Скачати повний текст

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

  Скачати повний текст

Досліджено закономірності фонон-дислокаційної взаємодії та взаємодії дислокації з центрами закріплення в монокристалах KBr. Встановлено, що за ступенів деформації 0,23 - 1,5 % константа гальмування не залежить від густини рухливих дислокацій та визначається дисипативними поцесами в фононній підсистемі кристала. Вивчено залежність константи демпфування від температури в рамках теорії динамічного гальмування дислокацій Альшиця - Індебома. Встановлено, що в дослідженому інтервалі температур (77 - 300 К) фононне гальмування дислокацій визначається супрепозицією механізмів фононного вітру та релаксації "повільних" фононів, причому внесок фононного вітру є превалюючим. Проведено термоактиваційний аналіз процесу відриву дислокацій від стопорів на початковій стадії деформування кристала (в квазіпружиній області деформацій). Визначено енергію активації та активаційний об'єм згаданого процесу, на підставі чого встановлено силовий закон взаємодії дислокацій і домішковими центрами закріплення.

  Скачати повний текст

З використанням оригінальної термоелектричної методики на базі сплавів метал - металоїд на основі заліза, нікелю та кобальту, а також надпровідних металооксидів визначено емпіричні залежності між основними параметрами методу спінінгування обмеженого потоку розплаву, швидкістю охолодження стрічок та їх товщиною. Установлено механізми процесів структурної релаксації стекол і визначено їх вплив на властивості переважно за температур поблизу температури склоподібного переходу. Одержано аналітичні рівняння, які описують кінетику кристалізації стекол, контрольовану дифузією на межі поділу та в об'ємі, а також розміри зерен у закристалізованих стеклах залежно від швидкості неперервного нагріву. Оцінено термодинамічні та кінетичні параметри, які контролюють швидкості зародження та росту кристалів у стеклах. Визначено механізми впливу термічної передісторії та релаксаційних процесів у розплавах та стеклах на кристалізацію.

  Скачати повний текст

Створено оригінальний комплекс автоматизованих оптичних методик для неруйнівного дослідження властивостей поверхні різних твердих тіл, доведено його ефективність для ранньої діагностики радіаційних перетворень металів. Розроблено оригінальні підходи до аналізу та синтезу багатошарових твердотільних систем, які базуються на використанні особливостей конкретних систем, що дає можливість в ряді випадків істотно спростити розв'язання задачі. Проведено дослідження поверхні ряду металів і сплавів під дією опромінення іонами дейтерію, яке імітує радіаційні умови енергетичних реакторів. Описано особливості формування порушеного шару на поверхні різних матеріалів. Досліджено структуру й оптичні властивості масивного аморфного металевого сплаву Viterloy-1 на основі цирконію у первинному стані та після опромінення іонами дейтерію. Визначено та пояснено високий ступінь стійкості цього сплаву до використання радіаційних факторів.

  Скачати повний текст

Проведено вимірювання величини анізотропії транспортного критичного струму за орієнтації зовнішнього магнітного поля в околиці площини односпрямованих двійників та порівняно її з результатом теоретичного розрахунку. Показано, що в сильних магнітних полях за умов обертання вектора поля від ab-площини реалізується перехід від пружного механізму крипу до пластичного, що обумовлено розходженням у кутових залежностях енергії активації у разі реалізації пружного та пластичного механізмів крипу.

  Скачати повний текст

Наведено результати комплексного дослідження фізичного механізму, який обумовлює активність поверхні класу металів, напівпровідників, композитних структур у хемографічному ефекті. Встановлено вплив різноманітних факторів на проявлення даного ефекту в газовому середовищі та в рідині. З'ясовано, що активність твердого тіла обумовлена зворотньою адсорбцією кисню, який у вигляді негативно заряджених іонів продукує його поверхня на початковій стадії її окиснення. На підставі встановленого фізичного механізму ефекту розроблено багатофункціональний метод неруйнівного експрес контролю стану поверхні твердих тіл.

  Скачати повний текст

Наведено метод встановлення абсолютних значень періодів гратки кристалів за допомогою багатохвильої дифрактометрії. На базі напівкінематичної теорії розсіяння X-променів запропоновано алгоритм і програмне забезпечення для розрахунку та графічного представлення багатохвильових дифрактограм азимутального сканування кристала навколо вектора дифракції первинного відбивання в кристалах різного ступеня досконалості. Розроблено спеціальні пристрої для підвищення роздільної здатності, експресивності та інформативності дифрактометричних X-променевих методів діагностики реальної структури кристалів.

