Научный архив: статьи

Проведены исследования структур в конфигурациях n-B(SL)-n и MI-n-B(SL)-n, сформированных на основе эпитаксиальных пленок, выращенных методом молекулярно-лучевой эпитаксии (МЛЭ) из HgCdTe со сверхрешеткой в барьерной области. Состав в поглощающем слое структур рассчитан на работу в диапазоне LWIR и составлял величину 0,22. Было изготовлено и исследовано два образца с разной архитектурой сверхрешетки. Исследование темновых токов n-B(SL)-n структур показало, что для обоих типов образцов наблюдается аномальная зависимость плотности тока от температуры с минимумом плотности тока при температурах 100–120 К. Выявлено доминирование компонент тока поверхностной утечки для обеих структур. На основании исследования адмиттанса структур MI-n-B(SL)-n показано, что характеристики исследованных структур в целом имеют вид, схожий с характеристиками МДП-структур, изготовленных на основе однородного Hg0,78Cd0,22Te.

Выполнен анализ перспективности применения УФ-излучения 222 нм эксимерных KrCl-ламп для обеззараживания воздуха и поверхностей. Предполагаемые основные преимущества излучения 222 нм, заключающиеся в возможности проводить обеззараживание в присутствии людей, и более высокая бактерицидная эффективность по сравнению с длиной волны 254 нм ртутных и амальгамных ламп низкого давления, проходят экспериментальную проверку. Исследования показывают противоречивые результаты о безопасности такого излучения для кожи и для глаз млекопитающих. Инактивация вирусов и простых бактериологических штаммов УФ-излучением 222 нм и 254 нм достигается при аналогичных УФ-дозах, однако для более крупных объектов (эндоспоры, грибы, гифы грибов) существенное преимущество имеет УФ-излучение 254 нм. Эффективность генерации УФ-излучения 222 нм в промышленных KrCl-лампах составляет 3–5 %, что существенно меньше, чем для ртутных и амаль-гамных ламп низкого давления 30–35 %.

В работе предложен новый способ измерения спектральных распределений первичного излучения по профилю полей вторичного излучения, возбуждаемых в цилиндрическом рассеивающем теле. Показана связь между распределением по энергии фотонов первичного пучка излучения и распределением в пространстве порождаемых ими фотонов вторичного излучения. Приведены результаты моделирования, иллюстрирующие возможность реализации предложенного способа измерений

Тонкие пленки ZrO2: Y2O3 (YSZ) толщиной 4‒5 мкм были сформированы на NiO-YSZ анодных подложках методом магнетронного распыления в атмосфере аргона и кислорода при различных расходах кислорода с последующим отжигом на воздухе при температуре 1200 C. Пленки изучали методами сканирующей, атомно-силовой микроскопии и рентгеновской дифракции. Количественное определение остаточных напряжений (макронапряжений I рода) в тонких пленках YSZ проводилось с использованием стандартного метода sin2. Упругие константы для каждого конкретного образца были определены из результатов наноиндентирования. Показано, что в пленках YSZ, нанесенных магнетронным распылением, внутренние напряжения являются сжимающими и составляют –2,7 ГПа и –2,9 ГПа при осаждении в переходном режиме с дефицитом кислорода и оксидном режимах, соответственно. Осаждение в оксидном режиме приводит к формированию плотной и однородной структуры пленки YSZ с единичными закрытыми порами. Пленка YSZ, полученная в переходном режиме магнетронного распыления, содержит большое количество дефектов в виде пор, ее пористость превышает 60 %. Переход от режима осаждения пленок YSZ с дефицитом кислорода к оксидному режиму приводит к снижению шероховатости поверхности в 2 раза.

Определены плотность, пористость, электропроводность и коэффициент массопереноса (при электроискровой обработке) порошковых электродных материалов системы «медь – олово». Они были получены методом холодного одностороннего формования смеси порошков металлов в закрытой пресс-форме. Диаграмма «плотность – давление прессования» является суперпозицией взаимного перераспределения/укладки структурных элементов порошкового материала и их упругой/пластической деформации. Определены критические давления формования (при аппроксимации логарифмической функцией). На зависимости от давления вклада укладки имеется максимум. Он смещается в область малых давлений формования при росте содержания олова в исходной шихте. В относительных единицах давления (по отношению к критическому) его положение остается практически неизменным. Увеличение давления формования и содержания олова приводит к росту плотности и электропроводности конечного материала, а также уменьшению его пористости. Рост энергии электроискрового разряда и содержания олова, а также уменьшение давления прессования приводят к увеличению коэффициента массопереноса.

