається з швидкісної кінозйомки та реєстрації сигналів акустичної емісії. Виділено перехідне випромінювання звуку дислокаціями, що двійникують та визначено зону формування цього випромінювання. Отримано кутовий та просторовий розподіли випромінювання звуку, який супроводжує анігіляцію дислокацій, що двійникують. Встановлена залежність знака сигналу акустичної емісії від напрямку вектора Бюргерса дислокації.

  Скачати повний текст

Представлено нові моделі опису домішкових станів у рідкоземельних металах та сплавах. Запропоновано однодомішкову модель, гамільтоніан якої включає пряму обмінну взаємодію електронів металу та їх гібридизацію з електронами, що локалізовані у домішці. Розроблено концепцію сильновзаємодіючої Латтінжерової рідини. Виявлено, що цей стан реалізується у цілому сімействі сполук - органічних провідниках. Визначено, що в стані сильновзаємодіючої Латтінжерової рідини функція розподілу густини не має особливостей на Фермі-поверхні, оскільки остаточна Фермі-поверхня "анігілює" внаслідок сильної електрон-електронної взаємодії. Запропоновано сімейство моделей з "жорстким" відштовхуючим потенціалом, з точних рішень яких випливає, що за умови високої густини електронів у разі домінування зазначеної взаємодії, реалізується стан сильновзаємодіючої Латтінжерової рідини. Створено інтегровану модель, в якій стан даної речовини може реалізуватися у надпровідній фазі. Модель представлено у вигляді узагальнення моделі Хаббарда і включено до складу "short list" інтегрованих моделей фізики конденсованого стану. Поведінку Кондо-гратки досліджено в межах нової розв'язуваної точно моделі з сильною взаємодією магнітних моментів, локалізованих на вузлах гратки, з електронами металу.

  Скачати повний текст

Проведено узагальнення динамічної теорії розсіяння рентгенівських променів для геометрій дифракції за Лауе та за Бреггом в макроскопічно деформованих кристалах з випадково розподіленими мікродефектами на випадок сильної деформації в тороїдально вигнутих кристалах. Одержано аналітичні вирази для бреггівської, квазідифузної та дифузної компонент відбивної здатності тороїдально вигнутого кристала з дефектами. Встановлено, що поява трьох стаціонарних точок замість однієї відповідає виникненню одразу трьох активних точок збудження на одній з двох дисперсійних гілок, номер якої залежить від знаку ефективного радіуса вигину. Показано, що одержаний теоретичний вираз для коефіцієнта відбиття тороїдально вигнутого та сильно деформованого кристала у випадку геометрії дифракції за Бреггом дозволяє проводити адекватну характеризацію складних дефектних структур в реальних монокристалах, які створюються різними типами мікродефектів і макроскопічними деформаціями.

  Скачати повний текст

Побудовано фізичну модель зародження, росту та розчинення складної системи нано- та мікророзмірних дефектів у перенасиченому твердому розчині кисню у кремнії. Описано еволюцію функцій розподілу дефектів за розмірами у цій системі, яка складається з об'ємних частинок нової фази (преципітатів кисню) і пор, а також плоских агломератів міжвузельних атомів кремнію (дислокаційних петель) як систему дискретних і континуальних диференційних кінетичних рівнянь. Закони збереження точкових дефектів описано системою рівнянь дифузії для міжвузельних атомів кисню, кремнію і вакансій з урахуванням межових умов на поверхні кристала. На базі розробленої моделі проведено комп'ютерне моделювання процесів утворення та розвитку системи взаємодіючих об'ємних і плоских дефектів за різних умов теплових обробок пластин кремнію. Установлено особливості кінетики росту преципітатів кисню та дефектів упаковок за різних режимів остигання вирощуваного кристала. Визначено вплив головних технологічнх і фізичних параметрів на кінетику процесів кластеризації у разі остигання та відпалів кристала кремнію.