  Скачати повний текст

З використанням числового розв'язку системи диференційних рівнянь Такагі встановлено, що одновимірні деформації у вигляді схованого під поверхнею шару в кристалах з граткою сфалерату призводять до суттєвих змін розподілу інтенсивності в багатохвильових областях розсіяння та осциляційної залежності інтегральних коефіцієнтів проходження від величини деформації. Встановлено, що найбільші зміни в розподілах інтенсивності багатохвильового розсіяння спостерігаються у разі локалізації деформованого шару на 1/2 екстинкційної товщини та орієнтації вектора зміщень атомних площин паралельно до об'єднувального вектора дифракції трихвильового відбивання. Визначено, що чутливішою до такої деформації є сполука з більшою різницею атомних номерів. Значне посилення ефекту багатохвильового аномального проходження для ряду три-, чотири-, шестихвильових дифракцій перебувають у взаємозв'язку з відповідними перерізами дисперсійної поверхні, степенями збудження хвильових мод і асиметрією розподілу коефіцієнтів поглинання. Точки збудження, які мігрують за дисперсійною поверхнею, залежно від її кривизни проходять багатохвильові області з різною швидкістю, перемішують хвильові моди з різними фазовими співвідношеннями, що призводить до трансформацій багатохвильових областей розсіяння.

  Скачати повний текст

Досліджено структуру ближнього порядку аморфних сплавів систем Ga - Te, In - Te, Si - Te, отриманих методом спінінгування розплаву, у взаємозв'язку з концентрацією компонентів сплавів та термічною стабільністю. З використанням дилатометрії, диференційно-термічного, електронографічного методів аналізу встановлено мікроструктурні типи, класифікацію яких можна провести на базі двох ознак: квазіевтектики та хімічно впорядкованої ковалентної сітки. Визначено, що на початку концентраційного інтервалу тип структури близький до структури телуру в кристалічному стані. Розраховано характеристичні температури Дебая та повні середньоквадратичні динамічні зміщення атомів, ряд параметрів концепції вільного об'єму.

  Скачати повний текст

Розроблено новий напрям польової іонної мікроскопії - низькопольову іонну мікроскопію, який забезпечує формування іонних зображень металів і сплавів за низьких напруженостей поля та дає змогу проводити повну кристалографічну паспортизацію меж зерен і потрійних стиків. У надпровідному сплаві Nb-Ti виявлено наномасштабні градієнти концентрації Nb. Визначено на ангстремному та субангстремному рівнях кристалографічні параметри ряду лінійних і площинних дефектів та існування нанослою omega-фази у вольфрамі. Вперше реалізовано повне атомне розділення купола вуглецевих нанотрубок і виявлено ефект зміцнення вуглецевих нановістрій за їх пластичної деформації за умов екстремальних механічних навантажень. Виявлено наявність лінійних вуглецевих ланцюжків на поверхні вістрійних вуглецевих фібрил, які містять більш, ніж 10 атомів. Описано особливості польової іонної емісії металів і сплавів у присутності парів води та запропоновано нові способи польової обробки мікроінструмента з використанням парів води.

  Скачати повний текст

Вирішено актуальне наукове завдання, яке полягає в розробці та дослідженні нових ефективних методів і підходів до апаратурного забезпечення телевізійної сканувальної оптичної мікроскопії динамічних мікрооб'єктів на основі використання принципу сканування мікрооб'єктів світловим променем. Розроблено математичні моделі рядкового однотактного, рядкового двотактного та кадрового методів сканування, придатних для визначення параметрів руху динамічних мікрооб'єктів. Проаналізовано відносні похибки визначення швидкості руху мікрооб'єктів цими методами та встановлено їх максимально допустимі значення. Розроблено методи та побудовано алгоритми визначення параметрів динамічних мікрооб'єктів за застосування сканувальних растрів різних розмірів (повноформатний, зменшений, мінірастр і мікрорастр), що дозволяє розширити діапазон визначення параметрів руху мікрооб'єктів за збереження заданої точності вимірювання.

