Архив аннотаций — Выпуск 11 (2019)

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НАНОЧАСТИЦ, НАНОСИСТЕМ И НАНОМАТЕРИАЛОВ

Алемасова Н.В., Савоськин М.В., Вдовиченко А.Н., Прокофьева Л.А.
Ограничения при титриметрическом определении групп кислотного характера в оксиде графита — 6 стр.
Аннотация. Титриметрический метод Боэма при определении общего количества кислотных групп в оксиде графита по Хаммерсу дает искаженные результаты. Установлено, что дополнительная кислотность водной фазы суспензии оксида графита по Хаммерсу обусловлена интеркалированной серной кислотой. Добавление щелочи при кислотно-основном титровании сопровождается реакцией декарбоксилирования оксида графита по Хаммерсу. Для водной суспензии оксида графита по Броди подобного не наблюдается.
Ключевые слова: оксид графита, кислотные функциональные группы, циклическое кислотно-основное титрование.

Арефьева Л.П., Шебзухова И.Г., Сахно Т.А., Шахова Л.С.
Применение атомно-силовой микроскопии для исследования анизотропии межфазной энергии на границе металл-ориентированная подложка — 16 стр.
Аннотация: Разработанный нами метод определения анизотропии межфазной энергии в твердой системе применен для исследования нанокристаллов никеля на ориентированной подложке кремния. Частицы никеля были получены по механизму пар-жидкость-твердое тело методом осаждения в вакууме на подложку. Поверхность образца визуализировалась атомно-силовой микроскопией в полуконтактном режиме. Проведенный анализ АСМ-изображений позволил установить геометрические характеристики кристаллов никеля, исследовать рельеф. По полученным данным определена модельная форма и положение точки Вульфа равновесных кристаллов на подложке. Построены зависимости характеристической величины A/V^2/3  от эффективного контактного угла в двух направлениях и показано, что в данной системе межфазная энергия границы кристалл-подложка сильно анизотропна.
Ключевые слова: межфазная энергия, смачивание, нанокристаллы, атомно-силовая микроскопия, никель.

Ашхотов О.Г., Ашхотова И.Б., Алероев М.А., Крымшокалова Д.А.
Электронно-стимулированная адсорбция кислорода на поверхности металлов и полупроводников — 26 стр.
Аннотация: Явление электронно-стимулированной адсорбции имеет место практически во всех приборах, где используется электронная эмиссия. Электронно-стимулированная адсорбция может оказывать существенное влияние на состояние адсорбированного слоя. В настоящем обзоре приведены типичные результаты, полученные при изучении электронно-стимулированных процессов адсорбции кислорода из газовой фазы и основные закономерности изменения поверхностной структуры, вызванные электронно-стимулированной адсорбцией.
Ключевые слова: спектроскопия, поверхность, электроны, излучение, диссоциация, миграция, адсорбция, десорбция, эксперименты, экспозиция.

Багрышева И.С., Большакова Н.Н., Иванова А.И., Румянцев В.С., Семенова Е.М.
Процессы переключения дейтерированных кристаллов триглицинсульфата — 40 стр.
Аннотация: Представлены результаты исследования динамических процессов переполяризации кристаллов чистого и дейтерированного триглицинсульфата. Установлено, что дейтерирование и увеличение концентрации примеси аланина в дейтерированных кристаллах приводят к уменьшению величин относительной и эффективной диэлектрических проницаемостей, переключаемой поляризации и росту коэрцитивного поля и поля смещения. Дейтерирование и замещение части молекул глицина на аланин позволяет получить в кристаллах устойчивое униполярное состояние.
Ключевые слова: процессы переключения, доменная структура, триглицинсульфат, дейтерирование, униполярное состояние, растровая электронная микроскопия.

Баззал Х., Воропай Е.С., Зажогин А.П., Патапович М.П.
Спектральные исследования влияния расфокусировки на процессы образования AlO и AlN в плазме при воздействии лазерных импульсов на алюминиевый сплав Д16Т в атмосфере воздуха — 48 стр.
Аннотация: Изучено влияние расфокусировки сдвоенных лазерных импульсов на целенаправленное формирование компонентного и зарядового состава лазерной плазмы методом лазерной искровой спектрометрии (спектрометр LSS-1). Показана возможность как увеличения доли ионов алюминия  различной зарядности, так и нанокластеров AlO и AlN в лазерной плазме при последовательном воздействии серии расфркусированных сдвоенных импульсов на мишень, из алюминиевого сплава Д16Т.
Ключевые слова: AlO, AlN, импульсное лазерное напыление, лазерная плазма, лазерная искровая спектрометрия, многозарядные ионы, сдвоенные лазерные импульсы.

Баззал Х., Воропай Е.С., Зажогин А.П., Патапович М.П.
Исследование влияния формы канала на процессы образования нанокластеров AlN и AlO в плазме при воздействии серий сдвоенных лазерных импульсов на алюминиевую мишень в воздушной атмосфере — 57 стр.
Аннотация: Исследованы процессы формирования формы микроканала и ее влияния на процессы образования AlO и AlN в лазерной плазме  при воздействии серий последовательных сфокусированных сдвоенных лазерных импульсов на поверхность мишени из алюминиевого сплава Д16Т в атмосфере воздуха. Показана возможность  увеличения количества как AlO и AlN, так и ионов азота, кислорода и алюминия  различной зарядности в лазерной плазме в зависимости от формы образующегося микроканала.
Ключевые слова: AlO, AlN, импульсное лазерное напыление, лазерная плазма, лазерная искровая спектрометрия, многозарядные ионы, сдвоенные лазерные импульсы, форма микроканала.

Бахвалова Е.С., Никошвили Л.Ж., Матвеева В.Г., Kiwi-Minsker L.
Стабилизированные в ароматическом полимерном окружении наночастицы палладия – высокоактивные безлигандные катализаторы кросс-сочетания Сузуки — 65 стр.
Аннотация: Данная работа посвящена исследованию влияния типа полимерной матрицы сверхсшитого полистирола на формирование каталитически активных наночастиц палладия с использованием ацетата палладия в качестве прекурсора. Показано, что применение нефункционализированного сверхсшитого полистирола в качестве носителя позволяет сформировать наночастицы палладия большего диаметра (4-10 нм), чем в случае полимера, функционализированного аминогруппами. Однако такой катализатор проявляет более высокую активность в реакции кросс-сочетания Сузуки между 4-броманизолом и фенилбороновой кислотой. Для наиболее активного катализатора изучено влияние температуры реакции, состава растворителя и природы основания. Кроме того, в ходе исследования влияния природы арилгалогенида показано, что использование конкурирующих субстратов позволяет за 4 минуты достичь 100% конверсии 4-йоданизола в присутствии 4-броманизола.
Ключевые слова: кросс-сочетание Сузуки, палладий, катализатор, наночастицы, сверхсшитый полистирол.

Белякова Р.М., Пивень В.А., Cидоров Н.И., Полухин В.А.
Влияние гидридов Ti – H на межатомные взаимодействия и характеристики легированных Ti мембранных сплавов на основе V – Ni — 74 стр.
Аннотация. В условиях быстрой кристаллизации расплавов исследовано экспериментально влияние водорода на механизмы структурных превращений в сплавах V₈₅Ni₁₅ и V_85-xTi_xNi₁₅. Проведено моделирование структурирования фазовых композиций, диффузии и проницаемости водорода. Выявлены закономерности улучшения структурных характеристик сплавов, в результате легирования титаном, а также воздействия динамки водорода на стабильность формируемых фаз.
Ключевые слова: водород, ОЦК фаза, диффузия, проницаемость, моделирование, многочастичные потенциалы, сплавы титана, микроструктура, гибридизация полиморфно-фазовые переходы, мембранные технологии, гидриды.

