научный журнал по физике Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования ISSN: 0207-3528

ЙЕ НАИНГ ТУН, КРИСТЯ В.И. — 2015 г.

Сформулирована модель катодного слоя тлеющего разряда при наличии на катоде тонкой диэлектрической пленки. Модель учитывает ионно-электронную эмиссию с катода, а также эмиссию электронов из металлической подложки катода под действием электрического поля, возникающего в пленке вследствие накопления на ней поверхностного заряда при ионной бомбардировке в разряде. Оценено влияние диэлектрической пленки на характеристики разряда, на энергетические спектры ионов и быстрых атомов у поверхности катода, а также на интенсивность его распыления.

МАЛЛАЕВ А.С., НОРОВ А.М., РУСТАМОВ Н.Т., ЭГАМБЕРДИЕВ Б.Э. — 2015 г.

В работе приведены результаты экспериментальных исследований ионно-имплантационных слоев Ni, Fe и Co в кремнии. Доказано, что при определенных условиях термической обработки и дозах облучения на поверхности монокристалла образуются так называемые эпитаксиальные силициды, которые могут играть роль проводящих слоев или металлических покрытий.

МАМАЕВ А.С., ЧУКИН А.В. — 2015 г.

Нанесены покрытия TiN на подложки из нержавеющей стали AISI430 в среде Ar + N2 с постоянным общим давлением 0.5 Па при переменном потоке азота f(N2) от 0.5 до 10 см3/мин и амплитуде тока магнетронного распылителя Im = 10, 30 и 100 А. Получены зависимости микротвердости, уровня макронапряжений и скорости роста покрытий от f(N2) и Im. Обнаружены два максимума микротвердости при f(N2) = 1 и 4 см3/мин и Im = 30 A. Максимальная микротвердость покрытий достигала 32 ± 5 ГПа при максимальной величине макронапряжений 7 ГПа.

ЗАНАВЕСКИН М.Л., МИРОНОВА А.А., ПОПОВ А.М. — 2015 г.

Исследовано влияние кислородсодержащей, фторсодержащей и аргоновой плазмы на морфологию поверхности полиметилметакрилата в процессе реактивного ионного травления. Проведены серии экспериментов по травлению поверхности полимера на глубину в несколько десятков микрон при разных составах газов (О2, N2, Ar, О2/N2, O2/Ar, CF4, O2/CF4). Продемонстрировано, что глубина травления материала и шероховатость поверхности дна возрастают с увеличением мощности ВЧ-генератора, а также существенно зависят от состава и процентного соотношения газов, подаваемых в камеру.

НОЖЕНКОВ М.В. — 2015 г.

Исследовано влияние технологии получения на свойства тонких пленок анизотропных слоистых структур. Проведены электронографические и электронно-микроскопические исследования структуры, а также тестирование триботехнических свойств. Установлено, что нанесение износостойкого подслоя и легирование материала покрытий приводят к значительному увеличению долговечности и возникновению сверхнизкого трения. Разработана обобщенная модель бездиссипативного переноса массы в отсутствие сил сопротивления при перемещении. Установлено, что сверхнизкое трение, сверхпроводимость и сверхтекучесть являются родственными явлениями, определяемыми фазовым переходом частиц при критической величине (преодоление потенциального барьера). Энергетически выгодным расположением частиц в кристаллической решетке для бездиссипативного перемещения при отсутствии сил сопротивления является расположение в пространствах Ван-дер-Ваальса слоистых систем, где возможно прогнозирование исследованных явлений.

СТЕПАНОВ А.В. — 2015 г.

Методом молекулярной динамики исследовано влияние упругих возмущений стенки углеродной трубки на каналирование в ней медленных атомных частиц, движущихся под углами, близкими к критическим. Показано, что при совпадении в некотором промежутке продольной компоненты импульса каналируемой частицы со скоростью распространения упругих возмущений вдоль оси углеродной нанотрубки возможно влияние упругого возмущения на потери энергии каналируемой частицей. При движении атомной частицы в невозмущенной трубке в некотором диапазоне углов каналирования потери энергии могут в 1.5–3 раза превосходить потери энергии при тех же начальных условиях, что и в трубке с распространяющимся упругим возмущением. Указанная особенность может приводить к большим пробегам по сравнению с пробегами, ожидаемыми в моделях, не учитывающих упругих возмущений стенки нанотрубки.

TOROK GY., КОНОНОВА С.В., КУЛЬВЕЛИС Ю.В., ЛЕБЕДЕВ В.Т. — 2015 г.

