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 |   ...   | 4 | 5 || 7 |

«Министерство образования Республики Беларусь УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ «ГРОДНЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ ЯНКИ КУПАЛЫ» ФИЗИКА ...»

-- [ Страница 6 ] --

Согласно проведенным калориметрическим измерениям значение плот ности энергии, поглощаемой поверхностью образца за один импульс составило 15 Дж/см2. Основным варьируемым параметром являлось количество импульсов, изменяемое в диапазоне от 1 до 10. Методами оже-электронной спектроскопии (ОЭС), рентгеноструктурного анали за, металлографии, оптической и растровой электронной микроскопии (РЭМ) исследованы фазовые и структурные превращения в поверх ностных слоях армко-железа и быстрорежущей стали при воздействии компрессионных плазменных потоков азота. Измерения микротвер дости по Виккерсу проводились на микротвердометре ПМТ-3 в диа пазоне нагрузок 0,4-1,5 Н. Трибологические тесты выполнялись при возвратно-поступательном движении индентора по поверхности об разца при нагрузке 0,7 Н. Металлографические исследования показа ли, что толщина модифицированной области в армко-железе состав ляет 30–70 мкм. Эту область можно разделить на три различных по структуре слоя. Толщина приповерхностного оплавленного слоя со ставляет единицы микрон, по данным РЭМ форма зерен гексагональ ная, а их размер составляет 400 нм. Исследования ОЭС свидетель ствуют, что содержание азота в данном слое достигает 20 ат. %. Вто рой модифицированный слой имеет толщину 15–25 мкм, зерна отли чаются ярко выраженной столбчатой структурой. Третий переходный слой толщиной 25–40 мкм характеризуется периодической структу рой. Области, отвечающие исходной структуре -Fe, чередуются с областями со структурой модифицированного слоя. Толщина модифи цированной области не изменяется в зависимости от числа импульсов при обработке. При увеличении количества импульсов наблюдается уменьшение размера зерен как модифицированного, так и переходно го слоев. Рентгенодифракционными исследованиями установлено фор мирование твердого раствора железо-азот с ГЦК решеткой и гекса гонального нитрида -Fe2+xN (0 x 1). Кроме этого, в случае быстрорежущей стали выявлено растворение вторых карбидных фаз (Fe,Cr)3(W, Mo)3C и VC. С ростом количества импульсов величина микротвердости для армко-железа увеличивается, а коэффициент тре ния уменьшается. Показано, что микротвердость термически обра ботанных образцов быстрорежущей стали и образцов в состоянии по ставки имеет одинаковую величину. На основании проведенных экспериментов обсуждаются возможные механизмы изменения ме ханических свойств, обусловленные структурно-фазовыми превраще ниями приповерхностного слоя железа и быстрорежущей стали вслед ствие выделения в нем энергии плазменного в условиях быстрой кристаллизации расплава.

Список литературы 1. Langner J., Piekoszewski J., Werner Z., Tereshin V.I., Chebotarev V.V., Garkusha I., Walis L., Sartowska B., Starosta W., Szymczyk W., Kopcewicz M., Grabias A.Surface modification of constructional steels by irradiation with high intensity pulsed nitrogen plasma beams // Surface and Coatings Technology. – 2000. – V.128-129. – P.105-111.

2. Garkusha I.E., Byrka O.V., Chebotarev V.V., Derepovski N.T., Muller G., Schumacher G., Poltavtsev N.S., Tereshin V.I. Properties of modified surface layers of industrial steel samples processed by pulsed plasma streams // Vacuum. – 2000. – V.58. – P.195-201.

3. Асташинский В.М., Ананин С.И., Аскерко В.В., Костюкевич Е.А., Кузьмиц кий А.М., Углов В.В., Анищик В.М., Асташинский В.В., Квасов Н.Т., Данилюк А.Л..

Воздействие компрессионных плазменных потоков на углеродитсую сталь и кремний // Вакуумная техника и технология. – 2002. – Т.12. – №2. – С.91-94.

Е.С.Старцев, Т.А.Писаренко Дальневосточный государственный университет (Владивосток, Россия) ses_1@mail.ru (Руководиттель Юдин В.В.) СЦЕНАРИЙ ПЕРЕМЕЖАЕМОСТИ СТРУКТУРЫ МЕЗОДЕФЕКТОВ АМОРФНЫХ СРЕД В ПРЕДСТАВЛЕНИИ ДРЕВЕСНЫХ ГРАФОВ КЕЙЛИ В работе решается задача идентификации механизма формиро вания сеточной структуры в аморфных твердых телах в терминах древесных графов смежностей. Традиционное понимание процессов аморфизации покоится на крайнем развитии деструкции. Отразим эту ситуацию на деревьях Кейлли (ДК) в терминах координаций. Пусть вокруг порождающей ячейки появилось окружение из мелких ячеек – увеличился дивергентный поток Idiv, закон сохранения требует увели чения конвергентного потока Iconv, т.е. для пояса мелких ячеек уве личение Idiv влечет за собой следующий слой состоящий из крупных ячеек. Так возникает эстафетная форма перемежаемости [1]. Види мо, следует признать, что деструктивная компонента не существует без агрегативных тенденций, ответственных за индуцированную дес трукцией интеграцию.

Для полного понимания процессов эволюции разупорядоченных сред обратимся к задаче численного моделирования. Нами предлага ется поставить обратную задачу: имея эмпирические распределения в качестве подсказки, синтезировать ДК и, используя ДК как реше точную структуру, построить на этой сети модель Изинга [2]. В на шем случае «спин» будет соответствовать состоянию вершины гра фа. Учитывая, что в модели Изинга взаимодействие спинов происходит только между соседними элементами, мы остановились на модели притяжения. Выбор антипараллельных спинов вполне логичен, так как устойчивость системы мезодефектов должна определяться коорди нациями ДК, на которые возложена функция взаимодействия. Таким образом, при случайном законе формирования спиновой системы на решетке типа ДК, необходимо в задаче перколяции состояний по иерар хии ДК получить локально-гнездовой характер распределения неодно родностей реальных структур.

Начнем с идеализации поведения каждого элемента сети, обла дающего спином, как простой двоичной переменной. Спин элемента принимает состояние в зависимости от функции переключения. Для всех элементов функция одинакова и может принимать только два значения: (+1), что соответствует значению спина «вверх» и (-1), что соответствует значению спина «вниз». Сама функция переключения определяется как сумма всех состояний входов элемента. Она скла дывает все +1 и –1 и в результате компромиса принимает +1 или –1.





При такой работе переключающей функции может возникнуть нео днозначность: когда количество +1 будет равно количеству –1, резуль тат сложения будет нулевым. В данном случае разрешение запре щенного состояния происходит за счет случайного выбора из разрешенных состояний. В первом приближении предлагается исполь зовать две модели. Первая включает в себя инверсионный сценарий при перколяции подчинений (прямой поток). При случайном определе нии спинов первой иерархии, на всех последующих уровнях спин вер шин определяется как инвертированная сумма всех поступивших с вышестоящего уровня состояний: S ( ji ) = S ( ji 1 ).

ji Вторая модель отражает «упругие» свойства древесных графов, так как предполагает на каждом уровне наличие опережающей «об ратной связи». Спиновое состояние определяется инверсией суммы входов дивергентного и конвергентного потоков. Эта модель включа ет двухтактовую обработку информации о состоянии спина в данной вершине для каждого (i-1, i, i+1) ДК фрагмента:

S (1) ( j i ) = S (1) ( j i 1 );

.. S ( ) ( j i +1 ) = S ( ) ( j i );

1 ji ji ( ji ) = S ( ji 1 ) + S ( ji +1 ) (2 ) (1) (1) S ji 1 ji + Именно такая логика трансляций по ДК приводит к свойству эс тафетности (марковости).

Кинетические процессы приводят к реконструкции состояний ДК.

Атрактивные кластерные образования гарантируют устойчивость структурного упорядочения.

Список литературы 1. Писаренко Т.А. Фрактальность сеточных систем мезодефектов металличес ких и кварцевых стекол в спектральном и древесно-графовом представлениях: Дис...канд. физ. – мат. наук. – Владивосток, 2000. – 299 с.

2. Р. Бекстер. Точно реша1емые модели в статистической физике. М.: Мир, 1985. – 488 с.

О.Н.Стрик Гродненский государственный университет им. Я. Купалы (Гродно) son@grsmi.unibel.by (Руководители Лиопо В. А., Зиматкин С.М.) МЕТОДЫ ВИЗУАЛИЗАЦИИ И ПРЕДСТАВЛЕНИЯ МИКРО И МАКРОСКОПИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ В различных областях науки (физика, биология, геология, меди цина и т.д.) все более широкое распространение получают методы визуализации и реконструкции структур [1] на основе данных томог рафических исследований.

Существуют два метода визуализации микро- и макроскопичес ких объектов магнитно-резонансная томография и традиционный ме тод, основанный на микрофотографировании плоскостей срезов. В пер вом методе для изучения микро- и макроструктур используются томографы с мощными магнитами, которые позволяют получить сним ки микро- и макроструктур с точностью до тысячных миллиметра.

Изображение снимается непосредственно в цифровом формате, что предельно упрощается процесс реконструкции из отдельных двумер ных снимков. Во втором методе из отдельных снимков срезов созда ется объемная модель объекта.

Микро- и макрообъекты представляют собой разнообразные гео метрические фигуры, которые можно классифицировать как простые и сложные. К простым относятся объекты, которые можно представить в виде набора примитивных геометрических тел (эллипсоид, цилиндр и др.). К сложным относятся микрообъекты, имеющие форму, которую сложно или невозможно описать набором геометрических тел.

Сложные микро- и макрообъекты лучше всего представить в виде воксельной модели [2]. При моделировании объекта каждый вок сел представляет собой элементарный объем, имеющий определен ный размер. Совокупность вокселов в пространстве образуют трех мерные объекты. Воксельная модель представления объектов широко используется в компьютерных системах для медицины, геологии, сей смологи и т.д.