Бернацкий Д.П., Павлов В.Г.
Полевая электронная эмиссия с наноструктурированной поверхности науглероженного иридия — 86 стр.
Аннотация: Исследованы характеристики полевой электронной эмиссии иридиевого острия, с различными углеродными образованиями на его поверхности. Обнаружено, что в ряде случаев покрытый углеродом эмиттер проявляет значительно большую стабильность эмиссии и устойчивость к воздействию остаточных газов при работе в недостаточно хороших вакуумных условиях по сравнению с металлическими эмиттерами.
Ключевые слова: электронная эмиссия, углерод, иридий, вакуум, поверхность.

Бернацкий Д.П., Павлов В.Г.
Полевая десорбция цезия для визуализации графитовых наноструктур на поверхности рениевого полевого эмиттера — 91 стр.
Аннотация: Методом полевой десорбционной микроскопии исследована десорбция атомов цезия в электрическом поле с науглероженного рениевого полевого эмиттера. Изучено влияние концентрации атомов цезия на величину десорбирующего напряжения и на распределение эмиссионных центров на поверхности эмиттера. Показано, что науглероживание рения может приводить к модификации поверхности с образованием углеродных наноструктур.
Ключевые слова: полевая десорбционная микроскопия, электрическое поле, полевой эмиттер, щелочные металлы, графитовые наноструктуры.

Бобрева Л.А., Маслобоева С.М., Сидоров Н.В., Палатников М.Н.
Влияние легирующих примесей Mg и Fe на концентрацию в кристалле ниобата лития комплексных дефектов, связанных с OH – группами — 97 стр.
Аннотация: По спектрам ИК-поглощения в области валентных колебаний OH^— -групп исследовано влияние легирующих примесей Mg, Mg + Fe на концентрацию комплексных дефектов Mg_Nb — OH — Mg_Li, Fe_Nb — OH — Mg_Li в кристаллах ниобата лития, выращенных из шихты, синтезированной с использованием гомогенно легированного прекурсора Nb₂O₅.
Ключевые слова: гомогенное легирование, шихта, монокристалл, ниобат лития, валентные колебания групп, комплексные дефекты.

Бурцев А.А., Бутковский О.Я.
Анализ кристаллических структур на поверхности нержавеющей стали — 107 стр.
Аннотация: В работе представлены эксперименты по кристаллизации из расплава с анализом морфологии возникающих кристаллических структур, показаны примеры возникновения сложных дендритных образований. С помощью энергодисперсионного рентгеновского анализа установлен химический состав различных типов кристаллов. Проанализирована связь между особенностями формирования морфологии и химическим составом.
Ключевые слова: лазерный нагрев, модификация поверхности металлов, кристаллизация, фрактал, дендритные кристаллы, энергодисперсионный анализ.

Дышекова А.Х., Кармоков А.М., Бжихатлов К.Ч.
Межфазные характеристики хлоридов калия и натрия с добавками серебра, олова и меди на границе с жидким свинцом — 115 стр.
Аннотация: Рассмотрено влияние малых добавок меди, серебра и олова на краевой угол смачивания и работу адгезии монокристаллов хлоридов калия и натрия. Выявлен характер межфазного взаимодействия границы раздела свинец – монокристаллы хлоридов натрия и калия с добавками указанных металлов.
Ключевые слова: краевой угол смачивания, работа адгезии, хлорид натрия, хлорид калия, монокристалл.

Егужокова Р.М., Иванова А.И., Семенова Е.М.
Доменная структура и магнитотранспортные свойства тонких пленок ферритов-гранатов — 123 стр.
Аннотация: Настоящая статья содержит обзор результатов эксперимента по применению магнитотранспортных свойств пленок феррит-гранатов в микрофлюидных устройствах. Приведены экспериментальные данные о силовом воздействии магнитных полей на доменную структуру пленок, связанных с микросферами, представляющими собой наночастицы магнетита, покрытые полимером. Показано направленное движение микросфер, определяемое силой и направлением приложенного магнитного поля, а также геометрией доменов феррит-гранатовых пленок.
Ключевые слова: феррит-гранатовая пленка, магнитные микросферы, магнитная манипуляция.

Ефремов В.В., Палатников М.Н., Щербина О.Б.
Сравнительное исследование электрофизических характеристик керамического и монокристаллического танталата лития — 129 стр.
Аннотация: Методами зондовой микроскопии исследована микроструктура керамического танталата лития LiTaO₃, полученного на основе мелкодисперсного микрокристаллического монофазного порошка. В работе проведено сравнительное исследование дисперсии комплексного импеданса Z^*(ω) керамического танталата лития LiTaO₃ и кристаллического образца неполярного среза X-ориентации, выращенного по методу Чохральского. По измеренным Z и φ определялись действительная и мнимая составляющие комплексных диэлектрической проницаемости и импеданса (адмиттанса).
Ключевые слова: танталат лития, керамика, микроструктура, импеданс-спектроскопия, электропроводность.

Иванов Д.В., Антонов А.С., Сдобняков Н.Ю., Семенова Е.М., Скопич В.Л., Романовская Е.В., Афанасьев М.С.
Фрактальные свойства наноразмерных пленок никеля и хрома — 138 стр.
Аннотация: Проведено исследование морфологии рельефа наноразмерных пленок никеля и хрома на поверхности слюды с помощью сканирующего зондового микроскопа. Описаны характерные особенности нанорельефа поверхности исследуемых пленок, включая фрактальные свойства. Полученные данные по фрактальной размерности сравниваются с имеющимися экспериментальными данными, а также данными полученными с использованием сканирующей туннельной микроскопии. Предложены рекомендации по развитию технологии «выращивания» структур с заданной морфологией поверхности.
Ключевые слова: сканирующая зондовая микроскопия, нанорельеф, фрактальная размерность, наноразмерные пленки никеля и хрома.

Измайлов В.В., Новоселова М.В.
О соотношении диффузной и баллистической составляющих контактного электросопротивления на микро- и наномасштабном уровне — 153 стр.
Аннотация: Проанализировано соотношение диффузной и баллистической составляющих контактного электросопротивления, а также роль микро- и наношероховатости контактирующих поверхностей в формировании электрического сопротивления контакта и его составляющих. В контактах неровностей наношероховатости преобладает баллистическая составляющая сопротивления, в контактах неровностей микрошероховатости – диффузная.
Ключевые слова: электрический контакт, контактное сопротивление, диффузионное сопротивление, баллистическое сопротивление, микрошероховатость, наношероховатость.

Киселева М.А., Соковнин С.Ю., Балезин М.Е.
Получение и изучение свойств композиционных нанопорошков Al₂O₃ + Ag — 161 стр.
Аннотация. Наночастицы из оксида алюминия, частично покрытого серебром, были получены радиационно-химическим методом в размере 50 и 80 нм, причем площадь покрытия составляла 2-3% и 16-40% соответственно. Изучена стабильность суспензии перед облучением с использованием разных стабилизаторов. Определена причина изменения окраски суспензий после обработки ультразвуком. Антибактериальная активность композиционного нанопорошка исследована на винных дрожжах.
Ключевые слова: нанопорошок, наночастицы, наносекундный электронный пучок, оксид алюминия, покрытый серебром, антибактериальные свойства.

Кнатько М.В., Лапушкин М.Н.
Исследование адсорбции уротропина на интерметаллиде NaAu₂ методом поверхностной ионизации — 169 стр.
Аннотация: На основании исследования поверхностной ионизации уротропина на поверхности сплава NaAu₂ проанализирована ориентация адсорбированных молекул. Определено, что ионизация и обменные реакции между адсорбированными молекулами происходят на специфических центрах сплава, которым можно приписать рекордно высокую работу выхода поверхности более 7,6 эВ.
Ключевые слова: адсорбция, работа выхода поверхности, уротропин, поверхностная ионизация, масс-спектрометрия.

