Здійснено синтез великої групи 3-гетарилкумаринів та їх функціональних похідних (різноманітних алкільних, ацильних похідних аліфатичної, ароматичної та гетероароматичної природи, а також основ Маніха), серед яких знайдено речовини з оригінальними спектральними (за показниками інтенсивної флуоресценції, залежності частоти випромінюваня від pH та квантового виходу флуоресценції від полярності розчинника) та біологічними (антикоагулянтною та гемостатичною активністю) властивостями. Вперше синтезовано ізокумарини з піридиновим та кумариновим замісником у 3-ому положенні, удосконалено методики синтезу ізокумаринів з арильним замісником та залишками фурану та тіофену. Встановлено, що за конденсації гомофталевої кислоти та тієнілкарбонілхлориду залежно від температури утворюється 3-(2-тієніл)ізокумарин або 3-(5-тієноїл-2)тієніл-2)-ізокумарин. Вперше застосовано моноестери гомофталевої та нітрогомофталевої кислот для синтезу 4-карбетоксиізокумаринів з арильним та гетероциклічним замісником у 3-ому положенні.

  Скачати повний текст

Дисертаційна робота присвячена проблемі синтезу beta-фосфорильованих алкіл-і арилвінілових етерів, у тому числі, що входять до складу гетероциклічних і гетероароматичних сполук, а також вивченню подальших хімічних перетворень отриманих алкоксивініл- і гетерилгалогенфосфінів. З використанням напівемпіричних квантово-хімічних досліджень (РМ3) визначені можливі механізми реакцій, що протікають. Вперше знайдено, що прості фосфорильовані вінілові етери спроможні до перегрупувань, які вінілогічні перегрупуванню Арбузова. Виявлена рухливість алкоксигруп у фосфорильованих вінілових етерах використана для принципово нового підходу до синтезу цілої низки фосфоровмісних єнамінів. Ця методика дозволила одержати в тому числі і невідомі раніше перші представники даного класу сполук, які не містять замісників біля атомів азоту і вуглецю. Реакція прямого фосфорилювання поширена на ряд циклічних і ароматичних алкіл- і арилвінілових етерів.

  Скачати повний текст

Дисертацію присвячено синтезу та дослідженню несиметричних дизаміщених клатрохелатних комплексів Феруму(ІІ) та індукції хіральності отриманих комлексів в хіральному середовищі.В дисертаційній роботі представлено нові методи синтезу клатрохелатних комплексів Феруму(ІІ) з різними арил- та алкілсульфідними замісниками на одному ребрі як шляхом постадійного нуклеофільного заміщення відомих та відносно легкодоступних дигалогензаміщених клатрохелатних комплексів, так і функціоналізації карбоксигрупи в складі реберних замісників клатрохелатних комплексів. Запропоновано стратегію синтезу дизаміщених клатрохелатних комплексів з наступними замісниками на одному ребрі: з двома кінцевими карбоксигрупами; з карбокси і естерною групами;з карбокси і амідною групами; з двома амідними групами; з двома естерними групами.Загалом, синтезовано та встановлено склад і будову 32 нових комплексів. Структури 4 з них встановлено методом рентгеноструктурного аналізу.Вперше виявлено хіральні властивості клатрохелатних комплексів Феруму(ІІ). Синтезовано модельні сполуки, в складі яких міститься ковалентно зв'язаний оптично активний індуктор (R-фенілетиламін). При наявності такого індуктора з'являється відгук у спектрах кругового дихроїзму (КД). На основі дослідження хірооптичних властивостей клатрохелатних комплексів Феруму(ІІ) встановлено залежність інтенсивності відгуку в спектрах КД клатрохелатних комплексів від місця розташування та типу хірального індуктора.За допомогою квантовохімічних методів розраховано спектри КД для обох енантіомерів клатрохелатного комплексу та порівняно з експериментальними. Визначено абсолютну конформацію клатрохелатнів у розчині хлороформу та толуені.Показано, що конформація реберних замісників пов'язана з конформацією металополіедру внаслідок їх спряження з макробіциклічним каркасом. Запропоновано модель індукції хіральності, згідно якої основним методом передачі такої індукції є взаємодія оптичного індуктора з ароматичними реберними замісниками, що зміщує рівновагу переходу між конформаціями металополіедру та викликає виникнення спектрів КД.В дисертації також представлено дослідження структурних особливостей клатрохелатних комплексів, що призводять до утворення стійкого супрамолекулярного ансамблю «клатрохелат-білок».^UThe dissertation presents new methods for the synthesis of iron(II) clathrochelate complexes with different aryl- and alkylsulfide substituents on one rib both by step-by-step nucleophilic substitution of known and relatively readily available dihalogenoclathrochelate complexes and functionalization of complexes with terminal carboxy groups. A strategy for the synthesis of disubstituted clathrochelate complexes with the following substituents on one rib is proposed: with two terminal carboxy groups; with carboxy and ester groups, with carboxy and amide groups; with two amide groups; with two ester groups.In total, 32 new complexes were synthesized. Their composition and structure were established. The structures of four of the complexes were obtained by X-ray diffraction analysis of single crystals.Optical activity of iron (II) clathrochelate complexes were discovered for the first time. Model compounds with covalently coupled optically active inductor (R-phenylethylamine) have been synthesized. In the presence of such inductor, a response appears in the spectra of circular dichroism (CD). Based on the study of the chirooptical properties of iron(II) clathrochelate complexes, the dependence of the intensity in the CD spectra of clathrochelate complexes on the location and type of chiral inductor was established.Using quantum chemical methods, theoretical CD spectra for both enantiomers of clathrochelate complex were calculated and compared with the experimental ones. Based on this comparison the preferable conformation of the clathrochelate's polyhedra in solution was found.A possible mechanism of chirality induction is proposed, according to which the main way of transmission of such induction is the interaction of an optical inductor with aromatic rib substituents. Due to their conjugation with the macrobicyclic framework, the conformation of the rib substituents influence the conformation of the metal polyhedron, which causes the formation of CD spectra.The dissertation also presents a brief study of the structural features of clathrochelate complexes that lead to the formation of stable supramolecular complexes "clathrochelate - protein".

Дисертаційна робота присвячена фізичній структурі точкових збурень оператора Шредiнгера та їх реалізації в одновимірних (шаруватих) та двовимірних (на прикладі вихору Абрикосова) квантових системах. На основі аналізу порушень калібрувальної симетрії для одновимірного оператора Шредiнгера вільної безспiнової частинки отримано класифікацію точкових взаємодій для такого оператора. Встановлено, що існують два збурення (X_1 та X_4) потенціальної та два збурення (чисте X_3 та змішане X_2) “магнітної” природи. З'ясовано, що точкові взаємодії X_4 та X_2 можуть бути реалізовані в шаруватих системах із суттєвою неоднорідністю ефективної маси елементарного збудження. Причому вони відповідають якісно різним характерам зміни ефективної маси в перехідній області. Більш того, у випадку X_2-взаємодiї є додатковий квантований магнітний потік, тоді як випадок X_4 має суто “електростатичний” характер. Для гамiльтонiана Паулі (частинки зі спiном) також отримано всі можливі точкові взаємодії, серед яких визначені тi які пов'язані з перевертанням спiну та розглядаються як одновимірні аналоги спiн-iмпульсної взаємодії Рашби. Фізична реалізація точкових збурень оператора Шредiнгера у двовимірній геометрії досліджується на прикладі електронної структури вихору Абрикосова. На основі аналітичного розв'язку задачі про ефект Ааронова – Бома з сингулярними збуреннями побудовано модель електронної структури вихору Абрикосова та обчислено спектр елементарних збуджень у квантовій границі (T → 0).^UThesis is devoted to the physical structure of point perturbations of the Schrödinger operator and their realizations in one-dimensional (layered) and two-dimensional (Abrikosov vortex) quantum systems. The classification of singular point perturbations of the one-dimensional Schrödinger operator for a spinless free particle is obtained on the basis of calibration transformations analysis. It is shown that all point perturbations can be divided into two classes: “electric” and “magnetic” related to the mass and charge of a particle correspondingly. The mass calibration is associated with the choice of the spatial scale x → λ x, and the charge calibration with the canonical transformation pˆ_x → pˆ_x − A. It is shown that so called point interactions X_4 and X_2 (in accordance with the Kurasov's notation [Kurasov P. Distribution Theory for Discontinuous Test Functions and Differential Operators with Generalized Coefficients / P. Kurasov // Journal of Mathematical Analysis and Applications.––1996.––Vol. 201.––P. 297 – 323. https://doi.org/10.1006/jmaa.1996.0256.]) can be realized in layered systems where the effective mass of elementary excitation with qualitatively different character in the transition region takes place. Moreover, the X_2-coupling has an additional quantized magnetic flux, whereas the case of X_4 is purely of “electrostatic” nature. The existence of quantized magnetic flux in X_2-case is proven by explicit demonstration of the Zeeman-like splitting for states with the opposite projections of angular momentum. The point interactions ( X_1^{(r)} and X_4^{(r)} ) associated with the spin-flip interaction are also identified as one-dimensional analogs of the Rashba interaction. The considered simple spin-filtering devices (spin-resonator and spin-filter) allow us to establish that the case of boundary conditions with X_4^{(r)}-coupling is more effective than the one with X_1^{(r)}-coupling as spin-flip mechanism. Also, using the technique of distribution theory (in accordance with [Kurasov P. Distribution Theory for Discontinuous Test Functions and Differential Operators with Generalized Coefficients / P. Kurasov // Journal of Mathematical Analysis and Applications.––1996.––Vol. 201.––P. 297 – 323. https://doi.org/10.1006/jmaa.1996.0256.]), a regularized form of the Hamiltonian with spin-flip interaction is constructed, which establishes correspondences between boundary conditions and point perturbations associated with spin-flip. The physical nature of Schrödinger operator point perturbations in two-dimensional geometry is investigated on the example of the Abrikosov vortex. In particular, a relationship has been established between the Bogolyubov – de Gennes Hamiltonian for elementary excitations, localized near the Abrikosov vortex core, and the Aharonov – Bohm Hamiltonian, which describes a charged particle in the localized magnetic field. The equivalence of these Hamiltonians is demonstrated for the case of low-energy states in the quantum limit (T → 0). In this regard, a different approach to the interpretation of low-energy states near the Abrikosov vortex core in the quantum limit was proposed, based on self-adjoint extension of the Aharonov – Bohm-type Hamiltonian with a localized magnetic field, within which the inner structure of the vortex is determined by the parameter of the corresponding boundary condition. This allows us to describe the Kramer – Pesch anomaly of the order parameter slope d∆(r)/dr in the Abrikosov vortex core. Finally, the model of the electronic structure of the Abrikosov vortex is constructed and the corresponding spectrum in the quantum limit is calculated based on the analytical solution for the Aharonov – Bohm effect with singular perturbations.