  Скачати повний текст

Удосконалено числово-аналітичні розрахунки перерізів розсіяння та поглинання електромагнітного випромінення на багатошарових наночастинках, що знаходяться поблизу підкладки. Досліджено вплив різних чинників на зсув частот поверхневого плазмового резонансу у суцільних наночастинках Au, Ag і наночастинках з оксидною оболонкою. Розроблено метод визначення ефективної діелектричної проникності матричних дисперсних систем з двошаровими включеннями кульової форми. Наведено методику формування електретних темплатів на основі фоточутливих нанокомпозиційних матеріалів, що містять 1,5 мас. % CdSe та 2,4,7-тринітро-9-флуоренону, в електрофотографічному процесі. Показано, що розташування та симетрія осаджених на поверхню електретного темплату кластерів Au, одержаних напиленням у вакуумі, задаються топологією світлового поля голограми, використаного для формування темплату. Запропоновано механізм самовпорядкування кластерів під час напилення Au на поверхню темплату, що полягає в електрокінетичному русі атомів у локальному електричному полі E = 120 МВ/м поблизу поверхні та їх адсорбції на поверхні з утворенням наноострівців. Проаналізовано процес утворення лазер-індукованих поверхневих періодичних структур у разі накладання на поверхню твердого тіла інтерференційних картин, що здійснюється кількома лазерними пучками. Розроблено метод розв'язку нестаціонарної задачі теплопровідності для періодичної системи джерел і розраховано теплові поля та швидкість зміни температури у часі у приповерхневих шарах різної природи. Створено фізичну модель формування гартівних напружень та визначено середні значення компонентів тензора напружень для нанокристалічних сплавів, одержаних з використанням різних методів (гартування розтопу, газотермічного напилення).

  Скачати повний текст

Теоретично досліджено взаємодію електромагнітного випромінювання з неоднорідними поверхнями твердих тіл, які несуть на собі частинки сторонньої речовини або мають складний рельєф. Запропоновано узагальнення мікроскопічної теорії електростатичного відгуку системи куль на поверхні твердого тіла, що дає змогу розглядати просторові системи неоднакових за розміром та матеріалом сферичних частинок, розташованих довільним чином поблизу межі поділу фаз. Базуючись на рівняннях розвиненої теорії в дипольному наближенні одержано тензор поляризованості кулі в системі двох куль над підкладкою та проведено аналіз впливу підкладки на поляризованість та оптичні властивості нанорозмірних частинок сферичної форми. Показано, що дипольна взаємодія кулі з підкладкою призводить до розщеплення одночастинкового резонансу кулі на чотири резонанси, проаналізовано закономірності цього розщеплення. Одержано вираз для резонансних частот кулі поблизу підкладки. Виведено частотну залежність поляризованості та вирази для сили осциляторів резонансних мод кулі. Аналітично розв'язано задачу розсіяння електромагнітних хвиль шорсткою поверхнею, яка моделюється фрактальною функцією Вейєрштрасса. Показано, що у разі розсіяння світла поверхнею фрактального рельєфу порушується закон дзеркального відбиття, а картина розсіяння містить сплески інтенсивності в різних напрямках. Зроблено висновок, що закономірності розсіяння є наслідком поєднання хаотичності та самоподібності у рельєфі фрактальної поверхні.

  Скачати повний текст

Досліджено спектри електронів, дірок, екситонів і фононів у простих і складних сферичних квантових точках, а також електрон- і екситон-фононній взаємодії у зазначених наносистемах. Розвинуто теорію та виконано розрахунки спектрів і хвильових функцій квазічастинок у багатошарових сферичних квантових точках і сферичних періодичних наноструктурах. Висвітлено особливості локалізації квазічастинок у них. На підставі прикладу циліндричної квантової точки зі скінченною висотою потенціального бар'єра на межі поділу середовищ запропоновано метод наближеного розрахунку спектрів електронів і дірок у квантових точках несферичної симетрії. Розраховано зонні характеристики для надгратки сферичних квантових точок. У рамках моделі діелектричного континууму розвинуто теорію та розраховано енергії обмежених і інтерфейсних фононів у складних сферичних квантових точках. На основі методу функцій Гріна розраховано перенормування енергій основних етапів електрона та дірки взаємодією з фононами з повним врахуванням конфігураційної взаємодії. Розвинуто теорію квазістаціонарних резонансних станів електронів і дірок у "відкритих" сферичних та циліндричних наносистемах. Розраховано залежності часів життя квазістаціонарних резонансних станів від розмірів квантових ям, ширини потенціальних бар'єрів та величини поздовжнього квазіімпульсу для "відкритих" квантових дротів.