Кокоева А.А., Бегиева М.Б., Малкандуев Ю.А., Докшукина М.А.
Кондуктометрический метод определения электропроводности растворов полиэлектролитов — 177 стр.
Аннотация: Реакцией радикальной полимеризации получен новый полимер на основе аминоэтановой кислоты. Кондуктометрическим методом были измерены молярная и удельная значения электропроводности водных растворов исходной аминокислоты, мономера и полимера. Полученные результаты показывают что наиболее ярко выраженными электропроводящими свойствами обладает полимер – поли – N, N – диаллиламиноэтановая кислота.
Ключевые слова: полиэлектролиты, физико-химические свойства, электропроводность, молярная электропроводность, удельная электропроводность, электрическая проводимость.

Кузнецов Ю.А., Лапушкин М.Н.
Электронно-стимулированная десорбция атомов лития с вольфрама, покрытого монослоем кислорода — 184 стр.
Аннотация: Исследована электронно-стимулированная десорбция нейтральных атомов лития с поверхности вольфрама, покрытого монослоем кислорода. Предложена модель процессов электронно-стимулированной десорбции атомов на поверхности вольфрама с адсорбированным монослоем кислорода. Показаны общность и различие процессов электронно-стимулированной десорбции для высоко- и низкоэнергетических пиков в распределениях десорбирующихся атомов по кинетическим энергиям.
Ключевые слова: электронно-стимулированная десорбция, адсорбция, щелочные металлы.

Малашенко В.В., Малашенко Т.И.
Особенности дислокационной динамики в приповерхностной нанообласти кристалла — 192 стр.
Аннотация: Теоретически проанализировано скольжение дислокаций в приповерхностном нанослое кристалла, содержащего точечные дефекты. Получено аналитическое выражение силы динамического торможения дислокаций точечными дефектами. Показано, что поверхность кристалла оказывает существенное влияние на динамику дислокаций в приповерхностной области.
Ключевые слова: дислокации, точечные дефекты, поверхность, наноматериалы.

Малышкина О.В., Тесникова Е.С., Малышева Н.Е., Иванова А.И.
Структурные особенности керамики ниобата натрия–лития — 198 стр.
Аннотация: Авторами синтезированы образцы и проведены исследования структуры пьезоэлектрической керамики на основе ниобатов натрия и лития Li_1-xNa_xNbO₃. Показана существенная зависимость зернообразования в процессе спекания образцов от соотношения Li / Na. С учетом анализа структуры и измерения температурной зависимости диэлектрической проницаемости выявлены оптимальные составы для возможного практического применения Li_0,1Na_0,9NbO₃ и Li_0,4Na_0,6NbO₃.
Ключевые слова: пьезоэлектрическая керамика, бессвинцовые материалы, структура зерен.

Милёхин Ю.М., Коптелов А.А., Коптелов И.А., Рогозина А.А.
Кинетика термического разложения энергетического композиционного материала на инертном связующем — 206 стр.
Аннотация: Приведены результаты исследования кинетики термического разложения модельного смесевого энергетического материала K – 2, основными компонентами которого являются перхлорат аммония, октоген, алюминий и инертное связующее – полибутадиен, пластифицированный трансформаторным маслом. Энергия активации E определена изоконверсионными методами и методом Киссинджера по данным термического анализа при скоростях нагрева b < 5 К/мин. В открытой системе в образцах последовательно реализуются процессы испарения пластификатора (E = 65 кДж/моль), термического разложения октогена (E_max = 192 кДж/моль) и перхлората аммония. При ограничении свободного выхода газообразных продуктов реакции пики максимальной скорости тепловыделения в октогене смещаются в область более высоких температур, термическое разложение K – 2 завершается раньше по сравнению с открытой системой. Предложено объяснение механизма этого явления.
Ключевые слова: энергетический материал, октоген, перхлорат аммония, термическое разложение, энергия активации.

Остроушко А.А., Русских О.В., Гагарин И.Д., Филонова Е.А.
Изучение генерирования зарядов при синтезе наноразмерных сложных оксидов в реакциях горения органо-неорганических прекурсоров — 215 стр.
Аннотация: Установлено наличие генерирования электрических зарядов в прекурсорах в процессе синтеза наноразмерных сложных оксидов при реализации реакций горения композиций, включающих нитраты металлов, а также в качестве органических компонентов – глицин и глицерин. Для проведения измерений возникающей разности потенциалов использована разработанная автоматизированная система на основе измерителя параметров электростатического поля ИПЭП-1, система усиления сигнала.
Ключевые слова: Наноразмерные сложнооксидные материалы, синтез в реакциях горения, органо-неорганические композиции, генерирование зарядов, измерения.

Сидоров Н.В., Теплякова Н.А., Титов Р.А., Палатников М.Н.
Влияние бора на структурные особенности и фоторефрактивные свойства монокристаллов LiNbO₃ — 223 стр.
Аннотация: Выполнен анализ исследований монокристаллов LiNbO_3 стех, LiNbO_3 конг и LiNbO₃ : B (0,83 мол.% B₂O₃ в шихте). Установлено, что бор, присутствующий в расплаве, не входит в структуру кристалла LiNbO₃ и, связывая в процессе комплексообразования избыточный в расплаве конгруэнтного состава ниобий, приближает по величине друг к другу эффективные коэффициенты распределения лития и ниобия. При этом кристалл LiNbO₃ : B по упорядочению структурных единиц приближается к стехиометрическому кристаллу.
Ключевые слова: монокристалл, ниобат лития, фотоэлектрические поля, бор, легирование, структурирование расплава.

Стародуб О.Р., Воскресенский В.М., Сидоров Н.В., Палатников М.Н.
Анализ кластерообразования в моделируемых кристаллах ниобата лития — 232 стр.
Аннотация: В рамках полуклассической атомистической модели исследовались процессы кластеризации в кристалле ниобата лития LiNbO₃. Компьютерное моделирование энергетически равновесного кластера кристалла ниобата лития LiNbO₃ на основании кислородных октаэдров показало, что энергетически более выгодным является случайный заброс ионов в центр октаэдра. Также показано, что кластер с конгруэнтным соотношением Li / Nb оказывается оптимальным по энергии при любом методе заброса и величине модельного кластера.
Ключевые слова: ниобат лития, моделирование, кластеры, вакансионные модели, дефекты подрешётки, монокристаллы, сегнетоэлектрики.

Теплякова Н.А., Сидоров Н.В., Палатников М.Н.
Фоторефрактивные свойства и оптическая однородность кристаллов LiNbO₃ (6,0 вес.% K₂O) — 241 стр.
Аннотация: Выполнены сравнительные исследования кристаллов ниобата лития конгруэнтного и стехиометрического составов различного генезиса. Показано, что из конгруэнтного расплава с добавлением флюса 6,0 вес.% K₂O можно получать близкие к стехиометрическим кристаллы LiNbO₃, но при этом значительно превосходящие их по оптической однородности и фотоэлектрическим параметрам.
Ключевые слова: монокристалл, ниобат лития, фотоэлектрические поля, ширина запрещенной зоны ИК-спектры поглощения, валентные колебания OH-групп.

Хилько С.Л., Рогатко М.И., Макарова Р.А., Семенова Р.Г.
Использование метода дилатационной реологии для анализа свойств наноразмерных систем  — 249 стр.
Аннотация. Исследованы закономерности формирования межфазных слоев наноразмерных природных полиэлектролитов на основе гуминовых веществ и их комплексов с катионным поверхностно-активным веществом. Показано, что применение метода дилатационной реологии позволяет объяснять особенности поведения таких систем на границе раздела жидкость-газ.
Ключевые слова: дилатационная реология, межфазные слои, наноразмерные системы, природные полиэлектролиты, соли гуминовых веществ, комплексы ПАВ‑полиэлектролит.

