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

Визначено механізми формування структурно-фазового стану конденсованого матеріалу за нерівноважних умов його осадження з іонно-плазмових потоків. Установлено, що різний структурний стан матеріалів (аморфоподібний, кристалічний метастабільних і стабільних фаз) може бути систематизований і описаний за єдиним механізмом конденсації за різного ступеня нерівноважності процесу. Така нерівноважність зумовлена надшвидким охолодженням у разі термалізації атомів, що обмежує їх поверхневу рухливість під час осадження. Зменшення ступеня нерівноважності завдяки підвищенню температури осадження призводить до зміни структурного стану конденсата у послідовності: аморфноподібний - кристалічний перехідний (метастабільний) стан - кристалічний стан рівноважних alpha-фаз. Поява перехідного кристалічного стану під час конденсації є результатом формування високотемпературних beta-фаз для фаз проникнення, пересичення домішковими атомами з атмосфери робочого газу за умов осадження металевих конденсатів або значного розширення області межової розчиності у порівнянні з рівноважним станом для твердих розчинів. Обгрунтовано концепцію формування нерівноважного стану конденсатів як основи структурно-фазових перетворень. За ступенем складності елементного складу матеріалу виділено та розглянуто характерні види впливу нерівноважного структурног стану іонно-плазмових конденсатів на структурно-фазові перетворення. Один вид властивий конденсованому матеріалу, що формується під час розпилення металічної мішені, та полягає у стимульованій нерівноважним станом підвищеній дифузній рухливості домішкових атомів атмосфери розпилення, які потрапляють у конденсат під час осадження. Другий вид характерний для конденсатів фаз проникнення, для яких наявність метастабільного структурного стану та нерівноважних вакансій у неметалевій підсистемі стимулює фазові переходи. Третій - притаманний фазам проникнення, утвореним на основі твердого розчину у металевій підсистемі. Для цього класу матеріалів нерівноважний структурний стан за наявності надмірних вакансій у неметалевій підсистемі дає змогу відбуватися процесу конденсаційного розшарування металевих атомів з утворенням модульованої структури конденсату. Проведено аналогію між структурою та фізико-механічними властивостями нанокристалічного конденсату та матеріалу у передплавильному стані та виявлено спільні закономірності, притаманні цим станам. Розглянуто вплив ієрархії структури іонно-плазмових конденсатів, що ускладнюється під час переходу від тугоплавкого металу до квазібінарних систем на його основі, на еволюцію механічних характеристик матеріалу. На підставі структурного підходу сформульовано основні умови одержання іонно-плазмових конденсатів з високою та надвисокою твердістю.

  Скачати повний текст

Дисертацію присвячено побудові формалізму рівноважної статистичної фізики неупорядкованих конденсованих середовищ, що є, з геометричної точки зору, стохастичними фракталами. Статистична механіка флуктуацій фізичних полів даних структурах будується на основі гіббсівських розподілень імовірностей, за аналогією з рівноважною статистичною механікою систем багатьох тіл. Фізичними прикладами середовищ, які мають необхідну для застосування формалізму, що розвивається, структуру, є конденсовані просторово однорідні у середньому макроскопічні системи, у яких просторове розподілення речовини сильно змінюється у великому діапазоні масштабів, що лежить між макроскопічними розмірами та типовими міжатомними відстанями. Такими є сильно пористі, дендритні, гомогенно змішані композитні матеріали. Проаналізовано принципові питання математичної фізики, які виникають у процесі імовірнісного опису такого роду структур.

  Скачати повний текст

Розглянуто перетворення у підсистемі взаємодіючих домішок і дефектів у напівпровідникових монокристалах і ферит-гранатових плівках. Установлено закономірності утворення впорядкованих структур у дефектно-домішковій підсистемі внаслідок їх самоорганізації під впливом лазерного опромінення. Систематично вивчено особливості поведінки нанодисперсних матеріалів і низькорозмірних структур у полі лазерного випромінення. Запропоновано та реалізовано спосіб стимуляції інтеркаляційних процесів за допомогою лазерного опромінення. Одержано інтеркалати на основі InSe, GaSe, графіту з унікальними фізико-хімічними властивостями. Розроблено й оптимізовано методику одержання пористого активованого вуглецю для електрохімічних конденсаторів надвеликої ємності. Показано, що впровадження в активований вуглець металів з високою густиною електронних станів (Cr, Mn, Er) підвищує питому ємність подвійного електричного шару в системі активований вуглець / електроліт.

  Скачати повний текст

Удосконалено послідовний опис мікроструктурних перетворень у системах, що перебувають у сильно нерівноважних умовах, викликаних дією опромінення. Встановлено, що процеси мікроструктурних перетворень у однокомпонентних кристалічних і бінарних системах, підданих дії потоку опромінення (ПО), можуть бути контрольовані статистичними властивостями флуктуацій ПО, які призводять до стохастичної картини атомного перемішування вибитих атомів високоенергетичними частинками. Показано, що внаслідок конкуренції регулярної та стохастичної компонент ПО процеси атомного упорядкування можуть бути індуковані флуктуаціями довжин стрибків вибитих атомів. Визначено особливості процесів відбору просторових структур у випадку несумісних часових масштабів термічно стимульованого та балістичного дифузійних потоків. З'ясовано, що виникнення упорядкованої фази у разі фазового розшарування реалізується реверсивним чином - у фіксованому інтервалі інтенсивності шуму флуктуацій ПО. В області фазового розшарування виконується закон росту розмірів зерен Ліфшиця - Сльозова. Виявлено особливості зміни морфології поверхонь аморфних матеріалів за іонного розпилення з флуктуаціями кута розпилення. Встановлено критичний вплив другорядних характеристик іонного пучка: інтенсивності флуктуацій кута розпилення та радіусу їх кореляцій. З'ясовано зміну скейлінгової поведінки таких систем.

  Скачати повний текст

На базі матриці розсіювання Флоке розроблено теорію транспортних явищ у мезоскопічних провідних системах, на які впливає збурення, періодичне у часі та локальне у просторі. У таких системах навіть за відсутності зовнішньої напруги може існувати сталий струм, який виникає внаслідок залежності ймовірності проходження крізь зразок від напрямку руху електрона, що є наслідком ефекту квантово-механічної інтерференції фотон-індукованих амплітуд розсіювання. Сформульвано адіабатичне наближення до матриці розсіювання Флоке. Детально проаналізовано кореляційні властивості генерованих струмів. На підставі аналізу багаточастинкових функцій розподілу для розсіяних електронів показано, що динамічний розсіювач генерує багаточастинкові кореляції, які можуть бути досліджені за допомогою вимірювання вищих корелятів генерованих струмів. Проаналізовано залежність від температури величини генерованого струму. Досліджено генерування та напрямок теплових потоків у двозв'язних системах, який виникає внаслідок динамічного збурення та/або магнітного потоку. Розглянуто вплив температури на транспортні явища у стаціонарних мезоскопічних системах і показано їх відмінність від динамічних систем.

  Скачати повний текст

Досліджено низькочастковий спектр непружного розсіяння світла переохолодженими молекулярними рідинами та розроблено феноменологічну теорію розсіяння. Встановлено, що задовільне описання розсіяння світла молекулярною рідиною вимагає прийняття до уваги орієнтаційно-трансляційного зв'язку, який призводить до провалу в центрі спектра поляризованого розсіяння. Визначено, що форма релаксаційного спектра у вигляді несиметричного піка з додатковим надлишковим крилом є типовою для широкого загалу молекулярних систем і може бути спостережена різноманітними експериментальними методами (діелектрична спектроскопія, спектроскопія розсіяння світла, спектроскопія кореляції фотонів та ядерна магнітна релаксометрія). Розроблено теорію поліметної динаміки, що дозволяє кількісно описати форму спектра сегментної релаксації лінійних олігомерів. Встановлено структуру іонно-полімерних комплексів у ряді полімерних електролітів.

  Скачати повний текст

Досліджено критичну поведінку систем, які мають на фазовій діаграмі мультикритичні точки з властивостями точок Ліфшиця. Запропоновано ефективний гамільтоніан для таких систем. Знайдено верхню критичну розмірність для відповідної моделі. Показано, що критична розмірність залежить від певних параметрів моделі, а саме: ступеня нелінійності, порядку вищих градієнтів параметрів порядку та розмірності підпростору модуляції. Доведено, що у випадку, коли розмірність простору співпадає з критичною, система має масштабну варіаційну симетрію, а перша флуктуаційна поправка до теплоємності має таку ж саму температурну залежність, як її рівноважне значення. Увагу приділено умовам виникнення солітоноподібних розподілів параметра порядку поблизу точок Ліфшиця. З використанням синергетичного підходу розглянуто перехід твердого тіла в надпластичний стан. Досліджено фази, що виникають у разі такого опису ансамблю точкових дефектів. Знайдено нові солітоноподібні стани, які виникають під час генерації надвипромінювання та за умов взаємодії когерентного потужного світлового імпульсу з резонансно підсилювальним середовищем. Досліджено двовимірне впорядкування, яке має місце в електронному газі у польовому транзисторі. Показано, що існуюча аналогія в описі його поведінки та поведінки "неглибокої" води зумовлена симетрічними особливостями відповідних рівнянь у двовимірному просторі.

  Скачати повний текст

Створено наукові засади електровибухової обробки матеріалів. Розвинуто теорію та методи діагностики процесів взаємодії потужного електророзрядного імпульсного струму з конденсованою речовиною. Розроблено електровибухові методи синтезу нановуглецевих матеріалів (фулеренів, наноалмазу), який відбувається в результаті структурно-фазових перетворень вуглецю. Одержано аналітичні часові залежності термодинамічних величин речовини від параметрів електроустановки. Розроблено електровибухові методи одержання фулеренів, вуглецевих нанотрубок і наноалмазу та рекомендації для створення електровибухової технології синтезу нановуглецевих матеріалів. Аналітично одержано радіальні розподіли термодинамічних і електрофізичних величин за процесу істотно нестаціонарного нагрівання циліндричних провідників імпульсним струмом. Запропоновано новий метод синхронної реєстрації пірометром спектрального відношення температури та густини провідників за процесу електровибуху.

  Скачати повний текст

Дослідженно густину, в'язкість, коефіцієнт поглинання та швидкость поширення ультразвуку у фторпохідних ароматичних вуглеводнів, синтезованих в Інституті органічної хімії НАН України. Проведено порівняння експериментальних даних кожного об'єкта з відповідними експериментальними даними бензолу та метоксибензолу як характерних представників ароматичних вуглеводнів. Встановлено вплив заміни атомів водню атомами фтору, кисню, сірки на фізичні властивості фторзаміщених метоксибензолу. Розраховано динамічну, об'ємну в'язкості та пружні характеристики досліджуваних рідин, а також час релаксації в'язкості течії, активаційні параметри, час акустичної релаксації, залежність швидкості поширення звуку від молекулярної маси. Встановлено залежність модуля пружності від температури. Показано, що модуль пружності визначається змінною вільної ентальпії. Проведено порівняльний аналіз поведінки зсувної в'язкості бензолу й аргону. Встановлено подібність кінематичних зсувних в'язкостей.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Досліджено проблему встановлення фізичних механізмів утворення кластерів за умов переводу конденсованих зразків з різними типами міжмолекулярних взаємодій до газової фази під впливом бомбардування високо-енергетичними частинками у температурному діапазоні 77-273 К. Розроблено новий напрямок експериментального дослідження вторинної емісії кластерів на базі створеного низькотемпературного варіанта сучасного ефективного методу мас-спектрометрії. Детально досліджено залежності складу та розподілу кластерів, що розпилюються, від складу, структури, типів міжмолекулярних взаємодій, температури конденсованих одно- та багатокомпонентних систем, які включають водний лід, кристалогідрати неорганічних сполук, спирти, гліцерин, компоненти біополімерів. Надано інтерпретацію виявленим змінам у ефективності утворення кластерів у процесі фазових переходів у зразках. На підставі узагальнення усіх отриманих даних зроблено висновок щодо некоректності пошуку єдиної моделі утворення кластерів для всіх типів речовин та запропоновано систематизацію різних типів механізмів вторинної емісії кластерів залежно від молекулярно-фізичних параметрів вихідних систем.

  Скачати повний текст