В.Д. Александров, Ш.К. Амерханова, В.А. Постников, А.Ю. Соболев, О.В. Соболь
Анализ процессов плавления и кристаллизации кристаллогидратов по термограммам плавкости — стр. 5
Abstract: По термограммам нагревания-охлаждения дан анализ процессов плавления, дегидратации, гидратации и затвердевания кристаллогидратов солей натрия Na2S2O3 ⋅5H2O , Na2SO4 ⋅10H2O , Na2SO3⋅ 7H2O , Na2CO3 ⋅10H2O и Na2CH3COO ⋅3H2O. Предложены схемы структурообразования гидратов в жидком состоянии. Дана трактовка причин различных видов кристаллизации от квазиравновесной до
неравновесно-взрывной. Рассмотрены различные этапы кристаллизации при КРК и НРВК. Выведены уравнения энтальпий зародышеобразования, коагуляции и изотермической докристаллизации.
Keywords: кристаллогидраты, растворы, кристаллизационная вода, плавление, дегидратация, гидратация, переохлаждение, равновесная и неравновесная кристаллизация, зародышеобразование, коагуляция, энтальпия.
В.Д. Александров, Ш.К. Амерханова, Е.А. Покинтелица, А.Е. Покинтелица
Новые органические теплоаккумулирующие материалы на основе фазовых превращений — стр. 16
Abstract: В работе проанализирована возможность использования некоторых органических веществ ароматического ряда и их смесей в качестве перспективных теплоаккумулирующих материалов (ТАМ), ранее не встречавшихся в номенклатуре ТАМ. Приведены физико-химические параметры углеводородов, сведения об эвтектических составах их смесей. На основании анализа термограмм плавкости индивидуальных веществ и эвтектических сплавов аргументируется возможность использования данных веществ в качестве ТАМ.
Keywords: теплоаккумулирующие материалы, углеводороды ароматического ряда, фазовые превращения, термограммы плавкости, эвтектические сплавы.
Е.О. Анохин, Л.А. Трусов, А.В. Васильев, Е.А. Горбачев, А.А. Елисеев, П.Е. Казин
Изучение стабильности водных коллоидных растворов магнитотвёрдых наночастиц гексаферрита стронция — стр. 22
Abstract: В данной работе методом динамического светорассеяния исследована стабильность водных коллоидных растворов магнитотвёрдых наночастиц SrFe12O19 в зависимости от кислотности среды и концентрации добавленного электролита.
Keywords: гексаферрит стронция, магнитные наночастицы, магнитная жидкость, коллоидный раствор, коллоидная стабильность.
А.С. Антонов, О.В. Михайлова (Зонова), Н.Ю. Сдобняков, Д.Н. Соколов, Д.В. Иванов
Сканирующая туннельная микроскопия для нанопокрытия «серебро/слюда»: морфология рельефа и электрические характеристики — стр. 31
Abstract: В результате проведенного исследования показано, что напыление тонких металлических пленок на диэлектрической подложке позволяет приготовить образцы, удовлетворяющие требованиям при работе со сканирующим зондовым микроскопом в режиме сканирующего туннельного микроскопа. При этом сохраняется информация об особенностях морфологии отдельных объектов поверхности размером менее 100 нм. На примере образца «серебро/слюда» нами определены линейные размеры отдельных объектов поверхности (впадин и пиков), том числе определены факторы, влияющие на
формирование рельефа образца. Отдельные участки профиля и поверхности исследованы на наличие фрактальных структур. Установлено, что система кластеров на поверхности исследуемого нами образца является фрактальной. Кроме того, для каждого кластера в отдельности зависимость натурального логарифма частиц от натурального логарифма размера кластера близка к линейной, что позволяет в целом считать структуру отдельных кластеров профиля и поверхности фрактальной. Исследование вольт-амперной характеристики контакта металл-металл для образца серебра с острием из вольфрама показывает, что экспериментальные результаты свидетельствуют о необходимости тщательного учета параметров, влияющих на туннельный ток, для извлечения информации об электронной структуре образца.
Keywords: сканирующая туннельная микроскопия, серебро, слюда, фрактальная размерность, профиль, поверхность, вольт-амперная характеристика, термическое расширение острия.
А.М. Апеков, И.Г. Шебзухова
Зависимость межфазной энергии щелочных металлов на границе с гексаном от ориентации и атомного номера элемента — стр. 47
Abstract: В рамках электронно-статистической теории развит метод расчета межфазной энергии на границе с неполярными органическими жидкостями. Получена зависимость межфазной энергии граней кристаллов щелочных металлов на границе с гексаном от атомного номера элемента, показана анизотропия межфазной энергии.
Keywords: межфазная энергия, литий, натрий, калий, рубидий, цезий, атомный номер, электронно-статистическая теория.
Л.П. Арефьева, И.Г. Шебзухова
Анизотропия работы выхода электрона оцк модификаций 4d — и 5d — металлов — стр. 52
Abstract: В рамках модифицированного электронно-статистического метода предложена методика расчета анизотропии работы выхода электрона металлических монокристаллов. Проведены расчеты поверхностной энергии и работы выхода электрона граней аллотропных модификаций с ОЦК структурой 4d – и 5d – металлов. Показано, что предложенная методика расчета дает результаты, коррелирующие с
экспериментальными данными для поликристаллов.
Keywords: анизотропия, работа выхода электрона, поверхностная энергия, переходные металлы, температурная зависимость, аллотропные модификации.
А.А. Ахкубеков, П.К. Коротков, А.Р. Манукянц, М.Х. Понежев, В.А. Созаев
Контактное плавление меди с алюминием — стр. 59
Abstract: В работе осуществлено контактное плавление меди цилиндрической формы с заостренным алюминием. В образовавшихся контактных зонах обнаружены игольчатые структуры длиной 250 — 270 мкм и шириной 10 — 11 мкм, а также дендритные образования протяженностью ~ 2,6 мм. Непосредственно в контакте с медью образуется тонкая (толщиной δ ≈ 30 мкм) прослойка, возможно представляющая собой фазу Al4Cu9, на наличие которой указывает диаграмма состояния.
Keywords: контактное плавление, дендритные образования, металлы.