Хуболов Б.М., Подлинов В.П.
Особенности электрохромного эффекта в сложных оксидах переходных металлов — 259 стр.
Аннотация: Обзорно рассмотрены некоторые особенности электрохромно чувствительных монокристаллов и тонких пленок сложных оксидов переходных металлов. На основе результатов исследований, позволяющих делать выводы о конкретных моделях физического процесса, лежащего в основе электрохромного эффекта, сформулированы наиболее актуальные вопросы дальнейших исследований сложных оксидов переходных металлов для получения прикладных результатов, способных стать основой высокоэффективной технологии электрохромных устройств. Обоснована эффективность сложных оксидов переходных металлов, как более перспективного электрохромного материала.
Ключевые слова: электрохромный эффект, сложные оксиды переходных металлов, оксидная вольфрамовая бронза, монокристаллы, тонкие пленки.

Шишулин А.В., Шишулина А.В.
Некоторые особенности высокотемпературных фазовых равновесий в наночастицах системы Si_x – Ge_1-x — 268 стр.
Аннотация: В рамках термодинамического подхода смоделированы фазовые равновесия в наночастицах различного состава системы Si_x – Ge_1-x в двухфазной области между температурами ликвидуса и солидуса. Показано, что равновесный состав жидкой и твердой фаз существенно зависит от исходного состава частицы, при этом характер зависимости может различаться с температурой. Уменьшением объема частицы сопровождается «сжатием» температурного интервала области гетерогенности.
Ключевые слова: наноструктурирование, наночастицы, германий, кремний, плавление, ликвидус, солидус.

Шомахов З.В., Молоканов О.А., Кармоков А.М.
О некоторых аспектах исследования электропроводности в специальных стеклах электронной оптики — 277 стр.
Аннотация: Изучены закономерности изменения электрофизических свойств стекол C87 — 2, C78 — 4, C78 — 5, применяемых в электронной оптике. Проведен сравнительный анализ влияния пропущенного электрического тока на образование новой фазы и время достижения фазового равновесия в стеклах. Установлено, что отжиг приводит к равновесному состоянию, стабилизирует структуру, а также снижает электропроводность стекла.
Ключевые слова: микроканальная пластина, свинцово-силикатное стекло, боратно-бариевое стекло, удельная электропроводность, изотермический отжиг, электромассоперенос, фазовое равновесие.

ТЕОРИЯ НАНОСИСТЕМ

Беляева И.Н., Кириченко И.К., Пташный О.Д., Чеканов Н.А., Чеканова Н.Н., Ярхо Т.А.
Решение одномерного уравнения Шредингера с учетом эффектов туннелирования методом компьютерного расчета — 283 стр.
Аннотация: Изложена общая схема метода интегрирования обыкновенных дифференциальных уравнений второго порядка с регулярными особыми точками. Приведен алгоритм нахождения общего решения дифференциального уравнения второго порядка с регулярными особыми точками. Рассмотрено уравнение Шредингера для ангармонического осциллятора с потенциалом четвертой, шестой и восьмой степенями нелинейности, найдены значения его энергетического спектра.
Ключевые слова: обыкновенное дифференциальное уравнение, ангармонический осциллятор, волновая функция, обобщенные степенные ряды.

Беляева И.Н., Чеканов Н.А., Кириченко И.К., Чеканова Н.Н.
Учет эффектов туннелирования при вычислении энергетического спектра уравнения Шредингера — 291 стр.
Аннотация: Изложена общая схема метода интегрирования дифференциальных уравнений второго порядка в виде степенных рядов. Приведены результаты расчетов для уравнения Шредингера с потенциалами с двумя и тремя минимумами для квантовых ангармонических осцилляторов. Необходимая точность расчетов контролируется числом членов в степенных рядах и количеством знаков в мантиссе десятичных чисел. Показана структура расположения энергетических уровней и волновые функции.
Ключевые слова: обыкновенное дифференциальное уравнение, энергетический спектр, волновая функция, обобщенные степенные ряды.

Блинов А.В., Гвозденко А.А., Ясная М.А., Голик А.Б., Блинова А.А., Шевченко И.М., Крамаренко В.Н.
Нейросетевое исследование влияния параметров синтеза на размерные характеристики наночастиц Fe₃O₄ — 298 стр.
Аннотация: В работе показана возможность применения нейросетевой обработки экспериментальных данных для исследования влияния различных факторов на процесс синтеза наноразмерного двойного оксида железа. Получена математическая модель, адекватно описывающая влияние температуры, массы стабилизатора и объема осадителя на размер наночастиц двойного оксида железа. Определены оптимальные режимы синтеза наноразмерного Fe₃O₄, обеспечивающие высокое содержание частиц со средним гидродинамическим радиусом менее 100 нм.
Ключевые слова: наночастицы двойного оксида железа, нейросетевое моделирование, многослойный персептрон, поверхность отклика, метод динамического рассеяния света.

Киселев В.М., Голованова О.А.
Применение теории фракталов для изучения процесса кристаллизации брушита в присутствии добавок — 307 стр.
Аннотация: Изучена возможность применения метода фрактального анализа для образцов брушита, в том числе модифицированных органическими и неорганическими добавками. Определены зависимости между фрактальными параметрами и характеристиками образцов. Результаты исследования могут применяться для развития экспресс-методов анализа, используемых при изучении синтетических биоматериалов на основе фосфатов кальция.
Ключевые слова: брушит, фрактальный анализ, осаждение, фосфаты кальция, фрактальная размерность, биоматериалы, высыхающие капли.

Крамынин С.П.
Зависимость теплофизических свойств ниобия от размера нанокристалла — 315 стр.
Аннотация: С единых позиций на основе парного межатомного потенциала взаимодействия Ми–Леннард–Джонса и RP-модели нанокристалла рассчитаны как уравнение состояния, так и изменение теплофизических свойств нанокристалла Nb вдоль изотерм 300 K и 3000 K c ростом давления. Изучено изменение барических зависимостей теплофизических свойств и температуры плавления нанокристалла ниобия при уменьшении размера.
Ключевые слова: ниобий, нанокристалл, размерные зависимости, уравнение состояния, температура плавления.

Мусская О.Н., Крутько В.К., Кулак А.И., Насань О.А., Хвесеня С.С., Добыш В.А., Тарасевич В.А., Будейко Н.Л., Сычева О.А.
Трехмерные модели на основе полилактида и гидроксиапатита — 326 стр.
Аннотация: Методом послойного наплавления получены трехмерные модели на основе полилактида, содержащего 1 и 5% гидроксиапатита. Тестирование in vitro показало, что модифицирование поверхности полимерных моделей 4% гелем гидроксиапатита либо водной суспензией, содержащей 4% поливинилового спирта и 4% гидроксиапатита, позволяет улучшить биоактивные свойства таких материалов.
Ключевые слова: 3D печать, метод послойного наплавления, полилактид, гидроксиапатит, поливиниловый спирт.

Нагорный Ю.Е.
Численное моделирование механического поведения силицена в рамках обобщённого гармонического поля — 336 стр.
Аннотация: Для модели обобщённого гармонического поля получены коэффициенты жёсткости двух линейных и двух угловых элементов из коэффициентов жёсткости двух линейных элементов модели поля центральных сил. Перерасчёт проведён через частоты трёхузлового элемента собранного из этих элементов. Осуществлено численное моделирование равномерного растяжения образцов силицена. Найдены зависимости продольного и двух поперечных упругих модулей от линейных размеров образцов.
Ключевые слова: обобщённое гармоническое поле, силицен, коэффициенты жёсткости, собственные частоты,  модуль Юнга, коэффициент Пуассона.

Полухин В.А., Белякова Р.М.
Специфика формирования кластерных структур Фриауфа, 2D – упаковок кагоме и фаз Лавеса при гидрировании сплавов титана. Кинетика водорода — 345 стр.
Аннотация. На основе результатов компьютерного моделирования и эксперимента проведен анализ влияния водорода и его кинетики на характер формирования в сплавах кластерно-блочных конфигураций – фаз Лавеса на основе полиэдров Фриауфа и структур кагоме, определяющих характеристики перспективных материалов с целью дальнейшего развития экологичных энергосберегающих технологий получения сверхчистого водорода и его аккумулирования в сплавах.
Ключевые слова: сплавы титана, гидрирование, кристаллизация, моделирование, полиэдры Фриауфа, диффузия, плотноупакованные конфигурации, наноструктуры кагоме, симметрия кластеров, фазы Лавеса.

