Научный архив: статьи

Представлены экспериментальные данные о параметрах плазмы и о составе газообразных продуктов при обработке пленки поликарбоната в плазме пониженного давления (50–300 Па) в кислороде. Анализ газовой фазы проводили методами эмиссионной спектроскопии и массспектрометрии. При различной площади обрабатываемого материала измерена напряженность электрического поля и температура газа на оси разряда, мольные доли продуктов деструкции полимера. Рассчитана функция распределения электронов по энергиям. Показано, что с увеличением площади обрабатываемого материала в реакторе изменяется приведенная напряженность электрического поля, температура газа, средняя энергия электронов и коэффициенты скоростей процессов с участием электронов.

Приведены результаты измерений средней скорости истечения плазменной струи, получаемой при помощи малогабаритного магнитоплазменного компрессора (МПК) с низковольтной системой питания. Определены зависимости скорости от давления газа, расстояния от торца плазмотрона и амплитуды тока разряда. Показано, что при давлениях ≲ 50 Торр скорость практически не меняется на расстоянии 5–25 мм от торца плазматрона. Выяснено, что скорость плазменной струи возрастает прямо пропорционально величине разрядного тока.

Предложено новое описание распределения энергии заряженных частиц в эксперименте по облучению газовых D–T-мишеней мощным лазерным излучением. Используется ранее введенный авторами класс трехпараметрических функций, в основной части совпадающих с Больцмановским экспоненциальным распределением, а в асимптотической – со степенной (гиперболической) функцией. Результатами работы является уточнение эффективной температуры тепловой части распределения, а также и более точное определение количества высокоэнергетических частиц в его асимптотической части.

В рамках решения нерелятивистской электродинамической задачи получены формулы для тангенциальной диссипативной силы (силы электростатического трения) аксиальносимметричного зонда, движущегося параллельно плоской поверхности однородных пластин, или покрытых тонкими пленками пластин с различным сочетанием диэлектрических свойств. Разработаны численный алгоритм и программа расчета силы электростатического трения. В качестве примера вычислены силы трения металлического шарика вблизи металлической поверхности при фиксированной разности потенциалов между ними. Сравнение рассчитанных сил трения с экспериментальными значениями диссипативных сил в условиях электростатического взаимодействия обнаруживает расхождение на 8 порядков величины в меньшую сторону, как и в теоретических оценках других авторов. Зависимость силы трения от расстояния до поверхности аналогична наблюдавшейся в эксперименте.

Комплексными методами физико-химического анализа был изучен характер взаимодействия и природа дефектности в системе сплавов SnSe-TbSe. Определена зависимость коэффициента Холла и термоЭДС от процентного содержания тербия. Исследована температурная зависимость термоэлектрических и термомагнитных свойств систем сплавов TbxSn1-xSe.

Диоксид ванадия VO2, в котором фазовый переход осуществляется при наиболее «технологичной» температуре +67 оС, изменение удельного сопротивления составляет около пяти порядков, показатель преломления изменяется (на  = 6328 Å) от 2,5 до 2,0, а время переключения рекордно малое, считается наиболее перспективным материалом современной оптоэлектроники. Рассмотрены ключевые эксперименты по исследованию динамики сверхбыстрого обратимого фазового перехода «металл–диэлектрик» в диоксиде ванадия, имеющего рекордно малое время переключения (10 фс). Это свойство диоксида ванадия может быть использовано для создания уникальных оптических затворов, которые найдут применение при исследовании быстропротекающих процессов, в разработке систем оптических телекоммуникаций, а также в различных областях оптоэлектроники и фотоники.

Рассмотрен метод определения толщин тонких матриц на основе ИК-спектров отражения. Исследована статистика распределения толщины матриц ФЧЭ из антимонида индия формата 640 512 элементов с шагом 15 мкм, утоньшенных методом химико-динамической полировки. Показана динамика улучшения технологии утоньшения МФЧЭ.

Выведено аналитическое выражение для коэффициента умножения фотоносителей в лавинных гетерофотодиодах с разделенными областями поглощения и умножения. Коэффициент умножения представлен в традиционной форме Миллера. Проанализирована зависимость этого коэффициента от приложенного напряжения смещения и параметров гетероструктуры.

В работе исследованы зависимости скорости ионно-лучевого травления верхнего контактного слоя (GaAs: Si), активной области, состоящей из пятидесятикратного чередования барьерных слоев (AlxGa1-xAs) и квантовых ям (GaAs: Si), нижнего контактного слоя (GaAs: Si) по глубине QWIP-структур на основе GaAs-AlGaAs, изготовленных методом молекулярно-лучевой эпитаксии (МЛЭ), с целью определения влияния состава различных слоев на скорость травления и возможности завершения процесса травления на необходимую глубину по времени.

Методом полива из раствора получена гетероструктура, состоящая из тонких пленок фуллерена С60 и гидразона (4-хлорбензоилгидразона 3-метил-1-фенил-4-формилпиразол-5-она). Описан синтез и методика получения гидразона. Выполнен поочередный анализ ИК-спектроскопии первичных пленок углерода и органического материала. Методом атомно-силовой микроскопии получены изображения рельефа поверхности тонкой пленки С60 на стеклянной подложке. Приведены вольтамперные характеристики однослойных тонкопленочных структур фуллерена и гидразона с контактной обвязкой ITO–алюминий. Показано, что экспериментальные структуры имеют выпрямляющие световые характеристики, тогда как темновые зависимости тока от напряжения обладают симметричным характером и меньшими значениями по току на два порядка.

Рассмотрены и проанализированы физические процессы, возникающие при транспортировке электронного потока, создаваемого импульсным генератором электроннопучковой плазмы и выводимого в плотную газовую среду посредством системы шлюзов с дифференциальной откачкой и прожигаемыми перегородками. Предложены аналитические критерии, связывающие параметры выводной системы и устанавливающие условия, при которых обеспечивается устойчивая транспортировка пучка и высокий ресурс генератора для случаев с использованием фокусирующего магнитного поля и в его отсутствие.

Silicene, as a silicon analogue of graphene, has attracted increasing attention due to its combination of physical and chemical properties, making it a relevant material for flexible electronics and nanotechnology. In this study, molecular dynamics simulations were used to study the effect of dislocation dipoles on the deformation behavior and mechanical properties of silicene under uniaxial tension. The wrinkle formation during tension was analyzed. Dislocation dipoles with different arm lengths were considered. A comparative analysis with graphene, the benchmark two-dimensional material, was also performed. The results showed that the strength of silicene smoothly decreases with increasing defect size. In contrast, graphene exhibits a sharp drop in strength when a critical defect size is reached; thereafter, further increases in the defect size have little effect on its mechanical properties. At the same time, the fracture strain of both materials depends only weakly on defects due to their ability to form wrinkles, which redistribute stress throughout the structure. The simulation results revealed differences in the wrinkle morphology of graphene and silicene, which are determined by their atomic structures. The planar structure of graphene forms uniform one-dimensional ripples, whereas the buckled structure of silicene leads to the formation of inhomogeneous wrinklons. Unlike graphene, with transition from a flat to a wrinkled state and from a wrinkled to a flat state again during deformation, the wrinkles in silicene persist until failure. These results are important for studying the strength and defect influence in two-dimensional materials, as well as for assessing their potential applications in flexible electronics.