П.О. Бабуркин
Моделирование синтеза и коллапса амфифильного AB сополимера с затравочным гидрофобным блоком — стр. 63
Abstract: Представлены результаты крупнозернистого моделирования реакции синтеза амфифильных сополимеров AB типа, с целью выявления области параметров при которых можно ожидать получения стабильных наноструктур со структурой ядро-оболочка. Полученные результаты могут быть использованы в качестве рекомендаций при реализации лабораторного синтеза.
Keywords: крупнозернистое компьютерное моделирование, амфифильные сополимеры, белковоподобные полимеры, фермент.
Х. Баззал, А.Р. Фадаиян, Е.С. Воропай, А.П. Зажогин
Исследования процессов образования нитрида алюминия в плазме при воздействии сдвоенных лазерных импульсов на алюминиевый сплав Д16Т в атмосфере воздуха — стр. 70
Abstract: Проведены исследования влияния расфокусировки сдвоенных лазерных импульсов на формирование компонентного и зарядового состава приповерхностной лазерной плазмы методом лазерной искровой спектрометрии (ЛИС). Показана возможность как увеличения доли ионов алюминия различной зарядности в приповерхностной лазерной плазме, так и кластеров AlN при последовательном воздействии серии сдвоенных импульсов на мишень.
Keywords: радикалы AlN , импульсное лазерное напыление, приповерхностная лазерная плазма, лазерная искровая спектрометрия, многозарядные ионы, сдвоенные лазерные импульсы.
В.С. Байдышев, Ю.Я. Гафнер, Е.А. Картавых
Молекулярно-динамическое исследование кинетики формирования кластеров CuAu в процессе конденсации из высокотемпературной газовой фазы — стр. 76
Abstract: В работе методом молекулярной динамики проведено компьютерное моделирование процессов конденсации кластеров из высокотемпературной газовой фазы, содержащей пары атомов меди и золота. Показано, что начальная плотность металлического пара оказывает существенное влияние на кинетику формирования кластерных структур.
Keywords: компьютерное моделирование, молекулярная динамика, конденсация, нанокластеры.
Б.К. Барахтин, М.А. Высоцкая
Применение системного анализа структуры для оптимизации режимов сварки трением с перемешиванием — стр. 83
Abstract: Приведены результаты исследования структуры листов алюминиевого сплава из группы магналиев в зоне соединения, выполненного методом трения с перемешиванием (СТП). Методами металлографии и системного анализа выявлена связь структурных изменений с режимами сварки
Keywords: сварка трением с перемешиванием, микроструктура, пластическая деформация, трибология, фрактальный анализ.
В.В. Батин, Н.А. Панькин
Создание металломатричного композиционного теплоотводящего материала — стр. 97
Abstract: Приведены результаты работы по созданию композиционного материала для теплоотводящей подложки полупроводниковых кристаллов в изделиях силовой электроники, обладающего заданным набором физико-механических свойств.
Keywords: металломатричный композиционный материал, температура плавления, термический коэффициент линейного расширения.
С.А. Батуркин
О перспективах получения и применения аморфных халькогенидных пленок GeSbTe — стр. 101
Abstract: Данная работа является обзором работ, посвященных структурному переходу халькогенидных пленок GeSbTe из аморфного состояния в кристаллическое и связанному с ним эффекту памяти: длительному сохранению проводящего состояния даже в отсутствие напряжения. Кроме того, представлен обзор результатов автора, связанных с совершенствованием технологии получения многослойных пленок.
Keywords: халькогенидные пленки, составы германий-сурьма-теллур, эффект памяти, полислойные пленки, технология получения.
Е.А. Беленков, М.И. Тиньгаев
Структура гибридных sp2+sp3 фаз из углеродных нанотрубок — стр. 111
Abstract: В работе выполнен теоретический анализ возможной структуры новых углеродных фаз, состоящих из углеродных атомов в трех- и четырехкоординированных состояниях и получающихся в результате частичной сшивки жгутов зигзагообразных нанотрубок. Расчет структуры sp2+sp3 гибридных фаз был выполнен методами теории функционала плотности (DFT). В результате выполненных исследований установлена возможность устойчивого существования 14 новых гибридных углеродных фаз, для которых были рассчитаны структурные параметры, зонные диаграммы и плотности электронных состояний.
Keywords: углерод, алмаз, графен, кристаллическая структура, углеродные нанотрубки, гибридные углеродные фазы, компьютерное моделирование.
Т.Е. Беленкова, В.М. Чернов
Структура и электронные свойства α — графиновых слоев, получающихся из графена L4-8 — стр. 117
Abstract: Методами теории функционала плотности в градиентном приближении выполнены расчеты кристаллической структуры и свойств α- графинового слоя, который модельно может быть получен из графенового слоя L4-8 .
Keywords: углерод, графен, гибридизация, моделирование, кристаллическая структура, зонная структура, плотность электронных состояний.
А.В. Блинов, А.А. Кравцов, М.А. Ясная, А.Ю. Русанов, Е.В. Момот
Влияние температурной обработки на структуру и состав наноразмерного ZnO, полученного золь-гель методом — стр. 123
Abstract: Золь-гель методом осуществлен синтез наноразмерного оксида цинка. Исследована структура наноразмерного ZnO на стадии гелеобразования. Изучено влияние температуры прокаливания гелей ZnO на размер и полидисперсность наночастиц в образцах, на их фазовый состав и структуру. Проведена ИК-спектроскопия образцов наноразмерного оксида цинка.
Keywords: наночастицы ZnO , золь-гель метод, ПЭМ, рентгенофазовый анализ, ИК-спектроскопия.
Е.А. Богданова, В.М. Скачков, А.Г. Широкова, Н.А. Сабирзянов
Оценка прочности биоактивного покрытия на титане различной пористости — стр. 130
Abstract: В статье рассмотрены способы создания биоактивного композита на титановой основе различной пористости. Изучены прочностные и адгезионные свойства гидроксиапатита на титане. Выбраны методы определения, пригодные для оценки сцепления металлической и неметаллической составляющих композита.
Keywords: композиционные биоматериалы, биоактивные покрытия, адгезионная прочность, гидроксиапатит (ГАП), пористый титан.
А.Н. Болотов, Г.Б. Бурдо, В.В. Новиков, О.О. Новикова
Влияние магнитного поля на структуру и смазочные свойства наноструктурного магнитного масла — стр. 137
Abstract: Рассмотрено воздействие магнитного поля на структуру и свойства смазочных материалов. Обнаружен магнитотpибологический эффект. Установлено, что в результате воздействия на магнитное масло однородных полей противоизностные свойства масла ухудшаются.
