В даній статті аналізуються особливості отримання центрів забарвлення та фотостимульована рекомбінація в лужно-галоїдних тонких плівках і можливості використання цих плівок як високочутливих люмінесцентних запам'ятовуючих середовищ для швидкісної оптичної обробки даних. Зроблені висновки, що радіаційні дефекти в легованих монокристалічних структурах просторово розподіляються поблизу легуючих речовин. Вплив поверхні чітко виражений в полікристалічних тонких плівках. Виділення нерелаксованих Н-центрів з поверхні значно змінює розподіл F-центрів та діркових центрів легуючих речовин, утворюючи при цьому взаємодіючий з F-центром ланцюжок поблизу поверхні зерен. В зв'язку з цим в легованих наноструктурах поміж віддаленими парами спостерігаються незалежні від температури утворення F-центрів та фотостимульована рекомбінація. Обговорюються основні функціональні можливості активних середовищ.

Вивчено вплив алотропного ГЩП - ГЦК- та мартенситного ГЦК - ГЩП-перетворення на магнітну сприйнятливість, спектри пружної та магнітної релаксації монокристалічних зразків кобальту циліндричної форми з головною віссю вздовж [0001]. Встановлено, що для заданої геометрії за температур, нижчих та 513 К, початкова магнітна сприйнятливість практично не залежить від поля аж до значення 1,5 кА/м. Спектр магнітної післядії містить три піки, які спостережено за температур 450, 520 та 560 К. Пік магнітної післядії за 560 К супроводжується широким піком внутрішнього тертя з максимумом за 550 К. Походження процесів релаксації пояснено рухом дислокацій та утворенням дефектів пакування.

Для вивчення електронних властивостей гетеропереходів Si нанокристалічна (nc-Si) плівка / Si монокристал (c-Si) використано метод температурних залежностей поверхневої фото-ерс. Досліджено два типи зразків, одержаних лазерною абляцією c-Si мішені з осадженням nc-Si плівок на підкладки, віддалені від мішені, та на площину мішені. Розраховано температурні залежності концентрації носіїв заряду, захоплених на пастки межі поділу гетеропереходу, розподіл густини граничних електронних станів за енергією. З'ясовуються зв'язки між умовами одержання гетеропереходів та їх граничними електронними властивостями.

У монокристалах Si теоретично та експериментально досліджено ефект подвійного променезаломлення, зумовлений дією одновісної пружної деформації. Для підвищення чутливості вимірювальної системи в межах фундаментального поглинання використано поляризаційну модуляцію віддзеркаленого випромінювання. Виміряно деформаційні характеристики ефекту. Результати, отримані на довжинах хвиль зондуючого випромінювання в діапазоні прозорості, добре узгоджуються із висновками попередніх досліджень. У діапазоні сильного поглинання виявлено кардинальну зміну вигляду характеристик ефекту та встановлено їх задовільне узгодження із результатами теоретичного розрахунку.

Представлені результати електричних та фотоелектричних вимірювань двох типів Al/пористий кремній (ПК)/монокристалічний кремній (c-Si)/Al сендвич структур с тонкими та товстими шарами ПК, що одержані хімічним забарвлюючим травленням. Вольт-амперні характеристики та спектри фотовідгуків свідчать про те, що фоточутливість структур з тонкими шарами ПК переважно визначається гетеропереходом (ГП) ПК/c-Si, а з товстими - ПК шарами. Властивості ГП з'ясовані в рамках зонної діаграми ізотипного ГП з протилежними напрямками вигину зон по обидва боки переходу завдяки високій концентрації дефектів на межі розподілу. ПК шари - фоточутливі, з максимумом чутливості біля 400-500 нм. Результати порівнюються з такими для структур на основі шарів ПК, що одержані eлектрохімічним травленням.

Досліджено насичення оптичного поглинання сульфіду кадмію в урбаховській ділянці спектра. Показано, що стрибкоподібне зменшення коефіцієнта поглинання пов'язано з перезарядкою мілких акцепторів, а край поглинання при низьких та високих інтенсивностях підкоряється експоненціальній залежності. Запропоновано метод розрахунку нелінійних залежностей пропускання за відомими формулами, який дозволяє мінімізувати величину середньоквадратичного відхилення спостережуваних значень від теоретичних у всьому інтервалі інтенсивностей.

