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

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

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

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

  Скачати повний текст

Досліджено структуру й основні фізичні властивості багатошарових структур (БШС) InGaAs/GaAs з квантових точок (КТ) залежно від умов росту та зовнішніх впливів методами високороздільної X-променевої дифрактометрії. Проведено адаптацію методу картографування оберненого простору навколо вузлів оберненої гратки для розв'язання оберненої задачі визначення складу та пружної деформації в системах з впорядкованим масивом квантових точок. Вперше встановлено та пояснено природу зміни періоду багатошарової структури після швидкого температурного відпалу (ШТВ), обумовлену впливом макрокривизни на зсуви положень піків сателітної структури когерентної НГ. Встановлено природу чутливості кривих дифракційного відбиття (КДВ) до макрозгину багатошарової системи, яка полягає в зміщенні сателітів із своїх положень залежно від кута Брегга. Пояснено ефект розщеплення когерентних сателітів і нахилу латеральних сателітів на дифракційних картинах від БШС з КТ, що полягає в прямому та похилому наслідуванні КТ (квантових ниток (КН)) у разі росту структур. Вперше запропоновано методику реконструкції просторової гратки квантових точок з експериментальних карт розподілу інтенсивності в оберненому просторі. За допомогою Х-променевих дифракційних досліджень виявлено особливості самоспрямованого впорядкування структур із КН у разі застосування у технологічному процесі росту потоків миш'яку різного молекулярного складу.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Проведено експериментальну апробацію існуючої теоретичної моделі деформаційної залежності повної інтегральної відбивної здатності (ПІВЗ) у монокристалах з випадково розподіленими дефектами (ВРД), що враховує вплив ефектів екстинкції через розсіяння на ВРД на деформаційну залежність когерентної складової ПІВЗ та враховує залежність від пружної деформації (ПД) дифузної складової й обумовлених нею факторів екстинкції. Показано, що ця модель не дає змогу одержати адекватний кількісний опис сумісного впливу ПД і ВРД на ПІВЗ, але пояснює спостережені аномальні ефекти можливих залежно від величини ефектів екстинкції адитивного (для малих величин) і неадитивного (для великих) впливів ВРД та ПД на ПІВЗ. Запропоновано нову модель деформаційної залежності ПІВЗ у кристалах з ВРД, що враховує вплив деформації на дифузну складову ПІВЗ та обумовлені дифузним розсіянням ефекти екстинкції, з використанням якої здійснено адекватний опис відповідних експериментальних даних і встановлено залежність від ПД дифузної складової ПІВЗ, а також факторів екстинкції, обумовленої розсіянням на дефектах. Феноменологічно розділено внески пружного вигину та ВРД до ПІВЗ шляхом факторизації всіх параметрів запропонованої моделі на множники, що залежать тільки від ВРД, та множники, що залежать від ПД. Це дало змогу створити унікальний метод кількісної діагностики характеристик ВРД, базуючись на вивченні деформаційних залежностей ПІВЗ.

