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

Проведено експериментальні дослідження зміни об'ємних і поверхневих властивостей монокристалів напівізолюючого нелегованого (НІН) арсеніду галію з різним відхиленням складу від стехіометричного в термічних процесах під впливом власних і домішкових ефектів їх структури. Встановлено основні закономірності зміни залежно від часу гомогенізуючого та розчинюючого відпалів з загартуванням кристалів фізичних параметрів в об'ємі монокристалів двох груп: з надлишковим відносно стехіометричного складу вмістом миш'яку та з надлишком галію. Виявлено, що поверхнева термостабільність електрофізичних характерстик кристалів НІН GaAs погіршується зі збільшенням вмісту вакансій миш'яку, а також у разі зростання щільності дислокацій. Встановлено позитивний вплив на покращання термостабільності режиму довготривалого (більше двох годин) охолодження кристалів. Показано, що зниження рекомбінаційної активності центрів EL.2, обумовленого формуванням комплексів EL2-Cu має місце в тому випадку, коли атом міді у складі комплексу займає позицію атома галію. З'ясовано, що крім міді на випромінювальну рекомбінацію через центри EL.2 також впливають атоми кадмію та селену. Встановлено, що значення механічних напружень у разі неоднорідного розподілу атомів домішки залежать від вакансійного складу кристала, якщо дифузія домішки відбувається за вакансіями галію та не залежать від нього у разі міжвузлового механізму дифузії.

  Скачати повний текст

Досліджено вплив іонізуючого опромінення, відпалу, змінного та постійного електричних полів на парамагнітні домішки у кварці, показано зв'язок зовнішньої дії даних чинників з присутністю іонів різних металів. Виявлено, що більшість парамагнітних центрів у кварці є радіаційними дефектами. На підставі одержаних дозових і температурних залежностей розроблено й апробовано методики одержання прикладних результатів, які мають самостійне значення. За допомогою радіаційної та термічної обробки одержано зразки з необхідними концентраціями парамагнітних центрів, які використано у процесі дослідження їх релаксаційних та електропольових властивостей. Виявлено, що у разі охолодження спінової системи алюмінієвих центрів змінним електричним полем це охолодження передається системам повільно релаксуючих центрів шляхом крос-поляризації. Для опису процесів взаємодії у подібних системах запропоновано модель спінового холодильника. Для зразків кварцевих резонаторів різного ступеня дефектності визначено ширину функції розподілу внутрішніх, хаотично орієнтованих електричних полів, обумовлених дефектами структури. Для резонаторів з низькою концентрацією домішки визначено особливості електропольових ефектів за умов насичення сигналів надвисокочастотним полем. За допомогою електропольових ефектів визначено орієнтацію дефектних тетраедрів у просторі для плеохроїчних зразків кварцу.

  Скачати повний текст

Установлено взаємозв'язок структури та фізико-механічних властивостей кристалічних тіл, гратки яких містять атоми перехідних елементів. Установлено основні закономірності та фізичні механізми впливу деформаційних дефектів і механічних напружень, які виникають за силових, ультразвукових, термоциклічних і магнітних дій у широкому інтервалі температур, включаючи низькі, а також гартівні вакансії та домішки на електрофізичні та механічні властивості, ефективні мікроскопічні параметри ненадпровідних, надпровідних і магнітноупорядкованих перехідних металів, сплавів і сполук.

  Скачати повний текст

Дисертація присвячена дослідженню впливу термохімічних обробок на оптичні та структурні властивості кристалів номінально бездомішкового ніобату літію, а також кристалів ніобату літію, легованих домішками магнію та заліза. У дисертації встановлено температурний і часовий інтервал виникнення забарвлення у монокристалах LiNb03 під час їх нагрівання у відновлювальній атмосфері. Показано, що забарвлення відбувається у два етапи; запропоновано модель утворення центрів, відповідальних за виникнення/руйнування смуг поглинання. Встановлено особливості процесу забарвлення кристалів LiNb03:MgO і ЕІ1МЬ03:Ре у порівнянні з номінально бездомішковими кристалами ЕіМЬ03, а також визначено причини цих особливостей. Встановлено, що під час нагрівання кристалів ЕіМЬ03 до температур порядку 770 К для випадку реєстрації спектрів у кристалографічному напрямку 2 поглинання ОН-груп у 14 ділянці спектру зникає, тоді як для випадку реєстрації спектрів у кристалографічному напрямку У величина поглинання ОН-груп залишається на сталому рівні. Вказана особливість пояснюється зміною з температурою орієнтації гідроксильної групи відносно кристалографічних напрямків кристалу.

  Скачати повний текст

Вперше сформульовано та розроблено модель дефектоутворення тонких плівок халькогенідів свинцю у технології гарячої стінки з одночасним урахуванням складного спектра зарядових станів дефектів, внутрішніх напружень у плівці та роду підкладок, а також кінетики ізотермічного вакуумного відпалу з виникненням двошарової p-n-структури у плівках p-PbS. Розглянуто кристало-хімічний механізм виділення вільної фази свинцю у разі парофазної епітаксії плівок PbTe та PbSe, який пов'язаний з дисоціацією сполук у разі випаровування та нагромадженням міжвузловинних атомів свинцю у конденсаті. На підставі результатів теоретичного та експериментального дослідження кінетики концентрації електронів у разі вакуумного відпалу плівок n-PbTe за участю кисню виявлено суттєву роль дифузійних процесів атомів і вакансій телуру.

  Скачати повний текст

Розглянуто проблему встановлення природи, локальної структури і загальних закономірностей утворення різних дефектних станів у кристалічних оксидних матеріалах зі структурою шеєліта та перовськіта, а також їх впливу на характерні властивості даних матеріалів.

  Скачати повний текст

  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

Проведено узагальнення динамічної теорії розсіяння рентгенівських променів для геометрій дифракції за Лауе та за Бреггом в макроскопічно деформованих кристалах з випадково розподіленими мікродефектами на випадок сильної деформації в тороїдально вигнутих кристалах. Одержано аналітичні вирази для бреггівської, квазідифузної та дифузної компонент відбивної здатності тороїдально вигнутого кристала з дефектами. Встановлено, що поява трьох стаціонарних точок замість однієї відповідає виникненню одразу трьох активних точок збудження на одній з двох дисперсійних гілок, номер якої залежить від знаку ефективного радіуса вигину. Показано, що одержаний теоретичний вираз для коефіцієнта відбиття тороїдально вигнутого та сильно деформованого кристала у випадку геометрії дифракції за Бреггом дозволяє проводити адекватну характеризацію складних дефектних структур в реальних монокристалах, які створюються різними типами мікродефектів і макроскопічними деформаціями.

  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

Досліджено неперервний і переривчастий режими конденсації, що самоорганізуються поблизу фазової рівноваги. З'ясовано причини утворення фрактальної структури в результаті ієрархічної конденсації й описано її реалізацію в межах статистичного подолання. З застосуванням синергетичного підходу проаналізовано умови, які забезпечують близькість стаціонарного процесу конденсації/розпилення до фазової рівноваги. Показано, що флуктуації температури ростової поверхні та потоку десорбції адатомів відіграють роль мультиплікативного шуму, посилення якого призводить до трансформації унімодального розподілу пересичення осаджуваного компонента в бімодальний. Досліджено фазові портрети процесу квазірівноважної конденсації за різних співвідношень часів релаксації концентрації напилюваної речовини, потоку десорбції температури ростової поверхні. Показано, що за малих значень рівноважної концентрації та додатньої величини накопиченого потоку реалізується єдиний стаціонарний стан квазірівноважної конденсації. Поблизу цього стану спостерігається або сповільнена еволюція, або немонотонний режим, якому сприяє збільшення часу релаксації температури. Запропоновано новий механізм утворення фази, який показує, що в ході напилення реалізується режим самозбирання сітчастої структури. З'ясовано, що зародки конденсату формують статистичний ансамбль ієрархічно супідрядних об'єктів. Знайдено рівняння Ланжевена та Фоккера-Планка, які дозволили визначити стаціонарний розподіл значень термодинамічного ефекту конденсації. Одержано часові залежності ймовірності формування сітчастої структури конденсату.

  Скачати повний текст

Побудовано узагальнену динамічну теорію розсіяння рентгенівських променів у кристалах з хаотично розподіленими дефектами кулонівського типу, в якій, на відміну від існуючих, вперше враховано вплив динамічного характеру дифузного розсіяння на коефіцієнти екстинкції, що обумовлена розсіянням на дефектах, а також вплив одночасно декількох типів дефектів. Теорія вперше вільна від припущення про малість ефектів екстинкції, які обумовлені розсіянням на дефектах. Узагальнену теорію адаптовано до конкретних експериментальних умов дифрактометрії методами нового покоління, які використовують динамічні ефекти дифузного розсіяння. На цій основі запропоновано та теоретично й експериментально обгрунтовано оригінальні інформативні та високо чутливі методи дифрактометрії: узагальнений метод повних кривих відбиття, комбінований метод повної інтегральної відбивної здатності та метод енергодисперсійної інтегральної трикристальної дифрактометрії.

  Скачати повний текст

Досліджено вплив плоских дефектів на динамічні характеристики сильно анізотропних шаруватих кристалів, вивчено особливості розповсюдження та локалізації коливань у складних багатошарових сполуках. Для сильно анізотропного кристала з адсорбованим моноатомним шаром аналітично та чисельно проаналізовано особливі рішення рівнянь динаміки гратки, які можуть мати частоти всередині смуги суцільного спектра системи та поза нею (квазіповерхневі та поверхневі стани). Встановлено атомну динаміку сильно анізотропних шаруватих кристалів, які містять плоскі дефекти. Виявлено, що умови локалізації деяких типів коливань та їх характеристики можна описати у межах одновимірних моделей, які містять крапкові домішки. Вивчено процес резонансного проходження акустичних хвиль через домішковий моношар, що розділяє два сильно анізотропних кристала.

  Скачати повний текст

Виявлено механізми формування структур і фізичних властивостей кристалічних середовищ різних типів з іонним, ковалентним і металевим зв'язками. Розроблено методику моделювання впливу дефектів низької розмірності (домішок, вакансій, локальних вигинів, дислокацій, зовнішніх поверхонь) на атомну й електронну структури таких кристалів, що визначають їх конструкційні та функціональні властивості. Розраховано вплив даних дефектів на електонний енергетичний спектр, електронне зображення, електронні, парамагнітні, транспортні та механічні властивості кристалів у межах теорій сильного зв'язку, дислокацій та дифракції електронів. За допомогою комп'ютерного моделювання на прикладі однієї квантово-механічної моделі розраховано електронну структуру та передбачено вплив усіх домішкових d-елементів у діоксиді цирконію на транспортні властивості аніонної вакансії. На підставі розробленої методики встановлено реальну атомну структуру домішкових центрів літію та фосфору в ковалентному алмазі за допомогою порівняння результатів комп'ютерного моделювання електонної структури з експериментальними даними щодо напівпровідникових і парамагнітних властивостей. Удосконалено динамічну квантово-механічну теорію електронно-мікроскопічного зображення локального неоднорідного вигину кристалічої гратки, що враховує зміну умов проходження електронного пучка у разі зміни кута нахилу фольги, що дозволяє вимірювати компоненти тензора вигину-крутіння. Визначено параметри локального дипольного вигину, що контролюють фізико-механічні властивості металів і сплавів. З використанням одержаних параметрів встановлено можливу дислокаційну структуру такого вигину, розраховано поля деформацій і оцінено поля напружень, викликаних вигином у пластині та необмеженому кристалі. Розроблено фізичні засади цілеспрямованого формування сполуки та структури кристалів з новими корисними властивостями з низьковимірними недосконалостями.