Воксельную модель микро- и макрообъектов получают путем сложения набора срезов, на которых специальными методами выде ляют их области локализации. На первом этапе срезы с помощью ус тройства ввода (видеокамера, цифровой фотоаппарат, сканер) оциф ровываются для обработки. Перед построением трехмерного объекта срезы подвергают предварительной обработке: повышение контраста изображения, подавление шумов и т.п. операции позволяющие повы сить качество изображения [3]. Затем серия срезов слаживается в пространстве. Исследуемый объект заключается в прямоугольный параллелепипед так, чтобы крайние точки объекта лежали на его гра нях. Пространство E3, занимаемое параллелепипедом, разбивается на набор вокселей, размер воксела выбирается достаточным для пред ставления объекта в виде сплошного тела. Таким образом, области локализации объекта сопоставляется трехмерный массив cijk. Эле мент массива равен 1, если куб cijk представляет собой область, за нятую объектом, и 0 в противном случае. В зависимости от целей исследования, можно использовать промежуточные значения, зада вая тем самым плотность в данной точке пространства. Такое пред ставление объекта дает только приближение реального объекта. Ка чество и точность приближения зависят от размера вокселей.

Полученную модель объекта можно изучать под любым углом, во всех возможных планах.

Список литературы 1. Туркевич Н.Г. Реконструкция микроскопических объектов по гистологичес ким срезам. – М.: Медицина, 1967. – 176 с.

2. Порев В.Н. Компьютерная графика. – СПб.: БХВ-Петербург, 2002. – 432 с.: ил.

3. Абламейко С.В., Лагуновский Д.М. Обработка изображений: технология, методы, применение: Учебное пособие. – Мн.: Амалфея, 2000. – 304 с.

И.А.Сытый Гродненский государственный университет им. Я. Купалы (Гродно) son@grsmi.unibel.by (руководитель Сенько А.Н.) ДВИЖЕНИЕ ЧАСТИЦЫ В БЕСКОНЕЧНО ГЛУБОКОЙ ПОТЕНЦИАЛЬНОЙ ЯМЕ С ПЕРИОДИЧЕСКИ РАСПОЛОЖЕННЫМИ ПОТЕНЦИАЛЬНЫМИ БАРЬЕРАМИ Задача с нахождением частицы в бесконечно глубокой потенци альной яме с периодически расположенными потенциальными барье рами является комбинацией задач нахождения частицы в потенциаль ной яме и прохождения частицы через потенциальный барьер конечной ширины.

Из последовательности очень большого числа одинако вых потенциальных горбов и ям состоят фактически все элект рические поля внутри кристал лов, определяющие движение электронов.

У нас имеется бесконечно глубокая потенциальная яма с 4 Рис.1. Бесконечно глубокая потенциальная яма мя потенциальными барьерами, с 4 периодически расположенными ширина барьера равняется b, а потенциальными барьерами высотой U 0 расстояние между барьерами равняется а (рис 1).

Используя граничные условия, условия сшивки и нормировки вол новых функций, можно получить неизвестные коэффициенты, завися щие от высоты потенциального барьера U 0.

Для решения этой задачи использовали прямоугольный потенци альный барьер, но эта форма барьера является сильной идеализацией, упрощением тех потенциальных функций, с которыми приходится стал киваться физикам в своих расчетах.

Однако в первом приближении решение поставленной задачи бу дет являться решением задачи с любой формой потенциального барь ера с особенностями: форма барьера должна быть гладкой и барьер должен быть периодическим. Тогда останется учесть только особен ности положения точек поворота от энергии налетающей частицы.

Список литературы 1. Борисоглебский Л.А. Квантовая механика. – Мн., 1988.

2. Галицкий В.М., Карнаков Б.М., Коган В.И. Задачи по квантовой механике. – М., 1981.

3. Мак-Коннел Дж. Квантовая динамика частиц. – М.,1962.

4. Работнов Н.С. Ларчик можно не открывать. – М.,1983.

С.А.Тёмная Гродненский государственный университет им. Я. Купалы (Гродно) (руководитель Зноско К.Ф.) ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМЫ ВОЗБУЖДЕНИЯ ЭЛЕКТРОРАЗРЯДНОГО ЭКСИМЕРНОГО ЛАЗЕРА, ВЫПОЛНЕННОЙ ПО ТИПУ LС-ИНВЕРТОРА Эксимерные (эксиплексные) молекулы – довольно широкий класс молекул, существующих только в возбуждённых состояниях. Лазер ный переход в эксимерных молекулах происходит между верхним элек тронным состоянием, имеющим потенциальный минимум, и нижним отталкивательным или слабосвязанным состоянием. Этим обуслов лено наличие у эксимерных молекул относительно широкой полосы усиления и возможности плавной перестройки узкополосного излуче ния в пределах этой полосы [1]. Высокие энергии генерации в УФ области спектра обусловили интерес к исследованиям эксимерных лазеров. Одной из актуальных проблем в области изучения эксимер ных лазеров является исследования временных и энергетических ха рактеристик этих лазеров [2].

В настоящей работе проводилось исследование системы воз буждения электроразрядного эксимерного лазера, выполненной по типу LC-инвертора. Данная схема возбуждения имеет ряд преиму ществ. К ним относят возможность увеличения напряжения на раз рядном промежутке, способствующего улучшения однородности разряда и повышению эффективности энерговклада в активную сре ду при небольших зарядных напряжениях, снижение нагрузки на коммутатор и повышение его срока службы, так как он не включа ется в цепь последовательно и через него не проходит вся запаса емая энергия [3].

В процессе выполнения настоящей работы разработана методи ка расчета энергетических характеристик электроразрядного эксимер ного лазера, позволяющая моделировать работу системы возбужде ния, изучать поведение электрических характеристик от времени, исследовать влияние параметров цепи возбуждения на его энергети ческие характеристики.

Была проведена оценка сопротивления коммутатора и разряд ного промежутка на мощность энерговклада в активную среду. При изучении этого вопроса важной задачей является моделирование сопротивления активной среды функцией, адекватно описывающей динамику его изменения со временем. Данная величина моделиро валась экспоненциально падающей функцией R = Rk + Rn exp( at ).

Исследования зависимости энерговклада от конечного значения сопротивления коммутатора показало, что изменение параметра Rn в пределах 20–30 % не вносит существенной погрешности. Среднее зна чение составило 0,07 Ом. Параметр a = 15 10 7. Начальное значение сопротивления полагалось 10 Ом. Сравнительный анализ теоретиче ских и экспериментальных данных показал, что выбранные функции, моделирующие динамику изменения со временем сопротивления ком мутатора и разрядного промежутка, могут использоваться при расчё тах без риска внести серьёзную погрешность в результат вычисле ний.

Проведенный цикл теоретических исследований ХеС1-лазера с возбуждением LC-инвертором позволил изучить влияние отдельных параметров цепи возбуждения, а также их совокупности, на энергети ческие характеристики и определить требования к ним. В результате проведенных исследований показано, что энергетические характери стики электроразрядного эксимерного лазера определяются процес сами в разрядных контурах и динамикой напряжения на межэлектрод ном промежутке. Установлены условия согласования параметров системы возбуждения ХеС1-лазера, выполненной по типу LC-инвер тора, при выполнении которых энергоклад в активную среду принима ет максимальное значение.

Список литературы 1. Эксимерные лазеры / Под ред. Ч. Роудза. – М.: Мир, 1981. – 287с.

2. Ануфрик С.С., Зноско К.Ф., Курганский А.Д. Влияние параметров LC контура на энергию генерации XeCl-лазера // Журнал прикладной спектроскопии. – 1999. – Т. 66.

3. Михкельсоо В.Т., Клементи Т.И. Эксимерные лазерные системы и их исполь зование // Труды института физики АН Эстонской ССР. – 1984. – Т.56. – №38.

А.В.Терехов, Т.В.Чаговец Физико-технический институт низких температур им. Б. И. Веркина НАН Украины (Харьков, Украина) tchagovets@ilt.kharkov.ua (руководитель Дмитриев В. М.) ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ В СИСТЕМЕ UCuGe Тройные интерметаллические соединения характеризуются многочисленными особенностями своих физических свойств. В них наблюдаются фазовые превращения в магнитной и электронной под системах элементарных возбуждений, в ряде этих систем было об наружено наличие сильно-коррелированых электронов – тяжелых фермионов [1;

2].

Методом адиабатической калориметрии нами были исследованы соединения UCuGe и UCuGe0.85 в интервале температур 1.5 – 170 К.

Соединения были синтезированы методом дуговой плавки в атмосфе ре чистого аргона и гомогенизированы в течении двух недель в вакууме при температуре 650 °С и по данным ренгеноструктурного анализа име ют орторомбическую структуру типа CeCu2.

На температурных зависимостях теплоемкости обоих образцов обнаружены области аномально го поведения (рис.1). Ярко выра женная -аномалия наблюдает UcuGe 0. UCuGe ся в интервале температур 55– К. При этом температура макси мума зависит от стехиометрии C, j / mole * K образца. Измерения магнитной восприимчивости [1] обнаружили C/T, j / mole * K 0, в этом диапазоне температур ан 0, тиферромагнитное упорядочение.

0, Размытость перехода может сви 0, детельствовать о некоторой нео 0 100 0 T, K днофазности образца, что в какой 0 40 80 120 то степени подтверждается T, K наличием небольшой -аномалии Рис. при 42 К. Также наблюдаются две небольшие Z-образные особенности теплоемкости, разнесенные по температуре. Эти аномалии могут являться отражением процессов образования спинового стекла, происходящих в разных фазах образца.

На обеих кривых Ср(Т) можно выделить области избыточной тепло емкости в интервале температур 70–110 К. Такое аномальное поведе ние теплоемкости характерно для образцов, испытывающих расщеп ление энергетических уровней кристаллическим полем (эффект Шоттки). Наконец, еще одна аномалия обнаружена при низких темпе ратурах. Ниже 4 К наблюдается рост теплоемкости с понижением температуры, что приводит к большому значению параметра Грю найзена = 195 mj/mole·K2 и может свидетельствовать о наличии тяжелых фермионов в исследуемой системе образцов. Таким обра зом, сопоставление с магнитными исследованиями позволяет иденти фицировать только переход, обусловленный антиферомагнитным упо рядочением.

Для понимания природы других обнаруженных особенностей теп лоемкости требуются дополнительные исследования с привлечением других методик.

Список литературы 1. Troc R. and Tran V.H., Magnetic properties of UT(Si,Ge) series, JMMM (1988) 389-397.