Keywords: магнитное масло, дисперсионная среда, нанодисперсные частицы, трение, износ, магнитотрибологический эффект.
Ю.В. Брылкин, А.Л. Кусов
Исследование зависимости физических свойств поверхности от фрактальной размерности — стр. 142
Abstract: На основании снимков, полученных с использованием сканирующего туннельного микроскопа, показано, что фрактальная размерность может являться универсальной характеристикой при исследовании развитости поверхности на уровне, близком к нанометровому. Так же показана зависимость каталитических свойств материала от морфологии поверхности.
Keywords: фрактал, сканирующая туннельная микроскопия, топология поверхности, каталитическая активность.
Л.Ю. Булдакова, О.И. Гырдасова, В.Н. Красильников, И.В. Бакланова, М.Ю. Янченко
Спектральные и вольтамперометрические характеристики наноструктурированного ZnO — стр. 150
Abstract: Наноструктурированный ZnO был получен с использованием в качестве прекурсоров комплексных соединений цинка с органическим лигандом. Показано, что ZnO , синтезированный из глицеролата цинка Zn(OCH2OCHCH2O) , показывает лучшие вольамперометрические и фотокаталитические характеристики.
Keywords: оксид цинка, наноструктуры, синтез, прекурсоры, морфология, микроструктура, дефектная структура, динамика электронных возбуждений, фотокатализаторы.
С.А. Воропаев, Н.В. Душенко, А.С. Аронин, В.М. Шкинев, Э.М. Галимов
Исследование возможности допирования азотом и кремнием кавитационных наноалмазов — стр. 158
Abstract: Приводятся данные по получению центров окраски в наноалмазах в экспериментах с органическими жидкостями при кавитации. Рассматриваются особенности допирования азотом и кремнием при их вхождении в кристаллическую структуру углеродных наночастиц.
Keywords: алмаз, примеси, фотолюминесценция, кавитация, азот, кремний.
В.М. Воскресенский, О.Р. Стародуб, Н.В. Сидоров, М.Н. Палатников
Исследование энергетически равновесных кластеров в кристаллах ниобата лития методом компьютерного моделирования — стр. 165
Abstract: Выполнено исследование процессов, происходящих при образовании энергетически равновесных кислородно-октаэдрических кластеров кристалла ниобата лития. Показано, что существует энергетически выгодный размер кластера, и из-за потери электронейтральности кластер стехиометрического состава не может существовать. Наиболее выгодным по энергии оказывается кластер с соотношением Li /Nb ≈ 0,945 , что близко к соотношению лития к ниобию в конгруэнтном кристалле.
Keywords: ниобат лития, кластеры, моделирование.
В.А. Грешняков, Е.А. Беленков
Кристаллическая структура и свойства алмазоподобной фазы LA7 — стр. 174
Abstract: В данной статье методом теории функционала плотности выполнены расчеты кристаллической структуры и свойств алмазоподобной фазы LA7, которая может быть получена в результате полимеризации графеновых слоев.
Keywords: алмаз, полиморфизм, алмазоподобная фаза, моделирование, кристаллическая структура, плотность электронных состояний, объемный модуль, твердость, рентгенограмма.
И.Г. Григоров, А.Г. Широкова, Е.А. Богданова, В.М. Скачков, С.В. Борисов, Н.А. Сабирзянов
Исследование микроструктуры биокомпозитов на основе высокопористых ячеистых материалов методами сканирующей электронной микроскопии — стр. 179
Abstract: Работа посвящена изучению морфологии и топографии поверхности синтезированных биокомпозитов, предназначенных для создания имплантатов, методом сканирующей электронной микроскопии. В качестве металлической основы выбран никелид титана, полученный методом ионно-плазменного напыления. Биоактивное покрытие сформировано из водной суспензии гидроксиапатита. Эффективность предлагаемых в работе методов нанесения покрытия оценивали при построении 2D- и 3D-изображений поверхности.
Keywords: имплантат, биокомпозиты, никелид титана (NiTi), гидроксиапатит (ГАП), 2D-, 3D-изображение, сканирующая микроскопия.
И.М. Давыдова, Т.Н. Мельник, В.М. Юрченко
Влияние латерального взаимодействия на сегрегацию примесей в пленках — стр. 186
Abstract: Теоретически рассмотрено влияние латерального взаимодействия на кинетику и результат сегрегации в многослойных пленках. Определены области параметров (начальная концентрация примеси, температура, толщина плёнки), где это воздействие существенным образом изменяет ход сегрегации. В сравнении с сегрегацией примеси в массивных образцах, данная область параметров является более узкой по причине ограниченности запаса примеси в тонком слое.
Keywords: сегрегация, латеральное взаимодействие, изотерма Фаулера.
Е.А. Дикусар, А.Л. Пушкарчук, В.И. Поткин, С.Я. Килин, А.Г. Солдатов, С.А. Кутень, А.Н. Хмелевский, Л.Ф. Бабичев
Квантово-химическое проектирование эндоэдрических бисбакминстерфуллереновых кластерных систем для разработки нанокапсулированных радионуклидных агентов терапии онкологических заболеваний — стр. 193
Abstract: В данной работе проведено моделирование электронной структуры и строения эндоэдрических
бисбакмнстерфуллереновых кластерный систем для разработки на их основе нанокапсулированных радионуклидных агентов терапии онкологических заболеваний.
Keywords: RHF/MIDI-моделирование электронной структуры, эндоэдрические бисбакминстерфуллереновые кластеры, нанокапсулированные радионуклидные агенты терапии онкологических заболеваний.
О.С. Зурхаева, Д.С. Зурхаев, Л.П. Арефьева
Исследование влияния шага сканирования на спектр ИК-пропускания пленок нитрида алюминия — стр. 208
Abstract: Исследовано влияние шага сканирования на спектр ИК-пропускания тонких пленок нитрида алюминия. Установлены оптимальные условия сканирования, при которых соотношение шум-сигнал минимально.
Keywords: ИК-спектроскопия, нитрид алюминия, тонкие пленки, широкозонные полупроводники, спектры пропускания.
В.И. Иванов, С.Р. Симаков
Голографическая чувствительность наногетерогенной среды с размытым фазовым переходом — стр. 216
Abstract: Проведен анализ голографической чувствительности наногетерогенной среды с размытым фазовым переходом. Показано, что максимальное значение чувствительности по энергии достигается при конечной ширине фазового перехода.