Дисертаційна робота присвячена розробці синтетичних підходів, встановленню будови і основних принципів кристалічної інженерії π-комплексів купруму(І) та арґентуму(І) з алільними похідними азолів (1,2,3-триазолу, 1,2,4-триазолу, тетразолу, 1,3,4-тіадіазолу, 1,3,4-оксадіазолу), а також дослідженню нелінійно-оптичних властивостей π-координаційних сполук купруму(І) на предмет генерації другої і третьої оптичних гармонік. Методом змінно-струмного електрохімічного синтезу та безпосередньою взаємодією компонентів синтезовано і досліджено будову 107 нових координаційних сполук, серед яких 80 π-комплексів купруму(І) та 22 π-комплекси арґентуму(І) на основі 31 органічного ліганду – алільних похідних азолів. Рентгенівським методом монокристалу встановлено кристалічну будову всіх 107 координаційних сполук та 6 органічних аліл-вмісних лігандів. Кристалохімічний аналіз π-комплексів дозволив виокремити основні способи організації координаційних фрагментів (та вузлів), а також проаналізувати аспекти взаємодії Me–(C=C). Проведено низку квантово-хімічних обчислень. Для кристалів π-комплексів купруму(І) виявлено високу ефективність фотоіндукованої генерації другої та третьої оптичних гармонік.^UThe thesis is devoted to the development of synthetic approaches, crystal structure investigation and exploration of main crystal engineering features of copper(I) and silver(I) π-complexes with allylic derivatives of azoles (triazole, tetrazole, thiadiazole, oxadiazole), as well as to the investigation of their non-linear optical properties. Using the alternating-current electrochemical technique as well as by the direct reactions 107 novel coordination compounds (among which 80 copper(I) π-complexes and 22 silver(I) π-coordination compounds with allyl derivatives of azoles) have been obtained and structurally studied. 31 Organic ligands, N-, O- and S-allyl (both mono- and diallyl) derivatives of azoles (1,2,3-triazole, 1,2,4-triazole, tetrazole, 1,3,4-oxadiazole and 1,3,4-thiadiazole) were designed and synthesized. All obtained 107 coordination compounds as well as 6 organic allylic ligands (based on 1,2,3-triazole, tetrazole and 1,3,4-thiadiazole) were studied using single crystal X-ray diffraction. A thorough crystal chemical analysis of the structures of copper(I) π-complexes based on allyl derivatives of azoles allowed us to identify 55 ways of coordination constructions (and nodes) organizations, covering the range from isolated fragments with terminal anions to the polymeric frameworks. Quantum chemical DFT calculations (geometry optimization, electron structure calculation, calculations of dipole moment, hyperpolarizability and theoretical Raman and UV-VIS spectra) allowed to explain the main features of the π-complexes structures and their properties. Nonlinear optical (NLO) investigation of obtained crystalline copper(I) π-complexes ravealed a hight efficiency laser stimulated second harmonic generation (SHG) and third harmonic generation (THG).

У дисертаційній роботі представлені результати досліджень інтерференційних ефектів у різноманітних видах електромагнітного випромінювання та іонізаційних втратах енергії релятивістських заряджених частинок в аморфних та кристалічних середовищах. Розглянуті ефекти пов'язані з великими довжинами формування випромінювання та ультрамалими розмірами згустків заряджених частинок. Отримано спрощені аналітичні вирази, що описують просторову еволюцію електромагнітного поля навколо електрона після його вильоту з речовини до вакууму у широкій області відстаней від речовини в межах довжини формування. Узагальнено опис спектрально-кутового розподілу перехідного випромінювання «напівголого» релятивістського електрона при його похилому падінні на металеву мішень на випадок низьких енергій частинки. Отримано вирази для спектрально-кутових та кутових розподілів, а також інтегральної інтенсивності когерентного рентгенівського випромінювання «напівголого» електрона в ультратонкому та товстому кристалах. Отримано вирази для спектрально-кутового розподілу перехідного випромінювання у ближній зоні при його реєстрації за допомогою параболічного фокусуючого дзеркала довільного розміру. Здобуто формули для спектрального розподілу рентгенівського перехідного випромінювання електронів у багатошарових періодичних мішенях для довільного аксіально симетричного поперечного розподілу частинок у пучку та обмеженого розміру активної області детектора випромінювання. Отримано умови для суттєвого посилення інтенсивності такого випромінювання при достатньо малому куті аксептансу детектора. Передбачено ефект суттєвого збільшення перерізу іонізації атомних К-оболонок та інтенсивності характеристичного рентгенівського випромінювання електронами при їх проходженні крізь багатошарові періодичні мішені. Показано, що на іонізаційні втрати електрон-позитронної пари у тонкій мішені, яку вона перетинає після вильоту з іншої мішені, де вона народжується, інтерференційні ефекти впливають на значно більших відстанях від точки народження пари, ніж на іонізаційні втрати пари у тій самій мішені, де вона народжується. Передбачено інтерференційний ефект в іонізаційних втратах електрон-позитронної пари, подібний до такого, що має місце у дифракції Фраунгофера в оптиці. Для іонізаційних втрат пари у тонкій мішені виявлено ефект, що є зворотним до ефекту Чудакова і полягає в перевищенні величиною іонізаційних втрат пари суми незалежних втрат електрона і позитрона. Отримано класичні та квантові вирази для втрат енергії релятивістського електронного банча ультрамалого розміру на іонізацію та збудження атомних оболонок речовини через його форм-фактори в умовах прояву когерентних ефектів у цих втратах. Для електронних ансамблів із періодичною модуляцією густини передбачено резонансний ефект в іонізаційних втратах. Запропоновано новий механізм радіовипромінювання частинок у магнітосфері пульсара, який дає можливість пояснити загадку зміщеного інтерімпульсу для пульсара у Крабоподібній туманності. Передбачено частоту, при якій зміщений інтерімпульс має зникати.^UThe Doctoral Thesis presents the results of studies of interference effects in various types of electromagnetic radiation and ionization energy loss of relativistic charged particles in amorphous and crystalline media. These effects are associated with large radiation formation lengths and ultrasmall size of charged particle bunches. Simplified analytical expressions describing the spatial evolution of electromagnetic field around the electron after its exit from matter into vacuum in a wide range of distances from the matter within the formation length are obtained. The description of spectral-angular distribution of the transition radiation by a “half-bare” relativistic electron at its oblique incidence on a metal target is generalized for the case of low particle energies. Expressions for the spectral-angular and angular distributions, as well as the integral intensity of coherent x-ray radiation by a “half-bare” electron in ultrathin and thick crystals are obtained. Expressions for the spectral-angular distribution of transition radiation in the near-field zone registered with the use of a parabolic focusing mirror of arbitrary size are derived. Formulas for the spectral distribution of x-ray transition radiation by electrons in multifoil periodic targets for an arbitrary axially symmetric transversal particle distribution in the beam and a limited size of the radiation detector active region are obtained. The conditions for a significant increase in the intensity of such radiation for a sufficiently small detector acceptance angle are derived. The effect of significant increase in the atomic K-shell ionization cross section and intensity of characteristic x-ray radiation by electrons in multifoil periodic targets is predicted. It is shown that the ionization loss of an electron-positron pair in a thin target, which it crosses after escaping from another target, where it is created, is influenced by interference effects on much larger distances from the pair creation point than the pair ionization loss in the same target, where it is created. The interference effect in the ionization loss of an electron-positron pair, similar to the one which occurs in the Fraunhofer diffraction in optics, is predicted. For the pair ionization loss in a thin target, the effect, opposite to the Chudakov effect and being the exceeding by the pair ionization loss of the sum of independent electron and positron losses, is revealed. Classical and quantum expressions for the energy loss due to ionization and excitation of atomic shells of matter by an ultrasmall relativistic electron bunch via its form factors under conditions of manifestation of coherent effects in this loss are obtained. For electron ensembles with periodic density modulation, the resonance effect in the ionization loss is predicted. A new mechanism of radio emission by particles in a pulsar magnetosphere is proposed, which makes it possible to explain the mystery of shifted interpulse for the pulsar in the Crab Nebula. The frequency at which the shifted interpulse should disappear is predicted.

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

Сидоренко С.Б. "Імпульсний розряд в схрещених полях для отримання покриттів з розгалуженою поверхнею" – Рукопису.Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук (доктора філософії) за спеціальністю 05.27.02 "Вакуумна, плазмова та квантова електроніка". Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського". Київ, 2021.Дисертаційна робота присвячена отриманню покриттів з розгалуженою поверхнею при використанні імпульсного розряду в схрещених електромагнітних полях. Розглянуто вплив імпульсного режиму термоіонного осадження на властивості покриттів.Показано комплексний підхід до розробки технологічних імпульсних модуляторів, дослідження їх в складі системи генерації плазми та процесу транспортування речовини, а також дослідженні утворених покриттів.Представлено спосіб отримання розвинутої поверхні на алюмінієвій фользі під час імпульсного іонно-плазмового осадження алюмінію в середовищі кисню. Визначено залежність морфології покриття з конденсату Al O від відношення тиску кисню у вакуумній камері до швидкості осадження (PO2/Vк ). Зазначено, що питома ємність покриття з конденсату Al O, яка використовувалась як міра розгалуженості поверхні, від PO2/Vк має екстремальний характер і сягає 150 мкФ/см2 (при цьому для гладкої алюмінієвої фольги питома ємність С0 = 0,6 мкФ/см2) для PO2/Vк  2,1⋅10 1 Па⋅хв/мкм.Розглянуто розряд МРС, джерелом живлення якої є розроблений ТІМ. За допомогою діаграм показано та проаналізовано розвиток та існування імпульсного магнетронного розряду з підготовчим розрядом та без нього. Експериментально продемонстровано вплив імпульсного розряду на структуру покриття.Представлені електричні схеми та їх моделі з моделями комутуючих елементів ТІМ.Розробка імпульсних модуляторів, дослідження їх в складі систем імпульсної генерації плазми підчас осадження, а також дослідження отриманих покриттів дозволяє оптимізувати схеми та режими роботи ТІМ і краще зрозуміти процеси, які відбуваються при переносі речовини на об'єкт напилення в технологічній камері та на поверхні створення покриття, це, в свою чергу, дає можливість керувати структурою покриття, що було продемонстровано в роботі.Ключові слова: покриття з розгалуженою поверхнею, імпульсний розряд в схрещених полях, імпульсний модулятор, іонно-плазмове осадження, термоіонне осадження, імпульсне магнетронне розпилення, електронно-променеве випаровування, питома ємність конденсаторної фольги.^USidorenko S.B. "Pulsed discharge in crossed fields for obtaining coatings with a voluminous surface" – Qualifying scientific work on the manuscript.Ph.D. thesis on speciality for candidate's degree of technical science05.27.02 "Vacuum, plasma and quantum electronics".National Technical University of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute", Kyiv, 2021The dissertation is devoted to obtaining coatings with a voluminous surface using a pulsed discharge in crossed electromagnetic fields. The influence of the pulsed regime of thermoionic deposition on the properties of coatings is considered.The complex way to the development of technological pulse modulators (TPM), their study as part of a plasma generation system and the substance transport process, and the study of the received coatings are shown.A method for obtaining a voluminous surface on an aluminum foil during pulsed ion-plasma deposition of aluminum in an oxygen environment is presented. The dependence of the morphology of the Al O condensate coating from the ratio of oxygen pressure in the vacuum chamber to the deposition rate (PO2/Vс) was determined. It is noted that the specific capacitance of the Al O condensate coating, which was used as a measure of the surface voluminousness, has an extreme character from PO2/Vс and reaches 150 μF/cm2 (while for smooth aluminum foil, the specific capacitance C0 = 0.6 μF/cm2) for PO2/Vс  2,1⋅10 1 Pa⋅min./μm.The discharge of the magnetron sputtering system, the power source of which is the designed TPM was considered. Using diagrams, the development and existence of a pulsed magnetron discharge with and without a preparatory discharge are shown and analyzed. The effect of a pulsed discharge on the coating structure has been experimentally demonstrated.Electric circuits and their models with models of TPM switching elements are presented.The development of pulse modulators, their study as part of systems for pulsed plasma generation during deposition, as well as the study of the obtained coatings, allows to optimize the schemes and operating modes of the TPM and to better understand the processes that occur when a substance is transferred to the deposition object in the technological chamber and on the surface of the coating being created, this, in turn, makes it possible to control the structure of the coating, which was demonstrated in the work.Keywords: coating with voluminous surface, pulse discharge in crossed fields, pulse modulator, ion-assisted deposition, thermoionic deposition, pulsed magnetron sputtering, electron-beam evaporation, specific capacity of capacitor foil.

Дисертаційна робота присвячена з'ясуванню біоекологічних особливостей існування та масштабів впливу на дендрофлору України видів-інвайдерів родини Gracillariidae (Lepidoptera). З'ясовано біологічні особливості видів-інвайдерів цієї родини лускокрилих. Визначено масштаби та спрямованість інвазії п'ятьох видів Gracillariidae на території України. Виявлені особливості заселення різниз екосистем. У роботі показано вплив живлення гусені Gracillariidae на кормові рослини. Гусінь видів-інвайдерів впливає на функціональний стан кормових рослин, що підтверджується змінами у вмісті розчинних білків, активності та ізоферментному складі бензидинової пероксидази протягом їх вегетації. Дослідження динаміки вмісту легкорозчинних білків показало їх зниження за високого рівня ураження гусінню листя. Показником біохімічної адаптації рослин до живлення гусені інвазійних молей-строкаток виявилась перебудова як активності, так й ізозимного профілю пероксидази. Статистично значимі відмінності встановлено для розчинної пероксидази, активність якої підвищувалась у середньому в 2,1 рази за високого ураження гусінню листя кормових рослин. Високий рівень ураження листя фітофагом знайшов своє відображення в зміні ізозимного профілю бензидин-пероксидази. Основною закономірністю за негативного впливу гусені Gracillariidae є суттєве підвищення активності найбільш кислих молекулярних форм цитоплазматичної пероксидази в листі кормових рослин. Отримані результати демонструють активізацію ферментативної антиоксидантної системи захисту рослин на пошкоджуючу дію гусені Gracillariidae, що дозволяє рослині вижити і завершити програму онтогенезу в несприятливих умовах. Найбільш вагомим для захисту клітин від гусені є підвищення активності гваякол-пероксидази, що свідчить про посилення бар'єрних властивостей клітин. Установлено, що гусінь інвазійних Gracillariidae чинить істотний вплив на фотосинтетичний апарат кормових рослин. Цей вплив вдалось чітко визначити методом флуоресценційного аналізу, який був здійснений портативним флуорометром «Флоратест». Живлення гусені C. ohridella спричиняє зниження активності фотосинтетичного апарату A. hippocastanum незалежно від просторового розташування листків у кроні дерева. У листках A. hippocastanum під впливом живлення C. ohridella кількість хлорофілу, що не бере участі у фотосинтетичному переносі енергії на реакційні центри, зростає. І навпаки, протягом розвитку лише однієї генерації C. ohridella спостерігається постійне зниження квантової ефективності ФС ІІ (пригнічення фотосинтетичної активності). Вже на початку розвитку міни (перший вік гусені C. ohridella) на листках освітленої і затіненої частини крони спостерігалось істотне зниження активності та підвищення коефіцієнта плато, що своєю чергою свідчить про інгібування фотофізичних і фотохімічних процесів фотосинтезу та скорочення пулу акцепторів електронів у електрон-транспортному ланцюзі. Такі патологічні зміни зумовлено зниженням вмісту активного хлорофілу (складової пігмент-білкових комплексів ФС ІІ) та його деструкцією. Величини ключових параметрів індукції флуоресценції хлорофілу свідчать про істотне інгібування процесів фотосинтезу та порушення злагодженості реакцій циклу Кальвіна. Наслідком пошкодження фотосинтетичного апарату рослин є зниження вмісту пігментів фотосинтезу, оскільки ці метаболічні перетворення визначаються локальними змінами в структурі і функціях хлоропластів. У результаті наших досліджень не було виявлено залежності між параметрами урбоценозів в яких відбувався розвиток мін інвайдерів та кількістю уражених паразитоїдами личинок. Встановлено лише залежність між кількістю мін інвайдера та ступенем їх ураження паразитоїдами (Hymenoptera). З'ясована відносна стійкість інвазійних Gracillariidae у новому для них середовищі до захворювань. Факт ураження преімагінальних стадій розвитку ентомопатогеном було встановлено лише для Macrosaccus robiniella. Уперше для території України встановлено факт зараження гусені інвайдерів грибом Lecanicillium sp. (Verticillium).^UThe dissertation work is devoted to elucidating the bioecological characteristics of the existence and the influence degree of invasive leaf-mining insect species from Gracillariidae family (Lepidoptera) on dendroflora in Ukraine. Results were obtained for the first time that demonstrate the taxonomic, faunal and zoogeographic structure of the species complex in family of leaf-mining insects (Gracillariidae) in Ukraine. Biological characteristics of invasive insect species within this family of Lepidoptera were clarified. The invasion degree in five Gracillariidae species on the territory of Ukraine has been determined. The scientific work found the effect of Gracillariidae feeding on the forage plants. Caterpillars of invasive species affect the functional state of forage plants, which was confirmed by changes in soluble protein content, activity and isoenzyme composition of benzidine peroxidase during the growing season of these plants. The study of easily soluble protein dynamics showed their decrease when a high-degree leaf damage. An indicator of biochemical adaptation of plants to the diet of caterpillars of invasive leaf miners involves the restructuring of both the activity and the isozyme profile of peroxidase. Statistically significant differences were found for soluble peroxidase which activity increased by average of 2.1 times due to the high-level damage of leaves in forage plant by the caterpillars. High level of leaf damage by the phytophage was reflected in the change in the isozymic profile of benzidine peroxidase. The main pattern of negative effects of Gracillariidae caterpillars involves a significant increase in the activity of the most acidic molecular forms of cytoplasmic peroxidase in the leaves of forage plants. The results obtained demonstrate an activation of enzymatic antioxidant protection system in forage plants due to the damaging effect of Gracillariidae invasive caterpillars, which allows a plant organism to survive and complete the ontogenesis program in adverse conditions. The most significant factor in protecting cells from caterpillar activity involves an increase in the activity of guaiacol peroxidase, which indicates an increase in the cell barrier properties. It was established that the caterpillars of Gracillariidae invasive species effect significantly on the photosynthetic apparatus of forage plants. This effect was clearly determined with the fluorescence technique which was carried out using a portable fluorometer "Floratest". Analysis of the Kautsky curves in damaged and non-damaged leaves allow to state that the feeding of miners from the Gracillariidae family significantly affects the four main parameters of chlorophyll fluorescence intensity (CFI). The studies have shown that CFI technique allows to determine the general condition of plant organism in an express regime by evaluating photosynthesis as the main process in plant life. A range of parasitoids and fungal diseases of preimaginal stages of invasive development has been identified for the first time in Ukraine.

Робота спрямована на розвиток хімічної теорії, а саме – встановлення взаємозв'язку між структурою амінів та імінів, їх електронною будовою, внутрішньомолекулярними взаємодіями та енергетичними параметрами інверсії атома нітрогену на основі методів квантової хімії. На дійсний час взаємний вплив замісників біля атома нітрогену, геометрії молекул, розподілу зарядів на атомах та групах, гібридизації вільних електронних пар атомів нітрогену, внесків s-орбіталей в них, заселеностей, енергій вільних електронних пар, донорно-акцепторних і відштовхувальних електронних взаємодій на бар'єри інверсії атома нітрогену практично не встановлено. Систематичне дослідження взаємозв'язків між параметрами інверсії є актуальним, оскільки лише шляхом розгляду споріднених сполук можливо забезпечити достовірний аналіз чинників, які впливають на бар'єри інверсії, визначити шляхи отримання нітрогенвмісних сполук з певною конфігураційною стійкістю. Дійсне дослідження інверсії в похідних амоніаку та формальдіміну дозволило встановити залежності між бар'єрами інверсії і електронегативністю та конформаційними енергіями замісників біля атома нітрогену. Вперше показано, що зменшення сум валентних кутів біля атомів нітрогену, негативних зарядів на них, енергій вільних електронних пар атомів нітрогену та зростання різниці їх енергій між основними і перехідними станами, s-характеру і заселеностей приводить до зростання бар'єрів інверсії. Електронегативність замісників ХНn є домінуючим фактором, який визначає всі інші параметри нітрогенвмісних сполук. Збільшення електронегативності атомів Х в межах періоду приводить до відносної стабілізації основних і перехідних станів молекул; зростання бар'єрів інверсії обумовлено відносною стабілізацією основних станів, а не дестабілізацією перехідних станів інверсії. Сумарний вплив внутрішньомолекулярних взаємодій сприяє зниженню бар'єрів інверсії і зі збільшенням електронегативності атомів Х зменшується для елементів другого періоду та збільшується для елементів третього періоду. Заряди на імінних атомах карбону зростають пропорційно енергіям донорно-акцепторних внутрішньомолекулярних взаємодій σ-зв'язків С-Н, Si-H і ВЕП гетероатомів з розпушуючими орбіталями групи С=N; домінуючий вплив на зміну зарядів має електронегативність замісників (атоми Х другого періоду) або енергія внутрішньомолекулярних взаємодій (атоми Х третього періоду). Аномально високі бар'єри інверсії N-метил- і N-хлорпохідних обумовлені дестабілізацією перехідних станів інверсії внаслідок відсутності взаємодії nX→σ*N-H в метиламіні і збільшення енергій взаємодій nN↔nСl в хлорпохідних, відсутності або зниження енергій взаємодій вільних електронних пар атомів Х з розпушуючими орбіталями зв'язків C=N в формальдімінах. Аналіз внесків взаємодій вільних електронних пар атома нітрогену з орбіталями Рідберга атомів Х спростовує припущення стосовно значного внеску nN→3dX-спряження в зниження бар'єрів інверсії.^UThe work is aimed at the development of chemical theory, namely the establishment of the relationship between the structure of amines and imines, their electronic structure, intramolecular interactions, and energy parameters of the inversion of the nitrogen atom based on the methods of quantum chemistry. At present, the mutual influence of substituents at the nitrogen atom, the geometry of molecules, the distribution of charges on atoms and groups, the hybridization of free electron pairs of nitrogen atoms, the contributions of s-orbitals to them, populations, energies of free electron pairs, donor-acceptor and repulsive electronic interactions on the inversion barriers of the nitrogen atom is practically unknown. A systematic study of the relationships between inversion parameters is relevant since only by considering related compounds it is possible to provide a reliable analysis of the factors affecting the inversion barriers, to determine the ways of obtaining nitrogen-containing compounds with certain configurational stability.This study of the inversion in ammonia and formaldimine derivatives has revealed the relationship between the inversion barriers and the electronegativity as well as conformational energies of the substituents at the nitrogen atom. It has been shown for the first time that a decrease in the sums of bond angles at nitrogen atoms, negative charges on them, energies of free electron pairs of nitrogen atoms, and an increase in their energy difference between the ground and transition states, s-character and populations leads to an increase in the inversion barriers. The electronegativity of ХНn substituents is the dominant factor determining all other parameters of nitrogen-containing compounds. The increase in the electronegativity of X atoms within the period leads to the relative stabilization of the ground and transition states of molecules; the growth of the inversion barriers is due to the relative stabilization of the ground states, and not to the destabilization of the transition states of the inversion. The total effect of intramolecular interactions contributes to a decrease in the inversion barriers, and, with an increase in electronegativity of X atoms, decreases for the elements of the second period and increases for the elements of the third period. The charges on the imine carbon atoms increase in proportion to the energies of the donor-acceptor intramolecular interactions of the σ-bonds of the C-H, Si-H, and PEP heteroatoms with the antibonding orbitals of the C=N group. The dominant influence on the change in charges is exerted by the electronegativity of substituents (X atoms of the second period) or the energy of intramolecular interactions (X atoms of the third period). Abnormally high inversion barriers of N-methyl and N-chlorine derivatives are caused by the destabilization of inversion transition states due to the lack of nX→σ*N-H interaction in methylamine and the increase in the energies of nN↔nCl interactions in chlorine derivatives, absence or decrease of interaction energies of free electron pairs of X atoms with antibonding orbitals of C=N bonds in formaldimines. An analysis of the contributions from the interactions of free electron pairs of the nitrogen atom with the Rydberg orbitals of X atoms refutes the assumption about the significant contribution of nN→3dX-conjugation to the reduction of the inversion barriers.

Об'єкт дослідження: механізми та закономірності індивідуальної та спільної взаємодії лікарських препаратів та їх компонентів з модельними ліпідними мембранами на основі бішарів гідратованих фосфоліпідів. Мета роботи: встановлення механізмів та визначальних молекулярних параметрів індивідуальних та спільних взаємодій компонентів лікарських препаратів з модельними ліпідним мембранами. Методи дослідження: диференціальна скануюча калориметрія, малокутове рентгенівське розсіювання, Фур'є-ІЧ-спектроскопія, термогравіметричний аналіз, оптична мікроскопія, квантово-хімічне моделювання, кореляційний аналіз, математичне моделювання. Наукова новизна: запропоновано нову методологію порівняння мембранотропної дії лікарських препаратів-аналогів, а також виокремлення внеску у мембранотропну дію допоміжних речовин лікарських препаратів методом диференціальної скануючої калориметрії; вперше показано, що неадитивність спільної мембранотропної дії лікарських препаратів за порядком їх уведення до мембрани обумовлена суперпозицією механізмів сорбції речовин на мембрану та трансмембранної дифузії. Практичне значення: застосування для вивчення взаємодії біомембран з молекулами різної хімічної будови та компонентами лікарських препаратів на різних стадіях їх розробки.^UThe object of study: mechanisms and regularities of individual and joint interactions of medicinal products and their components with model lipid membranes based on model lipid bilayers of hydrated phospholipids. Objective: to reveal the key mechanisms and molecular parameters of individual and joint interactions between components of medіcinal products and model lipid membranes based on hydrated phospholipids. Research methods: differential scanning calorimetry, Fourier-IR spectroscopy, thermogravimetric analysis, optical microscopy, correlation analysis,quantum-chemical simulation, mathematical simulation. Scientific novelty: a new methodology was proposed and actualize allowing one to characterize both qualitative and quantitative joint membranotropic effects by means of differential scanning calorimetry; it was shown for the first time that non-additivity of the joint action of medicinal substances in the order of their administration into the membrane is caused by the superposition of sorption and diffusion processes. Practical value: application to the understanding of membrane functioning and interactions with substances of various chemical structures and also could be used at various stages of development of pharmaceutical products.

Дисертаційна робота присвячена вивченню взаємодії компонентів у системах RETIn1-xMx (RE = La, Ce; T = Ni, Cu; M = Al, Ga, Ge) при 873 K. У системах CeNiIn1-xMx (M = Al, Ga) встановлено формування неперервних рядів твердих розчинів із структурою типу ZrNiAl, взаємозаміщення In та Al(Ga) підтверджено уточненням кристалічної структури 3 нових тетрарних сполук. Системи LaNiIn1-xMx (M = Al, Ga), RENiIn1-xGex та RECuIn1-xGax (RE = La, Ce) характеризуються утворенням обмежених твердих розчинів заміщення із структурами вихідних сполук. Досліджено розчинність германію у сполуках REPtIn (RE = La, Ce), встановлено утворення обмежених твердих розчинів заміщення REPt1-0,7Ge0-0,3In, взаємозаміщення атомів платини на германію підтверджено уточненням кристалічної структури сполуки CePt0,87Ge0,13In та проаналізовано характер зміни параметрів елементарної комірки в межах твердих розчинів.Встановлено існування та досліджено кристалічну структуру 10 нових тернарних алюмінідів, 3 з яких: i9-CeNi2,28Al2,72, EuPt2Al3 і EuIr2Al4 є представниками нових структурних типів інтерметалічних сполук. Для сполуки La3Ni4Al2 проведено кристалохімічний аналіз із застосуванням алгоритму Барнігаузена та встановлено взаємозв'язок з структурним типом AlB2. Сполука o-PrNiAl (СТ CePdAl) є високотемпературною модифікацією сполуки h-PrNiAl (СТ ZrNiAl), а інтерметаліди серії RENi2+xAl3-x (RE = Ce, Pr, Er, Yb) належать до родини похідних структурного типу CaCu5. Для сполук i7-PrNi2,31Al2,69 та i9-PrNi2,09Al2,91 характерний концентраційний поліморфізм.Вперше синтезовано та досліджено кристалічну структуру сполуки еквіатомного складу LaNiGe (СТ LaPtSi, ПГ I41md), впорядкованого варіанта структурного типу α-ThSi2. Встановлено взаємозаміщення ітербію та кальцію у системі Yb1-xCaxNiGe та досліджено кристалічну структуру сполук Yb0,685Ca0,315NiGe (СТ TiNiSi) і Ca0,98Yb0,02NiGe (СТ MnAlGe). Вивчено кристалічну структуру сполуки Ca0,265Yb0,735Ni3Ge2 (власний СТ, ПГ P6/m) та встановлено її структурну спорідненість з ErNi3Ge2 (власний СТ, ПГ P-6).Тернарні індиди REIrIn (RE = La, Pr, Nd) та SmPt2In2 синтезовані вперше та доповнюють ряди ізоструктурних сполук із структурами типів ZrNiAl та CePt2In2, відповідно, YbIrIn є представником структурного типу TiNiSi. Взаємозаміщення ітербію та кальцію підтверджено уточненням структури сполуки Ca0,785Yb0,215NiIn2 (СТ MgCuAl2). Новий тетрарний інтерметалід LaNiIn0,43Ga0,57 (СТ CeCoAl, ПГ C2/m) синтезований у системі LaNiIn1-xGax та проведений його структурний аналіз. Досліджено магнітні та електротранспортні властивості сполук SmPt2In2, LaNiGe та LaNiIn0,5Ga0,5. Квантово-механічні розрахунки електронної структури було проведено для сполук La3Ni4Al2, i9-PrNi2,09Al2,91, i7-PrNi2,31Al2,69, i3-ErNi2,23Al2,77, i3-YbNi2,31Al2,69, EuPt2Al3, EuIr2Al4, LaNiGe, SmPt2In2, LaIrIn та YbIrIn і згідно цих результатів було проаналізовано хімічний зв'язок у них.^UThe thesis is devoted to the study of quasibinary systems for the purpose of solubility of the fourth component in equiatomic compounds, concentration and structural characteristics of solid solutions, crystal chemical features of new ternary and tetrar compounds, measuring physical properties and electronic structure calculations of some of them.The phase composition of alloys were characterized by means of X-ray powder diffraction and scanning electron microscopy with energy dispersive X-ray spectroscopy, the crystal structures of the phases were established by the methods of X-ray structural analysis. According to the results of experimental studies, the solubility limits of the fourth component in the starting compounds, the length and structure of the phase components of solid solutions in quasi-double systems RENiIn1-xAlx (RE = La, Ce), RETIn1-xGax (RE = La, Ce; T = Ni, Cu) and RENiIn1-xGex (RE = La, Ce) at 873 K were determined.In the CeNiIn1-xMx systems (M = Al, Ga) the formation of continuous solid solutions with a structure of the ZrNiAl type was established and the crystal structure of 3 new tetrar compounds was determined. The LaNiIn1-xMx (M = Al, Ga), RENiIn1-xGex and RECuIn1-xGax (RE = La, Ce) systems based on equiatomic compounds are characterized by the formation of twelve limited solid substitution solutions with structures of the types of starting compounds.The solubility of germanium in REPtIn compounds (RE = La, Ce) was investigated, the formation of limited solid solutions of REPt1-0,7Ge0-0,3In composition was established, and the nature of changes of unit cell parameters and atomic parameters in structures was analyzed.For the first time, the crystal structure of 10 ternary aluminides, 6 ternary indides, 4 ternary germanides, and the tetrary compound LaNiIn0,43Ga0,57, four of which i9-CeNi2,28Al2,72, EuPt2Al3, EuIr2Al4, Ca0,265Yb0,735Ni3Ge2 are the first representatives of new structure types of IMC.Measurements of magnetic and electrotransport properties of compounds SmPt2In2, LaNiGe, and LaNiIn0,5Ga0,5 were performed. The compounds LaNiGe and LaNiIn0,5Ga0,5 were found to be typical Pauli paramagnets, and the compound SmPt2In2 shows an antiferromagnetic exchange interaction between the magnetic moments localized on Sm atoms. All investigated compounds are characterized by the metallic nature of electrical conductivity.Quantum mechanical calculations of the electronic structure were performed for compounds La3Ni4Al2, i9-PrNi2,09Al2,91, i7-PrNi2,31Al2,69, i3-YbNi2,31Al2,69, i3-ErNi2,23Al2,77, EuPt2Al3, EuIr2Al4, LaNiGe, SmPt2In2, LaIrIn and YbIrIn.The nature of the interaction of components in the studied systems, its features are discussed, and it is established that the main influence on it is the size of atoms and electronic structure of interchangeable p-elements and structural characteristics of the initial compounds. Topological and crystal chemical analyzes were performed for compounds with the investigated crystal structure and relationships with known structural types were established.