Рыбина С.С., Третьяков С.А.
Моделирование распространения светового потока в среде с рассеивающими центрами — 356 стр.
Аннотация: Разработана математическая модель расчета параметров световых потоков, проходящих через светорассеивающую и поглощающую среду. В качестве среды были выбраны монокристаллы парателллурита и германия с известными оптическими параметрами и плотностями различных поглощающих и рассеивающих неоднородностей.
Ключевые слова: рассеяние, отражение, преломление, закон Бугера – Ламберта, индикатриса рассеяния.

Талызин И.В., Картошкин А.Ю., Васильев С.А., Самсонов М.В., Самсонов В.М.
О фазовой диаграмме наносплава Au-Si: молекулярно-динамическое и термодинамическое моделирование — 364 стр.
Аннотация: Фазовые диаграммы для наночастиц Au-Si строились с использованием молекулярной динамики и термодинамического моделирования, основывающегося на применении методологии CALPHAD, распространенной на наноразмерные объекты. Установлено, что для наночастиц эвтектическая температура уменьшается примерно на 200 К по сравнению с эвтектической температурой объемного сплава, а положение эвтектической точки несколько смещается в сторону меньших значений мольной доли Si.
Ключевые слова: наносплав Au-Si , фазовая диаграмма, молекулярная динамика, термодинамическое моделирование.

Чеснокова Н.А., Гущина А.С., Куранова Н.Н.
Термодинамика комплексообразования меди (II) с изоникотинамидом и кислотно-основных равновесий лиганда в водно-этанольных растворах — 374 стр.
Аннотация: В работе потенциометрическим методом получены константы устойчивости комплексов меди с изоникотинамидом и константы протонирования лиганда в интервале составов водно-этанольного растворителя 0,0 — 0,7 мольных долей этанола при 298,2 К и ионной силе среды 0,25 (NaClO₄).
Ключевые слова: изоникотинамид, медь (II), потенциометрия, этанол, растворитель, термодинамика, водно-органические растворы.

Шишулин А.В., Шишулина А.В.
Равновесный фазовый состав и взаимная растворимость компонентов в наночастицах фрактальной формы тяжелого псевдосплава W – Cr — 380 стр.
Аннотация: В рамках термодинамического подхода смоделировано влияние геометрических факторов на фазовые равновесия в наночастицах расслаивающихся твердых растворов системы W – Cr с конфигурацией core—shell. Получены зависимости взаимных растворимостей компонентов как функции фрактальной размерности частицы, и показано существенное изменение областей составов твердых растворов и термической устойчивости гетерогенных состояний в наночастицах различной формы.
Ключевые слова: распад раствора, растворимость, эффект формы, core—shell, вольфрам, хром, фрактальная размерность.

Юров В.М.
Толщина поверхностного слоя атомарно-гладких кристаллов — 389 стр.
Аннотация. В работе дан краткий обзор физики поверхностного слоя атомарно гладких кристаллов. Обзор содержит довольно большое количество практических приложений в различных областях междисциплинарных направлений. Показано, что толщина поверхностного слоя определяется одним фундаментальным параметром – атомным объемом кристалла.
Ключевые слова: поверхностный слой, наноструктура, поверхностная энергия, атомный объем, размерный эффект.

ПЕРВОПРИНЦИПНОЕ И АТОМИСТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ

Бабуркин П.О., Малышев М.Д., Иванов В.А., Комаров П.В.
Можно ли учесть кристаллизуемость сопряженных полимеров в простых мезоскопических моделях? — 398 стр.
Аннотация: Рассмотрен вопрос построения крупнозернистых моделей матриц сопряженных полимеров с учетом их кристаллизации. Выполненное моделирование в рамках метода диссипативной динамики частиц показывает, что для имитации процесса кристаллизации можно использовать гибкие-полугибкие цепи с термодинамически несовместимыми блоками.
Ключевые слова: сопряженные полимеры, кристаллизация, мезоскопическое моделирование.

Беленков М.Е., Чернов В.М.
Кристаллическая и электронная структура 3-12 графена, функционализированного фтором — 406 стр.
Аннотация: Структура и электронные свойства новой структурной разновидности фторографена была рассчитана методом теории функционала плотности. Возможно существование только одной полиморфной разновидности фторографена на основе графена 3-12, в которой все атомы находятся в эквивалентных структурных позициях. Гексагональная элементарная ячейка 3-12 фторографена содержит 12 атомов, энергия сублимации составляет 13,77 эВ/(CF), ширина запрещенной зоны 3,43 эВ.
Ключевые слова: графен, фторографен, первопринципные расчеты, кристаллическая структура, электронные свойства, полиморфизм.

Блинов А.В., Ясная М.А., Блинова А.А., Шевченко И.М., Момот Е.В., Гвозденко А.А., Сенкова А.О.
Компьютерное квантово-химическое моделирование полимерной стабилизации наночастиц серебра — 414 стр.
Аннотация: В работе представлены результаты моделирования процесса стабилизации наночастиц серебра поливинилпирролидоном. Квантово-химическое моделирование проводили в программе QChem с использованием молекулярного редактора IQmol. На первом этапе были построены модели структур молекул полимера и полимерного комплекса с серебром. На втором этапе на основе построенных моделей произведен расчет полной энергии системы поливинилпирролидон-Ag  и установлен наиболее энергетически выгодный тип взаимодействия между атомами серебра и поливинилпирролидоном. На третьем этапе проведено моделирование спектральных характеристик молекулярного комплекса поливинилпирролидон-Ag  и сравнение полученных данных с ИК-спектрами синтезированных образцов поливинилпирролидон-Ag.
Ключевые слова: наночастицы серебра, поливинилпирролидон, стабилизация, компьютерное квантово-химическое моделирование.

Богданов С.С., Мясниченко В.С., Колосов А.Ю., Соколов Д.Н., Акимова Ю.Н., Антонов А.С., Сдобняков Н.Ю.
Особенности процесса кристаллизации в биметаллических наноструктурах под внешним давлением — 422 стр.
Аннотация: В данной работе исследовался процесс структурообразования на примере биметаллической наносистемы Au — Ag эквиатомного состава при различных внешних давлениях. Установлено, что на процесс образования ОЦК фазы внешнее давление влияет слабо, также как и размерный фактор. При этом сотношение между ГЦК, ГПУ, икосаэдрической фазами может существенно меняться как под влиянем внешнего давления, так и размерного фактора.
Ключевые слова: внешнее давление, кристаллизация, биметаллические наноструктуры, метод молекулярной динамики, потенциал внешней связи, структурные превращения.

Васильев С.А., Картошкин А.Ю., Самсонов М.В., Дьякова Е.В.
Молекулярно-динамическое моделирование плавления бинарной металлической нанопроволоки — 431 стр.
Аннотация: В данной работе проведено молекулярно-динамическое исследование процессов плавления бинарных металлических нанопроволок, различающихся по исходному составу и мезоскопической структуре (распределение компонентов между сердцевиной нанопроволоки и поверхностным слоем). На примере системы Ni — Cu показано, что соотношение компонентов и мезоскопическая структура действительно оказывают значительное влияние на температуру плавления и закономерности данного процесса. Так, при прочих равных условиях, нанопроволока Ni, покрытая атомами Cu, сохраняет свою стабильность при значительно больших температурах, чем нанопроволока Cu, покрытая атомами Ni.
Ключевые слова: металлическая нанопроволока, система Ni — Cu , плавление, размерная зависимость, молекулярная динамика.

