Підсумовуються основні результати, одержані при дослідженні впливу ядерного опромінення на властивості конденсованого середовища (металів, сплавів, напівпровідників, рідких кристалів).

С помощью физического моделирования подтвержден и объяснен эффект саморасклинивания, вмещающий подготовительную выработку пород. Впервые показано, что эффект имеет место не только в плоскости, перпендикулярной оси выработки, но и вдоль этой оси. Предложены мероприятия по обеспечению устойчивости выработки путем управления эффектом саморасклинивания.

На основе математического моделирования методом дискретных сред исследован механизм развития разрушений вокруг горной выработки и предложены способы его использования для повышения устойчивости выработок.

У рамках моделі ковзання - переповзання дислокацій теоретично з'ясовано злам температурної залежності швидкості повзучості металевого зразка, що опромінюється. Порівняно експериментальні й теоретичні дані. Високий рівень збігу дозволяє оцінити деякі параметри моделі.

Исследовано влияние сверхпроводящих включений, находящихся в полупpоводниковой или диэлектрической матрице, на электрофизические свойства диэлектрика. В предположении, что радиус включений меньше или порядка длины когерентности, определено критическое магнитное поле сферического единичного включения. Для кристалла с множеством включений рассчитана зависимость проводимости от темпеpатуpы и магнитного поля. При расчетах проводимости предполагалось, что концентрация включений недостаточна для появления сверхпроводимости во всем образце (т.е. ниже порога протекания). Показано, что наличие сверхпроводящих включений приводит к резкому увеличению проводимости образца при низких температурах и сильной зависимости проводимости от магнитного поля магнитосопротивлению. Магнитосопротивление обусловлено подавлением сверхпроводимости во включениях с ростом магнитного поля. Изучено влияние разброса размеров включений на температурную и магнитополевую зависимости проводимости.

Викладено теорію явищ самоорганізації систем, які знаходяться у стані, далекому від термодинамічної рівноваги. Висвітлено теорію багатостабільних систем, автоколивань, виникнення просторово-неоднорідних структур, поширення автохвиль. Визначено роль флуктуацій у фізичних і хімічних процесах. Наведено уявлення про динамічний хаос. Розглянуто явища самоорганізації у фізиці, хімії, біології, зокрема, лазерній генерації, ефекти Бенара та Ганна, поширення нервового імпульсу. Проаналізовано процеси самоорганізації (утворення автоколивань і періодичних структур), що виникають у кристалах у разі ядерного опромінення, а також у кристалах з великою концентрацією екситонів.

Індекс рубрикатора НБУВ: В379.27

Рубрики:

Електричні і магнітні властивості напівпровідників

Шифр НБУВ: Ж26988 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Вивчено появу структури у розподілі густини екситонів у площині квантової ями у напівпровідниках із прикладеним поперечним електричним полем у випадку, коли металічний електрод містить круглий отвір. Вважається, що існує конденсована фаза екситонів, вільну енергію якої можна описати феноменологічною моделлю Ландау. Для визначення густини екситонів застосовано традиційну теорію фазових переходів, узагальнену на випадок скінченного часу життя екситону, наявності накачки та неоднорідності системи. Показано, що за високої густини екситонів є можливими різні типи структури: періодичний розподіл острівців конденсованої фази або кільця конденсованої фази. Проаналізовано поведінку системи зі зміною накачки, розмірів отвору та температури. Одержані результати узгоджуються з експериментальними даними.

Індекс рубрикатора НБУВ: В379.273

Рубрики:

Магнітні властивості напівпровідників

Шифр НБУВ: Ж25640 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Розглянуто вплив радіаційно-індукованої зміни властивостей зразка (густини дислокацій, енергії міграції точкових дефектів) і параметрів тепловідводу на автоколивання температури та концентрації дефектів. Зміна цих параметрів по-різному впливає на автоколивання. Наприклад, збільшення густини дислокацій або зниження тепловідводу викликає зменшення амплітуди автоколивань до їх зникнення. Період автоколивань у цьому випадку залишається незмінним. Зменшення енергії міграції вакансій забезпечує ріст як періоду автоколивань, так і їх амплітуди.

Смоделировано ускорение атомов в процессе релаксации при фазовых переходах на поверхности кристалла. Обнаружена возможность появления ускоренных атомов, возникающих в результате каскада последовательных соударений. Проанализирован механизм дефокусировки, который ограничивает максимальную энергию атомов.

Досліджено розмиття профілю потенціалу для носіїв заряду у квантових точках (КТ) у бінарних напівпровідниках і зміщення квантованих рівнів електронів, дірок та екситонів під дією ядерного опромінення. Розмиття відбувається внаслідок перерозподілу атомів різного сорту між бар'єром і КТ завдяки радіаційно-прискореній дифузії. Показано, що в напівмагнітних напівпровідниках (наприклад, у CdTe/(Cd, Mn)Te), в яких існує ефект гігантського магнітного розщеплення екситонних рівнів, перерозподіл іонів марганцю під дією опромінення призводить до суттєвого збільшення розщеплення електронних рівнів у магнітному полі у КТ.

Проаналізовано інтерпретацію експериментальних даних по спектрах випромінювання екситонів із подвійних квантових ям. Особливості у просторовому розподілі випромінювання та в його поведінці залежно від температури та інтенсивності накачки пояснюються з точки зору існування конденсовної фази екситонів, зумовленої взаємодією між екситонами, а не їх бозе-ейнштейнівською конденсацією. Структура просторового розподілу густини екситонів у конденсованій фазі залежить від часу життя екситонів і є наслідком процесів самоорганізації в нерівноважних системах. Залежно від накачки досліджено розподіл екситонів по делокалізованих і локалізованих станах і його вплив на спектри випромінювання. Знайдено рівняння гідродинаміки екситонів, яке враховує взаємодію між екситонами. Показано існування екситонних солітоноподібних станів (автосолітонів) за межами області спінодального розпаду.

Змодельовано дифузійний рух імплантованих у кристал атомів і точкові дефекти, створені опроміненням, за межею пробігу. Визначальну роль відіграють процеси рекомбінації прониклих атомів із термодинамічно рівноважними вакансіями. Показано, що в просторі за межею пробігу виникає сильно збіднена вакансіями область, на межі якої має місце пік імовірності процесів рекомбінації та густини комплексів вакансій із імплантованими атомами. Розміри області зростають зі збільшенням густини потоку атомів і дефектності кристала, вони можуть набагато перевищувати довжину пробігу іонів у кристалі та досягати кількох десятків мікрометрів.

Изучены условия образования и свойства структур в пространственной зависимости плотности непрямых экситонов в двойных квантовых ямах в полупроводниках при условиях: модуляции периодическим в пространстве электростатическим полем и наличия внешнего гармонического потенциала для экситонов. Выполненные расчёты показали, что в случае 1 при слабых накачках распределение состоит из периодически расположенных валов. При накачках, больше пороговых, помимо периодической зависимости в распределении плотности, обусловленной полем, возникает расслоение валов плотности экситонов на островки конденсированной фазы экситонов в поперечном направлении. Появление островков объясняется существованием конденсированной фазы экситонов и неравновесностью системы вследствие конечного времени жизни экситонов и наличия накачки. В случае 2 распределение экситонов имеет вид концентрических окружностей, разбитых на отдельные островки конденсированных экситонов. С увеличением интенсивности накачки структура принимает вид сплошных колец. Найдена зависимость возникающих структур от параметров (глубины потенциала, периода модуляции и др.).

Вивчено властивості структур у просторовому розподілі густини непрямих екситонів у подвійних квантових ямах у напівпровідниках за наявності зовнішнього гармонійного потенціалу для екситонів. Розрахунки показали, що за накачок, більших за порогові, виникають структури густини екситонів. Поява острівців пояснюється існуванням конденсованої фази екситонів і нерівноважністю системи внаслідок скінченного часу життя екситонів і наявності накачки. Зі зростанням накачки розподіл екситонів має вигляд концентричних кілець, розбитих на окремі острівці конденсованих екситонів, потім структура набуває вигляду суцільних кілець. За подальшого збільшення інтенсивності зовнішнього збудження утворюється конденсована фаза з вкрапленнями острівців газової фази (антиострівців). Показано, що збільшення глибини потенціальної ями дозволяє спостерігати конденсацію екситонів за менших накачок. Знайдено залежність виникаючих структур від глибини та радіуса потенціалу та інтенсивності накачки.

Досліджено вплив взаємодії між електронними збудженнями (екситонами) на вихід світлового випромінювання з треку високоенергетичної зарядженої частинки в діелектричному середовищі. Вважається, що після створення в треку екситони рухаються від його ядра дифузійно. Анігіляція екситонів і нерадіаційна складова часу життя екситонів призводять до втрат, що проявляються як зменшення інтенсивності люмінесценції. Розраховано залежність втрат від напрямку руху високоенергетичної зарядженої частинки відносно кристалографічних осей для кристалів з анізотропією коефіцієнта дифузії екситонів. Динамічна взаємодія між екситонами призводить до зміни їх руху, вливає на відстань між ними, а отже, на втрати на анігіляцію. Наведено оцінки втрат залежно від взаємодії - зростання у випадку притягання екситонів, зменшення у випадку відштовхування. Оцінено можливість конденсації екситонів у треку в неорганічних напівпровідниках.

Розраховано просторовий розподіл впроваджених атомів і точкових дефектів, створених опроміненням, за межами пробігу іона в кристалі з домішками. Враховано дифузний рух дефектів і домішок, захоплення їх стоками, процеси рекомбінації дефектів, утворення і розпаду комплексів. Розглянуто кристал у діапазоні температури, за якої домішки є нерухомими, а комплекси домішок із вакансіями можуть переміщуватись у кристалі. Така ситуація реалізується в кремнії з домішкою кисню. Показано, що поза межами пробігу відбувається просторовий перерозподіл концентрацій вільних домішок і домішок, зв'язаних із вакансіями: певна область за кінцем пробігу іонів стає збіднілою на комплекси та збагаченою вільними домішками. Область зростає зі зменшенням густини дислокацій або зі зниженням температури і може досягати розміру кількох десятків мікрометрів.

Розглянуто динаміку руху імпульсів екситонних конденсованих фаз у двох зв'язаних квантових ямах, в яких збуджуються екситони та на які діє зовнішня сила, що тягне. Задачу розглянуто при феноменологічному виборі вільної енергії для екситонів з урахуванням скінченності часу життя екситонів. Припускається, що конденсована екситонна фаза виникає внаслідок взаємодії між екситонами, і її параметри залежать від часу життя екситонів. В ямі, яка має велику довжину, виникає періодичний потік імпульсів, швидкість яких залежить від сили, що тягне. Показано, що відстанню між імпульсами та іншими параметрами можна керувати опроміненням квантової ями в іншій області, яка віддалена від області спостереження.

Розглянуто динаміку руху імпульсів екситонних конденсованих фаз у двох зв'язаних квантових ямах, в яких збуджуються екситони та на які діє зовнішня сила, що тягне. Задачу розглянуто при феноменологічному виборі вільної енергії для екситонів з урахуванням скінченності часу життя екситонів. Припускається, що конденсована екситонна фаза виникає внаслідок взаємодії між екситонами, і її параметри залежать від часу життя екситонів. В ямі, яка має велику довжину, виникає періодичний потік імпульсів, швидкість яких залежить від сили, що тягне. Показано, що відстанню між імпульсами та іншими параметрами можна керувати опроміненням квантової ями в іншій області, яка віддалена від області спостереження.