Keywords: голографическая чувствительность, фазовый переход металл- полупроводник, диоксид ванадия.
В.И. Иванов
Неравновесные токи в тонкослойной сэндвичной структуре металлсегнетоэлектрик-металл — стр. 220
Abstract: Описан термоиндуцированный неравновесный ток в тонкой сэндвичной системе металл- сегнетоэлектрик-металл. Величина термоотклика резко возрастает при уменьшении толщины кристалла. Обсуждаются возможные механизмы явления.
Keywords: термовольтаический эффект, ниобат лития, сэндвичные структуры металл-сегнетоэлектрик-металл.
Ю.Ф. Иванов, А.П. Ласковнев, А.Д. Тересов, Н.И. Черенда, В.В. Углов, Е.А. Петрикова, М.В. Асташинская, Н.Н. Коваль
Модифицирование поверхностного слоя заэвтектического силумина высокоинтенсивным импульсным электронным пучком — стр. 225
Abstract: Представлены результаты анализа элементного и фазового состава, дефектной субструктуры, прочностных и трибологических характеристик силумина заэвтектического состава в литом состоянии и после облучения высокоинтенсивным электронным пучком. Продемонстрировано формирование в результате облучения модифицированного поверхностного слоя толщиной до 1000 мкм, обладающего
повышенными прочностными и трибологическими характеристиками.
Keywords: силумин заэвтектического состава; высокоинтенсивный импульсный электронный пучок, структура, свойства.
Ю.Ф. Иванов, А.А. Клопотов, Н.В. Дедов, Н.А. Попова
Структурно-фазовые состояния порошков сплава Cu-Zn-Al , полученных методом ВЧ – плазмохимической денитрации — стр. 232
Abstract: Показано, что сплав Cu-Zn-Al является многофазным материалом. В равновесных условиях в данном сплаве могут образовываться α -фаза (ГЦК кристаллическая решетка) и β -фаза (простая кубическая кристаллическая решетка) на основе меди. Выявлена возможность формирования γ -фазы вследствие
трехкомпонентного состава сплава. Установлено, что разный химический состав твердого раствора на основе меди (сплавы с цинком или сплавы с алюминием), различная концентрация второго элемента в твердом растворе приводят к тому, что в пределах одного типа кристаллической решетки существует некоторое количество α — и β -фаз, различающихся величиной параметра кристаллической решетки.
Продемонстрирована возможность формирования методами плазмохимического синтеза порошков сплавов, обладающих рентгеноаморфной и нанокристаллической структурой. Выявлено большое разнообразие двойных фаз, каждая из которых отличается концентрацией цинка и алюминия в твердом растворе на основе меди. Показано, что плазмохимический синтез порошков металлических
сплавов сопровождается разделением элементов. Порошки трехэлементного состава не обнаружены.
Keywords: сплав; ВЧплазмохимическая денитрация, диаграмма состояния, фазовый состав, структура.
В.В. Измайлов, А.Ф. Гусев, М.В. Новоселова
Влияние тонких плёнок жирных кислот на трибологические свойства дискретного контакта металлических поверхностей — стр. 242
Abstract: Экспериментально определены значения коэффициента трения в единичном контакте шар – плоскость при малых нагрузках 0,5 — 5 мН. Материал контактирующих тел – сталь. Эксперименты проводились при наличии на поверхности плоской детали тонких плёнок жирных кислот с различной длиной молекул. Определенные значения удельной силы трения на микроструктурном уровне превосходят приводимые в
литературных источниках значения, полученные экспериментально на макромасштабном уровне.
Keywords: коэффициент трения, удельная сила трения, жирные кислоты.
В.Г. Ильвес, С.Ю. Соковнин, В.Р. Хрустов, В.С. Заяц, С.В. Пряничников, М.Г. Зуев
Свойства керамики ZnO , спеченной из нанопорошков ZnO — Zn , полученных импульсным электронным испарением — стр. 249
Abstract: В работе исследованы свойства керамик ZnO , спеченных из нанопорошков ZnO–Zn, полученных
импульсным электронным испарением разнородных мишеней. Поведение усадочных кривых нанопорошков ZnO–Zn зависит от предыстории их получения. Эволюция свойств наночастиц ZnO–Zn
при отжиге на воздухе прослежена методами РФА и импульсной катодолюминесценции.
Keywords: импульсный электронный пучок, нанопорошки ZnO–Zn, керамика ZnO–Zn, катодолюминесценция керамики ZnO–Zn.
З.Х. Калажоков, З.Х. Калажоков, Х.Х. Калажоков, Н.С. Реуцкая, З.В. Карданова, Э.Х. Шериева
К расчету термодинамических параметров поверхности бинарных расплавов металлических систем — стр. 257
Abstract: В работе предложены методики оценки адсорбций и поверхностных концентраций компонентов бинарного расплава через параметр обмена частицами поверхностной и объемной фаз бинарного расплава. Показано, что предложенные методики позволяют исключить некоторые недостатки традиционных методик расчетов перечисленных параметров поверхности.
Keywords: поверхностное натяжение, адсорбция компонентов, состав поверхностного слоя расплава.
А.М. Кармоков, О.А. Молоканов, З.В. Шомахов
Электрофизические свойства специальных стекол электронной техники — стр. 263
Abstract: Изучены закономерности изменения электрофизических свойств стекол C87–2, C78–4, C78–5 применяемых в электронной технике. Установлено корреляция между структурными изменениями и электрической проводимостью. Проведен сравнительный анализ влияния пропущенного электрического тока на образование новой фазы и время достижения фазового равновесия в стеклах.
Keywords: Микроканальная пластина, эмиссионный слой, свинцово-силикатное стекло, боратно-бариевое стекло, удельная электропроводность, изотермический отжиг, электромассоперенос, фазовое равновесие.
Б.И. Кидяров
Системное сопоставление сверхрастворимости и растворимости солей на основе размерного фактора — стр. 270
Abstract: Проведено системное сопоставление растворимости солей и границы их метастабильности в водных растворах на основе размерного фактора. Показано, что эти величины, и другие параметры растворов изменяются немонотонно при повышении радиусов ионов идентичной группы солей, подтверждая их таксономию на характерные подгруппы идеальных и неидеальных электролитов. Обсуждена роль размерного фактора в закономерностях кристалло- генезиса и роста кристаллов из растворов.