2. Buschow K. H. J.and other. Specific heat and magnetic behavior of UTGe conpounds // J. Appl. Phys. – 67(9). – 1990.

А.А.Турбан Белорусский государственный университет (Минск) turban@tut.by (руководитель Бондарев С.Л.) ФОТОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЛАЗЕРНОГО КРАСИТЕЛЯ DCM И ЕГО ПРОИЗВОДНЫХ В ПОЛЯРНЫХ И НЕПОЛЯРНЫХ РАСТВОРАХ Органические соединения с внутримолекулярным переносом за ряда (ВПЗ) используются не только как активные среды для лазеров на красителях, но также как нелинейно-оптические преобразователи гар моник лазерного излучения. Такие соединения обладают большим ди польным моментом в основном состоянии, который возрастает при пе реходе молекулы в возбужденное состояние. Исследования динамики возбужденных состояний таких систем представляется важными как в прикладном аспекте для нелинейной оптики, так и с фундаментальной точки зрения для понимания механизмов переноса заряда. Среди эф фективных лазерных красителей с ВПЗ наиболее известен DCM (4 дицианометилен-2-метил-6-р-диметиламиностерил-4Н-пиран) [1].

N(CH3 ) CN CN CN CN N O S F3C O R R=CH3 (DCM), CF3 (DCMF3), C3F7 (DCMF7) PTFDN В данной работе были исследованы фотофизические свойства DCM и его трех фтор-производных (DCMF3, DCMF7 и PTFDN) в растворах различной полярности и полимерных пленках при комнат ной температуре и 77 К. Было обнаружено принципиальное отличие зависимости квантового выхода флуоресценции Фf от функции поляр ности растворителя Df для DCM от подобных зависимостей для фтор производных [2]. Так, в полярном растворителе ДМСО величина Фf при 293 К для DCM достигает 0,8, а в неполярном толуоле Фf =0,08;

для соединений же DCMF3, DCMF7 и PTFDN значение Фf в поляр ных растворителях изменяется в пределах 0,001-0,003, а в толуоле Фf для этих соединений лежат в диапазоне 0,1–0,3. Низкотемпературные измерения при 77 К для DCM, DCMF3 и DCMF7 в н-пропаноле пока зали, что Фf = 1,0, а для PTFDN в этих условиях Фf = 0,53.

Спектрально-кинетические исследования флуоресценции в поли мерных пленках полистирола и поливинилбутираля при 293 К показали двухэкспоненциальное затухание свечения, что указывает на возмож ность существования в синглетно-возбужденном состоянии двух из лучающих конформеров.

Исследования эффективности интеркомбинационной конверсии DCM и его производных в зависимости от полярности растворителя методом наносекундного флеш-фотолиза при lвозб = 532 нм показали ее незначительный вклад в процессы безызлучательной дезактива ции энергии электронного возбуждения.

На основе полученных данных обсуждаются возможные меха низмы тушения флуоресценции DCM и его производных в зависимос ти от полярности, температуры и жесткости среды.

Список литературы 1. Meyer M., Mialocq J.C. Ground state and singlet exited state of lazer dye DCM:

dipole moments and solvent induced spectral shifts // Opt. Communications. – 1987. – Vol.

64. – №.3 – Р. 264-268.

2. Bondarev S.L., Knyukshto V.N., Tikhomirov S.A., Kalosha I.I., Tyvorski V.I., Bobrov D.N., Nevar N.M., Turban A.A., Kulinkovic O.G., Ledoux I. Photophysical and second-order nonlinear properties of push-pull fluorinated (dicyanomethylene)-pyrane// Proc. SPIE. – 2002. – Vol. 4751. – P. 316-325.

Е.А.Фадеева Институт физики твердого тела и полупроводников НАНБ (Минск) fadzeyeva@rambler.ru (руководитель Корзун Б.В.) УСЛОВИЯ ОБРАЗОВАНИЯ ТРОЙНОГО ПОЛУПРОВОДНИКА CuAlTe Тройные полупроводниковые соединения типа I-III-VI2 (где I – Сu, Аg;

III – А1, Gа, In;

VI – S, Sе, Те) кристаллизуются в структуре халькопирита. Они располагаются на квазибинарном разрезе I2VI III2VI3 трёхкомпонентной системы I-III-VI. Эти соединения облада ют перспективными физическими свойствами, что позволяет исполь зовать их в технике в качестве солнечных батарей, детекторов, оптических фильтров и т.д. Для выращивания кристаллов желаемого состава требуется знание соответствующей фазовой диаграммы со стояния, особенно в области существования соединения (характер плавления, полиморфизм, смешиваемость компонентов). Кроме того, воспроизводимость физических свойств зависит в большей мере от технологических методов.

Цель этой работы состоит в том, чтобы исследовать образова ние соединений Cu2Te, Al2Te3 и CuAlTe2 рентгенофазовым анализом (РФА) и дифференциально-термическим анализом (ДТА) и обсудить особенности этого взаимодействия.

Исходными элементами для получения бинарных соединений Cu2Te и Al2Te3 и соединения CuAlTe2 служили медь (чистоты 99,9998 %), алюминий (99,9997 %) и теллур (99,999 %). Синтез образ цов весом 2-3 г проводили в специальных графитизированных кварце вых сосудиках c одновременным осуществлением дифференциально термического анализа. Обычная скорость нагревания была 1,5 К/мин.

Было обнаружено, что взаимодействие в системе Cu – Te в пер вую очередь ведёт к образованию CuTe и после начала его плавления (625 К) происходит образование соединения Cu2Te. Завершение обра зования бинарного соединения с химическим составом Cu1,88Te про исходит при температуре 740 К. Cu1,88Te имеет полиморфные превра щения при 462, 583, 622 и 729 К и температуру плавления – 1325 К.

Алюминий начинает вступать в реакцию с теллуром после расплавле ния теллура, начиная с 867 К. Температура плавления Al2Te3 – 1169 К.

Нагревание стехиометрической смеси меди, алюминия и теллура ве дёт к образованию тройного соединения CuAlTe2, через первоначаль ное образование двойных соединений.

Д.И.Федоров Гродненский государственный университет им. Я. Купалы (Гродно) fedorov_di@grsu.unibel.by (руководитель Струк В.А.) МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ПЕРЕНЕСЕННЫХ СЛОЕВ В МЕТАЛЛОПОЛИМЕРНЫХ СИСТЕМАХ ТРЕНИЯ Полимер-олигомерные композиционные материалы применяют ся в металлополимерных узлах трения для повышения их триботехни ческих характеристик. В последнее время все больше применение при разработке триботехнических композитов получают активные модификаторы типа фторсодержащих олигомеров (ФСО). Известно, что ФСО независимо от строения макромолекулы адсорбируются на поверхности металлического контртела. Толщина хемосорбированной пленки достаточно велика и составляет несколько молекулярных сло ев с различной ориентацией к поверхности трения. Олигомерные мо дификаторы существенно изменяют кинетику коррозионно-механичес кого изнашивания металлополимерной трибосистемы, т.к. они изменяют прочность поверхностного слоя металлического контртела, способны к переносу на ювенильные поверхности, уменьшают коррозионное по вреждение поверхностей трения. Поэтому представляет существен ный интерес исследование механизма формирования перенесенных слоев в трибосистемах, включающие активные олигомерные моди фикаторы типа фторсодержащих соединений.

Для исследований была выбрана модельная металлополимерная трибосистема, состоящая из полимерного образца, металлического контртела и фторсодержащего олигомерного модификатора. Для из готовления полимерного образца использовали политетрафторэтилен (ПТФЭ) композиционный материал на его основе марки Флубон-20. В качестве антифрикционного наполнителя в состав Флубона вводили углеродное волокно в количестве 20 мас. %. Металлическое контрте ло изготавливали из стали 45. Поверхность трения образца обрабаты вали до шероховатости Ra=0,8?1,1 мкм. Для модифицирования компо зиционных материалов и поверхностей трения использовали фторсо держащие олигомеры «Фолеокс», полярный Ф-1 c полярной группой –СOOH и неполярный Ф-14. Топографию поверхностей тре ния компонентов металлополимерной пары оценивали методами атом но-силовой микроскопии (АСМ) по общепринятым методикам.

В результате проведения данных исследований было установле но, что обработка поверхности трения ПТФЭ раствором олигомеров Ф-1 и Ф-14 качественно изменяет ее рельеф. Полярный олигомер фор мирует гомогенное покрытие, состоящее из многочисленных нанодис персных агрегатов. Фрикционное взаимодействие образца ПТФЭ с металлическим контртелом качественно изменяет топографию повер хности. В направлении трения на поверхности формируется специфи ческий рельеф, образованный в результате отделения частиц изнаши вания. Введение в зону трения фторсодержащего олигомера увеличивает толщину перенесенного слоя на металлическом контрте ле как при трении исходного ПТФЭ, так и композиционного материала на его основе Флубона. Формируемая при этом пленка переноса пред ставляет собой совокупность множества единичных частиц, закреп ленных на активной поверхности и заполняющих микронеровности кон тртела. При трении композита Флубон этот процесс выражен в большей мере, что проявляется в образовании пленки переноса, практически выравнивающей исходный рельеф.

Таким образом, фторсодержащие олигомеры способствуют до стижению режима установившегося изнашивания металлополимер ной пары трения. Необходимо отметить, что характер влияния фтор содержащего олигомера на механизм формирования перенесенного слоя практически мало зависит от способа его введения в зону тре ния – путем модифицирования композиционного материала или обра боткой поверхностей трения элементов пары.

А.В.Холенков Белорусский государственный университет (Минск) andrey_holenkov@tut.by (руководитель Карих Е.Д.) МОДЕЛЬ МЕТОДА КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ ПЛАЗМЕННОЙ СТРУИ ПРИ НАНЕСЕНИИ ПОКРЫТИЙ Плазменное нанесение теплостойких и специальных покрытий применяется для производства изделий с высокими эксплуатацион ными свойствами и осуществляется с помощью плазменной струи, получаемой в плазмотроне. В качестве напыляемого материала наи более часто применяются порошковые массы, которые вводятся в плазменную струю по нормали или под определенным углом к ее оси.

При плазменном нанесении требуется получать покрытия с за данными свойствами, которые определяются режимами нанесения.

Для этого необходимо контролировать параметры режима – темпера туру, скорость и концентрацию частиц в плазменной струе [1].

В настоящее время для измерения этих параметров широко при меняются методы высокоскоростной и полихроматической пиромет рии, лазерно-доплеровской анемометрии (ЛДА) и метод сканирова ния в режиме реального времени.

Предложенная модель является модернизацией ЛДА–метода, когда плазменный поток рассматривается как дополнительный вне шний резонатор, при этом лазер одновременно используется как излу чатель, источник опорного излучения и детектор, что позволяет упро стить приборную часть и методику измерений.

Рассеянное на плазменной струе лазерное излучение влияет на характеристики лазера, т.е. возникает внешняя обратная связь (ВОС).

В [2] рассмотрена модель полупроводникового лазера с ВОС. Вне шний отклик лазера в конечном счете влияет на концентрацию элект ронов на p-n переходе лазера, что рассматривается в [2;

3].

Решая уравнение для амплитуды совместно со скоростным урав нением для концентрации электронов, записанное для случая лазера с внешней оптической обратной связью [2]:

dEa (t ) 1 cГ 1 M i 2 kr ( t t / 2 ) i t (1 + i) Ea (t ) = Ea (t t d )e e m d, g ( n) ph dt 2 ng m= dn c = j g (n) s Rsp ( n) Rnr (n), dt ed ng мы можем определить концентрацию электронов.

Напряжение U на p-n переходе лазера определяется разностью квазиуровней Ферми eU = Fe Fh, где значение Fe вычисляется по известному значению концент рации электронов, а Fh из уравнения электронейтральности + n + Na p Nd = 0.

Таким образом, вместо того, чтобы измерять оптическую ВОС, создаваемую плазменной струей, мы можем снимать зависимость U(t) c p-n перехода лазера.

Данная модель, за счет использования полупроводникового лазе ра с оптической обратной связью, позволяет увеличить чувствитель ность и существенно упростить схему измерения.

Список литературы 1. Процессы плазменного нанесения покрытий / Ильющенко А.Ф., Кундас С.П., Достанко А.П. и др. – Минск, 1999. – 544 с.

2. Карих Е.Д. Обобщенная модель полупроводникового лазера с оптической об ратной связью от рассевающей среды // Вестник БГУ. Серия 1. – 2002. – № 3. – С. 20-26.

3. Andrekson P.A. In situ characterization of lazer diodes from wide-band electrical noise measurements. Journal of lightwave technology. – V. 4. – № 7. – Р. 804-812, 1986.

П.Г.Цидик Гродненский государственный университет им. Я. Купалы (Гродно) (руководители Лиопо В.А., Струк В.А.) ГЕОМОДИФИКАТОРЫ ПОЛИМЕРОВ НА ОСНОВЕ СЛЮД Слюды – типичные представители слоистых силикатов, харак теризуются различными составами с общей кристаллохимической формулой:

[ ] М х м N y n Si s T4+1s O10 (OH 3 F ) 2, + + где M, N, T- межслоевый, октаэдрический и тетраэдрический атомы соответственно. Верхний индекс в формуле – валентность, ниж ний – число атомов. При этом должны выполняться условия: mx=1, ny=6, что обеспечивает электростатическую нейтральность ячейки кристалла слюды [ ]. M + m – атомы K, Na, Li, Ca, N + n Fe +2, Mg +2, Mn +2, Al +3, Fe +3, Ti +4, T Al +3, Fe +3, Ti +4.

+1 +1 +1 + Возможны вхождения не только этих комбинаций, но и некоторых других атомов. Атомы в кристаллах слюд расположены по слоям.

Основу структуры слюд составляет двойной кремнекислородный пакет, состоящий из двух тетраэдрических слоев плотнейшей упаков ки, соединяющихся одной октаэдрической сеткой атомов двух- или трехвалентных металлов. Заряд такого пакета при соотношении сло ев 2:1, равный –1, компенсируется межслоевым положительным ка тионом. Прочность связи между атомами в слюдяном слое намного выше, чем между слоями. Именно этим обьясняется весьма совер шенная спайность слюд (и других слоистых силикатов). При расщеп лении образцов слюд поверхность кристалла формируется из основа ний тетраэдров, которые в общем случае могут создавать сетки с различными мотивами.

При расщеплении кристаллов слюды на их ювенильных поверх ностях идут достаточно длительные процессы, обусловливающие их поверхностную активность, что приводит к заметному влиянию по верхности слюды на молекулярную структуру других веществ, кон тактирующих с поверхностью. Проведена типизация этих поверхнос тных процессов.

Описанные в работах [1;

2] эксперименты и анализ процесса об разования и переноса заряда в модельных слоистых силикатах позво лили обосновать механизм ориентирующего действия активных фраг ментов слоистых структур в полимерных матрицах. Образование упорядоченных областей в объеме полимерного композита с нанокри сталлическим геонаполнителем обусловливает изменение комплекса его физико-механических и термофизических характеристик.

Список литературы 1. Кузнецова Г.А. и др. Физические основы модифицирования полимеров до пинговыми добавками слоистых минералов.

2. Лиопо В.А. и др. Природные модификаторы полимерных термопластичных матриц.

К.И.Червяковский Белорусский государственный университет (Минск) Klimcher@tut.by (руководитель Зажогин А.П.) АНАЛИТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ПРОЦЕССА ПОСТУПЛЕНИЯ ПРИМЕСИ В РАЗРЯД ПРИ АТОМНО ЭМИССИОННОМ АНАЛИЗЕ МЕТАЛЛОВ МЕТОДОМ ГЛОБУЛЬНОЙ ДУГИ Проблема процесса поступления вещества пробы в излучающее облако разряда при атомно-эмиссионном анализе изучалась многими исследователями. Однако из-за сложности и многообразия процессов (диффузия, окисление, испарение), предшествующих и сопровождаю щих переход вещества из твердой фазы в газообразное состояние, описание данного процесса остается на стадии феноменологических теорий, причем зачастую противоречащих друг другу.

Данная работа посвящена выводу аналитического выражения, описывающего процесс поступления примеси в разряд при анализе пробы методом глобульной дуги (разряд происходит между расплав ленной каплей металла и противоэлектродом) в случае, когда процес сы окисления не играют в нем существенной роли. Математическое решение задачи основано на следующих положениях: 1) механизм пе ремещения примеси из внутренних слоев основы на поверхность – диффузионный при постоянной температуре расплавленной капли;

2) относительная концентрация примеси на поверхности – непрерывная функция от времени;

3) относительная скорость испарения примеси пропорциональна ее концентрации на поверхности C пов (t ) :

w(t ) = C пов (t ). (1) W (t ) Для примеси, испаряющейся быстрее основы, 1, медленнее – 1, и вместе с основой – =1.

Первоначально находится, как меняется концентрация примеси внутри пробы вследствие процесса диффузии с учетом испарения ос новы по правилу Срезневского – W (t ) = AN 0 (1 At ) 2, где A – величина обратная полному времени испарения основы:

D ln(1 At ) 1 exp( D0 ) A 2 D0 2 A C (t ) = exp[ ln(1 At )] [C 0 + )d] exp( )C пов ( 2 2 A r0 A r0 r. (2) С другой стороны, C (t ) можно выразить как отношение числа атомов примеси к числу атомов основы в момент времени t :

t n0 w( ) d. (3) C (t ) = N 0 (1 At ) Исходя из этих трех уравнений, после ряда математических пре образований получаем следующее аналитическое выражение, описы вающее изменение относительной скорости поступления примеси в разряд:

D0 (1µ ) w(t ) = µC 0 (1 At ) r0 A, (4) W (t ) (3r A + 2 D ).

2 где коэффициент µ = 0 (3r A + 2 D ) 2 0 Смоделированные с помощью уравнения (4) кривые качествен но совпадали с экспериментально полученными кривыми изменения относительной интенсивности спектральных линий элементов-приме сей Pb, Mg, Cu, Pd к элементу основы – Au, отражающими изменение их относительной концентрации в плазме разряда.

К.И.Червяковский Белорусский государственный университет (Минск) Klimcher@tut.by (руководитель Зажогин А.П.) ИЗУЧЕНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ПОСТУПЛЕНИЯ ПРИМЕСЕЙ В РАЗРЯД ДУГИ ПОСТОЯННОГО И ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ПРИ АТОМНО-ЭМИССИОННОМ АНАЛИЗЕ ЗОЛОТА МЕТОДОМ ГЛОБУЛЬНОЙ ДУГИ Появление оптических многоканальных анализаторов спектра на основе фотодиодных и ПЗС линеек и матриц в настоящее время сде лало анализ благородных металлов методом глобульной дуги (разряд происходит между расплавленной каплей металла и противоэлектро дом) одним из самых быстрых, простых и дешевых за счет значи тельного уменьшения как времени регистрации, так и начальной мас сы пробы.

Данная работа посвящена изучению процесса поступления при месей Pb, Cu, Pd и Ti из корольков золота малой массы в излучаю щее облако разряда в зависимости от его типа с помощью так назы ваемых «кривых выжигания» – изменения интенсивности спектральных линий с течением времени. Согласно данным о дав лении насыщенных паров над чистыми элементами примесей и ос новы [1] у Pb и Cu оно более высокое, нежели у Au, у Pd сопостави мо, а у Ti ниже, чем у Au.

Регистрация «кривых выжигания» проводилась с помощью ори гинального спектрометра ЭМАС-200ДДМ, разработанного ЗАО «Спек троскопические системы». В данном спектрометре в качестве при емника излучения используется ОМА – оптический многоканальный анализатор на базе фотодиодной линейки фирмы HAMAMATSU S3294.

Изменение интенсивности спектральных линий элемента со вре менем i (t ) при стабильных условиях возбуждения ( ne – число элек тронов в разряде и T – температура разряда в течение всего времени регистрации остаются постоянными) пропорционально изменению числа атомов данного элемента в разряде. Стабильность условий воз буждения контролировалась с помощью отношения атомной и ионной линий золота (320,473 и 323,064 нм соответственно), которое при ста бильных условиях разряда должно быть постоянным.

Из экспериментально полученных «кривых выжигания» следует, что относительные интенсивности спектральных линий примесей к основе ведут себя следующим образом: свинца и меди (особенно свин ца) с течением времени падают, палладия практически постоянна, титана с течением времени увеличивается. Необходимо отметить, что поступление примесей в разряд дуги постоянного тока (анодный режим) носит более фракционный характер, нежели в дугу перемен ного тока и достаточно хорошо описывается полученным нами анали тическим выражением. В то же время скорость поступления элемен та основы (мг/с) в дугу переменного тока более высокая, нежели в дугу постоянного тока.

По нашему мнению, различия в поступлении основы и приме сей в дуговые разряды постоянного и переменного тока связано с различием в механизмах эрозии анода и катода [2]. При анодном режиме образец подвергается воздействию электронов, передаю щих энергию электронам проводимости металла, которые затем малыми порциями передают ее атомам и ионам кристаллической решетки. Это приводит к постепенному нагреванию металла. При переменном токе образец меняет свою полярность и половину вре мени регистрации выступает в качестве катода. Катод подвергает ся воздействию положительных ионов, обладающих как кинетичес кой, так и потенциальной энергией, и передающих ее непосредственно атомам или ионам кристаллической решетки. Это приводит к интен сивному и взрывообразному характеру эрозии вещества катода. В этом случае состав пара более близок к составу образца, нежели состав пара от дуги постоянного тока (анодный режим), что и на блюдается экспериментально.

Список литературы 1. Физические величины: Справочник. – М.: Энергатомиздат, 1999. – 1232 с.

2. Гутько А. Д. Спектроскопия. Методы и применение. – М.: Наука, 1964. – С 27-32.

С.Д.Шаврей Мозырский государственный педагогический университет (Мозырь) apinchook@tut.by (руководитель Савенко В.С.) ПОРОГОВЫЙ ХАРАКТЕР ВЛИЯНИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА ДВОЙНИКОВАНИЕ В КРИСТАЛЛАХ ВИСМУТА В работе [1] впервые обнаружено влияние постоянного магнит ного поля (МП) на механическое двойникование в кристаллах висму та. В [2;

3] предсказан и экспериментально обнаружен пороговый уро вень индукции МП, при превышении которого в кристаллах проявляется магнитопластический эффект (МПЭ). Существование порогового поля обусловлено тем, что МПЭ возникает в том случае, когда время спин решеточной релаксации, зависящее от температуры, сравнивается со временем открепления дислокации от парамагнитного центра.

Цель настоящей работы состояла в том, чтобы выяснить, суще ствует ли пороговое поле Bc в случае двойникования в кристаллах висмута, по достижению которого средняя длина L клиновидных двой ников уменьшается скачком. Методика эксперимента описана в [1].

140 m 100 m V TW 103, 60 L, 0 0 0.2 0.4 0.6 0. B, T На рисунке показана зависимость средней длины клиновидных двойников L на плоскости спайности кристаллов висмута (кривая 1) и суммарного сдвойникованного объема Vtw (кривая 2) от индукции B магнитного поля. Из графика следует, что для кристаллов висмута существует пороговое значение МП с индукцией, приблизительно рав ной B~0,2 Tл, по достижении которого средняя длина клиновидных двойников L на плоскости спайности (111) скачкообразно уменьшает ся. Отсюда можно сделать вывод о том, что пороговый характер МПЭ в двойникующихся кристаллах висмута состоит в скачкообразном падении средней длины пробега двойникующих дислокаций = Li / 2 N. Это следует из того, что средняя толщина клиновид ных двойников у устья h постоянна в пределах экспериментальной i погрешности и количество двойникующих дислокаций на границе двой ник-матрица, равное h/a (а-постоянная кристаллической решетки), так же остается неизменным.

Установлено, что падение L является основной причиной скачко образного падения суммарного сдвойникованного объема Vtw при B~0,2 Tл (кривая 2), так как число двойников N не меняется в преде лах экспериментальной погрешности.

Список литературы 1. Пинчук А.И., Шаврей С.Д. // ФТТ. – 2001. – Т.43. – Вып.1. – С.39-41.

2. Альшиц В.И., Даринская Е. В, Казакова О.Л. и др. // Письма в ЖЭТФ. – 1996. – Т.63. – №8. – С.628-630.

3. Альшиц В.И., Даринская Е.В., Казакова О.Л. // ФТТ. – 1998. – Т.40. – №1. – С.81-85.

О.Н.Шахрай Белорусский государственный университет (Минск) (руководитель Шепелевич В.Г.) ТЕКСТУРА И МИКРОТВЕРДОСТЬ БЫСТРОЗАТВЕРДЕВШИХ ФОЛЬГ СПЛАВОВ СИСТЕМЫ СВИНЕЦ-СУРЬМА В работе представлены результаты исследования текстуры и микротвердости быстрозатвердевших фольг системы свинец-сурьма, содержащих до 50 ат. % сурьмы.

Быстрозатвердевшие фольги системы Pb-Sb получены при зат вердевании капли расплава, инжектированной на внутреннюю полиро ванную поверхность быстровращающегося медного цилиндра. Рент геноструктурные исследования проводились на дифрактометре ДРОН-2. Текстура фольг исследована методом обратных полюсных фигур, полюсная плотность дифракционных линий 111, 200, 220, 311, 331 и 420 рассчитана по методу Харриса [1]. Микротвердость изме рена на приборе ПМТ-3. Относительная ошибка измерения микро твердости составляет 4 %.

В таблице приведены значения полюсных плотностей дифракци онных линий исследуемых фольг. Наибольшим значением полюсной плотности характеризуется дифракционная линия 111. На долю дан ной ориентации приходится 73–93 % объема фольги. Легирование свин ца сурьмой способствует усилению текстуры (111).

Таблица Дифракционная линия материал 111 200 220 311 331 Pb 4,4 0,9 0,1 0,3 0,1 0, Pb- 5,6 0,2 0,0 0,2 0,0 0, ат.% Sb Pb- 5,4 0,3 0,0 0,3 0,0 0, ат.% Sb Pb- 4,9 0,7 0,1 0,3 0,0 0, ат.% Sb Pb- 5,0 0,8 0,1 0,1 0,0 0, ат.% Sb Известно [1], что в массивных слитках свинца при условиях кри сталлизации близких к равновесным формируется текстура (100).

Однако в пленках чистого свинца, полученных в сильно неравновес ных условиях, наблюдается текстура (111). Из плоскостей {111} и {100} наиболее плотноупакованными являются плоскости {111}, а наимень шей поверхностной энергией характеризуются плоскости {100}. По этому при условиях кристаллизации, близких к равновесным, энерге тически выгодным является формирование текстуры (100). При затвердевании в сильно неравновесных условиях текстура определя ется теми зернами, у которых при плоском фронте кристаллизации межфазная граница «кристалл–жидкость» совпадает с плоскостью, перемещающейся с наибольшей скоростью. Согласно выполненным расчетам [2], энергетический барьер перемещения межфазной грани цы, совпадающей с плоскостями {111}, меньше, чем для межфазной границы, совпадающей с плоскостями {100}. Вследствие этого при быстром затвердевании предпочтительней растут те зерна, у кото рых плоскости {111} перпендикулярны направлению теплоотвода, фор мируя тем самым текстуру (111) в быстрозатвердевших фольгах свин ца и его сплавах с сурьмой.

Исследована зависимость микротвердости фольг системы Pb Sb от концентрации сурьмы. В пределах до 15 ат. % Sb наблюдается увеличение микротвердости (в 3,9 раза), что целесообразно связать с образованием твердого раствора и мелкодисперсных частиц второй фазы (твердого раствора на основе сурьмы). В фольге Pb-25 ат. % Sb обнаружено падение микротвердости в 1,5 раза. Дальнейшее легиро вание свинца сурьмой приводит к увеличению микротвердости.

Список литературы 1. Вассерман Г., Гривен И. Текстуры металлических сплавов. – М.: Металлур гия, 1969. – 656 с.

2. Li D. Y., Szpunar J. A. // J. of Materials Science Letters. – 1994. – V.13. – P.1521-1523.

А.В.Шепелевич Белорусский государственный медицинский университет (Минск) (руководитель Леус П.А.) СТРУКТУРА И СВОЙСТВА ЛЕГКОПЛАВКИХ СПЛАВОВ НА ОСНОВЕ ВИСМУТА, СУРЬМЫ, СВИНЦА И ОЛОВА Легкоплавкие сплавы на основе висмута, олова, свинца и кадмия используются в стоматологической практике штампов. В связи с этим важной их характеристикой является твердость, обеспечивающая ус тойчивость формы штампа в процессе штамповки. К числу легкоплав ких сплавов относится сплав, содержащий 48 мас. % висмута, 24 мас. % свинца и 28 мас. % олова [1]. Для повышения прочностных характери стик данного сплава можно применять дополнительное легирование сурь мой, образующей с висмутом непрерывный ряд твердых растворов и ограниченно растворимой в свинце и олове. В данной работе представ лены результаты исследования структуры и свойств сплава Bi48 SbxPb24Sn28, где х = 2, 4 и 8 мас. %.

x Измерения микротвердости сплавов выполнены на приборе ПТМ 3 с использованием нагрузки 10 г. Погрешность измерений не превы шала 4 %. Кривые охлаждения сплавов записывались с помощью по тенциометра КСП-4. Скорость охлаждения сплава составляла 3 К/с.

Рентгеноструктурные исследования фазового состава сплавов осу ществлялись на дифрактометре ДРОН-3 в медном излучении. На диф рактограммах исследуемых сплавов обнаружены дифракционные ли нии твердых растворов на основе висмута, свинца и олова. Введение сурьмы в сплав вызывает смещение дифракционных линий твердого раствора висмута.

Кривые охлаждения сплавов Bi48Pb24Sn28 и Bi40Sb8Pb24Sn28 содер жат изломы, позволяющие определить температуры начала и конца процесса затвердевания. Кристаллизация тройного сплава происходит в интервале от 93 до 84 °С, а четвертного сплава – от 97 до 88 °С.

Таким образом, дополнительно легирование сплава сурьмой незначи тельно смещает температурный интервал кристаллизации.

Микротвердость сплавов монотонно увеличивается с ростом концентрации сурьмы. Так, если для сплава Bi48Pb24Sn28 значение Hm= = 110 МПа, то для сплава Bi40Sb8Pb24Sn28 значение Hm = 185 МПа.

Значительное увеличение микротвердости с увеличением концентра ции сурьмы обусловлено замещением атомов висмута атомами сурь мы в узлах кристаллической решетки твердого раствора на основе висмута, при котором происходит усиление ковалентных сил связей между атомами [2].

Список литературы 1. Трезубов В.Н., Штейнгарт Н.З., Мишнев Л.М. Ортопедическая стоматология.

Прикладное материаловедение. – С. – Пб.: Специальная литература, 1999. – 324 с.

2. Глазов В.М., Вигдорович В.Н. Микротвердость металлов и полупроводни ков. – М.: Металлургия, 1969. – 286 с.

А.Е.Шершнев Гомельский государственный университет им. Ф. Скорины (Гомель) ashershnev@gsu.unibel.by (руководитель Шалупаев С.В.) ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТИ ВЛАГОСОДЕРЖАНИЯ ЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЙ SIO2ОТ ЧАСТОТЫ СЛЕДОВАНИЯ ЛАЗЕРНЫХ ИМПУЛЬСОВ Пленки наносились на кварц марки КИ в рабочей камере установ ки УВН-73П-2 и оснащенной импульсным твердотельным лазером ГОС 301 номинальной энергией в импульсе 300 Дж. Предельное рабочее дав ление в камере составляло 4·10-6 мм рт. ст. Мишени выбирались в виде прессованных таблеток SiO2. Подложки располагали на расстоянии 25 35 см от мишени. Испарение проводилось в атмосфере осушенного кислорода при парциальном давлении 3·10-4 мм рт. ст. с помощью лазера ГОС 301 ( = 10,6 мкм) Разогрев подложек до температур 20 550 С осуществлялся ИК- нагревателями установки. Пленки SiO2 в процессе осаждения подвергались лазерному облучению [1].


Исследовали зависимость влагосодержания защитных покрытий SiO2 от частоты следования лазерных импульсов [2]. В качестве ми шени использовали прессованную таблетку из двуокиси кремния. Тол щина защитного слоя составляла 1,2 мкм. Влагосодержание получен ных при различных частотах следования лазерных импульсов. Данные сведены в таблицу 1.

Таблица Зависимость влагосодержания защитных покрытий SiO2от частоты следования лазерных импульсов Вещес- Темпе- Плот- Частота следования лазерных импульсов Гц тво ратура ность пленки под- мощ- 0.01 0.04 0.05 10 11 12 ложки ности Вт/см С Влагосодержание 3 SiO2 20 0.122 0.121 0.110 0.035 0.121 0.121 0. 1 104 0.121 0.120 0.097 0.035 0.120 0.120 0. 7 104 0.120 0.120 0.087 0.035 0.120 0.120 0. 3 390 0.040 0.038 0.030 0.003 0.042 0.042 0. 1 104 0.040 0.035 0.017 0.003 0.041 0.041 0. 7 104 0.038 0.035 0.09 0.003 0.039 0.039 0. 3 550 0.030 0.028 0.025 0.002 0.029 0.029 0. 1 104 0.029 0.028 0.010 0.002 0.028 0.028 0. 7 104 0.029 0.027 0.009 0.002 0.028 0.028 0. Как видно из таблицы, в интервале частот 0,05–10 Гц влагосо держание пленок двуокиси кремния имеет тенденцию к значительно му снижению, при этом показатель преломления принимает постоян ное значение 1, Список литературы 1. Теория и практика нанесения защитных покрытий / П.А.Витязь, В.С.Ива щенко, А.Ф.Ильющенко и др. – Мн.: Беларуская навука, 1998. – 583 с.

2. Малащенко А.Т., Пенязь В.А., Сердюков А.Н., Федосенко Н.Н. Лазерный метод получения защитных покрытий пленками тугоплавких окислов // Тезисы докл.

Всесоюзного научно-технического семинара «Лазерная технология в приборострое нии» г.Рига,19-21 сентября 1985г. – М.: ЦПНТОПП им. академика Вавилова, 1985. – С. 179.

А.Е.Шершнев Гомельский государственный университет им. Ф. Скорины (Гомель) ashershnev@gsu.unibel.by (руководитель Шалупаев С.В.) ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТИ ВЛАГОСОДЕРЖАНИЯ ЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЙ ТiO2 ОТ ЧАСТОТЫ СЛЕДОВАНИЯ ЛАЗЕРНЫХ ИМПУЛЬСОВ Пленки наносились на кварц марки КИ в рабочей камере уста новки УВН-73П-2 и оснащенной импульсным твердотельным лазе ром ГОС 301 номинальной энергией в импульсе 300 Дж. Предельное рабочее давление в камере составляло 4·10-6 мм рт. ст. Мишени выбирались в виде прессованных таблеток ТiO2. Подложки распо лагали на расстоянии 25 35 см от мишени. Испарение проводи лось в атмосфере осушенного кислорода при парциальном давле нии 3·10-4 мм рт. ст. с помощью лазера ГОС 301 ( = 10,6 мкм) Разогрев подложек до температур 20 700 °С осуществлялся ИК нагревателями установки. Пленки ТiO2 в процессе осаждения под вергались лазерному облучению [1].

Исследовали зависимость влагосодержания защитных покрытий ТiO2от частоты следования лазерных импульсов. В качестве мишени использовали прессованную таблетку из двуокиси кремния. Толщина защитного слоя составляла 1,2 мкм.

На рис. 1 представлена зависимость влагосодержания пленки TiO2 от частоты лазерного излучения. Кривая В соответствует плен ке, которая наносилась при температуре подложки 20 °С и плотно сти мощности лазерного излучения 1·104 Вт/см2. Кривая С соот ветствует пленке,которая наносилась при температуре подложки 540°С и плотности мощности лазерного излучения 1·104 Вт/см2.

Кривая D соответствует пленке,которая наносилась при темпера туре подложки 700 °С и плотности мощности лазерного излучения 1·104 Вт/см Из эмпирических зависимостей представленных на рис.1, следует, что лазерное облучение с частотой 0,01-0,04 Гц не изменяет влагосо держание пленок ТiO2. В интервале частот 0,05–10 Гц лазерного облу чения характерно значительное снижение влагосодержания пленок.

Рис.1. Зависимость влагосодержания пленки TiO от частоты лазерного излучения Список литературы 1. Теория и практика нанесения защитных покрытий / П. А. Витязь, В. С. Ива щенко, А. Ф. Ильющенко и др. – Мн.: Беларуская навука, 1998. – 583 с.

Ю.С.Шинкевич Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники (Минск) bordusov@gw.bsuir.unibel.by (руководитель Бордусов С.В.) СПЕКТРАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА УДАЛЕНИЯ ФОТОРЕЗИСТА В ОБЪЕМЕ ПЛАЗМЫ СВЧ РАЗРЯДА Результаты технологических экспериментов показывают, что при удалении фоторезиста в кислородной плазме СВЧ разряда скорость обработки в 3 – 6 раз выше, чем в традиционно используемых ВЧ системах.

Поскольку для предотвращения утечек СВЧ энергии конструк ции СВЧ разрядных устройств выполняются закрытыми, особую ак туальность приобретает задача контроля за протеканием процесса плазменной обработки материала и фиксации момента его окончания.

Одним из известных методов контроля за протеканием процес сов плазмохимического травления материалов, позволяющим полу чать достоверную оперативную информацию о характере протекания гетерогенных и гомогенных газоплазменных реакций, является эмис сионно-спектральный метод.

С целью оптимизации процесса и выбора контрольной спектраль ной полосы и линии проведена диагностика процесса удаления фоторе зиста, заключающаяся в регистрации и анализе эмиссионного спектра плазмы в интервале длин волн 360 – 900 нм. Исследования проводились с кремниевыми подложками 100 мм с нанесенными на их поверх / ность фоторезистами ФП-РН-7, ФП-383, AZ-1350J, прошедшими про цесс стандартной обработки. Обработка подложек осуществлялась в СВЧ плазмотроне резонаторного типа с реактором диаметром 150 мм и длиной 400 мм. Разряд возбуждался электромагнитными колебания ми частотой 2,45 ГГц.

Анализ зависимостей интенсивностей линии ОI ( = 844,6 нм и = 777,7 нм) и полосы СО ( = 519,82 нм) в ходе удаления фоторе зиста показывает, что контроль процесса можно проводить по полосе СО, т.к. снижение ее интенсивности до стационарного уровня происхо дит лишь после полного удаления органических соединений из объема реакционной камеры, в то время как изменение интенсивности линий ОI свидетельствует об удалении фоторезиста только с поверхности пластин.

Эксперименты показали, что с увеличением количества одно временно обрабатываемых в плазме СВЧ разряда кремниевых под ложек наблюдается снижение интенсивности регистрируемых опти ческих сигналов не только в процессе плазменной деструкции фоторезиста, но и после полного удаления органического материала из объема реакционно-разрядной камеры. При этом установлено, что ха рактер изменения относительных скоростей удаления фоторезиста в кислородной плазме СВЧ и ВЧ разряда в зависимости от числа крем ниевых подложек идентичен, что свидетельствует об одинаковом ме ханизме процессов деструкции органических соединений, состоящем в разложении сложных молекулярных соединений в процессе взаимо действия с активированным кислородом на Н2О, СО2, СО.

Установлено, что при обработке в объеме плазмы СВЧ разряда небольших партий пластин (10 – 15 шт.) контроль за удалением фото резиста целесообразно проводить по изменению интенсивности поло сы СО. В случае обработки большого количества пластин – по лини ям ОI ( = 777,7 нм, = 844,6 нм), поскольку с увеличением количества обрабатываемых пластин интенсивность полосы СО, в от личие от ВЧ систем, значительно уменьшается, а интенсивность ли нии ОI после завершения процесса достигает исходного значения.

Анализ полученных экспериментальных результатов позволяет сделать вывод, что величина СВЧ мощности, затрачиваемая на под держание разряда, зависит от количества находящихся в зоне обра ботки кремниевых подложек. Этот эффект может быть объяснен ча стичным поглощением СВЧ мощности материалом подложек, обладающим высоким тангенсом угла диэлектрических потерь.

А. Ширков Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники (Минск) etelesh@mail.ru (руководитель Телеш Е.В.) НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЕ ФОРМИРОВАНИЕ ПЛЕНОК ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО КРЕМНИЯ Бурное развитие новых видов дисплеев на жидких кристаллах делает весьма актуальной проблему формирования управляющих тон копленочных полевых транзисторов на основе пленок кремния. Увели чения быстродействия дисплеев можно достичь лишь при использо вании поликристаллических пленок кремния, так как при этом возрастает подвижность носителей по сравнению с аморфными плен ками. Для получения таких покрытий необходима температура под ложки 600...900 °С. В настоящее время для изготовления жидкокрис таллических дисплеев используется дорогое кварцевое стекло. Чтобы получить пленки с размером зерен ~0,6 мкм, необходимо нанесенную пленку кремния подвергать рекристаллизации импульсным лазерным отжигом. Применение таких методов в значительной степени увели чивает стоимость дисплея. Обычное стекло менее термостойко (Тпл ~ 600 °С), кроме того, в ближайшем будущем планируется переход на гибкие основания для дисплеев, которые еще менее термостойки (200– 350 °С). Поэтому необходимо разрабатывать низкотемпературные методы формирования тонких пленок поликристаллического кремния.

В данной работе сделана попытка получения покрытий модифи цированным ионно-лучевым распылением, совмещающим как физи ческое распыление кремниевой мишени, так и разложение кремнийсо держащего газа, в нашем случае моносилана. Процесс формирования покрытий осуществлялся в вакуумной установке ВУ-1А. Остаточ ный вакуум не превышал 2,5·10-5 мм рт.ст. Рабочим газом служила смесь моносилана (5 %) и аргона. Нанесение поликристаллического кремния осуществлялась на подложки из стекла и на кристаллы пова ренной соли. Температура подложек составляла 250–440 °С. Микро структуру покрытий исследовали с применением рентгеновской спектроскопии и просвечивающей электронной микроскопии. Рентге новские спектры не выявили заметных рефлексов от граней поликри сталлов. На электроннограммах удалось обнаружить наличие поли кристаллической структуры пленок кремния при температуре подложки ~300 ?С и при низкой скорости осаждения. На рисунке представлены электроннограммы такой пленки.


Таким образом, предложенный метод нанесения дает возмож ность получать поликристаллический кремний при сравнительно низ ких температурах, что делает перспективным его использование в технологии.

Список литературы 3. Смирнов А.Г. Матрицы активных элементов для управления высокоинфор мативными ЖК-дисплеями. – Минск: Бестпринт, 2002.

П.Э.Шкута Гродненский государственный университет им. Я. Купалы (Гродно) gray@grsmi.unibel.by (руководитель Никитин А.В.) ТРЕХМЕРНАЯ МОДЕЛЬ ОБРАЗОВАНИЯ ФРАКТАЛЬНЫХ КЛАСТЕРОВ С УЧЕТОМ ИОННОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ В физических экспериментах фрактальные кластеры встреча ются довольно часто. Один из примеров наблюдаемого фрактального кластера может быть кластер, полученный при электролизе. На под ложке, которая одновременно служит электродом и помещена в элек тролит, под действием приложенного напряжения, выделяется цинк.

Пока разность потенциалов между электродами не превышает какое то критическое напряжение, осаждение цинка на подложку происхо дит в виде фрактального кластера. Для анализа таких кластеров была разработана модель с учетом ионного взаимодействия.

Рассматривается модель на основе ионного взаимодействия ча стиц с одинаковым по модулю зарядом. Сущность этой модели зак лючается в том, что в центр области помещается частица с опреде ленным зарядом. Далее с периферии выпускается еще одна частица с положительным или отрицательным зарядом, равным по модулю за ряду исходной частицы. Эта частица передвигается по области, взаи модействуя с частицами кластера в соответствии с потенциалом ион ного взаимодействия,представленного в виде:

q1 q U =k, r где U – потенциал взаимодействия, k – коэффициент, q1 – заряд частицы кластера, q2 – заряд движущейся частицы, r – расстояние между частицами.

Движущаяся частица передвигается по области до тех пор, пока расстояние между движущейся частицей и частицами кластера не будет меньше либо равно диаметру частицы или движущаяся части ца не достигнет границы области. Частицы, которые выходят за гра ницы области, не рассматриваются, а в область запускается следую щая частица. Построение фрактального кластера проводилось до тех пор, пока одна из ветвей кластера не достигнет границы области пост роения.

В эксперименте размеры области построения брались 150х150х150 нм, модуль заряда центральной частицы Q=1·10-19 Кл, модуль заряда присоединяемых частиц q=1·10-19 Кл, размер частиц порядка 1 нм.

Кластеры в рамках этой модели обладают высокой степенью анизотропности.

Проводились численные эксперименты по определению влияния заряда частиц на фрактальную размерность. Установлено, что заряд частиц оказывает слабое влияние на фрактальную размерность клас теров.

Список литературы.

1. Федер Е. Фракталы. – М.: МИР, 1991. – 260 c.

2. Пайтген Х. – О., Рихтер П.Х. Красота фракталов. Образы комплексных дина мических систем / Пер. с англ. – М.: Мир, 1993. – 176 с.

3. Смирнов Б.М. Фрактальные кластеры // Успехи физических наук. – 1986. – Т.

149. – Вып.2. – С.177-217.

Д.Щелухин Гродненский государственный университет им. Я. Купалы (Гродно) (руководитель Жарнов А.М.).

О ДВИЖЕНИИ МОДЕЛЕЙ РАКЕТ И СИЛЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ВОЗДУХА Летающая модель ракеты приводится в движение с помощью ракетного двигателя и поднимается в воздух, не используя аэродина мическую подъемную силу несущих поверхностей. Одной из разно видностей модели ракеты является ракетоплан, который обеспечива ет возвращение на поверхность Земли планерной части за счет устойчивого планирования с использованием аэродинамических подъемных сил.

Модели ракет можно разделить на несколько категорий по их характеристикам: подъем на максимальную высоту, движение на мак симальную длительность полета, копии-модели и т.д. [1]. Спортивные ракеты ограничены по следующим параметрам: а) стартовая масса, б) масса топлива в двигателях, в) количество ступеней – не свыше трех. При этом под стартовой массой подразумевается масса всей модели перед стартом (включая двигатели, систему спасения и по лезный груз).

В твердотопливном двигателе химическая энергия топлива пре образуется последовательно в тепловую и затем механическую энер гию газообразных продуктов сгорания, выбрасываемых из сопла, вследствие чего возникает сила тяги. Удельный импульс тяги Iy – показатель эффективности топлива, на котором работает двигатель.

По этому показателю можно судить о суммарном импульсе, получен ном ракетой при сжигании 1 кг топлива:

Pt Iy =.

m Суммарный импульс, приобретаемый ракетой, определяется как произведение тяги на время работы двигателя: I = P t.

При этом характер изменения тяги по времени для модельных ракетных двигателей имеет вид, представленный на рисунке.

Максимальная высота подъема ракеты определяется двумя па раметрами: высотой на активном участке (при работающих двигате лях) и высотой пассивного участка (при отработавших двигателя). На активном участке полета высота рассчитывается по формуле.

a cp t h1 =. (1) причем среднее ускорение полета ракеты определяется как сред нее арифметическое минимального значения ускорения а1 и макси мального значения ускорения а2:

P mo g P m1g, (2) a1 = a2 = ;

mo m где массы с индексом 0 и 1 – соответственно масса модели в момент старта и масса модели в последней фазе полета с работаю щим двигателем.

При движении ракеты, особенно на последнем участке (при мак симальной скорости движения) очень важна сила сопротивления воз духа, причем на ее долю тратится до трети всей мощности двигателя.

Следовательно, на этом участке необходимо учитывать силу трения, которая при больших скоростях пропорциональна квадрату скорости движения и в формуле (2) надо учитывать эффективную силу сопро тивления, которая ограничивает ускорение ракеты и, соответственно, с учетом формулы (1) – ее максимальную высоту полета.

В настоящий момент надежных данных, позволяющих рассчи тать силу сопротивления, пока не существует, поэтому для оценок ис пользуют эмпирические модели [2].

Список литературы 5. Рожков В.С. Спортивные модели ракет. – М., 1984. – 157 с.

6. Конструирование управляемых ракет. / Пер. с англ. – М.: Воениздат, 1969. – 693 с.

Ю.Ю.Юркевич Гродненский государственный университет им. Я. Купалы (Гродно) (руководитель Никитин А.В.) СЛУЧАЙНЫЕ БЛУЖДАНИЯ В ФИЗИКЕ ПОЛИМЕРОВ Самым типичным примером случайных блужданий с самопе ресечениями является броуновское движение. Под случайными же блужданиями без самопересечения подразумеваются те же случай ные блуждания, на траектории частиц которых наложен запрет само пересекаться. Последние являются теоретической основой для физи ки полимеров. Они позволяют учесть т.н. эффект «исключенного объёма». Учёт влияния этого объёмного эффекта на распределение плотности мономеров внутри макромолекулы и в конечном итоге на её размеры получил название – проблема «исключённого объёма» в полимерных цепях. Эффект исключённого объёма является эффек том дальнего порядка, поскольку он обусловлен взаимодействием мо номеров с большими разностями их номеров на полимерной цепи. Но существует ещё и эффект ближнего порядка, связанный со взаимо действием мономеров, соседних в цепной последовательности. Одна ко ведущую роль в формировании пространственной конфигурации макромолекулы играет эффект дальнего порядка.

Методы учёта взаимодействия мономеров внутри макромоле кулы в общих чертах аналогичны методам, используемым в теории реальных газов. Однако цепочечная структура макромолекулы при водит к резкому отличию поведения её мономеров от поведения мо лекул газа. Действительно, вероятность столкновения двух мономе ров будет зависеть не только от расстояния по цепи между ними, но и от их совместного положения на цепи;

другими словами, эта вероят ность зависит от порядковых номеров мономеров в их цепочечной последовательности. Таким образом, неразличимость, существующая для одинаковых молекул газа, не имеет места для мономеров макро молекулы. Вместе с тем структура линейной полимерной цепи позво ляет использовать идеи и методы теории случайных блужданий броу новской частицы. Именно цепочечный характер траектории блуждающей частицы и линейного полимера является главным свой ством, на котором основана аналогия в описании этих систем. Но в теории полимеров необходимо учитывать «эффект исключенного объё ма». В терминах теории случайных блужданий этот эффект означает запрет блуждающей частицы пересекать свою траекторию. В связи с этим проблему «исключённого объёма» в линейных полимерах иногда называют проблемой случайных блужданий без самопересечений (СББС). В этом случае мы имеем дело с немарковским процессом, поскольку блуждающая частица должна избегать те участки простран ства, которые она посещала во все предыдущие моменты времени, т.е. должна помнить весь свой путь. Наличие памяти в рассматрива емой системе наделяет последнюю исключительными свойствами, не имеющими аналогов среди известных физических задач.

Исследования случайных блужданий без самопересечений и яв ляются нашей приоритетной задачей. Для её достижения была разра ботана численная модель, имитирующая случайные блуждания час тиц. Для изучения броуновского движения мы ограничились проверкой формулы Смолуховского–Эйнштейна, которая дала удовлетворитель ные результаты. Более глубоко и разносторонне изучались случайные блуждания без самопересечений. В итоге с помощью полученной про граммы нам удалось построить распределения среднего значения ра диуса инерции макромолекулы для различных значений валентных углов и зависимость среднеквадратичного расстояния между конца ми макромолекулы от величины валентного угла. Упомянутые физи ческие величины являются наиболее важными величинами, характе ризующими пространственные размеры макромолекул. Полученные данные в дальнейшем предстоит сверить с экспериментальными дан ными, имеющимися в специальной литературе. Мы остановились пока на рассмотрении плоского случая случайных блужданий, в перспекти ве – более общий объёмный случай.

Список литературы 1. Алхимов В. И. // УФН. – 1991. – Т. 161. – С. 133-135.

2. Гросберг А. Ю., Хохлов А. Р. Статистическая физика макромолекул – М.:

Наука, 1984.

С.Л.Юрчик Гродненский государственный университет им. Я. Купалы (Гродно) ignat@grsu.grodno.by (руковолитель Недолугов В.И.).

СПЕКТРЫ ИЗЛУЧЕНИЯ ПЛАЗМЫ, ВОЗНИКАЮЩЕЙ ПРИ ОБРАБОТКЕ МЕДИ РУБИНОВЫМ ЛАЗЕРОМ Расширение области применения лазерной обработки материа лов требует все более подробного изучения воздействия мощных све товых импульсов на поверхности твердых тел. Изучение формирова ния лазерной плазмы необходимо для более глубокого понимания процессов, протекающих в зоне разрушения облучаемого образца;

кроме того, подобные исследования представляют интерес и для при кладных задач лазерной обработки материалов.

Целью настоящей работы является исследования спектров из лучения плазмы, возникающей при действии миллисекундных лазер ных импульсов на поверхности меди, при различных режимах обра ботки.

В качестве источника воздействующего на образец излучения использовался рубиновый лазер ГОР-100 М, работавший в режиме свободной генерации с длительностью импульса 1,2 мс (энергия в ходе экспериментов варьировалась от 5 до 60 Дж, площадь пятна фокуси ровки составляла 2 мм). Излучение направлялось на медные образцы с различными характерными размерами шероховатостей, различно ориентированные относительно направления силы тяжести (сверху вниз, снизу вверх, по горизонтали). Спектры излучения плазмы в различные моменты времени после начала воздействия лазерного излучения на вещество регистрировались при помощи скоростной фоторегистриру ющей камеры ВФУ со спектральной приставкой.

На всех стадиях развития лазерного факела зафиксированы спек тральные линии меди;

линии азота и кислорода не наблюдались. Сле довательно, при данных режимах воздействия лазерного излучения на вещество плазмы на всех стадиях является эрозионной;

из-за малой плотности мощности воздействующего излучения ионизации воздуха не происходит.

А.И.Яковлев Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники (Минск) bordusov@gw.bsuir.unibel.by (руководитель Бордусов С.В.) ИССЛЕДОВАНИЕ ХИМИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ КОМБИНИРОВАННОГО РАЗРЯДА В СВЧ ПЛАЗМОТРОНЕ РЕЗОНАТОРНОГО ТИПА Одной из разновидностей сверхвысокочастотного (СВЧ) разряда является комбинированный разряд, формируемый путем наложения на СВЧ разряд электромагнитного поля низкочастотного (НЧ) или высоко частотного (ВЧ) диапазона, обеспечивающего возбуждение самостоя тельного газового разряда. При таком способе поддержания плазмы по является возможность дополнительного управления энерговкладом в плазменный объем и энергией заряженных плазменных частиц, что в свою очередь существенно изменяет физико-химические процессы в объеме неравновесной плазмы и на границе раздела плазма – твердое тело.

Проводилось изучение влияния внешнего энергетического воз действия низкочастотным полем (f = 10 кГц) на степень химической активности плазмы СВЧ разряда (f = 2,45 ГГц), возбуждаемой в реак торе объемного типа плазмотрона с аппликатором на базе резонатора прямоугольной формы. Исследовался процесс удаления фоторезис тивных защитных покрытий с поверхности полупроводниковых плас тин диаметром 100 мм.

Плазменный разряд зажигался в цилиндрической кварцевой тру бе – реакторе с наружным диаметром 200 мм и длиной 310 мм, рас положенной в центре прямоугольного резонатора с внутренними раз мерами 345 250 380 мм вдоль продольных сторон резонатора. СВЧ энергия поступала в резонатор через прямоугольное отверстие связи, расположенное своей длинной стороной вдоль резонирующих стенок.

Вдоль реактора на расстоянии в/8 ( в – длина волны СВЧ излуче ния) от внутренней поверхности установлены 2 стержня-электрода. К одному из них прикладывалось НЧ напряжение, обеспечивающее воз буждение самостоятельного разряда в О2 либо кислородсодержащей смеси газов. Второй стержень служил заземленным электродом. Ис следования проводились с плазмой комбинированного разряда, воз буждаемого несколькими способами: непрерывным НЧ разрядом и пульсирующим (частота повторения 50 Гц) СВЧ разрядом;

пульси рующими НЧ и СВЧ разрядами, синхронизированными по длительно сти и периоду следования.

Экспериментально установлено значительное влияние эффекта возбуждения разночастотного разряда на химическую активность плазмы. При определенных операционных условиях (давление кисло рода, величина НЧ напряжения на потенциальном электроде, величи на генерируемой СВЧ мощности) скорость удаления сплошной пленки фоторезиста с поверхности одной кремниевой пластины диаметром 100 мм, расположенной в центре реактора перпендикулярно газовому потоку, в комбинированном разряде в 6,5 раза быстрее, чем в НЧ раз ряде, и в 1,8 раза быстрее обработки в СВЧ разряде.

Добавка в основной газ (кислород) аргона (до 10 % по объему) способствует повышению скорости процесса удаления фоторезиста по сравнению с обработкой только в кислородном разряда до 1,3 раза в зависимости от остальных операционных параметров. На скорость процесса удаления фоторезиста влияют также местоположение плас тины в разрядной зоне и ее температура, количество одновременно обрабатываемых пластин, давление, состав и скорость прокачки плаз мообразующей среды, величина напряжения на потенциальном элект роде, величина вводимой в резонатор СВЧ мощности.

Существенного различия между скоростями протекания процес сов удаления фоторезистивной пленки в случаях обработки пульсиру ющими НЧ и СВЧ полями либо непрерывным НЧ и пульсирующим СВЧ полем не установлено.

Вывод заключается в том, что комбинированный разряд облада ет преобладающей степенью химической активности по отношению к каждому из типов разряда в отдельности.

А.П.Якубенок Витебский государственный университет им. П.М. Машерова (Витебск) (руководитель Трубников Ю.В.) НАХОЖДЕНИЕ ПЕРИОДИЧЕСКОГО РЕШЕНИЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО УРАВНЕНИЯ МЕТОДОМ ФУНКЦИЙ ГРИНА В теории колебаний обычно рассматривается воздействие на колебательные системы внешних, не зависящих от координаты или линейных по координате системы, периодических сил [1;

2]. При этом колебательные системы обладают различными особенностями типа линейной диссипации, нелинейной возвращающей силы, модуляцион ного или параметрического изменения параметров.

В физической электронике, акустике, оптике и других областях науки и техники механизм взаимодействия проявляется по-разному.

Однако в основе этих механизмов можно проследить единый принцип:

внешняя сила действует нелинейно по координате движения. Описа ние движения различных по физической природе колебательных сис тем под действием внешней периодической силы, нелинейной по коор динате системы, в общем случае может быть представлено дифференциальным уравнением [1].

Решение всякого дифференциального уравнения содержит произволь ные константы. Для их определения в конкретно поставленной задаче необходимо использовать граничные условия. Если их задать произволь ным образом, мы получим множество частных решений. Это множество составляет общее решение уравнения. Если дифференциальное уравне ние неоднородное, то общее неоднородное решение ищется в виде сум мы общего однородного и частного неоднородного решений [1].

Метод функций Грина упрощает нахождение краевой задачи диф ференциального уравнения. Решение уравнения второго порядка ищется в явном виде, включающем функцию Грина. Данный метод оказыва ется эффективным, если воспользоваться системами компьютерной алгебры. С этой целью была избрана система Maple 6 [3].

Поставленная задача состоит в исследовании поведения колеба тельных систем с одной степенью свободы при воздействии на сис тему непрерывной, периодически изменяющейся вынуждающей силы, действующей неоднородно по координате ее движения.

Целью исследований является применение метода функций Гри на для получения и исследования краевых задач линейных неоднород ных дифференциальных уравнений произвольного порядка.

В результате исследований:

1) показано, как в теории колебаний с помощью функции Грина можно находить периодические решения дифференциальных уравне ний второго порядков;

2) на языке Maple написана программа, с помощью которой ис следована модель колебательной системы.

Список литературы 1. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Механика. Электродинамика. – М., 1969.

2. Мандельштам Л.И. Лекции по теории колебаний. – М., 1972.

3. Аладьев В.З. Maple 6. Решение математических, статистических и инженерно технических задач. – М., 2001.

Н.Г.Якутович Белорусский государственный университет (Минск) yakutovich@bsu.by (руководитель Дорожкин Н.Н.) РЕАЛИЗАЦИЯ МЕТОДА ЛИНЕЙНЫХ ПРИСОЕДИНЕННЫХ СЛЭТЕРОВСКИХ ОРБИТАЛЕЙ В LDA+U ПРИБЛИЖЕНИИ Одним из последних линейных методов, развитых в рамках ФЭП, был метод линейных присоединенных слэтеровских орбиталей (ЛПСО) [1], который по точности приближается к методу ЛППВ, а по скорос ти расчетов сопоставим с ЛМТО.

Метод ЛПСО в LDA приближении (приближение локальной плот ности) был обобщен нами на случай произвольного числа атомов в элементарной ячейке и успешно применен для расчета зонной струк туры ряда соединений переходных металлов.

В [2] приведены без вывода матричные элементы оператора Гамильтона и матрицы перекрывания для твердых тел с произволь ным числом атомов в элементарной ячейке. Полный формализм ме тода ЛПСО для случая произвольного числа атомов в элементарной ячейке приводиться в приложении работы [3].



Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 |
 



Похожие работы:





 
© 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.