  Скачати повний текст

Експериментально перевірено та підтверджено унікальну чутливість повної інтегральної відбивної здатності (ПІВЗ) до дефектів у разі дифракції за Бреггом. З'ясовано динамічу природу збільшення ПІВЗ виключно за рахунок переважного зростання з посиленням порушень дифузної складової ПІВЗ за умови зменшення її когерентної складової як фактора, що обумовлює унікальну чутливість ПІВЗ до дефектів і чинника високої інформативності діагностики. У випадку дифракції за Лауе експериментально встановлено динамічну природу розсіяння, що проявляється у зміні знаку впливу дефектів на ПІВЗ під час переходу від "тонкого" до "товстого" наближення кристалів, що і обумовило її унікальну чутливість до дефектів. Створено й експериментально апробовано діагностичні моделі динамічної дифракції в ідеальних кристалах з порушеним поверхневим шаром (ППШ) та у кристалах, що містять випадково розподілені дефекти (ВРД) і ППШ. Розроблено нові принципи розподілу внесків ППШ та ВРД у ПІВЗ, що базуються на керуванні співвідношеннями між довжинами і глибинами екстинкції та абсорбції. Відзначено унікальність нового методу діагностики, що забезпечує кількісне визначення нанорозмірних характеристик порушеного шару на поверхні монокристала та випадково розподілених в об'ємі дефектів.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Побудовано динамічну теорію екстинційних ефектів дифузного розсіяння за рахунок багатократності відбиття від періодичної частини сприйнятливості кристала та від флуктуаційної. Теорію узагальнено для випадку декількох типів дефектів довідних розмірів, у тому числі і співмірних з довжиною екстинкції. У рамках цієї теорії одержано узагальнені вирази для повної інтегральної відбивної здатності (ПІВЗ) за випадків геометрій дифракцій за Лаке та за Бреггом. Установлено фізичну природу та високу структурну чутливість нового експериментально виявленого Г.І.Низковою ефекту асиметрії азимутальної залежності ПІВЗ у випадку дифракції за Бреггом. Показано, що зазначений ефект обумовлений значним впливом уперше врахованої за узагальнення теорії ПІВЗ на випадок великих дефектів орієнтаційної залежності інтерференційного коефіцієнта поглинання, обумовленої ефектом повного відбиття. Побудовано узагальнену динамічну модель ПІВЗ у кристалах з дефектами та порушеним поверхневим шаром (ППШ), коли товщини ППШ співмірні або перевищують довжину екстинкції.

  Скачати повний текст

Побудовано динамічну теорію розсіяння рентгенівських променів для геометрії дифракції за Лауе у випадку тороїдального вигину кристала за наявності у ньому флуктуаційного поля статичних заміщень атомів від випадково розподілених мікродефектів. Одержано аналітичні вирази для коефіцієнтів відбиття когерентних, квазідифузних і дифузних хвиль, проведено їх асимптотичне оцінювання. Показано, що вплив вигину помітніший для від'ємної кривизни, а збільшення кривизни вигину призводить до уширення всіх компонент кривої дифракційного відбиття. За сильних вигинів з'являються додаткові максимуми й осциляції кривої відбиття. За таких вигинів виявлено зміщення когерентної компоненти кривої відбиття відносно точного бреггівського положення, напрямок якого залежить від знаку параметра деформації. Таке заміщення супроводжується зменшенням висоти центрального піку. Виялено також виникнення ефекту фокусування дифрагованого випромінювання за певних комбінацій радіусів вигину. Проаналізовано вплив макроскопічної деформації на розподіл інтенсивності дифузного розсіяння від мікродефектів двох типів (сферично-симетричних кластерів і дислокаційних петель) і показано, що вплив вигину помітніший для більших радіусів дефектів.

  Скачати повний текст

Одержано аналітичні вирази для коефіцієнтів відбиття та проходження когерентних, квазідифузних і дифузних хвиль у випадку циліндрично вигнутих монокристалів, які містять однорідно розподілені дефекти кулонівського типу. Показано, що вплив вигину помітніший для від'ємної кривизни, а збільшення кривизни вигину призводить до уширення всіх компонент кривої дифрикаційного відбиття. З'ясовано, що за сильних вигинів з'являються додаткові максимуми та осциляції кривої відбиття, а за достатньо сильних вигинів виявлено зміщення когерентної компоненти кривої відбиття по відношенню до точного брегівського положення, напрямок якого залежить від знаку радіуса вигину. З'ясовано, що дане зміщення для випадку Лаує супроводжується зменшенням висоти центрального піку. Для випадку Лаує виявлено також виникнення ефекту фокусування дифрагованого випромінювання за певних умов. Проаналізовано вплив макроскопічної деформації на картини розподілу інтенсивності дифузного розсіяння від мікродефектів двох типів (сферично-симетричних кластерів і дислокаційних петель) та показано, що вплив вигину помітний для менших радіусів дефектів.

  Скачати повний текст

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

  Скачати повний текст

Вперше розроблено теоретичну модель дифракції з урахуванням динамічних ефектів когерентного та дифузного розсіяння в гетерогенних епітаксійних, а також іонно-імплантованих кристалічних структурах. Надана модель самоузгоджено враховує для кожного шару наявність в інтенсивності дифракції динамічної дифузної компоненти, а також екстинкцію когерентної компоненти за рахунок дифузного розсіяння. Вперше враховано особливості динамічної взаємодії між шарами, що зведена до відповідних рекурентних співвідношень між когерентними складовими коефіцієнтів відбиття окремих шарів. В цій моделі враховано інтерференцію когерентних хвиль, що розсіюються різними шарами та підкладкою в багатошарових епітаксійних структурах. У разі врахування амплітуди розсіяння кожним неоднорідним шаром модель передбачає його розбиття на однорідні підшари. Вперше здійснено повну адекватну кількісну пошарову характеризацію вказаних гетероструктур з одержанням нової інформації про характеристики дефектів, ефекти сегрегації та взаємодифузії, а також уточнити хімічний склад, товщини окремих шарів, профілі деформації.

  Скачати повний текст

Досліджено структуру, електронні й електролюмінесцентні властивості надтонких органічних плівок методами сканувальної тунельної мікроскопії й атомно-силової мікроскопії. Розглянуто вплив термічного розпаду нанотрубок на їх фотонну й електронну емісію. Показано, що високовпорядковані хемосорбовані моношари насичених кислот можуть бути одержані на реконструйованій поверхні Au(111). Експериментально підтверджено ефект односпрямованої провідності молекул оксифенілнафталіміду й їх ланцюгів. Запропоновано новий спосіб одержання нанозазорів за допомогою зонда атомно-силового мікроскопа.

  Скачати повний текст

З використанням методів рентгенівської фотоелектронної емісійної й абсорбційної спектроскопії досліджено електронну структуру та характер хімічного зв'язку нестехіометричних сполук на основі перехідних металів, зокрема: звичайних фаз втілення, які містять вакансії в металоїдній підгратці, або в підгратці металу; твердих розчинів, в яких відбувається заміщення атомів одного сорту атомами іншого; гідридів та водневих бронз, які також є фазами втілення, але через специфічність їх основного компонента - атома водню - такі сполуки часто вирізняють в окремий клас; координаційних сполук (фаз Магнелі, що містять площини кристалографічного зсуву), які є нестехіометричними, однак вони не містять вакансій, бо останні сконцентровані за певними кристалографічними площинами; диселенідів, в котрих нестехіометрія може досягатися або за допомогою втілення атомів металу (молекул, або комплексів атомів) між шарами (Se - M - Se), або внаслідок відсутності певного числа атомів металу у вказаних "сендвічах". Установлено, що формування металоїдних вакансій у фазах втілення на основі перехідних металів призводить до зростання ширини смуги емісії металу на половині її висоти та до зменшення позитивного ефективного заряду на атомах металу. Зазначено, що утворення вакансій у підгратці металу призводить до незначного зростання ефективних зарядів: позитивного - на атомах металу та негативного - на атомах неметалу, а також до уширення рентгенівської емісійної смуги, що відображає енергетичний розподіл 2p-станів неметалу.Розглянуто вплив переходу кристалу в інший політип або зміни симетрії кристалічної гратки на електронну структуру кристалу.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Встановлено, що за рахунок аномальної дисперсії забезпечується суттєва різниця для близьких довжин хвиль з різних сторін K-краю поглинання результатів конкуренції протилежних деформаційних залежностей (ДЗ) окремо динамічної відбивної та динамічної поглинальної здатностей кристала, а саме: для короткохвильової сторони K-краю поглинання показує результуюче різке зменшення з деформацією інтегральної інтенсивності динамічного розсіяння (ІІДР), а для довгохвильової - збільшення, що суттєво підсилює ДЗ скачка ІІДР. Показано, що додатково підвищити інформативність діагностики поблизу К-краю поглинання доцільно шляхом збільшення товщини кристала і, як наслідок, відносного впливу ДЗ скачка дифузної складової на сумарну ДЗ скачка повної ІІДР. Створено дифузнодинамічну модель і на її основі комбінований дифракційний діагностичний метод деформаційно-товщинних залежностей скачка в області K-краю поглинання інтегральної інтенсивності розсіяння рентгенівських променів за дифракції за Лауе у вигнутих кристалах з дефектами декількох типів, що вирішує проблему багатопараметричної діагностики.

  Скачати повний текст