Васильев С.А., Романов А.А., Востров Н.В., Скопич В.Л., Савина К.Г.
Изучение размерных зависимостей теплот плавления и кристаллизации нанокластеров платины и палладия методом молекулярной динамики — 436 стр.
Аннотация: На основе результатов молекулярно-динамического моделирования, полученных с использованием потенциала сильной связи, находились теплоты плавления, кристаллизации, а также сублимации и испарения нанокластеров платины и палладия. Полученные размерные зависимости имеют линейный характер при выборе обратного радиуса в качестве аргумента, что позволяет экстраполировать зависимости на соответствующие объемные фазы и сравнить их с табличным значением.
Ключевые слова: нанокластеры платины, нанокластеры палладия, молекулярная динамика; потенциал сильной связи, теплота плавления, теплота кристаллизации, теплота сублимации, теплота испарения.

Гафнер Ю.Я., Рыжкова Д.А., Замулин И.С.
Оценка применимости нанокластеров сплава меди и золота в качестве активного слоя ячеек фазоинверсной памяти — 443 стр.
Аннотация: В данной работе методом компьютерного моделирования был исследован процесс охлаждения из расплава нанокластеров сплава меди и золота различного химического состава с целью анализа их применимости в качестве материала активного слоя ячеек фазоинверсной памяти. По результатам исследования был сделан вывод о том, что оптимальными являются конфигурации с содержанием золота в сплаве 10% и 90% при размере частиц 8 и 4 нм соответственно.
Ключевые слова: фазоинверсная память, нанокластеры, компьютерное моделирование, золото, медь.

Гафнер Ю.Я., Гафнер С.Л.
Влияние химического состава на размер синтезированных из газовой фазы наночастиц Cu – Au — 449 стр.
Аннотация: Представлены результаты компьютерного моделирования методом молекулярной динамики синтеза бинарных нанокластеров Cu – Au методом конденсации из газовой среды. Для вычисления сил межатомного взаимодействия использовался модифицированный потенциал сильной связи с фиксированным радиусом обрезания. Начальной точкой процесса конденсации наночастиц из высокотемпературной газовой фазы была конфигурация, содержащая суммарно 91124 атомов Cu и Au, распределенных в простой кубической решетке с параметром решетки в 30a_B, где a_B – радиус Бора, с использованием периодических граничных условий. Для анализа процессов синтеза были выбраны химические композиции Cu₃Au, CuAu, Cu₉₀Au₁₀ и Cu₆₀Au₄₀, которые в процессе конденсации охлаждались жидким азотом.
Ключевые слова: нанотехнологии, нанопорошки, компьютерное моделирование, сильная связь, наночастицы, медь, золото.

Грешняков В.А., Беленков Е.А.
Фазовые превращения полиморфов алмаза LA3 и LA5 — 458 стр.
Аннотация: С использованием методов ab initio исследованы возможные способы получения алмазоподобных фаз LA3 и LA5, состоящих из полимеризованных циклобутановых колец. Установлено, что фаза LA3  может быть получена из графитов L₆ AA и L_4-6 AA при давлениях от 50 до 67 ГПа. Фаза LA5 может быть сформирована из графитов L₆ AB и L_4-8 AB при давлениях от 45 до 71 ГПа. Кроме того, фаза LA5 может быть получена при сильном одноосном сжатии фазы LA3 при давлении, превышающем 160 ГПа.
Ключевые слова: алмаз, алмазоподобные фазы, первопринципные расчеты, кристаллическая структура, фазовые переходы.

Карташинская Е.С., Высоцкий Ю.Б.
Квантово-химический анализ термодинамики совместной димеризации карбоновых кислот и алифатических аминов на поверхности раздела фаз вода/воздух — 466 стр.
Аннотация: В рамках квантово-химического полуэмпирического метода РМ3 рассчитаны термодинамические параметры образования и совместной димеризации алифатических аминов C_nH_2n+1NH₂ и кислот C_nH_2n+1COOH (n = 6-16). Установлено, что порог самопроизвольной димеризации смешанных ассоциатов ПАВ составляет 18-19 углеродных атомов в цепи при 298 К. При этом образование трех из четырех типов смешанных димеров изоэнергетично и занимают промежуточное положение между соответствующими чистыми димерами аминов и карбоновых кислот, что говорит в пользу дальнейшего образования смешанной 2D-пленки доменной структуры.
Ключевые слова: алифатические амины, карбоновые кислоты, энтальпия, энтропия, энергия Гиббса димеризации, метод РМ3.

Котомкин А.В., Русакова Н.П., Туровцев В.В., Орлов Ю.Д.
Стерический эффект в молекулах дифторалканов — 478 стр.
Аннотация: Найдено  равновесных конформаций молекулы CHF₂ — (CH₂)₆ — CH₃. В рамках «квантовой теории атомов в молекулах» рассчитаны равновесные геометрии, полные энергии и изучено их электронное строение. Анализ и сравнение электронных параметров позволили выявить в некоторых структурах стерическое воздействие от фторсодержащей группы CHF₂.
Ключевые слова: стерический эффект, электроотрицательность, квантовая теория атомов в молекуле, электронная плотность, фторалканы.

Мясниченко В.С., Самсонов В.М., Сдобняков Н.Ю., Бембель А.Г., Васильев С.А., Колосов А.Ю., Савина К.Г., Ершов П.М., Соколов Д.Н.
Компьютерные модели процесса избирательной коррозии бинарных металлических наночастиц — 487 стр.
Аннотация: Для воспроизведения явления избирательной коррозии бинарных металлических наночастиц (на примере системы Au — Ag) разработаны две альтернативных компьютерных программы. Программа 1 последовательно удаляет из поверхностного слоя атомы заданного сорта, наиболее удаленные от геометрического центра частицы (мы моделировали частицы, состоящие из 1500 атомов Au и 1500 атомов Ag. Другая модель (программа 2) основывается на поиске и удалении атомов с наименьшими значениями энергии связи. Как и следовало ожидать, избирательная коррозия приводит к тому, что поверхностный слой частицы обогащается атомами одного из компонентов (в нашем случае атомами Au). Однако сердцевина частицы сохраняет структуру бинарного наносплава. Нами также установлено, что в результате избирательной коррозии формируется дефектная структура наночастицы. Соответственно, мы предполагаем, что именно эти дефекты (преимущественно вакансии) приводят к пористой структуре более крупных бинарных наночастиц Au — Ag в экспериментах по их избирательной коррозии.
Ключевые слова: избирательная коррозия, метод молекулярной динамики, бинарные металлические наночастицы, сегрегация, дефекты, структуры ядро-оболочка.

Мясниченко В.С., Колосов А.Ю., Щербатых К.Р., Сдобняков Н.Ю.
Моделирование диффузии вблизи раздела металлов в наносплавах Co – M (M = Au, Cu, Pt) — 500 стр.
Аннотация: В работе представлены результаты молекулярно-динамического моделирования для упорядоченных конфигураций наносплавов кобальта. Атомная диффузия в частицах Януса диаметром 3,6 нм исследовалась в диапазоне температур до 1200 K. Установлено, что коэффициент диффузии существенно зависит от состава наночастиц, а именно он степени размерного несоответствия компонент наносплава. В то же время, коэффициент диффузии незначительно увеличивается при удвоении удельного числа вакансий от 1% до 2%.
Ключевые слова: кобальтсодержащие наносплавы, объемная и поверхностная диффузия, граница раздела, вакансии, метод молекулярной динамики, Янус частицы.

Ряшенцев Д.С., Беленков Е.А.
Ab initio расчеты структуры и электронных свойств BN слоевых соединений из sp- и sp²— гибритизированных атомов — 511 стр.
Аннотация: BN-слои со структурой, подобной структуре графина были теоретически исследованы методом теории функционала плотности в обобщенном градиентном приближении. Модельное построение структуры sp+sp² полиморфных разновидностей BN слоев было выполнено на основе слоев гексагонального нитрида бора путем замены межатомных связей двухатомными молекулярными BN фрагментами. В результате теоретического анализа установлена возможность существования семи основных структурных разновидностей графиноподобного нитрида бора. Однако, при геометрической оптимизации устойчивыми оказались только шесть BN полиморфов. Структура полиморфа BN — L₆ — γ3 трансформировалась в структуру исходного слоя BN — L₆. Энергия сублимации графиноподобных BN слоев варьируется в диапазоне от 16,29 до 17,00 эВ / (BN), ширина запрещенной зоны – от 2,14 до 4,02 эВ. Слоевая плотность BN слоев изменяется от 0,33 до 0,58 мг/м².
Ключевые слова: нитрид бора, первопринципные расчеты, кристаллическая структура, электронные свойства, полиморфизм.