В огляді розглянуто останні досягнення в дослідженні реконструкційних фазових перетворень в поверхневих шарах монокристалів Pt, Ir та Au. Наведено результати, отримані за допомогою різних поверхнево-чутливих експериментальних методів. Найбільш детально розглянуто питання, що відносяться до кінетики, енергії активації, геометричних моделей, критичних параметрів 2D-фазових перетворень. Наведено також результати теоретичних досліджень, базовані на 2D-моделі Ізінга, методі зануреного атому та моделюванні за методом Монте-Карло.

Надано теоретичне та експериментальне обгрунтування запропонованого нового методу диференційно-інтегральної трикристальної рентгенівської дифрактометрії недосконалих монокристалів. Розглянуто принципи роботи трикристального рентгенівського дифрактометра (ТРД) в диференційному режимі вимірювань. Надано опис оригінальної конструкції та схеми універсального ТРД, створеного в ІМФ НАН України з метою реалізації запропонованого методу. У випадку брегг-дифракції рентгенівських променів у монокристалах з однорідно розподіленими обмеженими дефектами отримано вирази, що встановлюють аналітичний зв'язок між відношенням інтегральних інтенсивностей дифузного та когерентного піків ТРД від досліджуваного кристала, тобто відношенням диференційних інтенсивностей дифузного та когерентного розсіяння, проінтегрованих по сфері Евальда поблизу вузла оберненої гратки, та характеристиками дефектів різного роду. Вирази, що отримані, використано для високоінформативної діагностики дефектів за кутовими залежностями інтегральних параметрів профілів інтенсивностей ТРД, виміряних від монокристала кремнію, який містить хаотично розподілені частки нової фази. Обговорюються переваги запропонованої модифікації методу ТРД.

Показана можливість одержання в умовах мікрогравітації методом електронно-променевої безтигельної зонної плавки досконалих напівпровідникових монокристалів, а також вивчення ряду фундаментальних проблем фізики кристалізації.

Методами польової іонної мікроскопії досліджено явище аномального низькотемпературного випарування атомних комплексів на грані (211) монокристалів вольфраму. Показано, що зі зменшенням розмірів щільнопакованих острівців атомів тангенціальна швидкість випарування за температури 21 К зростає на 2 - 3 порядки. Отримані експериментальні результати можна використати для виявлення та дослідження атомних релаксаційних ефектів на сходинках граней із низькими індексами Міллера. Запропоновано метод визначення субатомних зсувів атомів на сходинках у разі зменшення розмірів острівців. Ці релаксаційні ефекти можна послідовно описати в рамках моделі лійнійно розподілених поверхневих сил. Виявлений розмірний релаксаційний ефект розглянуто як відгук на підвищення енергії пружних напруг у разі зменшення діаметра атомних острівців.

Вивчено вплив пластичної деформації на магнітну сприйнятливість монокристалів молібдену за температур 77 та 300 К. Встановлено, що зі збільшенням ступеня деформації зразків з активованою поверхнею спостерігається суттєве зростання парамагнетизму та виникає нелінійна залежність сприйнятливості від магнітного поля. Це явище можна пояснити феромагнетизмом електронного газу "помірної щільності".

В роботі розвинено теоретичний опис виникнення аномальних ефектів дифузного розсіяння (аномальне зміщення положень максимумів, аномальне змінення співвідношень між напівшириною та кутами розсіяння) залежно від параметрів часток нової фази, що утворюються при дисперсійному зміцненні монокристалів суперсплавів. Розглянуті експериментальні результати, що гарно співпадають з теоретичними передбаченнями. Показана можливість використання цих результатів для неруйнівного контролю процесів старіння пересичених твердих розчинів.

Методами диференціально-термічного та мікроструктурного аналізів вивчено розріз CdSb - As в межах 0 - 20 (мол.) миш'яку. Встановлено, що даний перетин у системі Cd - Sb - As відноситься до квазібінарного типу. Евтектична точка знаходиться в межах 8 (мол.) миш'яку, при температурі 711 К. Розчинність миш'яку в антимоніді кадмію досягає 0,4 (мол.). Монокристали антимоніду кадмію, леговані миш'яком, володіють анізотропією електрофізичних властивостей.