  Скачати повний текст

Для систем з багатошаровою структурою та дефектами декількох типів побудовано теоретичні моделі дифузнодинамічної комбінованої дифрактометрії для випадків різних умов динамічної дифракції, зокрема, в геометріях дифракції за Лауе та за Бреггом як для прямого, так і для оберненого розсіяння, придатних за цих умов, і у межових випадках динамічно "товстих" і "тонких" кристалів, тобто м'якого та жорсткого випромінень. Проведено узагальнення розробленої моделі на випадок багатопараметричних систем зі складною коміркою та неоднорідним розподілом дефектів у поверхневому шарі, зокрема, для кристалів неодим-галієвого гранату та монокристалічної плівки залізоітрієвого гранату на підкладці гадоліній-галієвого гранату. На основі розроблених моделей передбачено ефект виникнення за рахунок багаторазовості розсіяння для таких систем унікальної чутливості до характеристик дефектів саме змін кривих відбиття залежно від умов динамічної дифракції. Встановлено ефект залежності від дифракційних умов вибірковості чутливості кривих відбиття до якогось одного з наявних типів дефектів і показано, що цей ефект суттєво підсилює дану унікальну чутливість та особливо інформативність діагностики. Запропоновано та розроблено новий метод дифузнодинамічної комбінованої дифрактометрії для багатопараметричної характеризації систем з багатошаровою структурою та складною коміркою та дефектами.

  Скачати повний текст

Розглянуто проблему встановлення природи, локальної структури і загальних закономірностей утворення різних дефектних станів у кристалічних оксидних матеріалах зі структурою шеєліта та перовськіта, а також їх впливу на характерні властивості даних матеріалів.

  Скачати повний текст

Досліджено вплив іонізуючого опромінення, відпалу, змінного та постійного електричних полів на парамагнітні домішки у кварці, показано зв'язок зовнішньої дії даних чинників з присутністю іонів різних металів. Виявлено, що більшість парамагнітних центрів у кварці є радіаційними дефектами. На підставі одержаних дозових і температурних залежностей розроблено й апробовано методики одержання прикладних результатів, які мають самостійне значення. За допомогою радіаційної та термічної обробки одержано зразки з необхідними концентраціями парамагнітних центрів, які використано у процесі дослідження їх релаксаційних та електропольових властивостей. Виявлено, що у разі охолодження спінової системи алюмінієвих центрів змінним електричним полем це охолодження передається системам повільно релаксуючих центрів шляхом крос-поляризації. Для опису процесів взаємодії у подібних системах запропоновано модель спінового холодильника. Для зразків кварцевих резонаторів різного ступеня дефектності визначено ширину функції розподілу внутрішніх, хаотично орієнтованих електричних полів, обумовлених дефектами структури. Для резонаторів з низькою концентрацією домішки визначено особливості електропольових ефектів за умов насичення сигналів надвисокочастотним полем. За допомогою електропольових ефектів визначено орієнтацію дефектних тетраедрів у просторі для плеохроїчних зразків кварцу.

  Скачати повний текст

Досліджено вплив плоских дефектів на динамічні характеристики сильно анізотропних шаруватих кристалів, вивчено особливості розповсюдження та локалізації коливань у складних багатошарових сполуках. Для сильно анізотропного кристала з адсорбованим моноатомним шаром аналітично та чисельно проаналізовано особливі рішення рівнянь динаміки гратки, які можуть мати частоти всередині смуги суцільного спектра системи та поза нею (квазіповерхневі та поверхневі стани). Встановлено атомну динаміку сильно анізотропних шаруватих кристалів, які містять плоскі дефекти. Виявлено, що умови локалізації деяких типів коливань та їх характеристики можна описати у межах одновимірних моделей, які містять крапкові домішки. Вивчено процес резонансного проходження акустичних хвиль через домішковий моношар, що розділяє два сильно анізотропних кристала.

  Скачати повний текст

Досліджено зміни густини об'ємних коливань внаслідок наявності в кристалах плоских дефектів, проаналізовано зв'язок особливостей густини станів з ефектами повного проходження та повного відбиття, а також резонансних станів у суцільному спектрі з локалізованими станами поза спектром. Показано, що в системах, де закон дисперсії елементарних збуджень має кілька гілок, можуть мати місце ефекти повного проходження та повного відбиття квазічастинок від пасивного тонкого дефекту. З'ясовано, що в даному випадку густина квазілокальних станів має пік, який в основному наближенні описується кривою Лоренца, а його максимум близький до частоти повного проходження. Встановлено, що дисперсійні криві, що відповідають ефекту повного проходження поза суцільним спектром безперервно продовжуються дисперсійними кривими локалізованих поблизу дефекту хвиль. Показано, що два паралельних тонких плоских дефекти можуть мати хвилевідні властивості стосовно хвилі, що має закон дисперсії з двома гілками, якщо енергія цієї хвилі відповідає станам, які вільно поширюються, однієї гілки та локалізованим станам іншої гілки.