Keywords: размер ионов, механизм нано- стадии нуклеации, переохлаждение, размерная зависимость растворимости и сверхрастворимости.
С.И. Кирюшина, А.В. Мяготин
Нелинейно-оптическая диагностика наножидкостей — стр. 280
Abstract: Метод нелинейной линзы широко используется для исследования нелинейных сред и оптической диагностики материалов. В дисперсной среде существует специфический механизм оптической нелинейности, основанный на перераспределении концентрации частиц дисперсной среды в градиентном световом поле. В данной работе проведен теоретический анализ светоиндуцированного
линзового отклика в дисперсной жидкофазной среде в поле гауссова пучка.
Keywords: самовоздействие излучения, электрострикция, дисперсная среда.
М.В. Кнатько, М.Н. Лапушкин
Влияние электрического поля на процессы, протекающие в полупроводниковой пленке NaAuy — стр. 284
Abstract: Исследованы процессы, протекающие в полупроводниковой пленке NaAuy под действием внешнего
электрического поля. Предложена модель, опирающаяся на свойства дырочной и электронной проводимости полупроводника.
Keywords: адсорбция, щелочные металлы, золото, интерметаллические соединения, термическая десорбция атомов и ионов, поверхностная ионизация.
А.Ю. Колосов, Д.Н. Соколов, Н.Ю. Сдобняков, П.В. Комаров, С.С. Богданов, А.А. Богатов
Коалесценция металлов как механизм нанопайки: поиск стабильных конфигураций — стр. 292
Abstract: Проведено моделирование процесса нанопайки металлических наноконтактов золота различной формы между дорожками наноразмерной шины методом Монте-Карло. Взаимодействие в наночастицах описывалось многочастичным потенциалом Гупта. Установлены оптимальные параметры для образования наноконтактов между дорожками наноразмерной шины. Проанализирована полученная
устойчивая структура наноконтактов.
Keywords: наноконтакт, нанопайка, наночастицы золота и серебра, коалесценция, метод Монте-Карло, потенциал Гупта, стабильность.
П.В. Комаров, В.А. Иванов
Разработка крупнозернистой модели алюмосиликатных нанотрубок галлуазита — стр. 302
Abstract: Рассмотрены вопросы построения крупнозернистой модели алюмосиликатных нанотрубок и выбора
параметров взаимодействия для мезоскопических частиц.
Keywords: нанокомпозиты, наночастицы, компьютерное моделирование.
Л.Ф. Королева
Волновой характер реакций синтеза допированных карбонат – фосфатов кальция как активного биоматериала для остеогенеза — стр. 311
Abstract: Представлен механизм реакций синтеза допированных карбонат – фосфатов кальция, имеющий волновой характер и непротиворечащий волновому пакету. Для синтеза допированных карбонат — фосфатов кальция движение волнового пакета по поверхности описывается набором последовательных реакций нулевого порядка.
Keywords: синтез, механизм, допирование, карбонаты, фосфаты кальция, биоматериал, остеогенез.
А.Е. Коченгин, Е.А. Беленков
Модельная схема получения полиморфных разновидностей графена из карбиновых цепочек — стр. 316
Abstract: В работе была исследована структура полиморфных разновидностей графена, которые модельно могут быть получены при сшивке карбиновых цепочек. Установлена возможность устойчивого существования
новых структурных разновидностей графена.
Keywords: углерод, графен, кристаллическая структура, полиморфизм, моделирование.
В.К. Крутько, А.И. Кулак, О.Н. Мусская
Электрохимическое осаждение апатит-полимерных покрытий на поверхности титана — стр. 322
Abstract: Методом электрохимического осаждения при постоянной плотности тока 20–80 мА/см2 и комнатной температуре получены апатит-полимерные покрытия на титановых подложках в среде поливинилового спирта, содержащем электролит CaCl2–NH4H2PO4. В состав апатит-полимерных покрытий в зависимости от условий осаждения входят брушит CaHPO4 х 2H2O, портландит Ca(OН)2 , аморфный фосфат кальция Ca3(PO4)2 х nН2О и гидроксиапатит Ca10(PO4)6(OH)2.
Keywords: фосфаты кальция, поливиниловый спирт, электрохимическое осаждение, биосовместимые покрытия.
В.И. Крылов, Г.Д. Иванова, В.К. Хе
Метод светоиндуцированной псевдо-призмы в наножидкости — стр. 329
Abstract: Метод светоиндуцированной псевдо-призмы используется для исследования нелинейных сред и оптической диагностики материалов. В данной работе предлагается способ создания псевдо-призмы в нанодисперсной жидкофазной среде за счет светового давления опорного излучения. В результате аналитического решения задачи светоиндуцированного массопереноса получено выражение для угла отклонения луча в псевдо-призме
Keywords: метод псевдо-призмы, световое давление, наножидкости.
Ю.А. Кузнецов, М.Н. Лапушкин
Электронно-стимулированная десорбция атомов цезия, адсорбированных на поверхности золота — стр. 333
Abstract: Исследованы процессы электронно-стимулированной десорбции (ЭСД) атомов Cs в системе Cs/CsAu/Au/W . Показано, что процессы ЭСД происходят в адслое Cs и ближайшем к нему слое CsAu . Предложена модель ЭСД атомов Cs в системе Cs/CsAu/Au/W . Подтверждена неметаллическая (полупроводниковая) природа соединений CsxAuy .
Keywords: электронно-стимулированная десорбция, адсорбция, щелочные металлы, золото, интерметаллические соединения.
Э.Д. Курбатова, В.А. Полухин, Н.С. Митрофанова, Л.К. Ригмант
Моделирование координационных трансформаций и атомной динамики в низкоразмерных системах, армированных графеном, пленок Cu, Ru, Ru-Pd — стр. 341
Abstract: В представленной статье обобщены результаты молекулярно-динамического моделирования, выполненного с применением многочастичных потенциалов, проведен анализ термоактивированых процессов релаксации, диффузии и формирования интерфейсных структур металл/графен (Me:Cu , Ru/G), их разупорядочения и разрушении, как аналога плавления в низкоразмерных системах.
Keywords: интерфейс графен/металл, параметрическая несоразмерность, дефекты корругации.