Методом малоуглового рассеяния нейтронов изучены пленочные градиентные мембраны из полиамидоимида и аналогичные мембраны, модифицированные добавлением фуллерена С60 (2 мас. % к полимеру) на стадии фазоинверсного осаждения полимерного раствора. Показано, что в мембранах в отсутствие фуллерена образуется система наноразмерных пор, занимающих 20 объема самого полимера, имеющих корреляционный радиус RC 20 нм, однако введение фуллерена ведет к уменьшению размера пор до RC 15 нм при сокращении их объемной доли на 40. В этой связи обсуждается роль фуллеренов, склонных создавать молекулярные комплексы, связывая цепи, что важно для регулирования молекулярно-пористой структуры мембран.

ГОЛЬДШТЕЙН Р.В., МАХВИЛАДЗЕ Т.М., САРЫЧЕВ М.Е. — 2015 г.

В работе развита модель влияния электромиграции, инициированной прохождением тока, на развитие неустойчивости свободной поверхности проводящей пленки, лежащей на подложке. Получена и аналитически исследована зависимость условий возникновения неустойчивости от величины и направления электрического поля, приложенного к пленке, и величины и характера механического напряжения на границе с подложкой.

АНДРИАНОВА Н.Н., БОРИСОВ А.М., КАЗАКОВ В.А., МАШКОВА Е.С., ПАЛЬЯНОВ Ю.Н., ПОПОВ В.П., РИЗАХАНОВ Р.Н., СИГАЛАЕВ С.К. — 2015 г.

Приводятся результаты экспериментального исследования модификации грани (111) синтетического алмаза при высокодозовом облучении ионами Ar+ с энергией 30 кэВ. Найдено, что облучение при температуре 400°C приводит к появлению проводящего поверхностного слоя, проявляющегося в спектрах комбинационного рассеяния света в виде широкой полосы с максимумом, близким к положению характерному для G-пика графита при 1580 см-1. При этом интенсивность узкого пика алмаза при 1332 см-1 уменьшается на порядок. Ионное облучение сопровождается подавлением исходной фотолюминесценции и вызывает появление слабой фотолюминесценции со спектром, характерным для ювелирных алмазов.

ГОЙХМАН А.Ю., ЕРШОВ П.А., КУЗНЕЦОВ С.М., СНИГИРЕВ А.А., СНИГИРЕВА И.И., ЮНКИН В.А. — 2015 г.

Описаны результаты исследования нано-гетероструктуры кремний–германий (Si–Ge) с помощью преломляющей рентгеновской оптики. Были записаны и проанализированы картины дифракции около брэгговского отражения кремния 400 в фокальной плоскости преломляющих линз. Эксперимент был проведен в двух различных схемах: с помощью одномерной и двумерной составной рентгеновской преломляющей линзы.

БЕГРАМБЕКОВ Л.Б., ВЕРГАЗОВ С.В., ГРУНИН А.В., КАПЛЕВСКИЙ А.С., САДОВСКИЙ Я.А., ШИГИН П.А. — 2015 г.

Исследовались закономерности газообмена между дейтериевой плазмой и стенками вакуумной камеры из нержавеющей стали 12X18H10T, облучаемой атомами дейтерия в атмосфере дейтерия с примесью кислорода; ионами и атомами разряда в дейтерии с примесью кислорода. Показано, что облучение поверхности нержавеющей стали в указанных выше условиях активирует диффузию водорода из нержавеющей стали, внедрение дейтерия в нержавеющую сталь, формирование на поверхности и десорбцию молекул H2O, HDO, D2O, HD и H2. Практически весь кислород газовой смеси в диапазоне концентраций кислорода от 0.5 до 30 ат. % участвует в образовании молекул протонированной и дейтерированной воды на поверхности. Выход водорода из стали растет с увеличением концентрации кислорода в смеси дейтерия с кислородом. При этом в нержавеющую сталь захватывается меньше дейтерия, чем было удалено водорода. Показано, что диффузия водорода к поверхности, его реакции с дейтерием и кислородом рабочего газа и захват дейтерия сталью может обеспечиваться последовательными поверхностными экзотермическими реакциями, инициируемыми взаимодействием атомов и ионов дейтерия с оксидом хрома на поверхности нержавеющей стали.

МАТЮК В.М., САДОВСКАЯ Н.В., ТОМАШПОЛЬСКИЙ Ю.Я. — 2015 г.

Исследованы возможности гетеросегрегационных процессов в получении поверхностных фаз на примере синтеза фазы GaN на поверхности монокристалла GaAs. Впервые новая фаза образована в результате автосегрегации на поверхности арсенида галлия, где возникает слой жидкого галлия, через который при температурах 970–1050°C прокачивали газообразный азот или аргон с добавками азота и водорода. Методами растровой электронной микроскопии высокого разрешения, цифровой оптической микроскопии и рентгеноспектрального микроанализа охарактеризованы наноморфология, элементный и фазовый состав поверхностного слоя GaN, образованного вследствие поверхностных реакций.

АБРОСИМОВА Г.Е., АРОНИН А.С. — 2015 г.

Методами дифференциальной сканирующей калориметрии, рентгенографии и просвечивающей электронной микроскопии исследована структура аморфного сплава системы Al–Ni–Y и ее изменение при термообработке. Показано, что после закалки структура сплава является неоднородной и содержит аморфные фазы, обогащенные и обедненные иттрием, из которых позже кристаллизуются разные фазы.

БУРЛАКОВ Р.Б., КНЯЗЕВ Е.В., КОВИВЧАК В.С., ПАНОВА Т.В. — 2015 г.

Исследовано воздействие мощного ионного пучка на тонкие металлические пленки (Al, Cu, Cr) различной толщины (0.08–1.9 мкм), нанесенные на диэлектрические подложки из натрий-силикатного стекла и ситалла. Установлено сильное влияние плотности ионного тока и толщины пленки на морфологию поверхности при таком воздействии. Рассмотрены особенности диспергирования мощным ионным пучком тонких пленок хрома, имеющих высокую адгезию к диэлектрическим подложкам.

HOCKER M., TISCHER I., МИХЕЕВ Н.Н., НИКИФОРОВА Н.А., СТЕПОВИЧ М.А. — 2015 г.

На примере монокристаллического n-GaN рассмотрены некоторые возможности методики количественной катодолюминесценции прямозонных материалов, основанной на использовании зависимости интенсивности катодолюминесценции от энергии электронов пучка при постоянном уровне генерации электронно-дырочных пар. С помощью данной методики получены оценки величины диффузионной длины, времени жизни свободных экситонов и спектральной зависимости коэффициента самопоглощения рекомбинационного излучения.

ЕДАМЕНКО О.Д., КУПРИЕВА О.В., НОСКОВ А.В., ПАВЛЕНКО В.И., ЧЕРКАШИНА Н.И. — 2015 г.

В работе представлены расчеты коэффициентов ослабления фотонного и нейтронного пучков при прохождении через поверхность гидрида титана TiH1.8. Дана оценка основных характеристик радиационной защиты при прохождении излучения в исследуемых материалах: ослабление плотности потока нейтронов (0.1 < Е < 5 МэВ) и гамма-излучения (0.5 < Е < 20 МэВ), ослабление мощности дозы нейтронного и гамма-излучения. Доказана высокая радиационная стойкость композита к фотонному и нейтронному излучению.

КАВЕЦКАЯ И.В., КАШКАРОВ В.М., ЛЕНЬШИН А.С., МИНАКОВ Д.А., СЕРЕДИН П.В. — 2015 г.

Методами инфракрасной спектроскопии и фотолюминесценции проведены исследования влияния химической обработки пористого кремния полиакриловой кислотой на его состав и фотолюминесцентные свойства. Предложен механизм взаимодействия между полиакриловой кислотой и поверхностью пористого кремния, приводящего к значительному росту интенсивности фотолюминесценции образцов.

МИХАЙЛОВ Ф.Н. — 2015 г.

В работе изучаются механические свойства карбина. Модель представляет собой массив цепочек, находящихся в ячейке с периодическими границами по бокам. При определенной температуре модель подвергается продольному растяжению. Получены результаты по деформации цепочек, рассчитан модуль Юнга ( 3.11 ТПа).

БЫКОВ А.А., КРАСИКОВ А.А., ПАРШИН А.М., ПОПКОВ С.И. — 2015 г.

Исследована конструкция соленоида с обмотками из наноструктурированного провода CuNb. Аналитически и численно рассчитаны электромагнитные, механические и тепловые параметры соленоида. Из сопоставления расчетных и экспериментальных данных, полученных при испытании соленоида, установлена его работоспособность при амплитудной напряженности генерируемого магнитного поля 40 Тл и длительности импульса 20 мс. Данные параметры позволяют использовать соленоид для решения актуальных задач экспериментальных научных исследований.

АЛЕКСАНДРОВ В.А., САБИРОВ А.С. — 2015 г.

Методом компьютерного моделирования изучаются особенности каналирования ионов и атомных частиц в углеродных нанотрубках при наличии вакансий на стенках трубки и адсорбированных атомов внутри нее. Определены параметры каналирования, чувствительные к концентрации вакансий и адсорбированных атомов, их локализации для использования атомных пучков с целью зондирования нанотрубок.