  Скачати повний текст

Для систем з багатошаровою структурою та дефектами декількох типів побудовано теоретичні моделі дифузнодинамічної комбінованої дифрактометрії для випадків різних умов динамічної дифракції, зокрема, в геометріях дифракції за Лауе та за Бреггом як для прямого, так і для оберненого розсіяння, придатних за цих умов, і у межових випадках динамічно "товстих" і "тонких" кристалів, тобто м'якого та жорсткого випромінень. Проведено узагальнення розробленої моделі на випадок багатопараметричних систем зі складною коміркою та неоднорідним розподілом дефектів у поверхневому шарі, зокрема, для кристалів неодим-галієвого гранату та монокристалічної плівки залізоітрієвого гранату на підкладці гадоліній-галієвого гранату. На основі розроблених моделей передбачено ефект виникнення за рахунок багаторазовості розсіяння для таких систем унікальної чутливості до характеристик дефектів саме змін кривих відбиття залежно від умов динамічної дифракції. Встановлено ефект залежності від дифракційних умов вибірковості чутливості кривих відбиття до якогось одного з наявних типів дефектів і показано, що цей ефект суттєво підсилює дану унікальну чутливість та особливо інформативність діагностики. Запропоновано та розроблено новий метод дифузнодинамічної комбінованої дифрактометрії для багатопараметричної характеризації систем з багатошаровою структурою та складною коміркою та дефектами.

  Скачати повний текст

Досліджено вплив еквідистантного й експоненційного згину атомних площин на формування просторового розподілу інтенсивності дифрагованого пучка й амплітудних залежностей за умов Х-променево акустичного резонансу. Визначено вплив параметрів ультразвукової хвилі, поверхневої релаксації напружень, експоненційного згину вхідної та вихідної поверхонь, еквідистантного згину атомних площин кристала та "потужності" мікродефектів у кремнії на розрізну здатність секційної топографії. Встановлено закономірності формування дифракційних зображень "сторчкової" крайової дислокації на секційних топограмах залежно від розташування її в палатці Бормана та під час дії зовнішніх чинників для випадків тонкого та товстого кристалів кремнію. Проаналізовано найбільш імовірних моделей дислокаційних петель (ковзних і призматичних), дислокаційних бар'єрів Ломера - Котрела в кремнію та досліджено особливості формування їх дифракційних зображень на секційних і проекційних топограмах з урахуванням анізотропії, розмірів, просторового розміщення, величини й орієнтації вектора Бюргерса.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

В дисертаційній роботі проведено теоретичний аналіз коливальних спектрів кристалів з плоскими дефектами методами динаміки кристалічної гратки. Вивчено вплив напиленого на поверхню кристалу моношару ізотоп-атомів на частотні залежності поверхневих фононів. Знайдено спектр частот псевдолокалізованих коливань та визначено область їх існування. Проаналізовано в дискретній моделі процеси трансформації фононів при відбитті від поверхні кристалу. Виявлено особливості резонансного розсіяння фононів плоским дефектом в ГЦК кристалі, частоти яких розташовані в області існування псевдолокальних коливань. Розраховано спектри таких хвиль за резонансних умов повного відбиття і проходження.

  Скачати повний текст

Досліджено поведінку мікро- (порядку нанометра) і макроскопічних (порядку мікрометра) частинок у нематичному рідкому кристалі. Одержано загальну концентраційну залежність пружних констант і оберненого кроку холестеричної спіралі немато-холестеричних і холестерико-холестеричних сумішей, яка узгоджується з експериментальними даними. Доведено, що спінодальний розпад у такій суміші може призводити до виникнення другого періоду у розподілі директора. Розроблено теорію пружної взаємодії макроскопічних частинок у нематичному рідкому кристалі та вперше встановлено кулонівське притягання між ними за умов однакового ненульового кручення, що діє на частинки з боку директора. Розглянуто комірчату текстуру в феронематиках за наявності зовнішнього магнітного поля.

  Скачати повний текст