  Скачати повний текст

Розглянуто зміни в електронній структурі поверхні, що відбуваються під час зміни концентрації адсорбованих атомів лужних і лужноземельних елементів, а також супроводжуються структурними фазовими переходами діелектрик-метал у плівках лужноземельних металів (ЛЗМ) за умови збільшення їх щільності. Запропоновано та розроблено новий напрямок у з'ясуванні можливостей одержання поверхонь з поліпшеними електронними властивостями, такими як підвищена фотоемісійна здатність і краща каталітична активність, за допомогою комплексного теоретико-експериментального дослідження взаємозв'язку електронної та атомної структур адсорбованих плівок. Визначено, що за умови заміни густини вільних електронів шляхом змішування різних ЛЗМ, можна ефективно керувати електронною структурою поверхні та отримувати максимальне підсилення поверхневої фотоемісії у практично важливій частині ультрафіолетової області збуджуючого світла.

  Скачати повний текст

Досліджено властивості наноструктурованих металізованих напівпровідникових підкладок для спектроскопії поверхнево підсиленого комбінаційного розсіювання світла (КРС), а саме - самоорганізованих острівцевих плівок Ag/Si, металізованого пористого кремнію та металізованого біоморфного карбіду кремнію. Встановлено оптимальні морфологічні параметри срібних острівцевих плівок, сформованих на кремнієвих підкладках, що відповідають максимальному підсиленню КРС сигналу від різних аналітів. Їм відповідає масив щільно упакованих та однорідних за розмірами острівців з середніми латеральними розмірами 100 - 150 нм. Визначено, що для гігінтського КРС-реєстрації (ГКРС) малої концентрації напівпровідникових квантових точок типу ядро (CdSe) - оболонка (ZnS) з розмірами ~3 нм, осаджених на Ag/Si підкладку, необхідне поєднання двох факторів: збудження плазмонів в срібних наноструктурах лазерним випромінюванням і збігу його енергії з різницею енергій електронних переходів у квантових точках (KT). Одержано ГКРС від залишкових кластерів вуглецю та кремнію у біоморфному SiC. Показано, що покриття тонким шаром срібла біо-SiC дозволяє досліджувати не тільки осаджені на нього аналіти, але і саму поверхневу структуру SiC.

  Скачати повний текст

Розроблено ефективний метод визначення залишкових напружень у вузлах та елементах конструкцій на базі використання електронної спекл-інтерферометрії. Створено алгоритми визначення залишкових напружень за даними вимірювань переміщень методом електронної спекл-інтерферометрії на ділянці висвердленого отвору. Розроблено компактний прилад для визначення залишкових напружень у вузлах та елементах конструкцій за лабораторних і промислових умов. Запропоновано завадостійкі алгоритми опрацювання спекл-картин, що забезпечують однозначність визначення залишкових напружень і виключають вплив оператора на результат вимірювань. З метою підвищення точності визначення напружень проведено математичне моделювання. Запропоновано новий підхід щодо визначення нормальної компоненти тензора напружень під час дослідження напруженого стану методом отворів. Наведено експериментальну оцінку точності вимірювання переміщень та визначення залишкових напружень методом електронної спекл-інтерферометрії. Досліджено особливості розподілу залишкових напружень в елементах і вузлах конструкцій.

  Скачати повний текст

Досліджено фізичні закономірності формування спектрів багатопроменевої інтерференції у ділянці резонансної дисперсії функції діелектричної проникності. Обгрунтовано, що у резонансній ділянці інтерференція Фабрі - Перо неактуальна, а амплітудно-фазові спектри формуються таким чином, ніби електромагнітна хвиля відбивається від напівобмеженого середовища з резонансною дисперсією оптичних параметрів. Установлено фізичні умови інверсії квазіефекту Брюстера у резонасних спектрах відбиття світла прозорими плоскопаралельними плівками, нанесеними на поверхню резонансно поглинальної плівки.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст