авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 7 | 8 || 10 | 11 |   ...   | 17 |

«Федеральное агентство по образованию Государственный технологический университет «МОСКОВСКИЙ ИНСТИТУТ СТАЛИ И СПЛАВОВ» НАУКА МИСиС 2007 Москва ...»

-- [ Страница 9 ] --

Земное ядро, начиная примерно с глубины 2900км и до центра Земли, в основном состоит из богатого железом (Fe) сплава Fe-Ni, однако экспериментальная плотность Земного ядра легче плотности этого сплава и гексагональной фазы железа. Следовательно, в ядре Земли могут присутствовать более легкие атомы, скажем, водород, кислород, сера и др. Однако, их содержание в Земном ядре неизвестно. Кроме того, имеется расхождение между экспериментально синтезированной (двойная гексагональная плотноупакованная решетка, ДГПУ) и теоретически предсказанной (гексагональная плотноупакованная, ГПУ) фазой моногидрида железа, FeH. Наши расчеты, проведенные из первых принципов квантовой механики позволили устранить это несоответствие между экспериментом и теорией. Было показано, что при низких давлениях существенную роль для стабилизации двойной гексагональной фазы FeH играют колебания атомов водорода и это связано с тем, что в двойной гексагональной фазе пары атомов водорода чередуются в пространстве на половине высоты по оси Z и колебания одной пары Н-Н почти не сказываются на колебаниях другой Н-Н пары. Но в гексагональной плотноупакованной решетке атомы Н образуют линейную цепочку, что существенно усложняет колебания одной пары Н-Н, и приводит к более высоким частотам колебаний по сравнению с двойной гексагональной решеткой. Более высокие частоты колебаний, в свою очередь, приводят к большому положительному вкладу фононов в свободную Рисунок 1. Уравнение состояния FeH. Выделены участки, соответствующие каждой фазе FeH под давлением. Показаны соответствующие кристаллические структуры. Красные шарики – атомы Fe, бирюзовые шарики – атомы водорода.

энергию для ГПУ решетки и, соответственно, стабилизируют двойную гексагональную структуру. Предсказана последовательность фаз (ДГ -- ГЦК -- ГПУ) под давлением.

Были исследованы также электронная и атомная структура гидридов Ni, Pd и Pt.

Получены законы дисперсии фононов в трех гидридах в зависимости от внешнего давления, а также степени дефектности в случае PdH. Для гидридов PdH и PtH со структурой NaCl рассчитаны коэффициент электрон–фононного взаимодействия и температура сверхпроводящего перехода в зависимости от давления.

Исследован ряд предполагаемых фаз мононитрида FeN (B1, B2, B3, B4, NiAs, NbO).

Показано, что экспериментально наблюдаемые различные фазы FeN связаны с условиями роста пленок FeN, а именно – подложками. Так, немагнитная В3 фаза динамически нестабильна при теоретическом параметре решетки, однако, при небольшом растяжении эта фаза становится динамически стабильной. Дальнейшее незначительное увеличение параметра решетки меняет магнитное состояние В3 фазы, которая становится антиферромагнитно упорядоченной вдоль диагонали [110] кристалла. Расчеты показывают, что эта фаза также является динамически стабильной. При высоких давлениях В3 фаза FeN переходит в фазу со структурой NiAs.

Волна туда, волна обратно, а эта волна куда-то не туда ушла...

Динамика решетки ОЦК перходных металлов Vb–VIb групп и монокарбидов и мононитридов переходных металлов IIIb-- VIb групп была исследована из первых принципов на основе теории возмущений в функционале плотности, ультра-мягких псевдопотенциалов и обобщенного градиентного приближения для обмен-корреляционного функионала.

Ультрамягкие псевдопотенциалы были сгенерированы проф. Э.И. Исаевым. Параметры основного состояния как для переходных металлов, также их карбидов и нитридов были воспроизведены с очень хорошей точностью. Рассчитанные фононные спектры для ОЦК металлов находятся в отличном согласии с результатами экспериментов по рассеянию нейтронов. Было показано, что сверхпроводимость карбидов и нитридов переходных металлов связаны с особенностями фононного спектра, которые, в свою очередь, связаны с числом валентных электронов в кристалле. Рассчитанные константы электрон-фононного взаимодействия в изученных металлах и соединениях находятся в отличном согласии с экспериментальными величинами. Предсказаны фононные спектры для ряда карбидов и нитридов со структурой каменной соли (NaCl) и карбида вольфрама (WC). Идеальные стехиометрические кристаллы ScC, YC и VC со структурой NaCl являются динамически стабильными и сверхпроводящими материалами. Исходя из поведения фононного спектра мы сделали вывод о том, что мононитрид YC является полупроводниковым материалом.

Рисунок 2. Поверхность Ферми нормального (несверхпроводящего) TiC и сверхпроводящего TiN.

Какие мы постоянные!!!

Поскольку рабочая температура суперсплавов Ni-Al, используемых в двигателях современных ракет и самолетов достигает предельно допустимой величины, 1100 С, разработка новых высокопрочных и пластичных сплавов с более высокой рабочей температурой является актуальной задачей современного физического материаловедения. Ru Al с его высокой температурой плавления (температура плавления около 2100 С) и пластичностью при комнатной температуре, является одним из реальных кандидатов для замены (хотя бы частичной) сплавов Ni-Al.

Расчеты полной энергии сплавов замещения Ru1-xNixAl были произведены с использованем метода точных МТ–орбиталей и приближения когерентного потенциала. На основе рассчитанных полных энергий деформированных решеток с тетрагональной и базоцентрированной симметрией были определены упругие постоянные (C11, C12, C44) сплавов (Ru,Ni)-Al. Показано, что вблизи содержания никеля около 40% упругие постоянные имеют ярко выраженную особенность. Расчеты поверхности Ферми для сплавов вблизи 40 ат.% никеля показали, что эти особенности тесно связаны с электронно-топологическими переходами в сплавах. Рассчитаны также ряд механических свойств сплавов, например, модуль Юнга, модуль сдвига, коэффициент Пуассона, и др. Предсказаны фононные дисперсионные кривые для RuAl, рассчитан параметр Грюнайзена и коэффициент теплового расширения в высокотемпературном (выше температуры Дебая) пределе.

Рассчитаны фононные спектры соединений L10IrNb и L12Ir3Nb, имеющих высокую температуру плавления. Параметр несоответствия решеток исходной фазы (неупорядоченный сплав) и когерентно выделившейся фазы определен с использованием метода EMTO для сплавов Ir-Nb, Ir-Zr, Ir-Ti в зависимости от содержания легирующего металла. Наибольшее значение параметра несоответствия решеток (2.6%) найдено для сплава Ir-Zr.

Упругие постоянные неупорядоченных бинарных сплавов замещения со структурой гранецентрированной решетки Pt-Sc и стехиометрического соединения L12Pt3Sc определены при помощи метода точных МТ-орбиталей и приближения когерентно потенциала. Упругие постоянные сплавов C11,C12, и C44 были рассчитаны в зависимости от содержания скандия с использованием изотропных, орторомбических и моноклинных напряжений. Из рассчитанных упругих констант, в свою очередь, определены коэффициент Пуассона, коэффициент анизотропии, модуль сдвига по Фойгту – Реуссу для анализа механических свойств сплавов Pt-Sc и интерметаллического соединения Pt3Sc. Показано, что сплавы с микростуктурой (Pt Sc) – ' (Pt3Sc) сочетают высокую прочность с очень хорошей ковкостью. Более того, система Pt-Sc имеет высокую температуру плавления (Pt3Sc плавится при 1850 С). Это означает, что эти сплавы могут быть использованы для изготовления деталей, работающих при высоких температурах. Аналогичные сплавы на основе иридия, по сравнению с сплавами Pt-Sc, являются хрупкими.

Сверхпроводящий алмаз – это что-то новое!

Легированный бором алмаз испытывает переход металл – изолятор и при некоторой критической концентрации бора – сверхпроводящий переход с Тс около 4 К. Равновесные параметры решетки системы бор + алмаз при различных степенях легирования бором были исследованы как экспериментально, так и теоретически в рамках теории функционала плотности. Исследовано влияние бора, находящегося как в междоузлии, так и замещающие атом углерода, на электронную структуру матрицы. Показано, что атомы бора в узлах замещения являются мелкими акцепторами, но в междоузлиях атомы бора становятся донорами. Полученные результаты позволяют сделать вывод о том, что добавление бора приводит к уменьшению параметра решетки, но по-разному: бор в позиции замещения меняет параметр решетки незначительно, тогда как в позиции внедрения параметр решетки увеличивается значительно. Полученная теоретическая зависимость параметра решетки от содержания бора в алмазе может быть использована в экспериментальных работах для определения степени легирования бором.

Сегрегируют ли атомы хрома в железе?

Коррозионно стабильные хромистые стали широко используются в атомной промышленности в качестве обшивки, поскольку они не «разбухают» при облучении нейтронами. Имеющиеся результаты по сегрегации Cr к поверхности сплава являются противоречивыми. Поэтому мы исследовали энергию сегрегации атомов Cr к (100) поверхности сплавов Fe-Cr с использованием первопринципного EMTO-CPA метода и многоэлектронного PAW потенциалов (пакет программ VASP). Мы показали, что энергия сегрегации Cr, рассчитанная с использованием метода суперячеек и PAW потенциалов сильно зависит от размера суперячеек и эта зависимость может быть объяснена как результат сильной концентрационной зависимости парных потенциалов между атомами в объеме кристалла, хотя эта зависимость значительно слабее на (100) поверхности. Для больших суперячеек рассчитанная методом EMTO-CPA и PAW потенциалами энергия сегрегации Cr согласуются между собой, при этом энергия сегрегации является положительной величиной, указывая на то, что атомы хрома предпочитают находиться в объеме, нежели сегрегировать к поверхности, в соответствии с результатами экспериментальных работ.

Откуда магнетизм в икосаэдрических квазикристаллах?

Известно, что магнетизм и икосаэдрическая симметрия с осью вращения пятого порядка являются несовместимыми. Однако в ряде экспериментов было обнаружено магнитное поведение в ряде квазикристаллов. Для того чтобы понять причину расхождения между теоретическими и экспериментальными предсказаниями, мы провели исследование магнитных моментов на атомах марганца (Mn) в 1/1 аппроксиманте к икосаэдрическому квазикристаллу AlPdMn с использованием пакета программ VASP. Электрон–ионное взаимодействие было описано при помощи много-электронных PAW-потенциалов, учитывающих осцилляцию атомных волновых функций внутри радиуса обрезания. Обмен-корреляционные эффекты были включены в рамках обобщенного градиентного приближения. В случае идеальной кристаллической структуры аппроксиманты с марганцем, находящемся в икосаэдре из атомов Al, магнитные моменты на атомах Mn достаточно малы. Однако локальный магнитный момент на атомах Mn значительно растет, если увеличивается число атомов Pd, являющихся ближайшими соседями Mn. В противоположность Pd, атомы бора, замещающие алюминий, оказывают сильное влияние на усиление магнитного момента на атомах Mn, если они находятся во второй, а не первой координационной сфере. Это может быть объяснено наличием пустых 2d-состояний в атоме бора. Сделан вывод о том, что экспериментально наблюдаемый магнетизм в икосаэдрических квазикристаллах связан с наличием локальных нарушений в образцах.

Заряжен – незаряжен, заряжен – незаряжен... водород в квазикристаллах?

Считается, что икосаэдрические квазикристаллы на основе титана (Ti-Zr-Ni, Ti-Hf-Ni, Ti-Cu-Ni) являются хорошими поглотителями водорода и могут быть использованы в качестве водородного хранилища. В этих квазикристаллах на один атом металла приходится 2 атома водорода. Мы провели исследование заряда на атомах водорода и диффузию атомов водорода в квазикристаллах с использованием пакета программ первопринципных CPMD, псевдопотенциалов, распределение заряда по Малликену и порядок связи по Майеру. Было показано, зависимость заряда водорода от степени загрузки квазикристалла водородом имеет нелинейный характер и это связано с постепенным заполнением тетрапор различных типов.

Водород в Ti-Hf-Ni найден в более нейтральном состоянии, чем в Ti-Zr-Ni, что, в свою очередь, объясняет причину стабильности Ti-Hf-Ni при загрузке квазикристалла водородом, т.к. в этом случае образование гидридов металлов менее вероятно. Рассчитанный коэффициент диффузии водорода в Ti-Hf-Ni и Ti-Zr-Ni на четыре порядка больше, чем диффузия водорода в Ti-Zr-Cu, поскольку водород в нем более заряжен.

Рисунок 3: Модели структуры квазикристаллов Осторожно, излучение!

Показано, что при определенных условиях возможно появление когерентных электронных состояний на границе двух квазикристаллов, разделенных тонким слоем изолятора.

При этом происходит излучение с частотой, равной половине Джозефсоновской частоты для переменного тока.

Сильно коррелированные электронные системы: аномальное смягчение оптической фононной ветви взаимодействующей с полосатой фазой в ВТСП купратах.

Рисунок 4: Аномальное смягчение оптической фононной ветви взаимодействующей с полосатой фазой в ВТСП купратах (теория, С.И. Мухин и др.) Механизм высокотемпературной сверхпроводимости открытой в 1986 году до сих пор не обнаружен. Одним из ключевых измеренных свойств является наличие псевдощели в слаболегированных сверхпроводникх из ВТСП семейства, которая появляется при температуре Т* значительно выше температуры сверхпроводящего перехода Тс. Причем, по мере увеличения концентрации легирования и достижения ею оптимального значения (максимум Тс) Т* понижается и совпадает с Тс в оптимально легированных ВТСП образцах. Псевдощель обнаружена лишь в определенных участках зоны Бриллюэна, в которых дисперсия электронных возбуждений имеет одномерный характер.

Параллельно явлению псевдощели обнаружено аномальное смягчение продольных оптических мод соответствующих деформации в плоскости CuO сторон элементарной ячейки соединяющих атомы меди и кислорода. Аномальность заключается в большой (20%) величине смягчения и в её зависимости от волнового вектора фонона, имеющей вид острого минимума на определенном векторе, величина которого не зависит от концентрации в области слабого легирования. В связи с этим, предложена теория аномального смягчения оптических фононных мод в ВТСП купратах. В основе теории лежит предположение что эффект вызван рассеянием фононов на электрон-дырочных возбуждениях в области доменных стенок электронной сверхструктуры фазы»), образующих квазиодномерные ферми-жидкости.

(«полосатой Показано что концентрационная зависимость, величина и ориентация волнового вектора аномально смягченной оптической фононной моды, а также форма фононной линии в импульсном пространстве и температурная зависимость ее ширины могут быть объяснены единым образом. Предсказаны характерные особенности распределения интенсивности фотоэлектронной эмиссии как функции от импульса и энергии электронов, которые позволят однозначно определить справедливость теории.

Физика живых систем: Кроссовер гибкая-полугибкая цепочка на изотерме давление площадь липидного бислоя.

Рисунок 5.: Липидная мембрана с интегрированными белковыми комплексами.

Теоретически предсказан переход от =5/3 к =3 на изотерме давление-площадь P( A) ~ ( A A0 ) в липидных бислоях как результат конкуренции между энергией изгиба и растяжения/сжатия липидной цепочки на фоне энтропийного отталкивания между цепочками в слое. Предложен способ анализа экспериментальных изотерм бислоя позволяющий определить упругие модули углеводородного хвоста отдельной липидной цепочки.

Pt ( A) Eq. (12), ( 0 ) Pt ~ ( A A0 )5 / dln ( Pt ) dln ( A A0 ) Pt ( A), ( 102 ) QL = K T = 300 K Pt ~ ( A A0 ) Pt ( A) Eq. (13), ( ) A / A Рисунок 6. Теоретические изотермы для липидной мембраны с различными отношениями энергии растяжения к энергии изгиба углеводородной цепочки липидной молекулы.

Выполнение госбюджетных тем 1. Грант поддержки совместных проектов Британского королевского общества:

«Аномальное смягчение фононов и флуктуации полосатой фазы в ВТСП купратах»

(The Royal Soceity UK, Loughborough University). 2006-2007 г. Исполнитель С.И.

Мухин.

2. Грант РФФИ: «Электронная структура и транспортные свойства углеродных нанотрубок» 2005-2007. Рук. – А.А. Абрикосов (мл.).

3. Грант РФФИ: «Зарядовое состояние и диффузия водорода в икосаэдрических квазикристаллах» 2006-2008. Рук. – Э.И. Исаев.

4. Грант РФФИ: «Свойства магических нанокластеров и их систем в нормальном и сверхпроводящем состояниях» 2007-2008. Рук. – С.И. Мухин.

5. Грант РФФИ: «Влияние легирующих металлов на упругие постоянные жаропрочных сплавов», 2007-2009. Рук. – Ю.Х. Векилов.

Основные публикации:

1. Dynamical stability of Fe-H in the Earth's mantle and core regions./Eyvaz I. Isaev, Natalia V.

Skorodumova, Rajeev Ahuja et al.//Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA (PNAS), PNAS published May 4, 2007. PNAS Special Issue «Geophysics».

http://www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.0609701104.

2. Phonon related properties of transition metals, their carbides and nitrides: a first-principles study./E.I.

Isaev, S.I. Simak, I.A. Abrikosov et al.//Journal of Applied Physics. – 2007. – V. 101. – 123519.

3. Phonon related properties of transition metals, their carbides and nitrides: a first-principles study./E.I.

Isaev, S.I. Simak, I.A. Abrikosov et al.//Virtual Journal of Applications of Superconductivity. – 2007. – V. 13. – July 1. – Issue 1.

4. Surface segregation energy in bcc Fe-rich Fe-Cr alloys./A.V. Ponomareva, E.I.Isaev, N.V.

Skorodumova et al.// Physical Review. – 2007. – V. B 75. – P. 245406.

5. Ю.Х. Векилов, Э.И. Исаев, Квазикристаллы: структура и свойства (краткий обзор)//Кристаллография. – 2007. – Т. 52. – С. 966.

6. Yu.Kh. Vekilov, E.I. Isaev, Quasicrystals: structure and properties (brief review).//Crystallography Reports. – 2007. – V. 52. – P. 932.(English translation).

7. А.Ю. Морозов, Э.И. Исаев, Ю.Х. Векилов. Зарядовое состояние и диффузия водорода в сплавах на основе Ti.//Кристаллография. – 2007. – Т. 52. – С. 1011.

8. A. Morozov, E. Isaev, Yu. Vekilov. Charge state and diffusion of Hydrogen in Ti–based alloys.// Crystallography Reports. – 2007. – V. 52. – Р. 975. (English translation).

9. Thermodynamic proprties of RuAl and (Ru,Ni)Al./ I.D. Bleskov, A.A. Artamonov, N. Bondarenko et al.//submitted to Applied Physics Letters 10. A. Godonyuk, E. Isaev, Yu. Vekilov. Role of local environment in the formation of Mn atoms magnetism in the model i-Al46Pd14Mn5.// Phil.Mag.. – 2007. – Special Issue. – submitted.

11. Correlation between charge state and diffusion of hydrogen in Ti based quasicrystals. / A. Y. Morozov, M. P. Belov, N. A. Barbin et al.//Phyl. Mag. – 2007. – Special Issue. – submitted.

12. Thermodynamic properties of RuAl and (Ru,Ni)Al./I.D. Bleskov, A.A. Artamonov, N. Bondarenko et al.//10th International Conference on Advanced Materials (IUMRS-ICAM 2007), 8-13 October, 2007, Bangalore, India.

13. Godonyuk A.V., Isaev E.I., Vekilov Yu.Kh., Local magnetic moment of Mn atoms in the 1/1 cubic approximant of i-Al46-xPd14Mn5Bx.// International Conference «Electron Microscopy and Multiscale Modelling» (EMMM 2007), Moscow, September 3-7, 2007.

14. Yu.Kh. Vekilov, E.I. Isaev, Coupled Quasicrystals.//International Conference «Quasicrystals–2007, The Silver Jubilee», Tel Aviv, Israel, 14-19 October, 2007.

15. A. Godonyuk, E. Isaev, Yu. Vekilov. Role of local environment in the formation of Mn atoms magnetism in the model i-Al46Pd14Mn5.// International Conference «Quasicrystals – 2007, The Silver Jubilee», Tel Aviv, Israel, 14-19 October, 2007.

16. Hydrogen in Ti–based icosahedral quasicrystals./ A. Morozov, M. Belov, Yu. Vekilov et al.//International Conference «Quasicrystals – 2007, The Silver Jubilee», Tel Aviv, Israel, 14- October, 2007.

17. Hydrogen in Ti–based icosahedral quasicrystals./ A. Morozov, M. Belov, N. Barbin et al.//International Conference «Electron Microscopy and Multiscale Modelling» (EMMM 2007), Moscow, September 3-7, 2007.

18. Boron doped diamond./E.Yu. Zarechnaya, E.I. Isaev, S.I. Simak et al.//V-й Российско-Японский семинар «Оборудование, технологии и аналитические системы для материаловедения, микро- и наноэлектроники», 18–19 июня, 2007. Саратов, Россия: Труды. – С. 831–842.

19. Lattice dynamics od B2 RuAl./ A.A. Artamonov, I.D. Bleskov, A.I. Kartsev et al.// V-й Российско Японский семинар «Оборудование, технологии и аналитические системы для материаловедения, микро- и наноэлектроники», 18–19 июня, 2007. Саратов, Россия: Труды. – С. 843-849.

А. Карцев, Э.И. Исаев, Ю.Х. Векилов. Кристаллическая стуктура мононитрида железа. // 62-е 20.

Дни науки студентов в МИСиС, 2007.

21. A.V. Godonyuk, E.I. Isaev, Yu.Kh. Vekilov. Local environment and magnetism of Mn atoms in boron doped AlPdMn.// Euro-Asian Symposium EASTMAG «Magnetism on a Nanoscale», August 23-26, 2007. Kazan, Russia.

22. Mechanical stability of TiO2 polymorphs./L. Koci, D.Y. Kim, J. S. de Almeida et al.// J. Appl. Phys. – 2007. submitted.

23. S.I. Mukhin. Self-organized Electronic Extended van Hove Singularity as Electron- lattice Dynamic Confinement Effect. // Journal of Superconductivity and Novel Magnetism. – 2007. – V. 20. – Р. 599– 602.

24. Enhanced electronic polarizability of metallic stripes and the universality of the bond-stretching phonon anomaly in high temperature cuprate superconductors./ S.I. Mukhin, A. Mesaros, J. Zaanen et al.// Phys.

Rev B. – 2007. – V. 76. – Р.174521–6.

И.Н. Кривонос, С.И. Мухин. Flexible-to-semiflexible chain crossover on the pressure-area isotherm of 25.

lipid bilayer. (англ.)// ЖЭТФ. – 2008. – Т.106. – в печати.

26. Observing the fluctuating stripes in high-Tc superconductors./V. Cvetkovic, Z. Nussinov, S. Mukhin et al.// Europhysics Letters. –2008. – V 81. – in press.

27. I.N. Krivonos, S.I. Mukhin. Flexible-to-semiflexible chain crossover in self-consistent statistical model of lipid bilayer.// Biophys. J. – 2007. – V.92. – Suppl. – Р. 583a.

28. S.I. Mukhin. Self-organized Electronic Extended van Hove Singularity as Electron- lattice Dynamic Confinement Effect.// BAPS. – 2007. – No.3. – Р. L16.6.

Т.Р. Галимзянов. Вычисление энергетического спектра квантового гармонического осциллятора 29.

методом континуального интегрирования.// 62-е Дни науки студентов в МИСиС, 2007..

Участие в конференциях:

Балтимор, США, 51-й ежегодный симпозиум Американского биофизического общества, May 4,. 2007.

Денвер, Колорадо, США, ежегодный симпозиум Американского физического общества, 2007.

Диаблеретс, Швейцария, Гордоновская конференция по высокотемпературной сверхпроводимости, 2007.

10th International Conference on Advanced Materials (IUMRS-ICAM 2007), 8-13 October, Bangalore, India, 2007.

5 International Conference «Electron Microscopy and Multiscale Modelling» (EMMM 2007), Moscow, September 3-7, 2007.

6 International Conference «Quasicrystals – 2007, The Silver Jubilee», Tel Aviv, Israel, 14-19 October, 2007.

62-е Дни науки студентов в МИСиС, 2007.

8 Euro-Asian Symposium EASTMAG «Magnetism on a Nanoscale», August 23-26, Kazan, Russia, 2007.

V Российско–Японский семинар «Оборудование, технологии и аналитические системы для материаловедения, микро– и наноэлектроники», 18–19 июня, Саратов, 2007.

Защита диссертационных работ Иванов И. А. Кинетический фазовый переход при кристаллизации металлов из расплава. Дис.

1.

… к.ф.-м.н., 110 с., МИСиС. 2007.

Морозов А. Ю. Зарядовое состояние и диффузия кислорода в икосаэдрических 2.

квазикристаллах. Дис. … к.ф.-м.н., 95 с., МИСиС, 2007.

Годонюк А. В. Электронные и магнитные свойства икосаэдрических квазикристаллов. Дис. … 3.

к.ф.-м.н., 119 с., МИСиС, 2007.

Контактный телефон и почта Векилов Юрий Хоренович – заведующий кафедрой, проф., д.ф-м.н.

Тел./факс (495) 955–00– Е-mail: yuri_vekilov@yahoo.com КАФЕДРА ТЕХНОЛОГИИ МАТЕРИАЛОВ ЭЛЕКТРОНИКИ Кожитов Л.В.

Зав. кафедрой На кафедре функционируют следующие научно-технологические лаборатории:

1. Ионно-плазменные процессы в технологии микроэлектроники (руководитель: проф.

Кузнецов Г.Д.) 2. Лазерные методы обработки материалов (руководитель: проф. Кожитов Л.В.) 3. Технология материалов и приборных структур микро- и наноэлектроники (руководитель: проф. Кожитов Л.В.) 4. Математическое моделирование технологических процессов (руководитель: проф.

Крапухин В.В.) 5. Технология магнитных полупроводников для магнитоэлектроники ( руководитель: доц.

Костишин В.Г.) 6. С 1998 года функционирует научно-учебный центр МИСиС-ИОНХ РАН (руководитель:

проф. Маренкин С.Ф., в состав которого входят кафедры технологии материалов электроники и три лаборатории ИОНХ РАН (магнитных материалов, термодинамических основ неорганического материаловедения и неорганических материалов на основе редких элементов) В составе кафедры технологии материалов электроники действуют также научно координационные центры: «Наноповерхность» и «Материаловедение ферритов».

Основные направления фундаментальных исследований • Разработка металлоуглеродных нанокомпозитов и углеродного нанокристаллического материала.

• Разработка нового поколения силовых полупроводниковых приборов на основе профильных монокристаллов кремния в виде труб.

• Физико-химия взаимодействия низкоэнергетических ускоренных частиц (ионов, атомов, электронов) с материалами микро- и наноэлектроники.

• Технология и материаловедение ферритовых материалов и других оксидных магнетиков.

• Разработка условий синтеза и роста монокристаллов, пленок и тонких слоев новых материалов с заданными функциональными свойствами.

• Исследование и разработка транзисторных и эффективных светодиодных гетероструктур на основе нитридных и фосфидных полупроводников.

Создание металлоуглеродных нанокомпозитов и углеродного нанокристаллического материала на основе термообработанных полимеров (Науч. рук.: проф. Л.В.Кожитов, с.н.с. В.В.Козлов) Цель: Исследование технологии изготовления металлоуглеродных нанокомпозитов и углеродного нанокристаллического материала на основе термообработанных полимеров.

Результаты. Изучены физические и химические основы новой технологии создания металлоуглеродных нанокомпозитов Fe2O3/C, Co/C, CdS/ПАН, Si/ПАН, CdS/C, Cu/C, ZnS/C, PbS/C.

Углеродный нанокристаллический материал (УНМ) был исследован в качестве сенсора для определения рН среды. Полиакрилонитрил подвергли термообработке при 900 оС, Р=0, мм.рт.ст. Зависимость электродного потенциала УНМ от рН среды исследовали при 25 С с помощью измерительной системы, содержащей хлорсеребряный электрод сравнения, электрод, изготовленный из УНМ, и милливольтметр с входным сопротивлением 1010 Ом. По данным измерения термоэлектродвижущей силы для УНМ характерна проводимость р-типа. При этом в кислой среде возникает электрохимический потенциал, связанный с равновесным обменом р носителей и протонов Н+ водного раствора. Впервые обнаружена электрохимическая активность УНМ от рН среды (рис.), Зависимость электрохимического потенциала от рН-среды в кислой области составила 58 мВ/рН.

Рис. Зависимости электродного потенциала от рН водного раствора:

графита (1), УНМ (2), стеклоуглерода (3) Исследована зависимость электропроводности в углеродном нанокристаллическом материале (УНМ) на основе термообработанного полиакрилонитрила в зависимости от технологических параметров процесса термообработки. Показано, что с увеличением интенсивности ИК-излучения возрастает электропроводность, которая также зависит от продолжительности термообработки. УНМ обладает полупроводниковыми свойствами.

Ширина запрещенной зоны уменьшается с увеличением интенсивности ИК-излучения.

Исследованы структурные превращения в полиакрилонитриле (ПАН) под действием ИК излучения, и оптимизирована структура одноатомного слоя пиролизованного полиакрилонитрила (ППАН) с помощью полуэмпирического квантово-химического расчета в рамках моделей ионно-встроенного ковалентно-циклического кластера, а также исследована возможность протонной проводимости и влияние на этот процесс структуры и химического состава углеродного материала, полученного термическим разложением полиакрилонитрила в вакууме.

В процессе отжига гетерофазной системы Cu(OOCCH3)2H2O – угеродные нанотрубки (УНТ) при 400 оС был получен новый материал: УНТ, внутренний канал которых заполнен медью, который является объектом как фундаментальных, так и прикладных исследований.

Подбор оптимальных параметров процесса заполнения позволит увеличить долю УНТ, интеркалированных медью.

Важные прикладные результаты Впервые обнаружена электрохимическая активность углеродного нанокристаллического материала (УНМ) от рН среды. Зависимость электрохимического потенциала от рН-среды в кислой области составила 58 мВ/рН. УНМ является перспективным для изготовления рН электродов, используемых в медицине, биологии и химической промышленности.

Получен новый материал на основе углеродного нанокристаллического материала (УНТ), модифицированных медью, который можно использовать в качестве катализатора, эффективного теплоотвода и активных элементов наноэлектроники.

Обнаружены сенсорные свойства углеродного нанокристаллического материала (УНМ) на присутствие СО2. УНМ может быть использован для изготовления противопожарных датчиков.

Перспективные направления деятельности в области фундаментальных исследований и в реализации достигнутых результатов:

Разработка технологии изготовления новых датчиков и сенсоров на основе углеродного нано 1.

кристаллического материала биомедицинского, биохимического и химического назначений.

Модифицирование углеродных нанотрубок металлами для создания активных элементов 2.

наноэлектроники и спинтроники.

Исследование гетерофазного механизма превращений при получении углеродного 3.

нанокристаллического материала.

Разработка нового поколения силовых полупроводниковых приборов на основе профильных монокристаллов кремния в виде труб (Науч. рук.: проф. Л.В. Кожитов) В рамках научного направления ведутся исследования по следующим актуальным темам:

Разработка теоретических основ и технологии выращивания профильных 1.

монокристаллов кремния в виде труб методом Чохральского Исследования по данной теме проводятся совместно с ОАО «ПХМЗ» и институтом прикладной механики РАН. Представителями завода в указанной теме являются зам. ген.

директора ОАО «ПХМЗ» по новой технике, к.т.н. Казимиров Н.М., начальник цеха № Сорокин.

В ходе проведения исследований по казанной теме определены тепловые и гидродинамические условия в системе полая цилиндрическая затравка – расплав, при которых стабильно образуется и устойчиво сохраняется в процессе роста сечение профильного монокристалла кремния в виде полого тонкостенного цилиндра (трубы).

На основании результатов моделирования распределения температуры в системе затравка – расплав и в элементах конструкции листового узла, полученных совместно с представителями ИПМ РАН, был разработан и изготовлен тепловой узел новой конструкции для ростовой установки типа РЕДМЕТ.

В результате исследований и ОКР, проведенных с ОАО «ПХМЗ» были получены профильные монокристаллы из высоколегированного кремния КЭФ-0,02, внутренним диаметром 28-36 мм, при толщине стенки 2-3 мм, разбросом значений удельного сопротивления материала не более 10%, плотностью дислокаций в структуре Nd не выше 103 – 104 см-2.

По результатам проведенных исследований подана заявка № 2007260491 на получение патента РФ «Способ и устройство выращивания профильных монокристаллов кремния в идее труб методом Чохральского», по которой получено положительное решение.

Разработка теоретических основ и технологии получения кремниевых 2.

эпитаксиальных структур в виде тонкостенных полых цилиндров Исследования по данной теме проводятся совместно с АГУП «ГИРЕДМЕТ», лаборатория 46, заведующий лабораторией Митин В.В..

При поддержке ИПМ РАН разработана модель процесса осаждения автоэпитаксиальных слоев кремния р и n – типов проводимости на поверхность цилиндрических подложек методом ПФХЭО.

По результатам моделирования разработана и построена опытно-промышленная установка для получения цилиндрических (непланарных) n+-n, p+-p, n+-n-p+ и др. структур на подложках n+ и р+ -типов.

Были получены эпитаксиальные слои кремния, имеющие равномерную толщину по различным кристаллографическим направлениям{hkl}, выходящим на боковую поверхность цилиндрической подложки. В настоящее время получены структуры n+-n, p+-p с толщиной эпитаксиального слоя до 20 мкм, удельным сопротивлением 0,2 – 20 Ом.см, плотностью дислокаций Nd не выше 103 – 104 см-2, при использовании системы SiH4-H2.

Совместно с представителями кафедры материаловедения полупроводников и диэлектриков разработана методика рентгеноструктурного анализа непланарных эпитаксиальных слоев, разработана и изготовлена дополнительная оснастка к дифрактометру типа ДРОН.

По результатам проведенных исследований предложены рекомендации по применению системы SlCl4 – H2 для выращивания автоэпитаксиальных слоев кремния большей толщины на цилиндрических подложках.

3. Разработка теоретических основ и технологии сборки силовых выпрямительных диодов на основе непланарного кремния Исследования по данной теме проводятся совместно с ООО НПП «Томилинский электронный завод» и кафедры ТМЭ, выполняющих исследования в условиях действующего производства.

В ходе проведения исследований разработана конструкция непланарного выпрямительного диода на Iраб = 100 А и Uраб = 80 В, отличающаяся тем, что система охлаждения прибора расположена внутри полого корпуса, имеющего центральный накал, по которому возможно прокачивать хладогент, либо осуществлять охлаждение прибора испарением легкокипящей жидкости.

Использования цилиндрических замкнутых эпитаксиальных структур позволяет изготавливать металлические контакты к поверхности полупроводника в виде гибких спиралей и выполнять пайку вместо механического прижима поверхностей.

На базе опытной партии непланарных структур n+-p, полученной ФГУП «Гиредмет», изготовлены опытные образцы непланарного силового выпрямительного диода. Образцы обладают улучшенными рабочими параметрами по сравнению с аналогами традиционной конфигурации: снижение по 20-25% величины Uобр,В;

снижение в 3-6 раз теплового сопротивления Rt, снижение в 3-5 раз величины тока утечки Iобр.

Физико-химия взаимодействия низкоэнергетических ускоренных частиц (ионов, атомов, электронов) с материалами микро– и наноэлектроники (Науч. рук.: проф. Г.Д. Кузнецов) 1. Разработка модели формирования многокомпонентного эпитаксиального слоя твердого раствора на основе карбида кремния Цель: Разработка теоретических основ технологии создания элементной базы для приборов экстремальной электроники с применением ионных процессов.

Результаты: Разработана методика расчета теплоты смещения твердых растворов в системе (SiC)1-x(AlN)x для обоснования выбора исходных материалов мишени для ионного распыления. Получены расчетные диаграммы изменения теплоты смешения от состава в пределах х = 0,1–0,7.

Разработана методика расчета параметров ионного распыления многокомпонентных мишеней на основе (SiC)1-x(AlN)x для ионного распыления, учитывающая энергию связи и массу компонент твердого раствора.

Получены расчетные данные, позволяющие прогнозировать элементный состав растущего наноразмерного слоя.

2. Разработка неразрушающего метода контроля процесса реактивного ионно лучевого травления наноразмерных гетерокомпозиций и специализированного устройства регистрирующего сигнал ионно-электронной эмиссии Цель: разработка промышленной методики контроля процесса ионно-лучевого травления пленочных гетерокомпозиций на площади более 25 см2.

Результаты: разработана методика создания равномерного по сечению потока ионов на обрабатываемую подложку с плотностью ионного тока до 10 мА/см2 и энергией ионов до 5 кэВ.

Разработана специальная конструкция регистрирующего эмиссионный ток устройства, позволяющая проводить ионно-лучевое травление нескольких подложек.

Исследование свойств многослойных гетероструктур AlGaInN и AlGaInP, используемых в высокоэффективных светодиодах (Науч. рук.: проф. В.П. Сушков) Продолжены работы по теоретическому обоснованию оптимальных конструкций многослойных гетероструктур (МКГ) AlGaInN для диодов, излучающих в зелёной, синей и ультрафиолетовой областях оптического спектра, с помощью разработанной методики компьютерного моделирования их основных электрических и оптических характеристик, совершенствованию технологии изготовления гетероструктур AlGaInN для мощных синих светодиодов методом газофазной эпитаксии из металлоорганических соединений (MOVPE), изготовлению мощных светодиодов на основе гетероструктур AlGaInN и AlGaInP с повышенной величиной рабочего тока и проведению исследований их электрических и оптических свойств, в том числе, при воздействии длительной токовой нагрузки и ультразвуковых колебаний.

Разработанная методика компьютерного моделирования характеристик МКГ AlGaInN с квантово-размерными ямами (КЯ) позволяет учитывать структуру, физические процессы и параметры слоёв кристаллов с различным содержанием атомов In и Al, рассчитывать вольт амперные характеристики (ВАХ), внутренний квантовый выход мощности и спектры излучения в зависимости от плотности прямого тока, учитывать степень неоднородности состава в КЯ.

Моделирование позволило уточнить ряд представлений о свойствах МКГ AlGaInN. В частности, было установлено, что на основе модели термоэлектронной природы тока между КЯ и барьерами, вместо обычно используемой модели дрейфо-диффузионного тока ВАХ МКГ с содержанием атомов In в КЯ от 0,05 до 0,35 ат.%, могут быть описаны одним единственным выражением где неидеальности, J=JS(X)*exp(eU/n(X,J)kT, n(X,J)–коэффициент увеличивающийся с ростом содержания атомов In в КЯ и с увеличением плотности тока j в наиболее практически важном диапазоне J=10-1 500А/см2. Было обнаружено, что излучательные характеристики МКГ с множественными квантово-размерными ямами (МКЯ) и барьерами i–типа, n-типа и p–типа проводимости отличаются незначительно, поэтому экспериментальный выбор в пользу наиболее простой в изготовлении конструкции МКГ со слабо легированными n- InxGa1-xN КЯ и более сильно легированными n-GaN барьерами вида позволяет получать оптимальные p+GaN/p+Al0,2Ga0,8N/(2-5)·(n-InXGa1-XN—n-GaN)/n+GaN, рабочие характеристики излучающих диодов при изменении содержания атомов In в активной области от Х=0,05 до Х=0,3 и плотности прямого тока в практически важном интервале J=0,1 500 А/см2. Экспериментальные ВАХ и спектры излучения СИД синего цвета свечения, измеренные в настоящей работе в импульсном режиме, исключающем нагрев МКГ, хорошо согласуются с рассчитанными характеристиками, что является подтверждением работоспособности методики компьютерного моделирования.

Теоретические расчёты были использованы при совершенствовании конструкции и технологии изготовления гетероструктур AlGaInN для светодиодов синего цвета свечения.

Гетероструктуры типа p+GaN/p+Al0,2Ga0,8N/(5)·(n-InXGa1-XN—n-GaN)/n+GaN были выращены на сапфировых подложках диаметром 50 мм с ориентацией (0001) на установке Veeco D-180 по технологии газофазной эпитаксии из металлоорганических соединений на предприятии ЗАО « Элма-Малахит». Структуры имели к.п.д. преобразования электрической мощности в мощность излучения 10-12%, что сопоставимо с уровнем обычных зарубежных структур. В процессе отработки технологии была разработана бесконтактная методика оценки к.п.д. структур по результатам измерений полуширины рентгеновских кривых качания с помощью трёхосевого дифрактометра. Установлено, что в областях структуры, у которых рентгеновские кривые качания уширяются, происходит уменьшение эффективности излучения, отражающее ухудшение структурных свойств AlInGaN.