Дослідження фізичних властивостей нанорозмірних об'єктів, тонких напівпровідникових та металевих плівок продемонстрували наявність унікальних функціональних властивостей цих матеріалів у порівнянні з об'ємними. Саме фізичні явища на границях розділу фаз, квантово-розмірні ефекти дозволяють створювати нові покоління мікроелектронних приладів і схем, в яких розміри активних елементів складають десятки і навіть одиниці нанометрів. Дослідження таких структур та технологічні рішення з їх виготовлення потребують застосування нових методик, які враховують специфіку досліджуваних об'єктів. До таких методик безумовно слід віднести іонно-променеві технології. Застосування цих технологій дозволяє формувати нові матеріали, або провадити їх радикальну структурну і фазову модифікацію, а це потребує детального вивчення фізичних процесів із залученням найсучасніших методів досліджень. Одним з найпотужніших методів вивчення домішкового складу речовин є мас спектрометрія вторинних іонів.В першому розділі зроблено короткий огляд літератури по темі дисертації та виділено проблеми, які потребують детального вивчення. Приведено опис методу часо-пролітної мас-спектрометрії, визначено оптимальні параметри вимірювань, які дозволяють досліджувати структури нанометрових розмірів. Методом іонної імплантації ряду домішок було виготовлено тестові зразки для калібровки результатів мас-спектрометричних досліджень, що дозволило проводити кількісні вимірювання концентрації домішок. Визначено коефіцієнти елементної чутливості методу та з використанням структур з дельта-легованими щарами досягнута роздільна здатність методу часо-пролітної мас-спектрометрії по глибині порядку 1 нм. В другому розділі розроблено чисельну процедуру розрахунків вольт-амперних характеристик, яка була застосована для аналізу InSb діода з p-n переходом і було визначено оптимальний профіль легування InSb іонами Be+. Показано, що для забезпечення оптимальних параметрів фотодіодів необхідно проводити імплантацію берилію з різними енергіями. За допомогою мас-спектрометрії було досліджено профілі розподілу легуючої домішки і визначено оптимальну глибину залягання p-n переходу. Досліджено процеси фотонного відпалу імплантованих структур, визначено оптимальні параметри відпалу. Показано, що при відпалах формуються оксиди індію та антимону, а також відбувається сегрегація антимону. Знайдено режими додаткової обробки, які приводять до зменшення таких паразитних ефектів. Досліджено процеси пасивації діодних структур і показано, що оптимальними покриттями є плівки нітріду кремнію, леговані воднем. Розроблено технологію та виготовлено експериментальні зразки фотодіодів.Третій розділ присвячено дослідженням процесів гетерування кисню при імплантації іонів вуглецю. Показано, що гетерований з об'єму кисень накопичується в області розподілу вакансій та на границі розділу фаз природній окисел – кремній. Визначено оптимальні технологічні режими для генерації термодонорних центрів. Знайдено оптимальну дозу імплантації і температуру відпалу для ефективної генерації ТД центрів. Показано, що область формування ТД центрів залежить від енергії імплантації іонів вуглецю. Фоточутливість структур з прихованим n+ шаром визначається процесами рекомбінації носіїв струму в приповерхневій дефектній області.В четвертому розділі дисертації проведено дослідження двошарових структур Pt/Fe, які отримували методом магнетронного напорошення. Еволюцію їх структури та магнітних властивостей після відпалів та іонного легування досліджували методами XRD і SIMS. Було показано, що імплантація іонів N+ дозволяє зменшити як температуру, так і час відпалу, необхідний для сприяння дифузійно-структурним фазовим переходам. Зроблено висновок, що застосування іонного легування є перспективним шляхом для створення самоорганізованого способу формування гетероструктур.П'ятий розділ дисертації містить результати досліджень багатошарових структур Co/Si, Mo/Si та AlN/GaN після їх модифікації іонною імплантацією домішок. Знайдено новий ефект, який полягає в збільшенні номінальної товщини існування аморфно-кластерного стану плівок кобальту і затримці подальшої вибухової кристалізації зростаючої плівки кобальту завдяки легуванню атомами вуглецю. Показано, що накопичення кисню на інтерфейсах Mo/Si є однією з основних причин деградації багатошарової структури під час перегріву. 3D-вимірювання TOF-SIMS дозволили виявити місця проникнення кремнію в молібден.^UStudies of the physical properties of nanoscale objects, thin semiconductor and metal films have demonstrated the unique functional properties of these materials compared to bulk ones. It is the physical phenomena at the phase boundaries, quantum-dimensional effects allow to create new generations of microelectronic devices and circuits in which the size of the active elements are tens or even units of nanometers. Research of such structures and technological solutions for their manufacture require the use of new techniques that take into account the specifics of the studied objects. Such techniques should certainly include ion-beam technology. The application of these technologies allows to form new materials, or to carry out their radical structural and phase modification, and this requires a detailed study of physical processes with the involvement of the most modern research methods. One of the most powerful methods for studying the impurity composition of substances is the mass spectrometry of secondary ions. The first section provides a brief overview of the literature on the topic of the dissertation and highlights the problems that require detailed study. The description of the time-of-flight mass spectrometry method is given, the optimal measurement parameters are determined, which allow to investigate the structures of nanometer dimensions. By the method of ion implantation of a number of impurities, test samples were made to calibrate the results of mass spectrometric studies, which allowed quantitative measurements of the concentration of impurities. The coefficients of elemental sensitivity of the method were determined and the resolution of the time-of-flight mass spectrometry method at a depth of the order of 1 nm was achieved using structures with delta-doped layers.In the second section, a numerical procedure for calculating the current-voltage characteristics was developed, which was used to analyze the InSb diode with a p-n junction and determined the optimal doping profile of InSb implanted by Be+ ions. It is shown that to ensure optimal parameters of photodiodes it is necessary to implant beryllium with different energies. Using mass spectrometry, the distribution profiles of the doping impurity were investigated and the optimal depth of the p-n junction was determined. The processes of photon annealing of implanted structures are investigated, the optimal annealing parameters are determined. It has been shown that oxides of indium and antimony are formed during annealing, and antimony segregation also occurs. Modes of additional processing which lead to reduction of such parasitic effects are found. The processes of passivation of diode structures have been studied and it has been shown that the optimal coatings are silicon nitride films doped with hydrogen. The technology was developed and experimental samples of photodiodes were made. The third section is devoted to the study of oxygen generation processes during the implantation of carbon ions. It is shown that the oxygen generated from the volume accumulates in the area of vacancy distribution and at the phase boundary of natural oxide - silicon. The optimal technological modes for the generation of thermodonor centers are determined. The optimal implantation dose and annealing temperature for efficient generation of TD centers were found. It is shown that the region of formation of TD centers depends on the energy of implantation of carbon ions. The photosensitivity of structures with a hidden n+ layer is determined by the processes of recombination of charge carriers in the near-surface defective region.In the fourth section of the dissertation, a study of two-layer Pt / Fe structures obtained by magnetron sputtering was performed. The evolution of their structure and magnetic properties after annealing and ion doping was studied by XRD and SIMS methods. It has been shown that the implantation of N+ ions can reduce both the temperature and the annealing time required to promote diffusion-structural phase transitions. It is concluded that the use of ion doping is a promising way to create a self-organizing method of heterostructure forming. The fifth section of the dissertation contains the results of studies of multilayer structures Co/Si, Mo/Si and AlN/GaN after their modification by ion implantation of impurities. A new effect is found, which consists in increasing the nominal thickness of the existence of the amorphous-cluster state of cobalt films and delaying the subsequent explosive crystallization of the growing cobalt film due to doping with carbon atoms. It is shown that the accumulation of oxygen at the Mo/Si interfaces is one of the main causes of degradation of the multilayer structure during overheating. 3D-measurements of ToF-SIMS revealed the penetration of silicon into molybdenum.

Дослідження фізичних властивостей нанорозмірних об'єктів, тонких напівпровідникових та металевих продемонстрували наявність унікальних функціональних властивостей цих матеріалів у порівнянні з об'ємними. Саме фізичні явища на границях розділу фаз, квантово-розмірні ефекти дозволяють створювати нові мікроелектронних приладів і схем, в яких розміри активних елементів складають десятки і навіть одиниці нанометрів. Дослідження таких структур та технологічні рішення з їх виготовлення потребують застосування нових методик, як враховують специфіку досліджуваних об'єктів. До таких методик безумовно слід віднести іонно-променеві технології. Застосування цих технологій дозволяє формувати нові матеріали, або провадити їх радикальну структурну і фазов модифікацію, а це потребує детального вивчення фізичних процесів із залученням найсучасніших методів досліджень. Одним з найпотужніших методів вивчення домішкового складу речовин є мас спектрометрія вторинних іонів. В першому розділі зроблено короткий огляд літератури по темі дисертації та виділено проблеми, які потребують детальн вивчення. Приведено опис методу часо-пролітної мас-спектрометрії, визначено оптимальні параметри вимірювань, які дозволяють досліджувати структури нанометрових розмірів. Методом іонної імплантації ряду домішок було виготовлено тестові зразки для калібровки результатів мас-спектрометричних досліджень, що дозволило проводити кільк вимірювання концентрації домішок. Визначено коефіцієнти елементної чутливості методу та з використанням структур з дельта-легованими щарами досягнута роздільна здатність методу часо-пролітної мас-спектрометрії по глибині порядку 1нм. В другому розділі розроблено чисельну процедуру розрахунків вольт-амперних характеристик, яка була застосованадля аналізу InSb діода з p-n переходом і було визначено оптимальний профіль легування InSb іонами Be+. Показано, що для забезпечення оптимальних параметрів фотодіодів необхідно проводити імплантацію берилію з різними енергіями. За допомогою мас-спектрометрії було досліджено профілі розподілу легуючої домішки і визначено оптимальну глибину залягання p-n переходу. Досліджено процеси фотонного відпалу імплантованих структур, визначено оптимал параметри відпалу. Показано, що при відпалах формуються оксиди індію та антимону, а також відбувається сегрегація антимону. Знайдено режими додаткової обробки, які приводять до зменшення таких паразитних ефектів. Досліджено процеси пасивації діодних структур і показано, що оптимальними покриттями є плівки нітріду кремнію, леговані воднем. Розроблено технологію та виготовлено експериментальні зразки фотодіодів. Третій розділ присвячено дослідженням процесів гетерування кисню при імплантації іонів вуглецю. Показано, що гетерований з об'єму кисень накопичується в області розподілу вакансій та на границі розділу фаз природній окисел – кремній. Визначено оптимальні технологічні режими для генерації термодонорних центрів. Знайдено оптимальну дозу імплантації і температуру відпалу ефективної генерації ТД центрів. Показано, що область формування ТД центрів залежить від енергії імплантації іонів вуглецю. Фоточутливість структур з прихованим n+ шаром визначається процесами рекомбінації носіїв струм приповерхневій дефектній області. В четвертому розділі дисертації проведено дослідження двошарових структур Pt/Fe,які отримували методом магнетронного напорошення. Еволюцію їх структури та магнітних властивостей після відпалів та іонного легування досліджували методами XRD і SIMS. Було показано, що імплантація іонів N+ дозволяє зменшити як температуру, так і час відпалу, необхідний для сприяння дифузійно-структурним фазовим переходам. Зробл висновок, що застосування іонного легування є перспективним шляхом для створення самоорганізованого способ формування гетероструктур. П'ятий розділ дисертації містить результати досліджень багатошарових структур Co/Si, Mo/Si та AlN/GaN після їх модифікації іонною імплантацією домішок. Знайдено новий ефект, який полягає в збільшенні номінальної товщини існування аморфно-кластерного стану плівок кобальту і затримці подальшої вибухової кристалізації зростаючої плівки кобальту завдяки легуванню атомами вуглецю. Показано, що накопичення кисню на інтерфейсах Mo/Siє однією з основних причин деградації багатошарової структури під час перегріву. 3D-вимірювання TOF-SIMS дозволили виявити місця проникнення кремнію в молібден.^UStudies of the physical properties of nanoscale objects, thin semiconductor and metal films have demonstrated the unique functional properties of these materials compared to bulk ones. It is the physical phenomena at the phase boundaries, quantum- dimensional effects allow to create new generations of microelectronic devices and circuits in which the size of the active elements are tens or even units of nanometers. Research of such structures and technological solutions for their manufacture require the use of new techniques that take into account the specifics of the studied objects. Such techniques should certainly include ion-beam technology. The application of these technologies allows to form new materials, or to carry out their radical structural and phase modification, and this requires a detailed study of physical processes with the involvement of the most modern research methods. One of the most powerful methods for studying the impurity composition of substances is the mass spectrometry of secondary ions. The first section provides a brief overview of the literature on the topic of the dissertation andhighlights the problems that require detailed study. The description of the time-of-flight mass spectrometry method is given, the optimal measurement parameters are determined, which allow to investigate the structures of nanometer dimensions. By the method of ion implantation of a number of impurities, test samples were made to calibrate the results of mass spectrometric studies, which allowed quantitative measurements of the concentration of impurities. The coefficients of elemental sensitivity ofthe method were determined and the resolution of the time-of-flight mass spectrometry method at a depth of the order of 1 nmwas achieved using structures with delta-doped layers. In the second section, a numerical procedure for calculating the current- voltage characteristics was developed, which was used to analyze the InSb diode with a p-n junction and determined the optimal doping profile of InSb implanted by Be+ ions. It is shown that to ensure optimal parameters of photodiodes it is necessary to implant beryllium with different energies. Using mass spectrometry, the distribution profiles of the doping impurity wer investigated and the optimal depth of the p-n junction was determined. The processes of photon annealing of implant structures are investigated, the optimal annealing parameters are determined. It has been shown that oxides of indium and antimony are formed during annealing, and antimony segregation also occurs. Modes of additional processing which lead to reduction of such parasitic effects are found. The processes of passivation of diode structures have been studied and it has been shown that the optimal coatings are silicon nitride films doped with hydrogen. The technology was developed and experimental samples of photodiodes were made. The third section is devoted to the study of oxygen generation processes during t implantation of carbon ions. It is shown that the oxygen generated from the volume accumulates in the area of vaca distribution and at the phase boundary of natural oxide - silicon. The optimal technological modes for the generation thermodonor centers are determined. The optimal implantation dose and annealing temperature for efficient generation of TD centers were found. It is shown that the region of formation of TD centers depends on the energy of implantation of carbon ions. The photosensitivity of structures with a hidden n+ layer is determined by the processes of recombination of charg carriers in the near-surface defective region. In the fourth section of the dissertation, a study of two-layer Pt / Fe structures obtained by magnetron sputtering was performed. The evolution of their structure and magnetic properties after annealing andion doping was studied by XRD and SIMS methods. It has been shown that the implantation of N+ ions can reduce both the temperature and the annealing time required to promote diffusion-structural phase transitions. It is concluded that the use of ion doping is a promising way to create a self-organizing method of heterostructure forming. The fifth section o dissertation contains the results of studies of multilayer structures Co/Si, Mo/Si and AlN/GaN after their modification by ion implantation of impurities. A new effect is found, which consists in increasing the nominal thickness of the existence of the amorphous-cluster state of cobalt films and delaying the subsequent explosive crystallization of the growing cobalt film due to doping with carbon atoms. It is shown that the accumulation of oxygen at the Mo/Si interfaces is one of the main causes of degradation of the multilayer structure during overheating. 3D-measurements of ToF-SIMS revealed the penetration of silicon into molybdenum.