Сдобняков Н.Ю., Самсонов В.М., Колосов А.Ю., Васильев С.А., Мясниченко В.С., Соколов Д.Н., Савина К.Г., Веселов А.Д.
К проблеме стабильности/нестабильности биметаллических структур Co (ядро)/ Au (оболочка) и Au (ядро)/ Co (оболочка): атомистическое моделирование — 520 стр.
Аннотация: Для исследования термической стабильности/нестабильности наноструктур Co (ядро) – Au (оболочка) и Au (ядро) – Co (оболочка) осуществлялось их атомистическое моделирование с использованием потенциала сильной связи и двух альтернативных компьютерных программ, основывающихся на применении методов молекулярной динамики и Монте-Карло. Показано, что структуры Co (ядро) – Au (оболочка) и Au (ядро) – Co (оболочка) могут быть стабильными. Однако, метод молекулярной динамики предсказывает для наноструктур Au₂₅₀₀ (ядро)/ Co₂₅₀₀ (оболочка) в высокотемпературной области кратковременный распад с последующей самосборкой, в то время как метод Монте-Карло прогнозирует появление дефектов – полостей как в ядре, так и на границе двух компонентов наночастицы. Сделан вывод о том, что размерный эффект может быть основным фактором, определяющим стабильность/нестабильность для структур Co (ядро) – Au (оболочка) и Au (ядро) – Co (оболочка).
Ключевые слова: стабильность/нестабильность, метод молекулярной динамики, метод Монте-Карло, бинарные металлические наночастицы, структуры ядро-оболочка.

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ НАНОТЕХНОЛОГИИ

Ашхотов О.Г., Ашхотова И.Б., Алероев М.А., Крымшокалова Д.А.
Влияние термообработки на состояние тонкопленочной системы Cr + Ni на кремнии  — 535 стр.
Аннотация: С использованием оже-электронной спектроскопии проведено экспериментальное исследование системы Si — Cr — Ni. Сравнительный анализ результатов до и после воздействия термоудара на границах раздела показал влияние температуры на распределение элементов по толщине напыленных слоев. Увеличение количества термоударов приводит к тому, что на поверхности кремниевой подложки остается никель, а хром диффундирует в кремний.
Ключевые слова: анализ, подложка, распределение, спектр, система, монохроматичность, энергоанализатор, термоудар, электронная пушка, температура, диффузия, адгезия.

Башкайкина А.Н., Панькин Н.А., Мишкин В.П.
Исследование систем Al – SiC и Cu – SiC после формования смеси порошков — 540 стр.
Аннотация: В настоящей статье приведены результаты исследования микроструктуры и плотности порошковых материалов систем Al – SiC и Cu – SiC. Они получены  холодным формованием смеси порошков меди, алюминия и карбида кремния. Предложена модель формования порошковых систем, состоящих из пластичного (металла) и хрупкого (SiC) материалов.
Ключевые слова: формование, микроструктура, порошковое тело, пористость, плотность, механистическая модель, металл, карбид кремния.

Богданова Е.А., Гиниятуллин И.М., Переверзев Д.И., Разгуляева В.М.
Влияние армирующих добавок на процессы спекания и упрочнения наноразмерного гидроксиапатита — 548 стр.
Аннотация: В статье обсуждается возможность упрочнения наноструктурированного гидроксиапатита (ГАП), полученного осаждением из раствора, путем введения армирующих добавок Al₂O₃, ZrO₂, SiO₂ (10, 15, 20, 30 масс.%). Показано влияние качественного и количественного состава на протекание процессов спекания и прочностные характеристики исследуемых образцов.
Ключевые слова: гидроксиапатит (ГАП), композиционные биоматериалы, керамика, спекание, микротвердость.

Болотов А.Н., Новикова О.О.
Смазочные свойства магнитных наножидкостей на основе эфиров карбоновых кислот — 555 стр.
Аннотация: Приведены технологические особенности синтеза и результаты исследований свойств относительно маловязких магнитных смазочных наножидкостей с дисперсионной средой на основе диэфиров карбоновых кислот. Показаны некоторые физико-химические и трибологические отличительные особенности диэфирных магнитных смазочных масел. Изучены смазочные свойства магнитных наножидкостей при различных условиях трения и установлены их специфические характеристики. Проанализировано влияние на трение ряда противоизносных присадок.
Ключевые слова: магнитная смазочная наножидкость, трение, изнашивание, смазка, антифрикционные и противоизносные присадки.

Болотов А.Н., Новикова О.О.
Магнитные свойства магнитных нанодисперсных смазочных масел — 564 стр.
Аннотация: В работе представлены результаты исследования магнитных свойств магнитных смазочных масел в исходном состоянии и после трибовоздействий. Определены параметры состава и структуры масел, изменяющиеся при трении и приводящие к потере его магнитных свойств. Свойства масел измерялись оригинальным магнитометром с датчиками Холла.
Ключевые слова: магнитные смазочные масла, трение, изнашивание, смазка, намагниченность магнитного масла, полярность дисперсионной среды.

Девицкий О.В., Кравцов А.А.
Исследование функциональных покрытий поливинилбутираля с наночастицами серебра для фотоэлектрических преобразователей — 574 стр.
Аннотация: На поверхности солнечных элементов были получены пленки поливинилбутираля с наночастицами серебра. Представлены спектральные зависимости внешнего квантового выхода солнечного элемента при различных концентрациях наночастиц серебра в пленке поливинилбутираля. Наибольшие увеличение величины внешнего квантового выхода солнечного элемента (на 22,3%) в спектральном диапазоне 540 — 1040 нм зафиксированы при концентрации наночастиц серебра в пленкообразующем растворе 7 ммоль/л.
Ключевые слова: плазмонный резонанс, наночастицы серебра, функциональные покрытия.

Злыгостева О.А., Соковнин С.Ю., Ильвес В.Г.
Управление текстурными свойствами нанопорошков SiO₂, SiO₂ – MnO₂, CaF₂ — 582 стр.
Аннотация: Физические и химические свойства наноматериалов зависят не только от природы вещества, но также от размера и формы частиц, а также размера и формы пор. В работе исследуются способы управления текстурными свойствами нанопорошков SiO₂, SiO₂ – MnO₂, CaF₂, полученных импульсным испарением электронным пучком в вакууме, за счет допирования на этапе получения, ультразвуковой обработки водных суспензий нанопорошков и облучения нанопорошков релятивистскими электронами.
Ключевые слова: управление свойствами, пористость, нанопорошок, диоксид кремния, фториды.

Иванова Г.Д., Мяготин А.В., Иванов В.И.
Светоиндуцированная линза в прозрачной плотной наносуспензии — 590 стр.
Аннотация: Рассмотрена концентрационная светоиндуцированная линза в прозрачной дисперсной среде при больших интенсивностях излучения с учетом взаимодействия (отталкивания) наночастиц. Показано, что зависимость светолинзового отклика от интенсивности излучения имеет максимум, обусловленный насыщением концентрации наночастиц в плотной наносуспензии.
Ключевые слова: светоиндуцированная линза, светолинзовый отклик, самовоздействие излучения, электрострикция, наносуспензия.