  Скачати повний текст

Побудовано динамічну модель фактора асиметрії повних інтегральних інтенсивностей (ПІІ) для відбиттів різних знаків у випадку Лауе-дифракції із врахуванням внеску дифузної складової ПІІ. На цій базі створено новий метод діагностики мікродефектів. Вперше експериментально встановлено асиметрію азимутальної залежності нормованої ПІІ монокристала з дефектами у випадку дифракції за Бреггом. На підставі встановлених та описаних з врахуванням дифузного розсіяння ефектів асиметрії вказаних залежностей ПІІ від умов динамічної дифракції створено комбіновані методи інтегральної рентгенодифракційної діагностики декількох типів дефектів, одночасно присутніх у кристалах, що базуються на спільній обробці експериментальних даних, одержаних за різних умов динамічної дифракції, а саме, на спільній обробці результатів вимірювань азимутальних залежностей ПІІ для рефлексів з різними значеннями вектора дифракції.

  Скачати повний текст

Досліджено вплив еквідистантного й експоненційного згину атомних площин на формування просторового розподілу інтенсивності дифрагованого пучка й амплітудних залежностей за умов Х-променево акустичного резонансу. Визначено вплив параметрів ультразвукової хвилі, поверхневої релаксації напружень, експоненційного згину вхідної та вихідної поверхонь, еквідистантного згину атомних площин кристала та "потужності" мікродефектів у кремнії на розрізну здатність секційної топографії. Встановлено закономірності формування дифракційних зображень "сторчкової" крайової дислокації на секційних топограмах залежно від розташування її в палатці Бормана та під час дії зовнішніх чинників для випадків тонкого та товстого кристалів кремнію. Проаналізовано найбільш імовірних моделей дислокаційних петель (ковзних і призматичних), дислокаційних бар'єрів Ломера - Котрела в кремнію та досліджено особливості формування їх дифракційних зображень на секційних і проекційних топограмах з урахуванням анізотропії, розмірів, просторового розміщення, величини й орієнтації вектора Бюргерса.

  Скачати повний текст

квазіхімічного аналізу визначено константи та ентальпії утворення дефектів у легованих кристалах і плівках телуриду та селеніду свинцю, визначено умови реалізації термодинамічного n-p-переходу.

  Скачати повний текст

Побудовано узагальнену динамічну теорію розсіяння рентгенівських променів у кристалах з хаотично розподіленими дефектами кулонівського типу, в якій, на відміну від існуючих, вперше враховано вплив динамічного характеру дифузного розсіяння на коефіцієнти екстинкції, що обумовлена розсіянням на дефектах, а також вплив одночасно декількох типів дефектів. Теорія вперше вільна від припущення про малість ефектів екстинкції, які обумовлені розсіянням на дефектах. Узагальнену теорію адаптовано до конкретних експериментальних умов дифрактометрії методами нового покоління, які використовують динамічні ефекти дифузного розсіяння. На цій основі запропоновано та теоретично й експериментально обгрунтовано оригінальні інформативні та високо чутливі методи дифрактометрії: узагальнений метод повних кривих відбиття, комбінований метод повної інтегральної відбивної здатності та метод енергодисперсійної інтегральної трикристальної дифрактометрії.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Вперше сформульовано та розроблено модель дефектоутворення тонких плівок халькогенідів свинцю у технології гарячої стінки з одночасним урахуванням складного спектра зарядових станів дефектів, внутрішніх напружень у плівці та роду підкладок, а також кінетики ізотермічного вакуумного відпалу з виникненням двошарової p-n-структури у плівках p-PbS. Розглянуто кристало-хімічний механізм виділення вільної фази свинцю у разі парофазної епітаксії плівок PbTe та PbSe, який пов'язаний з дисоціацією сполук у разі випаровування та нагромадженням міжвузловинних атомів свинцю у конденсаті. На підставі результатів теоретичного та експериментального дослідження кінетики концентрації електронів у разі вакуумного відпалу плівок n-PbTe за участю кисню виявлено суттєву роль дифузійних процесів атомів і вакансій телуру.

  Скачати повний текст

В дисертаційній роботі проведено теоретичний аналіз коливальних спектрів кристалів з плоскими дефектами методами динаміки кристалічної гратки. Вивчено вплив напиленого на поверхню кристалу моношару ізотоп-атомів на частотні залежності поверхневих фононів. Знайдено спектр частот псевдолокалізованих коливань та визначено область їх існування. Проаналізовано в дискретній моделі процеси трансформації фононів при відбитті від поверхні кристалу. Виявлено особливості резонансного розсіяння фононів плоским дефектом в ГЦК кристалі, частоти яких розташовані в області існування псевдолокальних коливань. Розраховано спектри таких хвиль за резонансних умов повного відбиття і проходження.

  Скачати повний текст