В.К. Люев, И.В. Люев
Температурная зависимость поверхностной фото ЭДС монокристаллического кремния p — типа — стр. 350
Abstract: Методом поверхностной фото-ЭДС исследована реальная поверхность монокристаллического кремния p–типа в интервале температур T=289 – 437 K. Обнаружено существенное различие спектров ПЭС, полученных при нагревании и охлаждении образцов. Нагрев приводит к десорбции газов и диссоциации молекул воды в поверхностном слое, что уменьшает поверхностный потенциал на порядок.
Keywords: фотоэдс, поверхностный потенциал, кремний p – типа.
В.К. Люев, И.В. Люев
Влияние химической обработки и температуры на поверхностный потенциал монокристаллического кремния КДБ-10 (111) — стр. 354
Abstract: Исследованы спектры поверхностной фото-ЭДС при температурах T = 289 – 473 K после обработки в 10% растворе HF . Показано, что удаление оксидного слоя приводит к уменьшению концентрации ПЭС, находящихся на границе раздела кремния с поверхностными пленками. Кроме того, меняется концентрация электронных состояний в самих пленках. Обработка в HF и последующая промывка водой уменьшают концентрацию ловушек, захватывающих неравновесные дырки, что деформирует фотопамять поверхностного потенциала.
Keywords: поверхностный потенциал, монокристаллический кремний, КДБ-10.
М.Н. Магомедов
О зависимости параметров плавления от числа атомов в нанокристалле кремния — стр. 358
Abstract: Используя результаты работы1 по расчету зависимостей температуры плавления Tm и температуры начала кристаллизации TN от числа атомов N в сферическом нанокристалле кремния, получены зависимости от N для следующих параметров плавления нанокристалла кремния: скачка энтропии плавления, скрытой теплоты плавления, наклона линии плавления, скачков объема и поверхностной
энергии.
Keywords: кремний, нанокристалл, плавление, кристаллизация, теплота плавления, скачки свойств нанокристалла при плавлении.
Э.С. Маркарян
Исследование процессов получения «комплексных» пленок на алюминии — стр. 367
Abstract: В данной работе рассмотрены процессы, происходящие при формировании «комплексной» пленки на алюминии. Были получены характерные зависимости кинетики роста сплошной пленки в матрице пористого анодного оксида. Определены геометрические параметры наноструктурированного оксида алюминия, полученного в процессе реанодирования.
Keywords: анодный оксид алюминия, кинетика роста, «комплексная пленка», скорость роста, пористость.
В.С. Мясниченко, П.М. Ершов, Н.Ю. Сдобняков, Д.Н. Соколов
О взаимосвязи структуры и термической стабильности кластеров меди размером до 100 атомов при молекулярно-динамическом моделировании — стр. 378
Abstract: В рамках данной работы нами проведено моделирование структуры (и стабильности) кластеров меди в диапазоне размеров 38 – 100 атомов. На основе расчета энергии локальных минимумов с использованием многочастичного потенциала сильной связи были установлены претенденты на «магические» нанокластеры, которые отвечают наиболее стабильному состоянию. Свойства таких кластеров могут выделяться на соответствующих размерных зависимостях термодинамических и
структурных характеристик.
Keywords: молекулярная динамика, потенциал сильной связи, нанокластеры меди, температура плавления, магические кластеры.
Р.Р. Нагаплежева, А.М. Кармоков, Б.Н. Нагоев, М.М. Уянаева, В.К. Люев
Влияние плазменной обработки на состав поверхности сапфира — стр. 387
Abstract: Проведена плазменная обработка поверхности сапфира. Исследован состав поверхности сапфира до и после плазменной обработки методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (РФЭС).
Keywords: плазма, сапфир, РФЭС.
Д.Ю. Нилов
Графовая модель расчета энтальпии образования алканов C11H24 с учетом кратных невалентных взаимодействий через три атома по цепи молекулы — стр. 391
Abstract: В работе впервые сформирован ряд 159 алканов C11H24 . Получена 13– константная графовая схема оценки термодинамических свойств разветвленных предельных углеводородов. По 93 опытным данным для ΔHf,298K,gas из ряда алканов CH4–С32H66 рассчитаны стандартные энтальпии образования ΔHf,298K,gas 159 алканов, среди которых 153 не изучены экспериментально.
Keywords: графовая модель, энтальпия образования, кратные невалентные взаимодействия.
М.Н. Палатников, О.Б. Щербина, Н.В. Сидоров, С.В. Дрогобужская
Модифицирование кристаллов танталата лития методом высокотемпературной VTE-обработки — стр. 393
Abstract: Обнаружено возникновение характерных дефектов в кристалле танталата лития при его обработке в парах лития методом VTE (vapor transport equilibration). Методами спектроскопии комбинационного рассеяния света и масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой с лазерной абляцией (ЛА ИСП МС) продемонстрировано присутствие в модифицированном танталате лития (LT VTE) слоев толщиной от десятков до сотен микрон с различным соотношением / Li Ta .
Keywords: кристаллы танталата лития, vapor transport equilibration (VTE), масс-спектрометрия, индуктивно связанная плазма, лазерной абляцией, спектроскопия комбинационного рассеяния света, температура Кюри, стехиометрия.
В.И. Репченков, Ю.Е. Нагорный, А.В. Оковитый
Дискретное моделирование на атомно-молекулярном уровне механических процессов в нанокомпозитах — стр. 400
Abstract: Представлен анализ квадратичных силовых полей на границах раздела в композитах.
Keywords: композиционные материалы, углеродные нанотрубки, валентные связи, невалентные связи, граница раздела, нормальные и касательные напряжения.
В.М. Самсонов, С.А. Васильев, А.Г. Бембель
Молекулярно-динамическая модель технологии получения аморфных металлических пленок методом конденсации на охлажденной подложке — стр. 407
Abstract: Разработана компьютерная программа, позволяющая имитировать процессы тонкопленочной и эпитаксиальной технологий в компьютерном молекулярно-динамическом эксперименте. Программа апробирована на примере технологии получения аморфных металлических пленок методом конденсации на металлической охлажденной поверхности. Установлено, что даже при высоких скоростях охлаждения от комнатной температуры ( 300 К) до гелиевой температуры ( 4 K) пучок атомов серебра формирует кристаллическую островковую пленку. Атомы золота в аналогичных условиях формирует аморфную пленку. Полученный результат согласуется с результатами прямых экспериментов, согласно которым серебро не удается перевести в аморфное состояние даже при максимально доступных скоростях
охлаждения.
Keywords: аморфные металлические пленки, метод конденсации на охлажденной подложке, молекулярная динамика.
В.М. Самсонов
Об альтернативных подходах к определению радиуса и других геометрических характеристик наночастиц — стр. 413
Abstract: Проанализировано понятие радиуса наночастицы и его взаимосвязь с числом содержащихся в ней молекул (атомов), содержащихся в частице. Сделан вывод о том, что в большинстве случаев, когда изменение размера частицы вследствие протекающих в ней структурных превращений не является принципиальным, радиус эквимолекулярной разделяющей поверхности может использоваться в качестве адекватной меры размера частицы.
Keywords: наночастица, радиус, эквимолекулярная разделяющая поверхность, метод поверхностных фаз Гиббса, радиус Вигнера-Зейтца, радиус инерции, распределение плотности.
М.В. Самсонов, В.М. Самсонов
О краевых условиях смачивания для шероховатой твердой поверхности — стр. 425
Abstract: Получено уравнение для равновесного краевого угла смачивания, образуемого каплей жидкости на шероховатой поверхности. В отличие от уравнения Венцеля-Дерягина, данное уравнение учитывает, что поверхностное натяжение твердой шероховатой поверхности отличается от поверхностного натяжения соответствующей гладкой поверхности. Показано, что предложенное ранее выражение для работы адгезии на шероховатой поверхности не является вполне корректным.
Keywords: равновесный краевой угол смачивания, уравнение Венцеля-Дерягина, шероховатость, работа адгезии.
Н.Ю. Сдобняков, В.М. Самсонов, А.Н. Базулев, Д.А. Новожилова
Оценка коэффициента пропорциональности в формуле Русанова для поверхностного натяжения на основе результатов компьютерного моделирования наночастиц — стр. 431
Abstract: Предложен метод нахождения коэффициента пропорциональности K в линейной формуле Русанова
σ = KR для поверхностного натяжения малого объекта σ по размерной зависимости ε(R) удельной полной поверхностной энергии ( R – радиус частицы). В отличие от функции σ(R) зависимость ε(R) сравнительно легко находится по результатам компьютерного моделирования наночастиц.
Keywords: формула Русанова для поверхностного натяжения наночастиц, условия термодинамической стабильности наночастиц и наноконструкционных материалов.
Н.Ю. Сдобняков, Н.В. Новожилов, А.С. Антонов, Е.А. Воронова, О.В. Михайлова (Зонова)
О методике оценки зависимости показателя преломления от толщины наноразмерной пленки эллипсометрическим методом — стр. 444
Abstract: В данной работе с использованием фотометрического спектроэллипсометра «Эльф» на основе анализа спектра эллипсометрических углов ψ и Δ изложена методика оценки зависимости показателя преломления для наноразмерных жидких пленок.
Keywords: фотометрический спектроэллипсометр, наноразмерные жидкие пленки, показатель преломления, размерная зависимость.
Д.Г. Селеменева, А.А. Кравцов, А.В. Блинов, М.А. Ясная
Влияние температуры прокаливания на структурные изменения наноразмерного диоксида циркония — стр. 450
Abstract: Осуществлен синтез наноразмерного диоксида циркония золь-гель методом. Определены оптимальные условия получения устойчивых гелей ZrO2, установлена точка гелеобразования. Полученные образцы нанокристаллического ZrO2 исследованы методами инфракрасной спектроскопии и рентгенофазового анализа. Кислотно-основные свойства поверхности образцов исследованы индикаторным методом.
Keywords: золь-гель метод, наночастицы 2 ZrO , инфракрасная спектроскопия, рентгенофазовый анализ, индикаторный метод.
Изучение микро- и наноструктры постоянных магнитов NdPrGdDyTbFeCoBAl — стр. 456
Abstract: Приведены результаты исследования микроструктуры, фазового состава и наноструктуры постоянных
магнитов (NdPrGdDyTb)(FeCoAl)B методами оптической, электронной и сканирующей зондовой микроскопии. Определены параметры микроструктуры, магнитной доменной структуры и элементный состав фаз постоянных магнитов типа R2M14B (R = Nd, Pr, Gd, Dy, Tb; M = Fe, Co, Al). Установлена корреляция между гистерезисными характеристиками и микроструктурой магнитов.
Keywords: постоянный магнит, высококоэрцитивное состояние, микроструктура, наноструктура, магнитные свойства.
В.М. Скачков, С.П. Яценко, Л.А. Пасечник, Н.А. Сабирзянов
Влияние твердой компоненты диффузионно-твердеющих припоев на свойства соединительного слоя — стр. 463
Abstract: В статье предложены новые составы композиционных сплавов на основе галлия. Исследовано влияние состава порошкового наполнителя на структуру и свойства припоя с целью получения уникальных свойств и расширения областей их использования.
Keywords: композиционные диффузионно-твердеющие сплавы, припои, наполнитель, структура, свойства.
А.В. Смирнов, И.А. Горбачёв, И.В. Синёв
Влияние содержания вольфрама на механические свойства и термостойкость композиционного материала на основе полистирола — стр. 471
Abstract: В работе исследовано влияние состава композиционного материала вольфрам-полистирол на его микротвёрдость и термостойкость. Показано, что введение в объём полистирольной матрицы микропорошка вольфрама приводит к линейному увеличению микротвёрдости композита в диапазоне
0 – 3 об. %. Дальнейшее увеличение концентрации вольфрама до 30 об. %, также приводит к линейному
увеличению микротвердости, но с меньшим наклоном. Термостойкость образцов немонотонно зависит от концентрации вольфрама и имеет максимум при 10 об. %.
Keywords: металл-полимерный композит, микротвёрдость, термостойкость, термогравиметрия.
Ю.К. Старцев
Изменения свойств поверхностных слоев стекла, обработанного в расплаве соли — стр. 479
Abstract: Анализ экспериментальных работ, преследовавших цель либо упрочнить стеклянные изделия различного назначения, либо получить на их поверхности градиентные слои различного назначения, позволил автору предложить замкнутый физико-химический алгоритм расчета изменений свойств стекла, названный моделью координационной релаксации. Разрозненную информацию, накопленную в указанных двух направлениях применения изменении свойств поверхностных слоев стекла, удается понять и объяснить в рамках предложенной модели, позволяющей количественно описывать и предсказывать величины изменений основных свойств стекла.
Keywords: химическое упрочнение стекла, градиентные стекла, моделирование свойств стекла.
Ю.К. Старцев
Феноменологическое описание стеклования и процессов структурной релаксации — стр. 494
Abstract: Выполнен анализ особенностей релаксационных процессов в области стеклования и их известных феноменологических описаний. Детальное рассмотрение микроскопического описания стеклования и характера атомной динамики в стеклующихся материалах привело автора к выводу о возможности физико-химического обоснования функции дробной экспоненты, широко применяемой для спектра времен структурной релаксации.
Keywords: стеклование, микроскопическое описание стеклования, дробная экспонента.
Д.С. Умрейко, А.И. Комяк, Е.В. Вилейшикова, А.П. Зажогин
Исследование процессов образования нанокластеров оксидов урана и алюминия на поверхности оксидированного алюминия сдвоенными лазерными импульсами — стр. 505
Abstract: В работе представлены результаты изучения процессов получения оксидов урана переменной валентности на поверхности оксидированного алюминия при облучении ее сдвоенными лазерными импульсами. Для получения развитой поверхности алюминия активированной оксидами урана использовался лазерный многоканальный атомно-эмиссионный спектрометр LSS-1 со сдвоенными лазерными импульсами.
Keywords: спектральный анализ, комплексы урана, лазерная атомно- эмиссионная спектрометрия, сдвоенные лазерные импульсы.
Д.С. Умрейко, А.И. Комяк, Е.В. Вилейшикова, А.П. Зажогин
Влияние нитрата кальция на процессы фотохимического образования нанокластеров урана в растворах уранилперхлорота в ацетоне — стр. 509
Abstract: Методом электронного поглощения исследовано влияния физико-химических свойств растворов нитрата кальция на процессы фотополимеризации ацетона и фотохимического образования нанокластеров комплексов трех, четырех и пятивалентного урана с органическими лигандами при светодиодном облучении растворов UO2(ClO4)2⋅5H2O в ацетоне (область 420–440 нм). Установлены закономерности таких процессов.
Keywords: уран, катионы металлов, фотохимическая активность, спектры электронного поглощения, ацетон.
И.В. Чепкасов
Изменение формы и структуры нанокластеров меди, синтезированных из газовой фазы — стр. 515
Abstract: С целью анализа влияния термического воздействия на форму и структуру синтезированных из газовой фазы частиц меди был произведен их плавный нагрев в интервале температур 100–1200 К. Было выявлено, что при кратковременном нагреве происходит значительное упорядочивание внутренней структуры 70% массива исследуемых кластеров.
Keywords: компьютерное моделирование, наночастицы меди, структура, газовая фаза.
М.С. Шама, А.А. Кравцов, А.В. Блинов, М.А. Ясная, Д.Г. Селеменева
Синтез и исследование кислотно-основных свойств нанокомпозита TiO2 – Ag — стр. 519
Abstract: Данная статья посвящена вопросам исследования кислотно-основных свойств поверхности диоксида титана и нанокомпозита на его основе (TiO2, модифицированного наноразмерным серебром), синтезированного золь-гель методом.
Keywords: наночастицы 2 TiO , нанокомпозит 2 TiO –Ag, золь-гель метод, кислотно-основные свойства, индикаторный метод.
В.Г. Шепелевич
Структура, микротвердость и термическая стабильность быстрозатвердевшего сплава Bi31Sn34Pb35 — стр. 527
Abstract: Представлены результаты исследования структуры, микротвердости и стабильности быстрозатвердевших фольг сплава Bi31Sn34Pb35. В быстрозатвердевшем сплаве образуются текстурированные ε-фаза и дисперсные выделения Sn и Bi. Старение фольг при комнатной температуре вызывает огрубление структуры и увеличению микротвердости.
Keywords: высокоскоростное затвердевание, фольга, сплав, фаза, текстура, микротвердость, свинец, олово, висмут, старение.
Д.Л. Шиманович
Принципы конструктивно-технологического формирования емкостных влагосенсорных Al2O3-наноструктур и исследование их чувствительных параметров — стр. 533
Abstract: Разработаны объемно-планарные варианты емкостных МДМ (металл-диэлектрик-металл) структур
вертикальной направленности, основанных на высокоорганизованных матрицах свободных мембран пористого оксида алюминия для применения во влагочувствительных элементах. Улучшение чувствительности к влаге, снижение времени отклика и времени восстановления в широком диапазоне измерения относительной влажности были получены благодаря формированию алюмооксидных мембран без барьерного слоя со сквозными и расширенными порами. Такой технологический подход
позволил исключить влияние анионов электролита анодирования, встроенных на внешней стороне
стенок пор, на механизм адсорбционных и десорбционных процессов влагочувствительных элементов.
Keywords: алюминий, электрохимическое анодирование, пористый оксид алюминия, барьерный слой, мембрана, наноструктурированный материал, влагочувствительный элемент, адсорбция, время отклика, время восстановления, чувствительность.
А.А. Эссер, В.С. Мясниченко, Л.А. Мясниченко, Н.Ю. Сдобняков
Моделирование роста кластеров меди: топологическое описание, стабильность и реализуемость в интерметаллидах — стр. 541
Abstract: В работе проведено моделирование структуры кластеров меди размером до 100 атомов. Наиболее стабильные конфигурации определялись путём расчета внутренней потенциальной энергии с использованием многочастичного потенциала Клери-Розато. Топологический анализ при помощи комплекса программ ToposPro позволил выделить определённые типы внутренних полиэдрических ядер, встречающихся в кластерах Cu4–Cu100. С увеличением размера кластеров наблюдается последовательное снижение их встречаемости в структурах интерметаллидов. Последовательный топологический рост нанокластеров меди с внутренним икосаэдром реализуется только в определённых диапазонах размеров.
Keywords: кластер, интерметаллид, структура, топология.
В.М. Юров
Размерная зависимость поверхностного натяжения и гомогенное зарождение кристаллов — стр. 548
Abstract: В работе показано, что, несмотря на различные модификации и уточнения классической теории зарождения центров кристаллизации, она далека от соответствия экспериментальных и теоретических данных. Основная причина этого связана с не учетом размерной зависимости поверхностного натяжения зарождающихся центров кристаллизации. Для многих металлов вычислен критический радиус гомогенного образования кристаллов.
Keywords: центр кристаллизации, поверхностное натяжение, критический радиус.