Иванов Ю.Ф., Петрикова Е.А., Тересов А.Д., Толкачев О.С.
Структура и свойства поверхностного слоя высокохромистой аустенитной стали, борированной комплексным электронно-ионно-плазменным методом — 596 стр.
Аннотация: Установлено, что комплексная обработка поверхности высокохромистой нержавеющей стали 12X18H10T, сочетающая электровзрывное легирование титаном и бором и последующее облучение интенсивным импульсным электронным пучком, позволяет формировать многофазный субмикро- нанокристаллический поверхностный слоя толщиной до 60 мкм, микротвердость и износостойкость которого превышает микротвердость исходного состояния в 7 раз, износостойкость – более чем в 9 раз.
Ключевые слова: плазма, интенсивный импульсный электронный пучок, аустенитная сталь, титан, электровзрывное борирование, фазовый состав, дефектная субструктура, свойства.

Клопотов А.А., Иванов Ю.Ф., Петрикова Е.А., Тересов А.Д., Толкачев О.С., Волокитин О.Г., Клопотов В.Д.
Насыщение поверхности стали титаном и бором электронно-ионно-плазменным методом: фазово-структурный состав — 605 стр.
Аннотация: Осуществлен анализ диаграмм состояния систем Fe — B — Ti, Fe — Cr — B и Fe — Cr — Ti, описывающих фазовые превращения в высокохромистой нержавеющей стали 12X18H10T, легированной титаном и бором. Показано, что в условиях высокоскоростной закалки, реализуемой при электровзрывном легировании титаном и бором и последующем облучении интенсивным импульсным электронным пучком, в стали формируются лишь двухэлементные соединения.
Ключевые слова: аустенитная сталь, титан, бор, диаграмма состояния, интенсивный импульсный электронный пучок, электровзрывное легирование, фазовый состав, дефектная субструктура.

Крутько В.К., Мусская О.Н., Кулак А.И., Сафронова Т.В.
Термическая эволюция кальцийфосфатной пенокерамики, полученной на основе гидроксиапатита и монокальцийфосфата моногидрата — 615 стр.
Аннотация: Введение в гидроксиапатитовую суспензию 15 — 85 масс.% порошка монокальцийфосфата моногидрата Ca(H₂PO₄)₂ · H₂O после отжига при 1200°С приводит к формированию резорбируемых кальцийфосфатных фаз (трикальцийфосфат, пирофосфат кальция), что позволяет регулировать фазовый состав пенокерамики.
Ключевые слова: кальцийфосфатная пенокерамика, гидроксиапатит, монокальцийфосфат моногидрат, термическая эволюция, пирофосфат кальция, трикальцийфосфат.

Назаров А.Д., Панькин Н.А., Мишкин В.П.
Исследование порошковой системы «титан – медь» после холодного формования — 624 стр.
Аннотация: В настоящей статье приведены результаты исследования микроструктуры и плотности материала, полученного после формования смеси порошков меди и титана. Растровая электронная микроскопия свидетельствует о незначительной деформации (преимущественно в упругой области) частиц титана и пластической – для зерен меди. Данные растровой электронной микроскопии и результаты измерения плотности указывают на наличие в порошковом теле объема, занятого порами. Процесс прессования системы «медь – титан» хорошо описывается в рамках механистической модели.
Ключевые слова: механистическая модель, порошковое тело, микроструктура, плотность, поровое пространство, диаграмма прессования.

Неустроев Е.П., Прокопьев А.Р.
Свойства нанографита, образованного плазменным осаждением и последующей термообработкой — 629 стр.
Аннотация: Исследованы свойства нанографитовых чешуек, сформированных осаждением в плазме метана CH₄ на поверхность SiO₂ и последующей термообработки при 650°С, методами рамановской спектроскопии, атомно-силовой микроскопии и температурных зависимостей сопротивлений. Из результатов исследований установлено образование углеродной нанокристаллической структуры с размерами зёрен ~1,7 нм и толщиной до нескольких нанометров.
Ключевые слова: Плазменное осаждение, метан, термообработка, нанографит, механизм электропроводности.

Петрик Г.Г.
Межмолекулярные потенциальные кривые – «компаньоны» и прогноз на их основе критических параметров — 636 стр.
Аннотация: В описание межмолекулярной потенциальной кривой (ПК) введена точка перегиба. С учетом появляющихся возможностей проведен анализ потенциалов
Ми (n — 6), восстановленных по свойствам веществ из глобулярных молекул. Замеченные несоответствия в информации о форме потенциала для WF₆ стали отправной точкой анализа, который привел к новому понятию ПК–«компаньоны». Найдено, что по восстановленной ПК с малой погрешностью прогнозируется критическая температура, а по ПК-компаньону – критический объем веществ.
Ключевые слова: межмолекулярное взаимодействие, модельный потенциал, потенциальная кривая, факторы формы, точка перегиба, потенциал Ми (n — m), критические параметры, глобулы.

Саркисов В.В., Логвинович А.С., Щербакова В.Б., Садовская Л.Ю., Свиридова Т.В., Капариха А.В., Свиридов Д.В.
Управление структурой и морфологией металл-матричных композитов за счет использования редокс-активных нанофаз — 645 стр.
Аннотация: В работе представлены результаты исследования возможности создания металл-матричных композитов «никель – оксид переходного металла», отличающихся повышенной коррозионной стойкостью, за счет осуществления целенаправленного компактирования металлической матрицы в условиях катализа электрокристаллизационных процессов оксидными фазами с регулируемой редокс-активностью.
Ключевые слова: металл–матричные композиты, триоксид молибдена, триоксид вольфрама, пентаоксид ванадия, электрохимические никелевые покрытия.

Скачков В.М., Пасечник Л.А., Яценко С.П.
Легкоплавкие нетоксичные сплавы – матрицы композиционных составов для неразъемных соединений разнородных материалов — 654 стр.
Аннотация: Рассмотрен ряд диффузионно-твердеющих композиционных припоев для бесфлюсового соединения разнородных материалов. Проверены возможности изменения коэффициента термического расширения соединительных паяных швов. Показана технологичность использования паст припоев различного состава с рекомендациями по соединению разнородных материалов. Соединение разнородных материалов композиционными сплавами путем нанесения паст при комнатной температуре и последующей низкотемпературной обработке (< 180 °C) с получением вакуумплотных и прочных соединений находит широкое применение в новой технике (гироскопы, оптические квантовые генераторы, солнечные батареи, электронные системы и др.). Введение в состав композита гетеродисмических соединений позволяет получить соединительный шов обладающий промежуточным значением коэффициента термического расширения между соединяемыми деталями. Механохимическая активация, обеспечивая генерацию неравновесных структур дефектов, позволяет резко повысить реакционную способность и синтезировать новые фазы с высокой химической активностью. Создан нетоксичный пломбировочный материал, имеющий удобное время технологичности и превышающий механические показатели токсичных амальгам, «металлодент»/серебряная амальгама: предел прочности на сжатие через 1 час 160 / 110 МПа; микротвердость через 24 часа 2000 / 1200 МПа. Затвердевание композиций на основе матрицы из галлиевых сплавов с порошками меди или меди с оловом, цинком, серебром, индием, висмутом и др. происходит в основном с образованием среднетемпературных (450 — 550 °C) соединений.
Ключевые слова: галлий, диффузионно-твердеющий припой, бесфлюсовая пайка, порошок, сплав.

НАНОТЕХНОЛОГИИ В ЭКОЛОГИИ, БИОЛОГИИ И МЕДИЦИНЕ

Шикунов Д.А., Симаков В.В., Синёв И.В., Щербакова Е.А., Тимошенко Д.А.
Распознавание паров органических веществ в воздухе с помощью вариации режима работы газового сенсора — 665 стр.
Аннотация: Представлены результаты экспериментальных и теоретических исследований газочувствительных свойств газового сенсора на основе диоксида олова к парам органических веществ. Показано, что существует принципиальная возможность распознавания паров органических веществ с помощью одного хеморезистивного сенсора при различных температурных режимах работы его нагревателя.
Ключевые слова: сенсоры газа, тонкие пленки, диоксид олова, вариация режима работы, распознавание газовых смесей.