Представлены результаты конверсии метана в углеводороды группы С2 в холодной, химически активной, сверхзвуковой электронно-пучковой плазме. Получены зависимости коэффициента использования метана и выхода продуктов от энергии и тока активирующего пучка электронов, дополнительной электромагнитной мощности, а также фонового давления. Показано, что за счет изменения вышеуказанных параметров возможно изменение состава получаемых продуктов.

Проведены эксперименты по предварительной ионизации плазмы стелларатора Л-2М с использованием двухканальной системы ионного циклотронного резонансно-го нагрева. Мощность каждого канала нагрева составляла 1 кВт. ВЧ-мощность для предварительной ионизации рабочего газа подавалась на антенну за 10 мс до возникновения напряжения на обходе. Проведение предварительной ионизации позволило уменьшить напряжение на обходе перед пробоем рабочего газа на 15–20 %. Задержка между моментом возникновения напряжения на обходе и моментом пробоя рабочего газа уменьшилась вдвое. Вследствие этого наблюдалось подавление генерации убегающих электронов на начальной стадии разряда, возникающей в условиях низкой плотности плазмы и высокого напряжения на обходе. При подаче ВЧ-напряжения на антенну детектором ДРГ3-01 было зарегистрировано уменьшение интенсивности жесткого рентгеновского излучения в 10 раз, что указывает на подавление генерации убегающих электронов. Наилучшее подавление генерации убегающих электронов наблюдалось в условиях, когда ВЧ-импульс предварительной ионизации подавался за 10 мс до возникновения напряжения на обходе и заканчивался через 10 мс после пробоя рабочего газа.

Проанализировано современное состояние твердотельной фотоэлектроники, представлены результаты и перспективы проведения научных исследований с целью создания фотоприемных устройств (ФПУ) новых поколений. В работе рассматриваются характеристики как выпускаемых серийно, так и вновь разрабатываемых ФПУ, детектирующих излучение в различных спектральных диапазонах ИК области спектра на основе полупроводниковых материалов групп А3В5 и А2В6, а именно: структуры на основе соединений сурьмы в диапазоне 3–5 мкм; QWIP-структуры GaAs/AlGaAs в диапазоне 7,8–9,3 мкм; структуры HgCdTe – в диапазонах 3–5 и 8–12 мкм; XBn-структуры InGaAs в диапазоне 0,9–1,7 мкм. Показаны наиболее близкие зарубежные аналоги и определены пути дальнейшего улучшения их характеристик.

Рассматривается метод нахождения электростатических (квазистатических) полей внутри и снаружи осесимметричных диэлектрических тел сложной формы. Высокая точность метода подтверждается сравнением результатов расчета с известными задачами, допускающими строгое решение, таких как диэлектрическая сфера и эллипсоид в однородном электрическом поле. Исследуются аналогичные распределения электрического поля для задачи о двух диэлектрических шарах, соединенных перемычкой из того же материала. Обсуждается применимость метода, для случая, когда рядом с телом будет находиться плоскослоистая структура.

Впервые получено интегро-дифференциальное уравнение для расчета проникновения магнитного поля в сверхпроводник в мейснеровском состоянии для нестационарного случая с учетом возбуждения как сверхпроводящих, так и нормальных электронов согласно двухжидкостной модели сверхпроводников. При синусоидальном изменении магнитного поля данное интегро-дифференциальное уравнение сводится к модифицированному уравнению Лондонов, в котором получено комплексное выражение для глубины проникновения переменного магнитного поля в зависимости от частоты изменения магнитного поля и долей концентраций нормальных и сверхпроводящих электронов. С помощью модифицированного уравнения Лондонов рассмотрено проникновение переменного магнитного поля в плоскопараллельную сверхпроводящую пластину конечной толщины в зависимости от частоты поля

Представлен критический анализ технологий обеззараживания воздуха на примерах оборудования производителей в России.

Выполнена оценка чувствительности датчика магнитного поля на основе наногранулированного нитрида ниобия, которая составила порядка 30 фTл/Гц1/2. Принцип работы указанного датчика основан на нарушении нечетной симметрии постоянным магнитным полем намагниченности чувствительного элемента. Приведена математическая модель подобных датчиков.