Методом Монте - Карло в кінематичному наближенні змодельовано розподіли інтенсивності рентгенівських променів, розсіяних монокристалами з тетрагональною граткою, які являють собою комплекс двійникових доменів, розділених паралельними когерентними границями. Розподіли товщин двійникових доменів змодельовано з використанням геометричної, гаусової та нормально-логарифмічної функцій. Для певних значень параметрів цих функцій виявлено "критичні" ефекти розсіяння, що являють собою перетворення тетрагонального дуплета на одиночний пік або мультиплет. Показано, що кожна з характеристик профілю тетрагонального дуплета залежить від кількох параметрів, які характеризують двійникову мікроструктуру кристала, а також ступеня тетрагональності.

Експериментально встановлено вплив умов проведення безтигельної зонної плавки пористих заготовок на характер розподілу домішок у вихідній заготовці та кристалі, пористість фронту плавлення, стабільність розмірів та форми зони розплаву, структурну та хімічну досконалість кристалів. Показано, що формування пористого фронту плавлення та сегрегація домішок в окремі скупчення в порах і по границях зерен вихідної заготовки відбувається в процесі спікання заготовки у полі температурного градієнта в умовах безперервного нагріву перед зоною розплаву.

Одержано експериментальні зразки мікропорошків за умов високого тиску парогазової фази. Встановлено вплив температури, тиску та тривалості на відкристалізованість і розміри монокристалів корунду. Визначено оптимальні умови гідротермальної перекристалізації оксидів алюмінію у корунд.

Вивчено вплив електричного поля на магнітну сприйнятливість деформованих монокристалів цинку. Виявлено часову залежність феромагнітної складової сприйнятливості, що можна пов'язати з процесом заліковування мікротріщин у присутності електричного поля.

Для объяснения аномального в рамках дислокационной теории Гранато - Люкке поведения отношения амплитудно-зависимого декремента колебаний к соответствующему дефекту модуля упругости, наблюдавшегося в монокристаллах цинка различных ориентаций, а также в ряде других кристаллов, предложена феноменологическая теория амплитудно-зависимого внутреннего трения в области критических амплитуд напряжений. В основу теории положено представление о возможности описания неупругого поведения материалов с помощью петли механического гистерезиса. Получены аналитические выражения амплитудных зависимостей декремента колебаний и дефекта модуля упругости для случая петли гистерезиса в форме параллелограмма, которые согласуются с опубликованными ранее экспериментальными результатами.

Приведены результаты экспериментальных и теоретических исследований диффузии примесей в монокристаллические пластины кремния при воздействии лазерного инфракрасного излучения и влияния напряжений на этот процесс. Рассмотрен лазерный нагрев пластины путем облучения всей ее поверхности однородным пучком и сканирования поверхности узким пучком. Во втором случае температурные напряжения достигают границы текучести материала, о чем свидетельствуют значительные искажения кристаллической решетки и остаточные напряжения. Предложена математическая модель для описания механотермодиффузионных процессов, воспроизводящая форму экспериментальных диффузионных кривых. Исследования выявили способы целенаправленного влияния на свойства диффузионных слоев, в частности, на концентрационный профиль. Если при легировании создать упругую деформацию, изменяющуюся по толщине, то, в зависимости от знака градиента деформации, можно приблизить либо отдалить максимум концентрационной кривой от поверхности пластины.

Досліджено коефіцієнти відбиття від поверхні монокристалів ZnO в ІЧ-області спектра з урахуванням коливань трьох попарно зв'язаних підсистем: електромагнітних хвиль, оптичних коливань гратки та плазмових коливань вільних носіїв зарядів. Показано, що значна анізотропія фононів та незначна анізотропія плазмонів призводять до прояву ряду особливостей у спектрі зв'язаних коливань і в областях прозорості. У випадку THETA != 0,pi / 2 у спектрах відбиття спостережено чотири області повного відбиття та чотири мінімуми. Визначено умови, за яких можливе експериментальне дослідження областей прозорості.