Скачати повний текст

Встановлено закономірності формування структури в тонких шарах металевих розплавів, що охолоджуються на теплопровідній підкладці або тверднуть після припинення дії лазерного випромінювання. Доведено можливість утворювання первинних структур з наномасштабними розмірами кристалів і визначено термічні режими, що спричиняються до нанокристалізації. Висвітлено критерій схильності матеріалів до аморфізації, який відбиває фізичні передумови некристалічного твердіння розплавів, встановлено його значення для металів і сплавів чотирьох груп з суттєво різною здібністю до склоутворення. Розглянуто удосконалену модель твердіння лазерної ванни за допомогою двох конкуруючих механізмів, проаналізовано вплив природи матеріалу та технологічних чинників на перебіг процесів структуроутворення за умов лазерного швидкого загартування. Одержано експериментальні докази та надано фізичну інтерпретацію ефектів структурної спадковості, а також провідної ролі кристаліації у формуванні підсумкової картини розподілення легувального елементу, які проявляются у технології лазерної хіміко-термічної обробки.

  Скачати повний текст

Досліджено тепловий рух у молекулярних полікристалах, утворених довголанцюговими аліфатичними молекулами з різними хімічними дефектами (вінільними та кислотними групами). Показано, що розрив водневих зв'язків, утворених кінцевими кислотними групами у довголанцюгових аліфатичних молекулах, відбувається у розплаві, а за наявності подвійних зв'зків - у твердому стані. Топологічні солітони у кристалах довголанцюгових аліфатичних молекул зароджуються на кінцевих метильних групах. За їх відсутності зародження відбувається на кінцевих кислотних групах. Показано, що за наявності в аліфатичному молекулярному ланцюгу стехіометричної перешкоди (подвійного зв'язку, димерного кільця), топологічні солітони відбиваються від неї доти, поки їх енергія не стає достатньою для переорієнтації ланцюга з подальшою його трансляцією. Показано, що кристали довголанцюгових аліфатичних молекул переходять у розплав, коли топологічні солітони починають транслювати молекули з кристалітів.

  Скачати повний текст

Наукове дослідження проведено шляхом моделювання з використанням спеціально розроблених комп'ютерних програм, що реалізують нові різновиди методики кінетичного Монте-Карло моделювання та удосконаленої методики моделювання дифузійних процесів за методом сіток. Встановлено, як на однорідність плівок під час рідкофазної епітаксії впливають величина переохолодження й енергія зв'язку з підкладкою. Шляхом Монте-Карло моделювання росту кристалів зі змішаних розплавів встановлено, як величина міжатомної взаэмодії різнойменних атомів впливає на структуру поверхні первинних гранних кристалів. Виявлено природу ефекту покращання адгезії до підкладки потрійного розплаву з активним В-компонентом у разі введення С-компонента, який сильно взаємодіє з основним А-компонентом і слабо взаємодіє з В-компонентом. Вперше відтворено всі стадії процесу утворення плівок з газової фази. Визначено фактори, що впливають на щільність напилених плівок, а також на контактні кути малих крапель, що зростають під час конденсації. Уперше виконано моделювання спрямованого твердіння з одночасним урахуванням анізотропії швидкості росту й поверхневого натугу. Встановлено що ця анізотропія більше впливає на розвиток збурень і сприяє утворенню більш регулярних структур. Встановлено, що теоретично очікувана стійкість фронту за дуже низьких швидкостей протягування зразка не підтверджується результатами Монте-Карло моделювання через локальні флуктуації швидкості росту, а структура кристала, що утворюється за таких умов, є вкрай недоконалою.

  Скачати повний текст

Розроблено загальну математичну постановку двовимірної осесиметричної задачі радіаційно-конвективного теплообміну кристалізаційної установки з урахуванням селективності оптичних властивостей напівпрозорих матеріалів. Проведено розрахунки та вивчено процеси кристалізації в системі кристал-розплав з властивостями оксидних і лужно-галоїдних кристалів з урахуванням селективності їх коефіцієнтів поглинання та з використанням сітки, що динамічно перебудовується. Проаналізовано спрощені варіанти глобальних чисельних моделей для застосування їх під час оперативного контроля ходу процесів направленої кристалізації. Показано, що регулювання радіаційного тепловідводу від розплаву шляхом екранування або введення поглинальних домішок є ефективними методами керування тепловими режимами процесів вирощування кристалів.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Побудовано статистичну теорію плавлення ламелярних кристалів. Доведено, що в цих об'єктах можуть існувати дві фази - неконцентрована (А) та концентрована (В): відповідно з незначною та значною (порядку відсотків) концентрацією супервакансій. Показано, що для ламелярного полікристала, де ламели неорієнтовані, значну частину (до 80 %) теплоти плавлення складає енергія деформації ламел у напрямку ланцюгів. Встановлено, що в розплаві, який утворився внаслідок плавлення ламелярного кристала, існують структурні області двох типів - з розділеними та переплутаними ланцюгами.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст