Проаналізовано пошкодження силових агрегатів, які використовують рідкий водень, в результаті зворотньої водневої крихкості металів. Розглянуто існуючі методи захисту різних конструктивних елементів від водневого окрихчення, їх недоліки та переваги. Описано суть методу захисту важкодоступних внутрішніх порожнин силових агрегатів від водневого окрихчення шляхом введення активних газоподібних домішок у робочий об'єм. Розглянуто механізм дії домішок, фізичні та хімічні принципи їх вибору. На прикладі нержавіючої сталі та жароміцного сплаву показано позитивний вплив активних домішок у газоподібному водні при тиску 35 МПа. Вказаний спосіб дозволить у деяких випадках застосовувати в енергоустановках нове екологічно чисте паливо - водень без суттєвої переробки виробу і реорганізації робочого процесу.

Розглянуто теорію електромагнітних флуктуацій в плоскошаруватих середовищах з акцентом на ефектах, пов'язаних з власними тепловими полями та нульовими коливаннями в області простору, заповненій прозорим середовищем. Запропоновано методи опису таких ефектів і обговорено результати їх застосування до розрахунку спектра флуктуацій у ряді випадків обмеженої плазми та плазмоподібних середовищ. Розглянуто численні приклади конкретних розрахунків, що демонструють можливість визначального впливу теплових полів і нульових коливань у прозорих середовищах на поведінку різноманітних кореляційних функцій електромагнітних полів в околі межових поверхонь (включаючи тиск на такі поверхні) та на спектри теплового випромінювання напівобмеженої плазми.

Істотно поліпшено експериментальну методику, вперше запропоновану Ю. С. Ведулою, для вивчення розподілів адсорбату при вивченні поверхневої дифузії. В основу методики покладено вимірювання локальних значень контактної різниці потенціалів діодним методом (реєструються вольт-амперні характеристики в режимі затримуючого потенціалу). Поверхня зондується вузьким пучком термоелектронів з енергією біля 1 еВ, що практично виключає ефекти руйнування електронами. Електронний промінь сканує поверхню в результаті програмованої зміни напрямку магнітного поля. Автоматизована система забезпечує дискретність кроку сканування 0,13 мкм і просторову роздільну здатність близько 1 мкм. Контактна різниця потенціалів реєструється з чутливістю близько 0,0001 еВ , що дозволяє визначати покриття адсорбату з точністю 0,001 - 0,01 моношару.

Досліджено метод розв'язання рівнянь Ейнштейна для сферично симетричного розподілу анізотропної матерії. У супутній системі координат радіальна та тангенціальна компоненти тиску припускалися пропорційними одна одній. Для цієї умови отримано загальний розв'язок у квадратурах. Знайдено деякі точні аналітичні розв'язки.

Показано, що ефекти кривизни можуть суттєво змінити характеристики межового шару та зменшити загальний опір таких вісесиметричних тіл у нестисливій рідині. З використанням точного розв'язку розраховано вісесиметричні форми з від'ємним градієнтом тиску на переважній частині поверхні (до 99,7 % тіла). Одержані форми можна використовувати для подальшої оптимізації та контролювання фюзеляжів дозверхових літаків та суден.

Ємнісна спектроскопія використується для дослідження електронних властивостей само-організованих InAs квантових точок. Вимірювання вольт-фарадних характеристик, C(V), одночасно з даними по магнето-емності, C(B), дозволяють досліджувати електростатичний профіль однобар'єрних p-i-n GaAs/AlAs/GaAs гетероструктур, які містять в AlAs бар'єрі шар само-організованих InAs квантових точок. Ми визначили, що негативний заряд, пов'язаний з заповненням квантових точок електронами, майже повністю компенсується позитивним зарядом в AlAs бар'єрі, що, на нашу думку, пов'язано з іонізованими дефектами чи домішками, які обумовлені квантовими точками. Показано, що міра компенсації суттєво залежить від ростових умов.

Представлено огляд деяких експериментальних робіт в області електропровідної кераміки, виконаних у Дослідному інституті керамічних технологій (IRTEC) та Національній фізичній лабораторії (NPL). Наведено результати випробувань механічних та електричних характеристик електропровідних керамічних порошкових композитів з матрицею із нітриду кремнію або оксиду алюмінію, а також домішками карбідів, боридів і нітридів титану. Основу досліджень складає вплив технології спікання (гаряче пресування, спікання під тиском газу, вільне спікання), а також кількості та виду домішки на механічні, електричні, триботехнічні характеристики композитів. Експериментальні результати показують, що не тільки електропровідність, але й механічні властивості можуть бути суттєво змінені введенням у матеріал певної кількості металоподібних частинок. Показано також, що чистота вихідних компонентів підвищує чутливість властивостей композитів до технологічних параметрів, насамперед, до температурного впливу при спіканні.