Проведена адсорбція N-ацетилнейрамінової (NANA) кислоти на поверхні високодисперсного кремнезему (ВДК) методом послідовного закріплення та адсорбції із бінарного розчину. Згідно першого – взаємодія відбувається на попередньо модифікованій сахарозою чи лактозою поверхні гідроксильованого ВДК. Отримані дані вказують, що адсорбція із бінарного розчину NANA з дисахаридом має більшу ефективність.Методом температурно-програмованої десорбційної мас-спектрометрії доведено утворення адсорбційних комплексів NANA як на гідроксильованій поверхні ВДК, так і на модифікованій сахарозою та лактозою.Результати квантовохімічних розрахунків методом DFT (B3LYP, 6-31 G (d, p) енергії утворення адсорбційних комплексів моносахаридів (глюкози та фруктози) на поверхні гідроксильованого кремнезему з урахуванням впливу розчинника в супермолекулярному та континуальному наближеннях свідчать про неможливість їхньої адсорбції. Аналогічні розрахунки для дисахаридів (сахароза, лактоза) дають значення Eads 33,0 та 24,5 кДж/моль, відповідно, що свідчить про самочинність процесу адсорбції. Для NANA адсорбція з водного розчину на гідроксильованій поверхні ВДК неможлива, оскільки розрахована величина Eads має майже нульове значення і не залежить від розміру гідратуючого кластера.Ключові слова: N-ацетилнейрамінова кислота, моносахариди, дисахариди, поверхня кремнезему, адсорбція, ТПД МС, кластер води, метод теорії функціоналу густини.^UThe N-acetylneuraminic acid (NANA) molecule plays an important role in intercellular interactions and in cell interactions with drugs. Therefore, when developing drugs where ultrafine silica (UFS) is the carrier, it is important to fix NANA on its surface. But this sialic acid is not adsorbed on the hydroxylated of UFS surface from aqueous solution. Thus it is important to find such UFS surface modifiers which, on the one hand, should ensure the fixation of NANA on the UFS surface, and on the other be biocompatible with the plasma membrane of the cell. Such requirements are met by saccharides but as it is known from literature, monosaccharides are not adsorbed on the surface of UFS, while the adsorption of disaccharides occurs from aqueous solution. Therefore, the first part of the work demonstrates the modification of the UFS surface by adsorption of sucrose and lactose from aqueous solution. It was established that the filling of the surface with adsorbate molecules goes with their placement of molecules in a chain variant. The obtained adsorption isotherm, according to Giles' classification, belongs to class S2.The results of temperature-programmable desorption mass spectrometry found that during thermal decomposition of sucrose samples in both condensed and adsorption states on the UFS surface, the corresponding spectra contain lines inherent in both states (m / z 17, 28, 44, 97). This demonstrates the adsorption of carbohydrate on the surface of silica. A similar conclusion holds for lactose.It was found that the thermal decomposition of NANA samples in the condensed state and the state adsorbed on the modified UFS surface has three stages. The first of them begins at 90, the second - at 230, and the third - 350 С.The calculation results in the approximation of DFT (B3LYP, 6-31 G (d, p) energy of dimerization and formation of adsorption complexes with silica monosaccharides (glucose and fructose) and NANA for gas phase conditions indicate the interaction of substances in a mixture of NANA with monosaccharides compared to interaction of individual substances.Molecules of disaccharides, N-acetylneuraminic acid and silica form triple complexes due to intermolecular hydrogen bonds between polar functional (mainly -OH groups) molecules of the studied substances. Sucrose is better adsorbed on the surface of silica (∆Eads = –211.7 kJ/mol) compared to the adsorption of lactose ( 154.9 kJ/mol). The most energy is released (245.2 kJ/mol) when interacting with a silica cluster of the intermolecular complex of N-acetylneuraminic acid and sucrose where silica and the sucrose molecule are in direct contact.The quantum chemical calculations of the equilibrium spatial structure and energy of formation of disaccharides adsorption complexes with the influence of solvent in supermolecular and continuum approximations taken into account, showed that their adsorption is thermodynamically possible and does not depend on the size of the hydrating cluster. Thus Eads for sucrose and lactose is −33.0 and −24.5 kJ/mol, respectively. The adsorption energy from the aqueous phase for glucose and fructose has positive values (+9.8 and + 2.7 kJ/mol). For N-acetylneuraminic acid molecule, taking into account the effect of the solvent for Eads is −1.3 and 0.9 kJ/mol for the reaction with five and eight molecules of water, respectively.It was found that in the aqueous solution in the presence of sucrose on the surface of silica, the hydration energy decreases (i.e. it is easier to replace the N acetylneuraminic acid molecule with a cluster of water from the surface of the modified adsorbent) thereby contributing to NANA adsorption on the silica surface. I.e. here we can see the mutual influence of substances in the mixture of NANA with carbohydrates on the interaction with silica in comparison with the interaction of substances with silica separately.Key words: N-acetylneuraminic acid, monosaccharides, disaccharides, silica surface, adsorption, TPD MS, water cluster, method of density functional theory

