Теоретично передбачено і експериментально реалізовано просторово розподілену селективність у процесі формування шарів Al і Cu з використанням стаціонарної нерівноважної конденсації (СНК). Показано, що "архітектура" шарів визначається положенням критичної енергії по відношенню до ефективних енергій зв'язку сконденсованих атомів на моносходинках різних кристалографічних площин, причому швидкість СНК можна суттєво підвищити, впливаючи на ростову поверхню потоком іонів приблизно однакової енергії.

Вивчено закономірності структуроутворення шарів металів за квазірівноважних стаціонарних умов на прикладі Cu та Al залежно від таких основних технологічних параметрів процесу конденсації, як час, тиск робочого газу та потужність розряду. Досліджено вплив структурної та польової селективностей на структуру та фізичні властивості конденсатів. Проаналізовано фізичні процеси за роботи нагромаджувальних іонно-плазмових систем та їх вплив на структуроутворення. Розроблено математичну модель, яка описує самоорганізацію квазірівноважних умов конденсації. З використанням квазірівноважної конденсації вивчено механізм структуроутворення надпоруватих мікро- та наносистем Al і Cu залежно від впливу польової та структурної селективностей.

Проведено дослідження впливу параметрів експерименту, таких як потужність розряду, тиск робочого газу, температура ростової поверхні на процес формування та основні характеристики шарів нітриду алюмінію. В результаті оптимізації вказаних параметрів одержані близькі до стехіометричного складу шари AlN, що мають кристалічну будову з гексагональною граткою типу вюрциту. Проведено дослідження структури, фазового складу та мікротвердості конденсатів, які мають найбільш близькі до стехіометричних елементні склади. Мікротвердість одержаних покриттів склала 0,760 - 1,12 ГПа.

Одержано фрактально-перколяційні наносистеми ZnO у вигляді зієднаних між собою нанониток з близьким до стехіометричного елементним складом та з відповідними для оксиду цинку параметрами гексагональної решітки. Вперше на основі досліджень вольтамперних характеристик у фрактально-перколяційних наноснстемах ZnO показана принципова можливість розпізнавання таких реагентів, як ацетон, метанол та метан-бутанова суміш. Зроблено припущення про те, що зарядоперенос і, як наслідок, вольтамперні характеристики визначаються радіусами окремих нанонпток, які менші ніж довжина дебасвського екранування. У свою чергу адсорбційно-десорбційні реакції різних реагентів на поверхні нанониток призводять до утворення різних за конфігурацією кластерів, що в свою чергу забезпечують різні за характером вольтамперні характеристики.

Для нанесення багатокомпонентних високоентропійних металевих покриттів із покращеними захисними властивостями авторами запропоновано новий пристрій на основі магнетронного розпорошення та ефекту пустотілого катода, в якому мішень виконано у вигляді складеного стрижня. Область використання цього пристрою включає нанесення покриттів на внутрішню поверхню труб малого діаметра (від 4 см). У даній роботі розвинуто математичну модель масоперенесення розпорошеної речовини для зазначеного пристрою, яка надає змогу розраховувати розподіл молярних часток компонентів покриття залежно від координати поверхні осадження, конфігурації складеної мішені-стрижня та геометричних розмірів основних конструктивних елементів пристрою.

Індекс рубрикатора НБУВ: Ж364.2 + В371.21

Рубрики:

Наноматеріали

Наноструктури

Шифр НБУВ: Ж14161 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Висвітлено питання прояву фазової або просторово розподіленої селективності за умов квазірівноважної стаціонарної конденсації речовини. Викладено низку математичних моделей, які пояснюють процеси самоорганізованого формування наносистем за безпосередньої дії низькотемпературної плазми на ростову поверхню. Показано, що поатомне збирання виступає привабливим засобом створення нових для практичного застосування наносистем.

Індекс рубрикатора НБУВ: К663.6-18

Рубрики:

Інші види покриттів металів

Шифр НБУВ: Ж26618 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Розроблено новий технологічний підхід одержання багатокомпонентних покриттів іонним розпиленням стрижня, що складений із шайб таких елементів, як W, Ta, Hf, Ti, Mo, Cr, Al і C, та співвісно розташований у трубі з внутрішнім діаметром 39 мм. За концентрацій у покриттях 41 - 55 % (ат.) вуглецю і 34 - 37 % (ат.) титану формується ГЦК-фаза з близькими до сполуки TiC параметрами гратки, а за максимального значення концентрації Ta, Hf, Ti, Mo, Cr і W відбувається перехід до аморфного стану з одночасним підвищенням мікротвердості до 21 ГПа.

Індекс рубрикатора НБУВ: Ж364.2 + Ж620

Рубрики:

Наноматеріали

Нанотехнології

Шифр НБУВ: Ж72631 Пошук видання у каталогах НБУВ 

У роботі викладено технологічні умови формування двошарових і тришарових поруватих систем Zn/ZnO і Zn/ZnO/NiO. На першому етапі розглянуто структуроутворення базових поруватих систем Zn у процесі близь-корівноважної стаціонарної конденсації, а також розглянуто деякі аспекти управління цим процесом за допомогою самоорганізації незмінних в часі малих пересичень парів, що конденсуються. За одержання поруватих систем Zn спочатку на підкладки з лабораторного скла за допомогою двох магнетронних розпорошувачів наносилися двошарові контактні площинки на основі Cr і Au. Загальна товщина контактних площинок становила 0,8 мкм. Необхідність попереднього нанесення контактних площинок обумовлена тим, що механізм зародження поруватих структур Zn і подальшого їх нарощування залежать від природи поверхні підкладки. На наступному етапі на контактних площинках було одержано поруваті шари Zn трьох типів. У разі реалізації гранично слабких пересичень утворюються поруваті структури Zn у вигляді пов'язаних нанониток, а за поступового підвищення пересичення спостерігається перехід до утворення поруватих структур на основі об'ємних кристалів. Показано можливість зниження опору багатошарових систем за допомогою неповного окиснення базових поруватих шарів Zn або нанесення на них плівок ZnO та NiO, що є важливим для практичного застосування одержаних шарів за створення електродів літій-іонних акумуляторів. На основі аналізу результатів растрової та просвічувальної електронної мікроскопії, енергодисперсійної рентгенівської спектроскопії та рентгенівської дифрактометрії оптимізовано фазовий і елементний склади, а також структурно-морфологічні характеристики складових шарів Zn/ZnO і Zn/ZnO/NiO.

Запропоновано нову методику одержання покриттів системи (CrCoNiFeTi)C шляхом іонного розпорошення стрижня, що складений із шайб відповідних металів і вуглецю. Елементний склад покриттів задовільно узгоджується з розподілом різних металів та вуглецю вздовж розпорошуваного стрижня. За допомогою растрової та просвітлювальної електронної мікроскопії, а також рентгенофазового аналізу встановлено, що покриття складаються з дрібнодисперсних полікристалів з розмірами зерен у декілька нанометрів. З підвищенням концентрації вуглецю приблизно в межах від 14 до 48 ат. % відбувається карбідизація титану та зменшення шорсткості поверхні покриттів, що призводить до підвищення їх мікротвердості відповідно від 7 до 27 ГПа.