Напруження мають тензорну природу, так що апріорно всі компоненти тензора напружень можуть відігравати роль у включених дифузійних процесах. Вплив напружень на дифузію є результатом трьох джерел: 1)вони змінюють атомну рухливість через вплив напружень (тиску та дотичних напружень) на концентрацію точкових дефектів і на частоту скачка; 2) вони вводять в потік дрейфовий член, пропорційний градієнту напруження; 3) вони модифікують граничні умови. Напруження можуть бути генеровані дифузійним процесом безпосередньо, через розмірний ефект. Через нелокальну форму поля напружень результатом буде у загальному випадку нелокальний закон, а звідси - порушення закону Фіка. Анізотропія пружності може викликати анізотропну дифузію в кубічних кристалах.

Процеси впорядкування та розпаду є загальними рисами сплавів з використанням міді з ефектом пам'яті форми. Практично всі сплави, які мають ефект пам'яті форми, містять неоднорідності різної фізичної природи (вакансії, антифазні межі, виділення, модуляції хімічного складу тощо), які змінюють структуру і властивості. Наведено експериментальні дані впливу Nb на властивості сплавів з ефектом пам'яті форми системи Cu - Al - Nb. Одержано штучно введені неоднорідності у вигляді дрібних частинок або частково розчинених (в Cu-матриці) металів з високою точкою плавлення. Методами рентгеноструктурного аналізу, електронної мікроскопії та резистометричними вимірюваннями вивчено вплив зміни структури внаслідок ізотермічних відпалів у широкому температурному інтервалі на характеристики мартенситного перетворювання в цих сплавах.

Розглянуто вплив статичної міцності (границі текучості) матеріалу на основні параметри процесу проникання - питому роботу утворення каверни та тиск на поверхню контакту. Отримано аналітичні вирази й кількісні оцінки питомої роботи затраченої на утворення сферичної та циліндричної каверн, а також тиску на поверхні таких каверн за умов статичного розширення останніх для жорсткопластичної та пружнопластичної моделей матеріалу. Показано адекватність оцінок питомої роботи деформування пластини при утворенні сферичної каверни та при утворенні каверни в результаті проникання жорсткого стрижня. Оцінено вплив деформаційного зміцнення матеріалу на максимальну радіальну напругу на поверхні каверн. Встановлено, що за низьких швидкостей проникання суттєвий вплив на опір прониканню й розширення каверни має пружна стисливість матеріалу в області непружних деформацій. Проаналізовано кінетику напружено-деформованого стану матеріалу під час проникання деформівного стрижня.

Вивчено взаємний вплив електронної і коливальної релаксацій ексимерних молекул. Обговорюється прояв цієї кінетичної кореляції під час вимірювання кінетичних параметрів. Досліджено явища відхилення коливальних розподілів від больцманівського типу, кінетику імпульсної люмінесценції, динаміку наносекундного відновлення коефіцієнта підсилення світла в імпульсному лазері, вплив коливальної релаксації на константи швидкості гасіння люмінесценції.

Експериментально досліджено фізичні особливості плазми електричної дуги, що вільно горить в парах міді, із застосуванням швидкісних засобів вимірювання та методик. Встановлено, що плазма електричної дуги, що вільно горить в парах міді, в приелектродних областях та на периферії розряду, на відміну від відомих стабілізованих стінками дуг, виявляє нерівноважні властивості. Порушення рівноваги в плазмі визначається наявністю різких градієнтів її параметрів та відповідно просторовою неоднорідністю її випромінювальних та поглинальних характеристик. Механізмом, що відповідає за порушення рівноваги, є перенесення резонансного випромінювання, внаслідок чого реалізується часткова локальна термодинамічна рівновага. В досліджених режимах існування плазми електричної дуги, що вільно горить в парах міді, уточнено значення параметрів штарківського уширення спектральних ліній атома міді Cul - 515,3 та 510,5 нм.

Розглянуто напружені GaInAsSb-GaSb і InAsSb-InAsP структури на квантоворозмірних шарах з довжиною хвилі випромінювання у середньому інфрачервоному діапазоні. З урахуванням кулонівського тяжіння, що з'являється в результаті інжекції носіїв, з'ясовано можливість лазерного випромінювання за кімнатної температури у структурах на основі GaSb з гетеромежею другого типу. У структурах на основі InAs, зрощених методом MOVPE, може мати місце упорядковане наведене зменшення забороненої зони, що призводить до зміни гетеромежі другого типу на перший. Розраховані оптичні переходи з застосуванням ефекту упорядкування відповідають наведеним раніше результатам, а також проведеним вимірюванням фотолюмінесцентного спектра. Обидва явища мають враховуватися під час створення нових Sb-вміщуючих квантоворозмірних структур з випромінюванням у середньому ІЧ-діапазоні.