Проблемою створення малогабаритних твердотілих активних елементів терагерцового діапазонну є фундаментальні обмеження, обумовленні природою переносу заряду в них, сукупність яких отримало назву “терагецове провалля” через неефективність роботи приладів в цьому діапазоні. Одним з можливих напрямків просування в терагерцовий діапазон є використання традиційних твердотілих приладів на зразок діодів Ганна або лавино-пролітних діодів шляхом розробки нових підходів до конструювання приладів та нових концепцій, що призводять до покращення їх частотних властивостей і створення на їх основі нових активних елементів терагерцового діапазону. Основними завданнями дисертації є: розробка математичних моделей та методів числового моделювання фізичних процесів пов’язаних з переносом електричного заряду в напівпровідникових діодних планарних структурах, що мають складну геометрію та містять різнорідні за електричними властивостями області, з використанням багатосіткових алгоритмів розв’язання рівняння Пуассона для визначення розподілу потенціалу і електричного поля та багаточастинкового методу Монте-Карло для врахування високочастотних процесів електронного транспорту та розсіяння носів заряду; розробка програмного комплексу для 2D-моделювання надвисокочастотних напівпровідникових приладів, що враховує їх структуру та особливості перенесення заряду; проведення моделювання нестаціонарних процесів в планарних гомогенних та гетерогенних структурах, що містять бічні активні елементи різного типу, зокрема із суттєвими відмінностями їх властивостей від властивостей каналу, на зразок поєднання квазікласичних та квантових областей; отримання просторових розподілів напруженості електричних і квазіелектричних полів, дрейфової швидкості та енергії носіїв заряду з урахуванням складної структури зони провідності; отримання залежності струму, що протікає через вказані структури, для випадку постійних та змінних у часі напруг; встановлення особливостей формування нестійкостей струму, які виникають в діодних структурах, що досліджуються; отримання енергетичних характеристик діодів на змінному струмі; визначення частотних властивостей діодних структур з активними бічними границями з точки зору отримання генерації ними електромагнітних коливань та можливостей їх використання на частотах терагерцового діапазону; визначення оптимальних параметрів приладів та відповідних конструктивних елементів з точки зору отримання максимальних частот. Наукова новизна результатів роботи полягає в наступному: Вперше показана можливість отримання широкополосної генерації структурами з активними бічними границя на основі GaAs від 100 до 300 ГГц з використання традиційних матеріалів з максимальною ефективністю до 3%, за умови обмеження напруги живлення величинами меншими 2,5 В.Вперше показано, що використання гетероструктури GaAs - InzGa1-zAs в діоді з GaAs каналом дозволяє підвищити ефективність генерації більш ніж в 4 рази з використанням гомогенного матеріалу. Вперше продемонстровано можливість отримання широкополосної генерації структурами з активними бічними границя на основі InP на частотах до 350 ГГц при роботі на основній частоті з максимальною ефективністю генерації до 2,5%.Досліджено генерацію електромагнітних коливань діодами, що містять варізонні шари InzGa1-zAs, в яких можливе виникнення ударної іонізації та встановлені частотні межі їх роботи. Показано, що у вказаних діодах можлива генерація коливань на частотах до 400 ГГц. Вперше запропоновано планарну конструкцію діода, що містить розміщений на бічній поверхні діода активний елемент на основі варізонного напівпровідника InzGa1-zAs, в якому створені умови для виникнення ударної іонізації, та показано вплив такого елементу на зміну частотного діапазону роботи діоду. Встановлено, що частота, відповідає максимальній ефективності, в такому елементі мало залежить від впливу ударної іонізації, проте максимальні частоти генерації більші ніж в звичайних планарних діодах на основі GaAs. Частотна межа його роботи досягає частоти більшої 300 ГГц, а частотний діапазон має значну ширину (від десятків гігагерц до 300 ГГц) у безперервному режимі генерації. Вперше показано можливість отримання генерації електромагнітних коливань терагерцового діапазону діодами на основі GaAs з активними бічними границями у вигляді резонансно-тунельної структури. Встановлено, що верхня частотна межа таких діодів може перевищувати 500 ГГц. Максимальна ефективність коливань досягала 10% і відповідала частоті близько 110 ГГц, що знаходиться у відповідності до часу перенесення електронів через канал діода. Частотний діапазон роботи діодів має значну ширину (від десятків гігагерц до 300 ГГц) у безперервному режимі генерації.^UThe problem of fabrication of small-sized solid-state active elements in the terahertz range is the fundamental limitations due to the processes of charge transfer in such devices, the totality of which is called the "terahertz gap", due to the inefficiency of conventional devices for generation waves in this range. One of the possible ways advancements into the terahertz range is to use traditional solid-state devices such as Gunn diodes or IMPATT diodes by developing new approaches to device design and new concepts that lead to the improvement of their frequency properties and the development of new active elements based on them that can operate in the terahertz range. The main tasks of the thesis are: development of mathematical models and methods of numerical simulation of physical processes of the transport of charge carriers in semiconductor planar diode structures with complex geometry and containing regions with heterogeneous electrical properties, using multigrid algorithms for solving the Poisson equation to determine the distribution of potential and electric field and the multiparticle Monte-Carlo method to take into account for high-frequency processes of transport and scattering for charge carriers; development of a software package for 2D modeling of ultra-high-frequency semiconductor devices, taking into account their structure and charge transport features; to model non-stationary processes in planar homogeneous and heterogeneous structures containing active side elements of different types, in particular with significant differences in their characteristics from those of the channel, such as a combination of quasi-classical and quantum regions; to obtain spatial distributions of electric and quasi-electric field intensity, drift velocity and energy of charge carriers, taking into account, the complex structure of the conduction band; to obtain the dependences of the current flowing through these structures for the case of constant and time-varying voltages; to establish the peculiarities of the formation of current instabilities arising in the diode structures under study; to obtain the energy characteristics of diodes on alternating current; to determine the frequency characteristics of diode structures with active side boundaries in terms of obtaining the generation of electromagnetic oscillations and the possibility of their use at terahertz frequencies; determine the optimal parameters of the devices and the corresponding structural elements in terms of obtaining maximum frequencies.In particular, the following scientific results are obtained in this thesis:The possibility of broadband generation by structures with active side borders based on GaAs from 100 to 300 GHz using traditional materials with a maximum efficiency of up to 3%, provided that the supply voltage is limited to values less than 2,5 V demonstrated.For the first time, the use of GaAs-InzGa1-zAs heterostructure in a diode with a GaAs channel allows to increase the generation efficiency by more than 4 times compared to the use of a homogeneous material. For the first time, the possibility of broadband generation by structures with active side borders based on InP at frequencies up to 350 GHz when operating at the fundamental frequency with a maximum generation efficiency of up to 2,5% is demonstrated.The generation of electromagnetic diodes containing graded band gap InzGa1-zAs, in which impact ionization is possible, is investigated and the cut frequencies of their operation are established. It is shown that these diodes can generate oscillations at frequencies up to 400 GHz. For the first time, a planar diode design containing an active element based on the graded band gap InzGa1-zAs semiconductor formed on the active region of the diode, in which conditions for the occurrence of impact ionization are formed, is proposed, and the effect of such an element on changing the frequency range of the diode is shown. It is found that the frequency corresponding to the maximum efficiency in such an element is not much affected by the influence of impact ionization, but the maximum generation frequencies are higher than in conventional planar diodes based on GaAs. The cut frequency of its operation reaches a frequency of more than 300 GHz, and the frequency range has a significant bandwidth (from 50 to 300 GHz) in the continuous generation mode.For the first time, the possibility of generating electromagnetic oscillations in the terahertz range by GaAs-based diodes with active side boundaries based on resonant tunnel structure at frequencies above 500 GHz was shown. The maximum efficiency of oscillations was up to 10% and was obtained at a frequency of about 110 GHz, which corresponds to the time of electron transfer through the diode channel with a length of approximately 1 micron. The frequency range of the diodes has a considerable bandwidth (from 50 to 500 GHz) in the continuous generation mode.

Прокопенко Д.П. Аналіз і синтез механізмів з фрагментами кінематичного ланцюга, які замкнені рухомими ланками. ‒ Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису.Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук (доктора філософії) за спеціальністю 131 «Прикладна механіка» (13 – Механічна інженерія). – Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу, Івано-Франківськ, 2021.Об'єкт дослідження – закономірності існування механізмів на базі кінематичних ланцюгів фрагмент яких замкнений рухомими ланками, що містять тіла кочення.Предмет дослідження – механізми з контуром кінематичного ланцюга, замкненими фрагментами рухомих ланок, що містять тіла кочення. Існує цілий клас пристроїв у вигляді концентричних і ексцентричних безсепараторних підшипників, фрикційних і зубчастих планетарних передач та інших механізмів. Вони являють собою або містять в якості основної складової частини замкнуту систему тіл кочення. Розробка методів структурного й кінематичного аналізу та синтезу таких механізмів є актуальною науково-технічною задачею. Метою роботи є аналіз і синтез на рівні схем нових механізмів на базі замкнутих рухомими ланками, включаючи й тіла кочення, кінематичних ланцюгів для опори стрілових кранів, приводу гідронасосів і гідравитратомірів. У результаті аналізу можливості існування безстрічкових дезаксиальних механізмів на базі замкненим рухомими ланками кінематичного ланцюга без кінематичного ковзання було встановлено, що механізм із кінематичним ланцюгом, замкнений тілами кочення без ковзання з напрямними змінного радіуса кривизни, створити неможливо, а шип повинен розташовуватися аксіально. При дослідженні характеру зміни порожнини гідронасоса був розроблений алгоритм, який дозволяє визначити площу робочих камер насоса, та за потреби визначити закономірності її зміни при зміні геометричних параметрів механізму. Була розв'язана раніше не відома задача зведення мас у трипарному дезаксіальному механізмі типу «роламайт» до вхідного ролика, який рухається плоско-паралельно і визначено, що найбільша величина зведеного моменту інерції має місце при куті повороту цього ролика на 830. Був змодельований процес деформації стрічки і встановлено, що в процесі експлуатації стрічка змінює свої геометричні розміри так, що мінімальна і максимальна довжина досягає значення та , причому стрічка здійснює свій незалежний рух і за один повний оберт вхідного ролика робить близько трьох повних обертів. Були побудовані кількісні аналітичні оцінки деформації стрічки за один оберт ролика. Запропоноване уточнене розв'язання задачі визначення сили натягу гнучкої стрічки, що взаємодіє з роликом для визначення нормальної реакції на поверхні ролика. У результаті теоретичних досліджень було спроєктовано на рівні винаходів гідронасос та витратомір за умови відсутності тертя в контакті тіл кочення, використання замкненого простору для розміщення ланок опори, які є одночасно і виконавчими органами. У витратомірі встановлена закономірність зміни кутових швидкостей роликів від зміни лінійної швидкості потоку рідини. Дезаксіальний механізм типу «роламайт» з трьома парами роликів використаний для синтезу на рівні винаходу гідронасоса з обґрунтуванням раціонального розміщення впускних та випускних вікон і можливістю одночасного нагнітання двох різних рідин. Для нього визначені закономірності зміни об'єму робочих камер. У дезаксіальному та перістальтиковому насосах, на відміну від інших механізмів типу «роламайт», запропонований електромагнітний пристрій для приводу ланок у замкненому просторі. Синтезована на рівні винаходу оригінальна опора поворотного стрілового крану на базі механізму із замкненим рухомим ланками кінематичного ланцюга, в якому опорними використані конічні ролики, а сепаруючими ‒ кульки поблизу торців роликів, дозволило зменшити габарити опорних поверхонь, уникнути тертя ковзання між тілами кочення та торкання кілець торцями роликів.^UProkopenko D.P. Analysis and synthesis of some mechanisms with closed movable links of the kinematic chain. - Scientific studies on the rights of manuscripts.Thesis for the degree of Candidate of Technical Sciences (Doctor of Philosophy) in the specialty 131 «Applied Mechanics» (13 - Mechanical Engineering). Ivano-Frankivsk National Technical University of Oil and Gas, Ivano-Frankivsk, 2020.The object of the study is the regularity of the existence of mechanisms based on kinematic chains, closed by movable links containing rolling bodies. The subject of research is mechanisms based on kinematic chains closed by movable links containing rolling bodies.There is a whole class of devices in the form of concentric and eccentric unscathed bearings, friction and toothed planetary transmissions and other mechanisms. They consist of, or contain as a major part of, a closed system of rolling bodies. The development of methods for structural and cinematic analysis and synthesis of such mechanisms is a topical scientific and technical task.The aim of the study is to analyze and synthesize at the level of circuits of new mechanisms on the basis of closed movable links, including rolling bodies, kinematic chains for support of arrow cranes, drive of hydraulic pumps and hydraulic flow meters.The analysis of the possibility of the existence without tape-de-axial mechanisms on the basis of the closed movable links of the kinematic chain without kinematic slipping showed that the kinematic chain mechanism, closed rolling bodies without slipping with variable radius of curvature guides cannot be created, and the spike should be axially located.In the study of the nature of the change in the cavity of the pump, an algorithm was developed, which makes it possible to determine the area of working chambers of the pump and, if necessary, to determine the regularity of its change in the geometric parameters of the mechanism.The previously known problem of erecting masses in a tripartite axial mechanism such as "rolomate" to an input roller which moves flat-parallel and is determined, That the highest value of the combined moment of inertia occurs when this roller reaches a turning angle of 83 degrees.The tape deformation process was simulated and it was found that during the strip excavation process, the tape changes its geometric dimensions so that the minimum and maximum length reaches a value of and , moreover, the tape performs its own independent movement and in one complete turnover of the input roller makes about 3 complete revolutions. Quantitative analytical estimates of tape deformation per roller rotation were constructed.The proposed refined solution to the problem of determining the tensile strength of a flexible tape interacts with a roller in order to determine a normal reaction on the surface of the roller.As a result of theoretical research, it was designed at the level of inventions, hydranass and flowmeter due to the condition of absence of friction in the contact of rolling bodies, use of a closed space for the arrangement of the support links, which are at the same time executive organs. The meter has a regularity of changing the angular velocities of the rollers from the change in the linear speed of the flow of the liquid.An axial rolamite-type mechanism with three pairs of rollers is used for synthesis at the level of the invention of a hydraulic pump with justification for the rational arrangement of inlet and outlet windows and the possibility of simultaneously pumping two different liquids. For it, the pattern of changes in the volume of the working chambers has been determined. In the axial and peristaltic pumps, unlike other mechanisms of the type of rolamite, an electromagnetic device for driving the links in a closed space is proposed. Synthesized at the level of the invention, the original support of a rotatable arrow crane on the basis of a mechanism with closed movable links of the kinematic chain, in which conical rollers are used as support elements, and the separating ones - balls that are closed to the ends of the rollers, thus reducing the dimensions of the supporting surfaces, avoiding skid friction between the rolling bodies and contact of the rings by the ends of the rollers, made it possible to reduce the dimensions of the supporting surfaces and to avoid skid friction between the rolling bodies and contact of the rings by the ends of the rollers.

Прокопенко Д.П. Аналіз і синтез механізмів з фрагментами кінематичного ланцюга, які замкнені рухомими ланками. ‒ Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису.Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук (доктора філософії) за спеціальністю 131 «Прикладна механіка» (13 – Механічна інженерія). – Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу, Івано-Франківськ, 2021.Об'єкт дослідження – закономірності існування механізмів на базі кінематичних ланцюгів фрагмент яких замкнений рухомими ланками, що містять тіла кочення.Предмет дослідження – механізми з контуром кінематичного ланцюга, замкненими фрагментами рухомих ланок, що містять тіла кочення. Існує цілий клас пристроїв у вигляді концентричних і ексцентричних безсепараторних підшипників, фрикційних і зубчастих планетарних передач та інших механізмів. Вони являють собою або містять в якості основної складової частини замкнуту систему тіл кочення. Розробка методів структурного й кінематичного аналізу та синтезу таких механізмів є актуальною науково-технічною задачею. Метою роботи є аналіз і синтез на рівні схем нових механізмів на базі замкнутих рухомими ланками, включаючи й тіла кочення, кінематичних ланцюгів для опори стрілових кранів, приводу гідронасосів і гідравитратомірів. У результаті аналізу можливості існування безстрічкових дезаксиальних механізмів на базі замкненим рухомими ланками кінематичного ланцюга без кінематичного ковзання було встановлено, що механізм із кінематичним ланцюгом, замкнений тілами кочення без ковзання з напрямними змінного радіуса кривизни, створити неможливо, а шип повинен розташовуватися аксіально. При дослідженні характеру зміни порожнини гідронасоса був розроблений алгоритм, який дозволяє визначити площу робочих камер насоса, та за потреби визначити закономірності її зміни при зміні геометричних параметрів механізму. Була розв'язана раніше не відома задача зведення мас у трипарному дезаксіальному механізмі типу «роламайт» до вхідного ролика, який рухається плоско-паралельно і визначено, що найбільша величина зведеного моменту інерції має місце при куті повороту цього ролика на 830. Був змодельований процес деформації стрічки і встановлено, що в процесі експлуатації стрічка змінює свої геометричні розміри так, що мінімальна і максимальна довжина досягає значення та , причому стрічка здійснює свій незалежний рух і за один повний оберт вхідного ролика робить близько трьох повних обертів. Були побудовані кількісні аналітичні оцінки деформації стрічки за один оберт ролика. Запропоноване уточнене розв'язання задачі визначення сили натягу гнучкої стрічки, що взаємодіє з роликом для визначення нормальної реакції на поверхні ролика. У результаті теоретичних досліджень було спроєктовано на рівні винаходів гідронасос та витратомір за умови відсутності тертя в контакті тіл кочення, використання замкненого простору для розміщення ланок опори, які є одночасно і виконавчими органами. У витратомірі встановлена закономірність зміни кутових швидкостей роликів від зміни лінійної швидкості потоку рідини. Дезаксіальний механізм типу «роламайт» з трьома парами роликів використаний для синтезу на рівні винаходу гідронасоса з обґрунтуванням раціонального розміщення впускних та випускних вікон і можливістю одночасного нагнітання двох різних рідин. Для нього визначені закономірності зміни об'єму робочих камер. У дезаксіальному та перістальтиковому насосах, на відміну від інших механізмів типу «роламайт», запропонований електромагнітний пристрій для приводу ланок у замкненому просторі. Синтезована на рівні винаходу оригінальна опора поворотного стрілового крану на базі механізму із замкненим рухомим ланками кінематичного ланцюга, в якому опорними використані конічні ролики, а сепаруючими ‒ кульки поблизу торців роликів, дозволило зменшити габарити опорних поверхонь, уникнути тертя ковзання між тілами кочення та торкання кілець торцями роликів.^UProkopenko D.P. Analysis and synthesis of some mechanisms with closed movable links of the kinematic chain. - Scientific studies on the rights of manuscripts.Thesis for the degree of Candidate of Technical Sciences (Doctor of Philosophy) in the specialty 131 «Applied Mechanics» (13 - Mechanical Engineering). Ivano-Frankivsk National Technical University of Oil and Gas, Ivano-Frankivsk, 2020.The object of the study is the regularity of the existence of mechanisms based on kinematic chains, closed by movable links containing rolling bodies. The subject of research is mechanisms based on kinematic chains closed by movable links containing rolling bodies.There is a whole class of devices in the form of concentric and eccentric unscathed bearings, friction and toothed planetary transmissions and other mechanisms. They consist of, or contain as a major part of, a closed system of rolling bodies. The development of methods for structural and cinematic analysis and synthesis of such mechanisms is a topical scientific and technical task.The aim of the study is to analyze and synthesize at the level of circuits of new mechanisms on the basis of closed movable links, including rolling bodies, kinematic chains for support of arrow cranes, drive of hydraulic pumps and hydraulic flow meters.The analysis of the possibility of the existence without tape-de-axial mechanisms on the basis of the closed movable links of the kinematic chain without kinematic slipping showed that the kinematic chain mechanism, closed rolling bodies without slipping with variable radius of curvature guides cannot be created, and the spike should be axially located.In the study of the nature of the change in the cavity of the pump, an algorithm was developed, which makes it possible to determine the area of working chambers of the pump and, if necessary, to determine the regularity of its change in the geometric parameters of the mechanism.The previously known problem of erecting masses in a tripartite axial mechanism such as "rolomate" to an input roller which moves flat-parallel and is determined, That the highest value of the combined moment of inertia occurs when this roller reaches a turning angle of 83 degrees.The tape deformation process was simulated and it was found that during the strip excavation process, the tape changes its geometric dimensions so that the minimum and maximum length reaches a value of and , moreover, the tape performs its own independent movement and in one complete turnover of the input roller makes about 3 complete revolutions. Quantitative analytical estimates of tape deformation per roller rotation were constructed.The proposed refined solution to the problem of determining the tensile strength of a flexible tape interacts with a roller in order to determine a normal reaction on the surface of the roller.As a result of theoretical research, it was designed at the level of inventions, hydranass and flowmeter due to the condition of absence of friction in the contact of rolling bodies, use of a closed space for the arrangement of the support links, which are at the same time executive organs. The meter has a regularity of changing the angular velocities of the rollers from the change in the linear speed of the flow of the liquid.An axial rolamite-type mechanism with three pairs of rollers is used for synthesis at the level of the invention of a hydraulic pump with justification for the rational arrangement of inlet and outlet windows and the possibility of simultaneously pumping two different liquids. For it, the pattern of changes in the volume of the working chambers has been determined. In the axial and peristaltic pumps, unlike other mechanisms of the type of rolamite, an electromagnetic device for driving the links in a closed space is proposed. Synthesized at the level of the invention, the original support of a rotatable arrow crane on the basis of a mechanism with closed movable links of the kinematic chain, in which conical rollers are used as support elements, and the separating ones - balls that are closed to the ends of the rollers, thus reducing the dimensions of the supporting surfaces, avoiding skid friction between the rolling bodies and contact of the rings by the ends of the rollers, made it possible to reduce the dimensions of the supporting surfaces and to avoid skid friction between the rolling bodies and contact of the rings by the ends of the rollers.

Розроблено та реалізовано гратковий підхід до моделювання просторової структури молекул, який забезпечив генерацію однорідної системи структурних параметрів, що відображають локальні, інтегральні та польові характеристики молекулярної структури для ефективного розв'язання задач "структура - властивості". Запропоновано інваріантну систему кодування просторової структури молекул. Отримано молекулярний код, використаний для оцінки хіральності та структурної подібності молекул. Модернізовано систему опису локальних і польових характеристик молекулярної структури. Розроблений підхід застосовано для розв'язання різноманітних задач "структура - властивості". Виявлено, що спорідненість стероїдних молекул до кортикостероїд- та тестостеронзв'яжучого глобуліну значною мірою зумовлена просторовим розташуванням атомів оксигену. Доведено, що адекватний опис впливу структури монопохідних бензолу на їх здатність до утворення комплексів з переносом заряду можливий у рамках граткової моделі без проведення квантово-хімічних розрахунків. Вдалося передбачити сполуку з потенційно високою психотропною активністю - 1-метил-5-(о-фтор)фенил-7-трифторметил-1,2-дігідро-3Н-бенздіазепін-2-он для ряду заміщених 1,4-бенздіазепін-2-онів. Доведено, що фторалкільні замісники, які створили високий потенціал поля ліпофільності в області хелатних циклів. З'ясовано, що з використанням трьох груп параметрів, які визначили хіральність, форму молекул та їх здатності до міжмолекулярних взаємодій, можливо кількісно оцінити закручувальну здатність похідних (-)-ментону в нематичній мезофазі. Завдяки використанню граткового підходу розроблено комплекс комп'ютерних програм, у межах якого можливе розв'язання різноманітних задач QSAR/QSPR.

  Скачати повний текст

Вивчено антирадикальні та антиоксидантні властивості природних та синтетичних фенолів і N-вмісних гетероциклів, досліджено їх взаємозв'язок зі структурними й енергетичними параметрами даних молекул. Визначено антирадикальні й антиоксидантні властивості групи одно- та двоядерних фенолів, а також N-вмісних гетероциклів з класів піридинкарбонових кислот, 1,4-дигідропіридинів, природних N-вмісних гетероцилків, а також S-похідних хіназолінів. Встановлено наявність позитивних корелятивних взаємозв'язків між значеннями антиоксидантної активності досліджуваних сполук та енергією активації, константами швидкості утворення та енергією резонансу вільнорадикальних форм відповідних сполук. Серед нових сполук - S-похідних хіназолінів за результатами використання комплексу фармакологічних, біохімічних і квантово-хімічних методів відібрано найбільш потужний антиоксидант - сполуку NC-109, для якої проведено дослідження цитопротекторної дії in vitro на моделі хімічного ураження клітин печінки тетрахлорметаном. Показано високу антиоксидантну активність сполуки NC-109, досліджено її мембраностабілізуючі та геномопротекторні ефекти. З'ясовано, що введення сполуки NC-109 щурам, отруєним тетрахлорметаном, сприяє корекції заряду поверхні мембран ЕР та структури білків. Доведено, що гепатопротекторні ефекти сполуки NC-109 не поступаються стандартному фенольному антиоксиданту іонолу.

  Скачати повний текст