Проведены исследования деградации электрических и оптических характеристик AlGaInN и AlGaInP светодиодов при длительном протекании рабочего тока наработке (10 000 часов). С этой целью был разработано и изготовлено оборудование, позволяющее осуществлять наработку светодиодов продолжительностью до 50000 часов. Создана нормативная база, документация и проведена сертификация средств измерений в установленном поверочной схемой порядке (с занесением в Государственный реестр средств измерений). Установлено, что деградация величины светового потока y гетероструктур AIGaInP жёлтого цвета свечения на Si-подложках (в среднем на 50% за 10000 часов), существенно выше, чем деградация у гетероструктур на GаР-подложках (в среднем на 20% за 10000 часов). У гетероструктур AlGaInN зелёного цвета свечения, выращенных на Аl203 подложках деградация существенно выше (в среднем на 40% за часов), чем деградация y гетероструктур, выращенных на SiC-подложках (в среднем на 25% за 10000 часов). Эти результаты могут быть объяснены значительным отличием в плотности дислокаций из-за разной степени рассогласования кристаллических решёток подложек и выращенных на них структурах. Впервые было обнаружено воздействие ультразвуковых колебаний на вольт-амперные характеристики, мощность и спектры излучения AlGaInN светодиодов, приводящее к их более быстрой деградации из-за индуцированного пьеэоэлектрического зффекта. Практический вывод – следует избегать применение технологии УЗ-сборки в производстве AlGaInN светодиодов.

Исследование и разработка полевых транзисторов на основе нитридных полупроводников (Науч. рук.: проф. Ковалев А.Н.) Цель: Разработка конструкции мощного высокочастотного полевого гетеротранзистора на основе AlGaN/GaN.

Результаты: Создана физическая модель конструкции полевого GaN гетеротранзистора на диапазон частот 8-10 ГГц с удельной мощностью 10 Вт/мм для разработки интегрального усилителя мощностью до 30 Вт.

Рассмотрены: применение диэлектрических слоев;

оптимизация омических контактов;

применение травления во фторсодержащей среде;

способы повышения предельной частоты;

снижение проходных сопротивлений;

применение полевых плат для переключательного режима;

изготовление нормально закрытых транзисторов;

внедрение индий содержащих слоев;

новые подложки для GaN гетеротранзисторов.

Разработан технологический маршрут изготовления гетеротранзистора с учетом создания низкоомных омических контактов и пассивирующих покрытий. Выполнен анализ возможных дефектов на поверхности и гетерограницах гетероструктуры. Рассмотрены пути снижения коллапса тока на высоких частотах.

Технология и материаловедение ферритовых материалов и других оксидных магнетиков (Науч. рук.: проф. Л.М. Летюк, доц. В.Г. Костишин) В рамках вышеуказанного научного направления сотрудниками, аспирантами и студентами группы магнитоэлектроники кафедры ТМЭ ведутся исследования по следующим актуальным темам:

1. Разработка ресурсосберегающих технологических процессов формирования структуры и свойств Mn-Zn-ферритов с высокой магнитной проницаемостью и повышенной термостабильностью Исследования по данной теме проводятся совместно с ООО «Мета-Феррит» (бывший Кузнецкий завод ферритов и приборов) и Пензенским государственным университетом. Со стороны завода исследования курирует бывший докторант кафедры ТМЭ МИСиС доц., д.т.н.

Андреев В.Г.

В рамках выполнения настоящей темы предложены новые базовые составы для получения Mn-Zn-ферритовых материалов с небольшой величиной потерь на вихревые токи и высоким показателем термостабильности магнитной проницаемости, установлены составы связок для гранулирования тонкодисперсных порошков химически Mn-Zn-ферритов, устойчивых к легирующим добавкам, повышающих производительность в 2-3 раза, плотность пресс-заготовок на 10-15%. Также разработан способ получения Mn-Zn-ферритов с изотропной структурой без предварительного синтеза шихты с магнитной проницаемостью более 10 000 и относительным температурным коэффициентом магнитной проницаемости менее 0,3*10-6 °С - в интервале температур от 0 до + 100 °С, а также с магнитной проницаемостью 3 000 и от носительным температурным коэффициентом магнитной проницаемости менее 0,3*10-6 °С в - интервале температур от - 50 до + 155 °С.

Процессы структурообразования высокоэнергетических магнитов на основе 2.

гексаферрита стронция, принципы модификации их свойств и создание эффективных технологий получения.

Исследования по данной теме проводятся совместно с ООО «Мета-Феррит» (бывший Кузнецкий завод ферритов и приборов) и фирмой ЭКО «Stahl» (Германия). Со стороны завода исследования курирует бывший докторант кафедры ТМЭ МИСиС доц., д.т.н. Андреев В.Г., со стороны ЭКО «Stahl» (Германия) – бывший студент, выпускник МИСиС – Г. Науман.

Проводимые по данной теме исследования процессов синтеза стронциевых ферритовых порошков в печах вертикального типа в динамических условиях фазообразования показали, что синтезируемые порошки характеризуются повышенной активностью, обусловленной наличием в них внутрикристаллических дефектов из-за высокого значения коэффициента самодиффузии ионов стронция, а также значительных микронапряжений как в поверхностном слое, так и в объёме ферритовых частиц. По этой причине синтез стронциевых ферритовых порошков в динамических условиях фазообразования должен осуществляться в газовой среде с избытком кислорода по сравнению с его эквимолярным содержанием в воздушной среде.

По результатам исследований МИСиС совместно с ЭКО «Stahl» (Германия) предложена модифицированная технология стронциевых ферритовых порошков в вертикальных печах в условиях динамического фазообразования, что обеспечило высокий уровень стронциевых оксидных магнитов в сопоставлении с аналогами различных мировых производителей данного типа магнитов.

3. Изучение механизмов формирования и стабилизации электретного состояния в феррогранатовых гетерокомпозициях (Bi, Ga)- и (La, Ga)-систем с целью создания микро- и наноустройств магнитооптики и СВЧ-техники на электретном эффекте Исследования по данной теме проводятся совместно с Ивановским энергетическим университетом. Проведённые в рамках данной темы исследования показали, что обработка эпитаксиальных монокристаллических плёнок ферритов-гранатов в униполярном коронном разряде эффективно изменяет целый ряд свойств и эксплуатационных параметров данных магнитных материалов. При этом, коэрцитивная сила Нс и сдвиг края фундаментального поглощения достигают гигантских изменений. Так, для плёнок со значениями толщин h = (5-7) мкм, Нс изменяется в (8-12) раз, а достигает ~50. Детальные исследования позволили выяснить, что причиной этих изменений является электретное состояние образца, формирующееся воздействием «униполярной короны». Как следствие электретного состояния, огромный поверхностный гомо- (гетеро-) заряд индуцирует в объёме плёнки сильное электрическое поле, а последнее за счёт линейного магнитоэлектрического эффекта (кстати, запрещённого для структуры граната) изменяет весь комплекс свойств и эксплуатационных параметров (из магнитных характеристик наибольших изменений достигает Нс: причиной гигантского роста коэрцитивной силы является «фиксация» движущейся доменной стенки на индуцированных на поверхностях раздела и «плёнка-воздух» «плёнка-подложка»

поляризационных зарядах).

Управляя величиной поверхностного заряда, можно управлять необходимым комплексом магнитных свойств феррит-гранатовой плёнки. На базе полученных результатов разработан магнитооптический способ записи информации на электретном эффекте и устройство для его реализации, а также магнитооптический диск для записи информации с помощью электретного эффекта.

4. Влияние неизовалентных замещений, генетических и радиационных дефектов на формирование магнитной микроструктуры и свойств сложнозамещённых оксидных магнетиков Детально изучена роль примесных ионов Pb2+, Ca2+, ионных пар Pb2+ – Pb4+ в формировании дефектности и свойств сложнозамещённых феррогранатовых гетерокомпозиций различных составов. Исследовано влияние -квантов Со60 и быстрых электронов (Ее = 6 МэВ) на структуру дефектной подсистемы и свойства феррит-гранатовых плёнок и подложек для них различных составов. Предложена структура комплексов некоторых типов генетических дефектов в кристаллах-гранатах и механизмы их перезарядки под воздействием радиации.

Впервые установлено, что причиной формирования в эпитаксиальных феррит гранатовых плёнках (YBi)3(FeGa)5O12 доменной структуры в виде «пятен» являются гигантские напряжения несоответствия. Определены значения напряжений несоответствия, являющихся «границей перехода» лабиринтнообразной доменной структуры в доменную структуру в виде пятен.

Закончена подготовка к защите двух кандидатских диссертаций бывшими аспирантами кафедры:

Бугакова О.Е. Радиационные центры окраски в кристаллах (GdCa)3(GaMgZr)5O12. (Науч. рук.:

доц., к. ф.-м.н. В.Г. Костишин;

защита планируется в июне–сентябре 2008 г.);

Медведь В.В. Влияние неизовалентных замещений на магнитную микроструктуру и свойства эпитаксиальных монокристаллических плёнок ферритов-гранатов. (научный руководитель доц., к. ф.-м.н. В.Г. Костишин;

защита планируется в июне-сентябре 2008 г.).

5. Разработка технологий получения ферритовых нанопорошков и нанокомпозитов, разработка методов измерения параметров магнитных нанообъектов Исследования по данной теме проводятся совместно с ООО «Мета-Феррит» (бывший Кузнецкий завод ферритов и приборов), Прикарпатским национальным университетом (г.

Ивано-Франковск, Украина) и НПФ «Феррокерам» (г. Белая Церковь, Украина).

Исследованы особенности процессов ориентации суперпарамагнитных частиц стронциевого феррита при мокром прессовании в магнитном поле. Установлено, что заметное повышение степени текстуры достигается добавлением полиакрилата триэтаноламония в суспензию и дополнительным воздействием ультразвука с частотой 0,5-2,0 МГц.


Методом золь-гель автогорения получены нанопорошки никелевого феррита.

Рентгеновскими и мёссбауэровскими исследованиями обнаружено, что концентрация ионов Fe3+ в тетраэдрических узлах решётки шпинели в нанопорошках больше, чем в порошках, полученных по традиционной керамической технологии. Синхротронное излучение позволило выявить существенные особенности электронных состояний в наночастицах никелевого феррита благодаря большому отношению поверхности к объёму и дискретности энергетических уровней в системе.

Было установлено, что с помощью полей рассеивания доменов на поверхности магнитных плёнок и пластин магнитных монокристаллов можно создавать самоорганизующиеся ансамбли из магнитных наночастиц, что может быть использовано для разработки методов измерений параметров магнитоактивных нанообъектов.

Бывшим докторантом кафедры д.ф.-м.н. Кожухарём А.Ю. разработана и внедряется методология по применению многослойных феррит-гранатовых плёнок в медицинских целях, в частности, для контроля характеристик крови и т.п.

Поиск и разработка условий синтеза и роста монокристаллов, плёнок и тонких слоёв с заданными функциональными свойствами (Рук.: проф. С.Ф.Маренкин) Основной задачей научно-учебного центра являлась интеграция научных исследований по получению разбавленных магнитных полупроводников, как новых материалов спинтроники (электроника на спиновом транспорте). Ключевой проблемой материалов спинтроники является поиск и синтез ферромагнетиков с температурами Кюри выше комнатных, структурно совместимых с основными полупроводниковыми материалами, такими как: кремний или соединения A IIIBV. При этом очень важно, чтобы на ферромагнетиках обеспечивалась возможность проведение основных технологических операций планарной технологии – эпитаксия, диффузия, оксидирование и другие процессы характерные для твёрдотельной электроники. Из наиболее интересных научных результатов полученных в 2007 году, можно выделить синтез объемных кристаллов разбавленных магнитных полупроводников на основе халькопиритов AIIBIVCV2 путём их допирования марганцем. Измерения электрических и магнитных свойств, выполненные в широких интервалах температур и магнитных полей показали, что соединения из группы полупроводников AIIB1VCV2,такие как ZnGeAs2 и CdGeP2, допированные Mn, обладали спонтанной намагниченностью с температурами Кюри 367 и К, соответственно. Монокристаллы этих соединений рассматриваются как материалы подложек для эпитаксии арсенида галлия и фосфида галлия для создания устройств спинтроники. Важным результатом являлся также синтез гетероструктуры ZnSiAs2 Mn Si, который проводилcя путем взаимодействия плёнок ZnAs2 и марганца с кремнием по реакции:

Si+ZnAs2 ZnSiAs Нанесение плёнок ZnAs2 толщиной и пленок Mn толщиной 2 -5мкм 0,2 - 0,5мкм проводили вакуумно-термическим напылением. При напылении использовали высокочистые монокристаллы ZnAs2 и двукратно-сублимированный После термической обработки Mn.

происходила реакционная диффузия с образованием соединения ZnSiAs2 легированного, марганцем. Магнитные свойства, полученных гетероструктур ZnSiAs2Mn Si показали, что они являются ферромагнетиками с температурой Кюри значительно выше комнатной и представляют интерес, как материалы для устройств спектроники.

Основные публикации 1 V.V. Kozlov, L.V. Kozhitov. Nanotechnology for manufacturing novel carbon nanocrystalline material and multifunctional metal-polymer nanocomposites.// Международная конференция «Современные тенденции развития нанотехнологий и наноматериалов» 23-24 мая 2007.

Астрахань.: Сб. трудов. – Астрахань: Изд. дом «Астраханский университет», – С.71-72.

О технологии изготовления нанокомпозита Ag/полиакрилонитрил и исследовании его электропроводности, структурных и поверхностных свойств./ В.В.Козлов, Л.В.Кожитов, М.Ф.Булатов и др..// Международная конференция «Современные тенденции развития нанотехнологий и наноматериалов» 23-24 мая 2007. Астрахань.: Сб. трудов. – Астрахань:

Изд. дом «Астраханский университет», – С.75-80.

В.В.Козлов, Л.В.Кожитов, Т.Ф.Лимонова. Оптические свойства, химическая структура и морфология поверхности пленки нанокомпозита на основе CdS и полиакрилонитрила // V Российско-Японский семинар «Оборудование, технологии и аналитические системы для материаловедения, микро– и наноэлектроники». 2007. 18-19 июня. Саратов. Москва 2007.:

Труды – И.: МИСиС, 2007. – Т.1.– С.400-407.

Свойства углеродного нанокристаллического материала и их практическое применение./ В.В.Козлов, Л.В.Кожитов, В.В.Крапухин и др. // V Российско-Японский семинар «Оборудование, технологии и аналитические системы для материаловедения, микро– и наноэлектроники». 2007. 18-19 июня. Саратов. Москва 2007.: Труды – И.: МИСиС, 2007. – Т.1.– С.96–111.

Многофункциональные материалы на основе металлополимерных нанокомпозитов и нанокристаллических полимеров – прорыв в развитии электроники./В.В.Козлов, Л.В.Кожитов, В.В.Крапухин и др./ // V Российско-Японский семинар «Оборудование, технологии и аналитические системы для материаловедения, микро– и наноэлектроники».

2007. 18-19 июня. Саратов. Москва 2007.: Труды – И.: МИСиС, 2007. – Т.1.– С.222-248.

Получение углеродных материалов и металл-углеродных нанокомпозитов на основе ИК– пиролизованнного полиакрилонитрила. Исследование электропроводности и полупроводниковых свойств./ Д.Г.Муратов, В.В.Козлов, В.В.Крапухин и др.// V Российско Японский семинар «Оборудование, технологии и аналитические системы для материаловедения, микро– и наноэлектроники». 2007. 18-19 июня. Саратов. Москва 2007.:

Труды – И.: МИСиС, 2007. – Т.1.– С. 427-434.

Исследование электропроводности и полупроводниковых свойств нового углеродного материала на основе ИК-пиролизованного полиакрилонитрила./ Муратов Д.Г., Козлов В.В., Крапухин В.В. и др.// Изв. вузов.Материалы электронной техники. – 2007. – №3. –С.76.

О методе получения и свойствах нанокомпозита Ag/полиакрилонитрил./ В.В.Козлов, Л.В.Кожитов, М.Ф.Булатов et al.// Международная конференция «Современные тенденции развития нанотехнологий и наноматериалов» 23-24 мая 2007. Астрахань.: Сб. трудов. – Астрахань: Изд. дом «Астраханский университет», – С.435-441.

9 Kozlov V.V., L.V. Kozhitov. The effective method based IR annealing for manufacturing novel carbon nanocrystalline material and multifunctional metal-polymer nanocomposites / IX Российско-Китайский симпозиум «Новые материалы и технологии». 26-30 сентября 2007 г.

Россия. Суздаль.

Разработка конструкции и технологии изготовления выпрямительного диода на непланарном цилиндрическом p-n переходе./ Л.В.Кожитов, Н.И.Мишакин, Т.Т.Кондратенко и др.// V Российско-Японский семинар «Оборудование, технологии и аналитические системы для материаловедения, микро– и наноэлектроники». 2007. 18-19 июня. Саратов. Москва 2007.:

Труды – И.: МИСиС, 2007. – Т.1.– С.667.

Выращивание профильных монокристаллов кремния в виде труб методом Чохральского./ Л.В.Кожитов, Т.Т.Кондратенко, Н.И. Казимиров и др.// V Российско-Японский семинар «Оборудование, технологии и аналитические системы для материаловедения, микро– и наноэлектроники». 2007. 18-19 июня. Саратов. Москва 2007.: Труды – И.: МИСиС, 2007. – Т.1.– С.672.

Процессы микро– и нанотехнологии. Ионно-плазменные процессы.: Методическое пособие.

Лабораторный практикум./ Кузнецов Г.Д., Курочка С.П., Кушхов А.Р. и др.– М.: МИСиС.

Изд. «Учеба», 2007, 140 с.

Совершенствование методик контроля деградации характеристик светодиодов на основе твердых растворов AlGaInN. /Кузнецов Г.Д., Никифоров С.Г., Сушков В.П.и др.//Международный научно-методический семинар «Шумовые и деградационные процессы в полупроводниковых приборах», Москва, 2007: Материалы. – С.98–104.

Кузнецов Г.Д., Билалов Б.А., Бурукин С.С. Исследование процессов деградации термоэмиссионных катодов, применяемых в СВЧ прибора.//Международный научно методический семинар «Шумовые и деградационные процессы в полупроводниковых приборах», Москва, 2007: Материалы. – С. 110–116.

Деградация катодов с гетерогенной структурой в газоразрядных приборах./ Кузнецов Г.Д., Бурукин С.С., Маленков Н.В. и др.//Международный научно-методический семинар «Шумовые и деградационные процессы в полупроводниковых приборах», Москва, 2007:

Материалы. – С.116–120.

Кузнецов Г.Д., Симакин С.Б., Митрофанов Е.А. Устройство для повышения точности регистрации момента окончания процесса ионного травления тонкопленочных гетерокомпозиций.// 7-я международная конференция «Химия твердого тела и современные микронанотехнологии». Кисловодск, 2007: Тезисы доклада. – С.50-51.

Кузнецов Г.Д., Билалов Б.А., Сафарашев Г.К. Электрофизические свойства гетерокомпозиций на основе твердых растворов (SiC)1-x(AlN)x. // 7-я международная конференция «Химия твердого тела и современные микронанотехнологии». Кисловодск, 2007: Тезисы доклада. – С.52–53.

Особенности морфологии и структуры пленок твердого раствора (SiC)1-x(AlN)x./ Кузнецов Г.Д., Билалов Б.А., Демченкова Д.Н. и др. // 7-я международная конференция «Химия твердого тела и современные микронанотехнологии». Кисловодск, 2007: Тезисы доклада. – С.

54–55.

Кузнецов Г.Д., Гонов С.Ж. Тешев Р.Ш. Морфология поверхности перекристаллизационных слоев под действием лазерного излучения. // 7-я международная конференция «Химия твердого тела и современные микронанотехнологии». Кисловодск, 2007: Тезисы доклада. – С.102.

Пределы взаимной смесимости нитридов титана и ниобия (распад твердых растворов в системе Ti-Nb-N)./ Кузнецов Г.Д., Евсеев В.А., Билалов Б.А. и др. // 7-я международная конференция «Химия твердого тела и современные микронанотехнологии». Кисловодск, 2007: Тезисы доклада. – С.103–104.

Кузнецов Г.Д., Евсеев В.А., Демченкова Д.Н. Изоморфные замещения атомов в системе Ti Nb-N.// 7-я международная конференция «Химия твердого тела и современные микронанотехнологии». Кисловодск, 2007: Тезисы доклада. – С.105-106.


Кузнецов Г.Д., Гонов С.Ж., Тешев Р.Ш. Возможности ориентированной кристаллизации полупроводников и распределение примеси под действием миллисекундных лазерных импульсов. // 7-я международная конференция «Химия твердого тела и современные микронанотехнологии». Кисловодск, 2007: Тезисы доклада. – С.107.

Demchenkova D.N., Bilalov B.A., Ovanesov N.E. Features of hetero-structures formation on the basis of (SiC)1-x(AlN)x and their electro physical properties.// International Conferece on Silicon Carbide and Related Materials, 2007. – Р. 96.

Рабинович О.И., В.П. Сушков, А.В. Шишов. Компьютерное моделирование InGaN светодиодов.// 5-я Всероссийская конференция «Нитриды галлия, индия и алюминия – структуры и приборы». – Санкт-Петербург: изд-во Политехнического университета, 2007.– С.

83-84.

Исследование зависимости квантового выхода InGaN и AlGaInP светодиодов от плотности тока./А.Л. Архипов, В.С. Абрамов, В.П. Сушков и др.// 5-я Всероссийская конференция «Нитриды галлия, индия и алюминия – структуры и приборы». – Санкт-Петербург: изд-во Политехнического университета, 2007.– С. 86-87.

С.Г. Никифоров, В.П. Сушков. Метод контроля потенциальной степени деградации характеристик светодиодов на основе твердых растворов AlGaInN.// 5-я Всероссийская конференция «Нитриды галлия, индия и алюминия – структуры и приборы». – Санкт Петербург: изд-во Политехнического университета, 2007.– С. 73-74.

Рабинович О.И.,. Сушков В.П. Моделирование InGaN светодиодов. //V Российско-Японский семинар «Оборудование, технологии и аналитические системы для материаловедения, микро– и наноэлектроники». 2007. 18-19 июня. Саратов. Москва 2007.: Труды – И.: МИСиС, 2007. – Т. II.– С. 810-818.

Ермошин И.Г..,. Сушков В.П. Изучение основных свойств светодиодных структур на основе квантовых ям GaN/InGaN С помощью рентгеновской дифрактометрии. //V Российско Японский семинар «Оборудование, технологии и аналитические системы для материаловедения, микро– и наноэлектроники». 2007. 18-19 июня. Саратов. Москва 2007.:

Труды – И.: МИСиС, 2007. – Т. II.– С. 823-830.

V.P. Sushkov. Investigation of high-power monochromatic LED’s characteristics.// V Российско 32.

Японский семинар «Оборудование, технологии и аналитические системы для материаловедения, микро– и наноэлектроники». 2007. 18-19 июня. Саратов. Москва 2007.:

Труды – И.: МИСиС, 2007. – Т.1.– С.249-260.

Архипов А.Л., Сушков В.П. Исследование зависимости квантового выхода InGaN и AlGaInP 33.

светодиодов от плотности тока.//V Российско-Японский семинар «Оборудование, технологии и аналитические системы для материаловедения, микро– и наноэлектроники».

2007. 18-19 июня. Саратов. Москва 2007.: Труды – И.: МИСиС, 2007. – Т.II.– С. 819-822.

А.Н. Ковалев. Полевые транзисторы на AlGaN/GaN. – М: Микропринт, 2007. – 72 с.

34.

А.Н. Ковалев. Современные методы усовершенствования полевых AlGaN/GaN 35.

гетеротранзисторов.// Изв. вузов. Материалы электронной техники. – 2007. –№ 2. – С.4–17.

Ковалев А.Н. Основные направления и проблемы создания AlGaN/GaN гетероструктур и 36.

полевых транзисторов на их основе.//V Российско-Японский семинар «Оборудование, технологии и аналитические системы для материаловедения, микро– и наноэлектроники».

2007. 18-19 июня. Саратов. Москва 2007.: Труды – И.: МИСиС, 2007. – Т. II.– С.783–809.

Андреев В.Г., Меньшова С.Б. Разработка технологии Mn-Zn ферритов с использованием в 37.

качестве железосодержащего сырья карбонильного железа.//Международный симпозиум «Надежность и качество». Пенза. 2007.:Сб. докладов.– Т 2. – С. 47–48.

Андреев В.Г., МеньшоваС.Б. Особенности структурообразования и свойства 38.

выокопроницаемых Mn-Zn-ферритов.// Всероссийская научно-практическая конференция «Актуальные проблемы науки в России». Кузнецк: Материалы. 2007. Т. 4. – С. 69-74.

А.А. Велигжанин, В.Г. Костишин. Ренгено-спектральные исследования электронно-ионной структуры и магнитные свойства никелевых ферритов./ А.В. Копаев, Б.К. Остафийчук, И.Я.

Вилка и др.// VI Национальная конференция по применению рентгеновского, синхротронного излучений, нейтронов и электронов для исследования материалов. ИК РАН, Москва. 2007: Тезисы докладов. – С. 518.

Барические и температурные зависимости кинетических коэффициентов в ферромагнитном полупроводнике p-Сd1-xMnxGeP2 при высоком давлении./ А.Ю.Моллаев, И.К.Камилов, Р.К.Арсланов и др. // ФТВД. – 2007. – Т.17. – №2. – С. 68.

31 ZnAs2 electrical conductivity at cyclic pressure treatment in the 22-50 GPa range. / A.N.Babushkin, S.V.Perevalova, A.Y.Mollaev et al.// ФТВД. – 2007. – Т.17. – №1. – С. 67.

Температурные и барические зависимости удельного электросопротивления и коэффициента холла в новом ферромагнитном полупроводнике Cd1-xMnxGeP2./ А.Ю.Моллаев, И.К.Камилов, Р.К.Арсланов и др.// Баку. Fizika. – 2007. – № 1–2. – С. 36.

Структурные азовые превращения в новом ферромагнитном полупроводнике CdGeAs2:Mn.

/А.Ю.Моллаев, И.К.Камилов, Р.К.Арсланов и др.// Баку. Fizika. – 2007. – №1-2. – С. 320.

Новый ферромагнитный материал на основе ZnSiAs2 /Федорченко И.В., Куприянова Т.А., Маренкин С.Ф. и др.// Международная научная конференция «Актуальные проблемы физики твердого тела». Минск, 2007 :Труды. – С.249–251.

Новый ферромагнитный материал на основе ZnSiAs2Mn./ Федорченко И.В., Моллаев А.Ю., Маренкин С.Ф. и др.//Конференция «Магнитные фазовые переходы». Махачкала, 2007:

Труды. – С.105–107.

Маренкин С.Ф., Федорченко И.В. Новый ферромагнитный материал на основе ZnSiAs2 c Mn..//V Российско-Японский семинар «Оборудование, технологии и аналитические системы для материаловедения, микро– и наноэлектроники». 2007. 18-19 июня. Саратов. Москва 2007.: Труды – И.: МИСиС, 2007. – Т.II.– С.. 991–995.

Ферромагнетик ZnSiAs2./ Федорченко И.В., Маренкин С.Ф., Королева Л.И. и др.// Четвертая российская конференция с международным участием «Кремний–2007»: Тезисы докладов. – С.309.

Федорченко И.В. Килански Л. Новый высокотемпературный ферромагнитный полупроводник Молодежная научно-техническая конференция ZnSiAs2Mn.//II «Наукоемкие химические технологии». Москва, 2007: Труды. – С. 82.

Новый ферромагнитный материал на основе ZnSiAs2 с марганцем./ Новоторцев В.М., Федорченко И.В., Маренкин С.Ф., и др.// Химическая технология. – 2007. – №9. – С.385–388.

Электропроводность CdAs2 при циклическом изменении давления в интервале 10.4–50 ГПа./ А.Н.Бабушкин, С.В.Перевалова, А.Ю.Моллаев и др.//Конференция «Магнитные фазовые переходы, критические и нелинейные явления в конденсированных средах». Махачкала, 2007: Труды. – С. 324.

Эволюция характеристических точек и параметров фазового перехода в p-Cd1-xMnxGeAs2 в зависимости от содержания магнитной примеси под давлением./ А.Ю.Моллаев, И.К.Камилов, Р.К.Арсланов и др.//Конференция «Магнитные фазовые переходы, критические и нелинейные явления в конденсированных средах». Махачкала, 2007: Труды. – С.330.

Об обнаружении магнитосопротивления в новом ферромагнитном полупроводнике Cd1-xMnxGeAs2 при высоком давлении./А.Ю.Моллаев, И.К.Камилов, Р.К.Арсланов и др.//Конференция «Магнитные фазовые переходы, критические и нелинейные явления в конденсированных средах». Махачкала, 2007: Труды. – С.379.

Новый ферромагнитный материал на основе ZnSiAs2 {Mn}./ И.В.Федорченко, А.Ю.Моллаев, Л.И.Королёва. и др.//Конференция «Магнитные фазовые переходы, критические и нелинейные явления в конденсированных средах». Махачкала, 2007: Труды. – С.105.

Магнитосопротивление, удельное электросопротивление и коэффициент Холла в ферромагнитном полупроводнике Cd1-xMnxGeAs2 в области фазового превращения при высоком давлении./ А.Ю.Моллаев, И.К.Камилов, Р.К.Арсланов и др.// 10-й Международный симпозиум «Упорядочение в минералах и сплавах». г. Ростов-на-Дону, пос. Лоо, 2007: Сб.

трудов. – С.14.

Удельное электросопротивление и коэффициент Холла в области фазовых превращений в ферромагнитных полупроводниках Cd1-xMnxGeAs2 при высоких давлениях./ А.Ю.Моллаев, И.К.Камилов, Р.К.Арсланов и др.// VIII Российская конференция по физике полупроводников «Полупроводники 2007». Екатеринбург, 2007.: Тезисы докладов. – С. 53.

46 Kinetic effects in n-CdAs2, p-ZnAs2 in solid solutions of CdxZn1-xAs2 on their basis at high pressure./ A.Yu.Mollaev, I.K.Kamilov, R.K.Arslanov et al.// Joint 21st AIRAPT and 45th EHPRG International Conference on High Pressure Science and Technology. Catania, Italy. 2007.: Book of Abstracts. – P.192.

47 Transport peculiarities and phase transition in diluted magnetic semiconductors CdGeAs2: Mn at high hydrostatic pressure./ A.Yu.Mollaev, I.K.Kamilov, R.K.Arslanov et al.// Joint 21st AIRAPT and 45th EHPRG International Conference on High Pressure Science and Technology. Catania, Italy.

2007.:Book of Abstracts. – P.208.

48 Kinetic effects in p-CdGeAs2: Mn along 001 and 100 directions and phase transitions at high hydrostatic pressure./ A.Yu.Mollaev, I.K.Kamilov, R.K.Arslanov et al.// Joint 21st AIRAPT and 45th EHPRG International Conference on High Pressure Science and Technology. Catania, Italy. 2007.:

Book of Abstracts. – P.219.

Участие в выставках и конференциях 1 V Российско-Японский семинар «Оборудование, технологии и аналитические системы для материаловедения, микро– и наноэлектроники». 18-19 июня 2007. г. Саратов.

2 Международная конференция «Современные тенденции развития нанотехнологий и нано-материалов». 23-24 мая 2007. г. Астрахань.

3 1X Российско-Китайский симпозиум «Новые материалы и технологии». 26-30 сентября 2007. Россия. Суздаль.

4 7-я Международная конференция «Химия твердого тела и современные микронанотехнологии». Кисловодск, 2007.

5 5-я Всероссийская конференция «Нитриды галлия, индия и алюминия – структуры и приборы» Санкт-Петербург, 2007.

6 Международный симпозиум «Надежность и качество», Пенза. 2007.

7 Всероссийская научно-практическая конференции «Актуальные проблемы науки в России». Кузнецк, 2007.

VI Национальная конференция по применению рентгеновского, синхротронного излучений, нейтронов и электронов для исследования материалов. ИК РАН, Москва.

2007.

Международная научная конференция «Актуальные проблемы физики твердого тела», Минск, 2007.

Конференция «Магнитные фазовые переходы критические и нелинейные явления в конденсированных средах», Махачкала, 2007.

Четвертая российская конференция с международным участием «Кремний-2007».Москва.

Международная конференция «Фазовые переходы, критические и нелинейные явления в конденсированных средах». Махачкала, 2007.

VIII Российская конференция по физике полупроводников «Полупроводники 2007».

Екатеринбург, 2007.

10-й Международный симпозиум «Упорядочение в минералах и сплавах». г. Ростов-на Дону – пос. Лоо, 2007.

45th EHPRG International Conference on High Pressure Science and Technology. Catania, Italy.

2007. P.219.

Объекты интеллектуальной собственности Подана заявка № 2007260491 на получение патента РФ «Способ и устройство выращивания 1.

профильных монокристаллов кремния в идее труб методом Чохральского», по которой получено положительное решение.

Патент № 56558 «Устройство охлаждения светодиодной матрицы» Авторы: Билалов Б.А., 2.

Кузнецов Г.Д., Сушков В.П., Лобачев И.В., Сафаралиев Г.К., 2007.

Патент на изобретение № 2305723 «Ферромагнитная полупроводниковая гетероструктура».

3.

Зарегистрирован 10.09.2007.

Награды Разработка «Технология изготовления полупроводниковых приборов с замкнутой областью пространственного заряда»: золотая медаль международный салон интеллектуальной и промышленной собственности «INTEX». 2007. Куана-Лумпур, Малайзия.

Разработка «Технология сборки непланарного выпрямительного диода»: серебряная медаль УП Международный салон инноваций и промышленной собственности. Москва, 2007.

золотая медаль 59 международной выставки «Идеи-изобретения-инновации «IENA- 2007», Нюрберг (Германия).

Защита диссертационных работ:

Гонов С.Ж. Особенности воздействия милли- и наносекундного излучения на полупроводниковые материалы твердотельной электроники. Дис…. к.т.н. (научный руководитель., проф. Кузнецов Г.Д.).

Никифоров С.Г. Разработка методик контроля деградации характеристик светодиодов на основе твёрдых растворов AlGaInP и AlGaInN. Дис…. к.т.н. (научный руководитель проф.

Сушков В.П.).

Варнавский С.А. Разбавленные магнитные полупроводники на основе ZnGeAs2 и CdGeP2»

Дис. … к.х.н. (научный руководитель проф. Маренкин С.Ф ).

Меньшовой С.Б. Разработка технологических процессов формирования структуры и свойств термостабильных Mn-Zn-ферритовых материалов с высокой магнитной проницаемостью.

Дис. … к.т.н. (научный руководитель– доц.Андреева В.Г.).

Контактные телефон и почта Кожитов Лев Васильевич – заведующий кафедрой, проф., д.т.н.

Тел.:(495) 236–81– E-mail:kozitov@misis.ru КАФЕДРА ФИЗИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЯ Лилеев А.С.

Зав. кафедрой Научные достижения В 2007 году кафедрой физического материаловедения выполнялись научно исследовательские и прикладные работы по следующим основным направлениям научно исследовательской деятельности МИСиС.

По направлению «Физика и синтез аморфных и кристаллических материалов»

выполнены следующие работы:

1. Формирование кристаллической текстуры как способ увеличения магнитных свойств сплавов Fe-Co-Cr Продолжено изучение процессов, ответственных за формирование кубической текстуры в результате рекристаллизации холоднокатаных сплавов для постоянных магнитов на основе Fe-Cr-Co-Mo. В качестве материала для исследования были использованы сплавы, содержащие (24-30) %Cr-(12-15) %Co-(2-5) %Mo-Fe, подвергнутые прокатке с обжатием 70 %.

Показано, что в ходе отжига при температурах 600-650 oС в холоднокатаных сплавах Fe Cr-Co-Mo происходят возврат и, частично, полигонизация. Остаточные напряжения снижаются от 300 МПа в холоднокатаном металле до 100 МПа после отжига при 600 oС в течение 90 мин.

При продолжительности отжига более 60 минут при 650 oС выделяется неферромагнитная фаза.

Установлено, что основными компонентами текстуры прокатки являются ориентировки {111}, {211} и {100} в плоскости листа.

Изучено влияние низкотемпературного предварительного отжига в поле остаточных напряжений на структуру и текстуру исследуемых сплавов. Найден оптимальный режим дорекристаллизационного отжига, при котором увеличивается доля областей кубической ориентировки с пониженной плотностью дислокаций: 600 oС 1,5 ч.

Определены режимы высокотемпературного отжига, при которых в исследуемых сплавах формируется однофазная структура, состоящая из рекристаллизованных зерен феррита.

Показано, что время, необходимое для получения преимущественно кубической текстуры рекристаллизации, зависит от наличия зародышей кубических ориентировок, свободных от дефектов. В частности, рекристаллизационный отжиг при 1125 oС 2,5 мин., проведенный после НПО 600 oС 1,5 часа, позволяет увеличить относительную полюсную плотность Ф100 до 7,6.

Участники работы: проф., д.т.н. Малинина Р.И., проф., д.ф.-м.н. Иванов А.Н., доц.

Ушакова О.А., в.н.с., к.т.н. Шубаков В.С. (проблемная лаборатория постоянных магнитов), студенты Грачева И.М., Курдоглян Г.М., Мельников Д.С., Пучков М.В.

2. Влияние первой ступени отпуска на формирование магнитных свойств сплава Fe – 30 % Co – 15 % Co – 2 % Mo Изучено влияние температуры и длительности предварительной изотермической термомагнитной обработки (ИТМО), ступеней ИТМО и продолжительности первой ступени отпуска на формирование коэрцитивной силы деформированного сплава Fe – 30% Co – 15% Co – 2% Mo в сравнении с недеформированным материалом. Сплав выплавлен в индукционной вакуумной печи, прокатан в горячую до толщины 8 мм, затем закален на однофазное состояние с температуры 1150 оС в воде, затем подвергнут ХПД 70%.

Принято считать, что холодная пластическая деформация оказывает негативное на формирование фазового и структурного состояния сплавов Fe-Co-Cr-Mo, что связано с выделением - и/или -фаз при образовании модулированной структуры в процессе спинодального распада. Результаты работы подтверждают это, но если снизить продолжительность ИТМО, в ходе которой протекает распада, то даже сильная ХПД с обжатием 70% не приводит к снижению коэрцитивной силы сплава, более того приложение магнитного поля на первой стадии ступенчатого отпуска значительно стимулирует рост коэрцитивной силы, причем в деформированных образцах рост значительно превосходит таковой в недеформированных.

Участники работы: профессор, д.т.н. Малинина Р.И., проф.-конс., к.т.н. Сумин В.И., в.н.с., к.т.н. Шубаков В.С. (проблемная лаборатория постоянных магнитов), доц., к.ф.-м.н.

Перминов А.С., асп. Чередниченко И.В.

3. Использование модели Прайзаха для моделирования гистерезисных магнитных свойств аморфных сплавов В среде VB.NET были созданы две программы, использующие модель Прайзаха. Одна предназначалась для построения петли гистерезиса и получения различных параметров петли по известной функции Прайзаха. Программа использовалась со следующими целями. Во первых, изучалась взаимосвязь между параметрами функции Прайзаха и полевыми зависимостями намагниченности кривой намагничивания, кривыми (остаточная, перемагничивания первого рода и частными петлями гистерезиса). Во-вторых, проводилось изучение различных методик реконструкции функции Прайзаха по экспериментальным данным: по кривой намагничивания (методика Бейнса), по полевой зависимости остаточной намагниченности (модифицированная методика Бейнса), по кривым перемагничивания первого рода. Вторая программа использует в качестве исходных данных экспериментальные полевые зависимости намагниченности и остаточной намагниченности и предназначена для воспроизведения функции Прайзаха с последующим расчетом всех других полевых зависимостей намагниченности – от частных петель гистерезиса до кривых перемагничивания первого рода.

Предполагалось, что поле смещения распределено по нормальному закону с нулевым математическим ожиданием и произвольным средним квадратичным отклонением sm. Для коэрцитивной силы был выбран тоже нормальный закон распределения с математическим ожиданием Hc0 и средним квадратичным отклонением c. В рассмотрение включена возможность учета взаимодействия между этими распределениями при помощи параметра корреляции r.

Для описания вклада обратимой составляющей плотности Прайзаха использовалась A функция Лоренца: pобр = f 0 +.

H 1+ w Был разработан графический интерфейс со следующими возможностями:

задание числовых значений параметров распределения вручную;

изучение графического вида поверхности Прайзаха в виде контурных линий (пример приведен на рисунке);

построение вручную произвольной поверхности Прайзаха с помощью комбинации пиков пирамидальной формы;

получение предельной петли гистерезиса и кривой намагничивания с отображением параметров петли;

построение кривых перемагничивания первого рода (см. рисунок);

получение частных петель гистерезиса;

построение графиков дифференциальной восприимчивости для восходящей и нисходящей кривой предельной петли гистерезиса;

построение графика Хенкеля;

восстановление плотности Прайзаха и петли гистерезиса по полевой зависимости кривой намагничивания (методика Бейнса);

восстановление плотности Прайзаха и петли гистерезиса по полевой зависимости остаточной намагниченности (модифицированная методика Бейнса);

получение плотности Прайзаха и петли гистерезиса по кривым перемагничивания первого рода;



Pages:     | 1 |   ...   | 7 | 8 || 10 | 11 |   ...   | 17 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.