Рассмотрены напряженные GaInAsSb-GaSb и InAsSb-InAsP структуры на квантоворазмерных слоях с длиной волны излучения в среднем инфракрасном диапазоне. В результате инжекции носителей возникает кулоновское притяжение, поэтому возможно лазерное излучение при комнатной температуре в структурах на основе GaSb с гетерограницей второго типа. В структурах на основе InAS, выращенных методом MOVPE, может иметь место упорядоченное наведенное уменьшение запрещенной зоны, что приводит к изменению гетерограницы второго типа на первый. Рассчитанные оптические переходы с использованием эффектов упорядочения соответствуют ранее приведенным результатам и проведенным измерениям фотолюминесцентного спектра. Оба явления должны быть приняты во внимание при создании новых Sb-содержащих квантоворазмерных структур с излучением в среднем ИК-диапазоне.

We report the study of compressively strained GaInAsSb-GaSb and InAsSb/InAsP multi-quantum wells for emission in the mid-infrared region. Taking into account the Coulomb attraction, induced by carrier injection, we explain why room temperature lasing is possible in the GaSb-based structures, which have a type-II band alignment. In InAs-based structures grown by MOVPE, ordering induced band gap reduction could be present, what changes the theoretically type-II to a type-I band aligment. Calculated optical transitions, using ordering effect, agree with the reported data and our photoluminescence measurements. These two effects, coulombic attraction and ordering effect, must be taken into account for the design of new Sb-based mid-infrared MQW emittingstructures.

Наведено результати дослідження емісійних спектрів металів, випаровуваних цугом гігантських лазерних імпульсів в повітрі при атмосферному тиску. Показано, що при дії послідовності імпульсів, які слідують з інтервалом близько 10 мкс, область ерозійного факелу, що відповідає випромінюванню атомів випаровуваної речовини, істотно віддаляється від області випромінювання суцільного спектру. В результаті різко зростає чутливість якісного аналізу складу матеріалу. Для кількісного аналізу складу необхідно здійснювати вибір пар спектральних ліній, відмінний від такого для методів дугового чи іскрового емісійного аналізів.

Розглянуто вплив геометричних ізотопічних ефектів на температуру фазового переходу для водневмісних кристалів. Експериментальні баричні та концентраційні залежності температури Кюрі пояснюються у рамках псевдоспінової ізінговської моделі фазових переходів з урахуванням геометричної зміни водневих зв'язків під впливом тиску та внаслідок ізотопічного заміщення.

Описано експериментальну методику й апаратуру для вивчення функцій електронного збудження автоіонізаційних станів атомів, що розпадаються в електронному каналі. Функції одержано у вигляді залежностей інтенсивностей ліній, що спостерігаються в спектрах ежектованих електронів, від енергії співударів. Експериментальна процедура включає вимірювання трьох типів електронних спектрів: спектрів ежектованих електронів для різних значень енергії співударів, тестових спектрів ежектованих електронів для фіксованого значення енергії співударів та спектрів енергетичних втрат електронів до першого потенціалу іонізації атома. Вимірювання останніх двох спектрів дозволяють здійснювати контроль за експериментальними умовами протягом всього експерименту та прокалібрувати енергетичні шкали в спектрах. Методика вимірювань і процедура цифрової обробки даних враховують всі особливості експериментів з електронної спектроскопії атомів, в тому числі зміни енергетичних шкал, зсув та спотворення контурів ліній внаслідок ефекту взаємодії після зіткнень. Роботу методики продемонстровано на прикладі функцій електронного збудження, одержаних для автоіонізаційних станів атомів літію, калію та стронцію.

Запропоновано чотирьохстанову модель для опису послідовності фазових переходів у сегнетоелектричних кристалах типу DMAGaS і DMAAlS. Процеси впорядкування в підсистемі груп DMA розглянуто як головну причину таких перетворень. Взаємодію між групами в їх різних орієнтаційних станах враховано у диполь-дипольному наближенні. Отримано термодинамічні характеристики моделі (спонтанну поляризацію, заселеність орієнтаційних станів, фазову діаграму), що якісно узгоджуються з даними експерименту. Припустивши, що основний вплив гідростатичного тиску на кристал зводиться до зміни різниці енергій орієнтаційних станів груп DMA, пояснено експериментальний факт зникнення сегнетофази зі збільшенням тиску.

Зазначено, що критерій багатовісної втоми біля вирізу в зразку повинен враховувати еквівалентний розмах напружень, а також їх відносний градієнт та гідростатичну складову. Ефективні дотичні напруження враховують відносний градієнт за допомогою вагової функції. За результатами випробувань зразків із вирізами з м'якої сталі під комбінованим закручувальним і розтягувальним навантаженням встановлено, що ефективні дотичні напруження падають лінійно.

Розглянуто можливість використання рідких кристалів для вимірювання температур в околі твердих тіл у твердо-рідинних сумішах. Разультати вимірювань в процесі руху твердих тіл задовільно узгоджуються з теоретичними.

Наведено результати розробки системи контролю оптимального нагріву печей неперервної дії. Запропоновано концепцію та описано систему оптимізації. Особливу увагу приділено числовому моделюванню термомеханічних процесів у внутрішньому просторі печі, а також засобам вимірювання в печах неперервної дії.