Структурная эволюция самоорганизующихся твердотельных систем (на мезо- и атомарном уровнях)НИР

Structurre

Источник финансирования НИР

госбюджет, раздел 0110 (для тем по госзаданию)

Этапы НИР

# Сроки Название
14 1 января 2014 г.-31 декабря 2014 г. Структурная эволюция самоорганизующихся твердотельных систем (на мезо- и атомарном уровнях)
Результаты этапа: Проведено обобщение теоремы Ван Циттерта-Цернике на случай источника излучения с произвольными пространственной и временной когерентностью. Проведен теоретический анализ трансформации функции пространственно-временной когерентности в плоскости наблюдения в зависимости от расстояния до источника, его размеров, длины пространственной когерентности и времени когерентности излучения источника и т.п. Показано, например, что форма функции когерентности начинает отличаться от исходного гауссова вида. Более того, оказывается, что эта функция зависит еще и от выбора точки в поперечной плоскости. Развита многоволновая динамическая теория дифракции нейтронов на движущейся решетке, в какой-то степени удовлетворяющая этому требованию. Она основана на методе связанных медленно меняющихся амплитуд и учитывает взаимное влияние волн разных порядков по мере прохождения нейтронов в глубь 3D фазовой решетки. Проведен анализ понятия группового времени задержки (ГВЗ) при отражении электромагнитных волн и нейтронов от резонансных и нерезонансных сред и слоистых структур. Рассмотрена связь ГВЗ с временной задержкой импульсов и пространственным продольным сдвигом пучков. Проведены теоретические исследования, методами первопринципной молекулярной динамики, свойств атомной и электронной структуры нанопроводов и наноконтактов на основе одномерных цепочек атомов металла (Au, Pd и Pt) между двумя электродами в присутствии магнитных примесей 3d-металлов. В рамках проекта дополнительно были проведены теоретические исследования смешанных 3d-Pd, 3d-Pt, 3d-Au нанопроводов из атомов благородных (Au) и переходных (Pd, Pt) металлов с атомами магнитных 3d элементов (V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni). Проведено расширенное исследование процесса образования монатомных цепочек Mn, Fe и Co, и их магнитных свойств на реконструированной поверхности Cu3N-Cu(110). Проведено расширенное исследование электронных и магнитных свойств монатомных нанопроводов Co на поверхности Cu(210) и реконструированной поверхности (2x1)O-Cu(210). Проведено исследование из первых принципов свойств магнитной анизотропии монатомных проводов и монослоя Fe на поверхности Ir(110) с учетом спин-орбитального взаимодействия между проводом и подложкой и в присутствии примеси газа (кислорода). Проведено исследование электронных и магнитных свойств металл-оксидных проводов Mn и Ni на вицинальной поверхности Rh(553). Проведены исследования стабильности структурных изгибов углеродных цепочек, входящих, как структурные блоки, в состав углеродного плёночного материала - ориентированных плёнок линейно-цепочечного углерода (ЛЦУ). Предложена методика расчета упругих постоянных щелочных ОЦК металлов с применением радиальных и тангенциальных силовых постоянных, рассчитанных из зависимости потенциала парного межатомного взаймодействия от расстояния. Закончено исследование изменения профиля намагниченности по глубине многослойного образца [57Fe (3.0 нм)/Cr (1.2 нм)]10 с антиферромагнитным межслойным упорядочением под действием поля, изменяющегося от 0 Ое до 1500 Ое, в результате комплексной обработки совокупности экспериментальных данных (угловых зависимостей мгновенного и задержанного (ядерно-резонансного) отражения, а также временных спектров ядерно-резонансного отражения в разных порядках брэгговского отражения), измеренных на синхротроне SPring8. Проведены рентгендифракционные исследования исходно деформированного однофазного образца сплава Pd-25.5ат.%Ni, который электролитически насыщался водородом, в процессе его 500-часовой релаксации. Предложена и применена рентгендифракционная методика моделирования распределения легирующего компонента по глубине его залегания в матрице водородсодержащего сплава на основе анализа интегральной интенсивности, формы и ширины дифракционных максимумов двух порядков отражения. Написана компьютерная программа и проведено численное моделирование интенсивности поверхностной электромагнитной волны оптического диапазона длин волн, возбуждаемой в тонкой пленке (толщина пленки много меньше длины волны возбуждающего оптического излучения), расположенной на поверхности одномерной периодической многослойной структуры ( одномерного фотонного кристалла). Проанализированы угловое положение (или длина волны) при которой возникает поверхностная волна в зависимости от толщины тонкой плёнки и материала из которого она изготовлена. Исследована возможная минимальная толщина плёнки, при которой ещё возможно возбуждение поверхностной волны. Исследовано влияние негативно заряженных структурных дефектов на формирование ферромагнетизма при комнатной температуре в пленках диксида титана, допированного атомами ванадия (1ат.%), обладающими различной проводимостью. Исследовано распределение магнитных моментов в интерметаллиде Lu2Fe16.5Ru0.5 (TN = 208K) при частичном замещении атомов железа атомами рутения. Проанализирована спектральная зависимость положения брэгговского максимума в условиях резко асимметричной дифракции в рамках кинематического и динамического приближения теории дифракции. На синхротроне ESRF (Гренобль, Франция) был выполнен эксперимент по наблюдению интерференции магнитного и многоволнового рассеяния рентгеновских лучей в гематите при энергии падающего излучения вблизи К-края поглощения железа. На синхротроне ESRF(Гренобль, Франция) проведен эксперимент по измерению кругового дихроизма в резонансном рассеянии рентгеновского излучения на монокристалле метабората меди. Изучено влияние гидрирования на структуру и физические свойства ряда высокочистых редкоземельных металлов и их сплавов. Осуществляется непрерывный поиск новых материалов для постоянных магнитов, магнитострикторов, хладоагентов для магнитных рефрижераторов и датчиков различного назначения (термодатчиков, датчиков давления водорода и т.д.) Проведены исследования упругих свойств ряда керамик и монокристаллов высокотемператур-ных сверхпроводников. Напряжения несоответствия и термо-упругие напряжения в ВТСП слоев 1-2-3, выращенных на различных подложках, рассматривались с использованием данных ультразвуковых измерений модуля Юнга в YBa2Cu3O7-x. Впервые учитывался вклад напряже- ний несоответствия в формирование деформации слоев ВТСП. Разработан способ синтеза металл-полимерных композитов, представляющих собой пространственно стабилизированные в матрице полимера частицы механосинтезированного магнитострикционного сплавав FeGa. Изучено влияние формирования локальной структуры частиц на этапах механоактивации порошковых прекурсоров Fe/Zr и Fe2O3/(Fe/Zr) на микроструктуру нанокомпозитов Fe2O3/Fe/Zr/ZrO2, синтезируемых в режиме горения в процессе СВС. Методами рентгендифракционного анализа, мессбауэровской спектроскопии и электронной сканирующей микроскопии исследованы синтезированные полититаны калия (ПТК), затем протонированные в водном растворе серной кислоты, а затем интеркалированные ионами железа.
15 1 января 2015 г.-31 декабря 2015 г. Структурная эволюция самоорганизующихся твердотельных систем (на мезо- и атомарном уровнях)
Результаты этапа: • Выполнено преобразование пакета программ REFTIM в REFSPC для обработки результатов ядерно-резонансных экспериментов на синхротроне в Гренобле. • Проведены расчеты поляризационных свойств зеркально отраженного излучения от анизотропных сред. • Проанализирована роль модуля и аргумента коэффициентов дискретного Фурье-преобразования при анализе изображений тестовых объектов и изображений дефектов структуры монокристаллов, теоретически рассчитанных по модифицированным уравнениям Инденбома-Чамрова, а также по экспериментальным данным, полученным методов рентгеновской топографии. • Проведен анализ понятия группового времени задержки (ГВЗ) при отражении электромагнитных волн и нейтронов от резонансных и нерезонансных сред и слоистых структур. Рассмотрена связь ГВЗ с временной задержкой импульсов и пространственным продольным сдвигом пучков. Обсуждены возникающие при этом мнимые парадоксы и влияние ГВЗ на форму отраженных импульсов и пучков. • Проведено моделирование резкой асимметрии мессбауэровских спектров отражения, измеренных вблизи «магнитного» максимума отражения от антиферромагнино-упорядоченной многослойной структуры [57Fe/Cr]. • Проведено измерение зависимости интенсивности запрещенного отражения 002 в кристалле КДП от температуры в интервале 80 К-400К при энергии падающего излучения, близкой к К-краю фосфора. • На синхротроне PETRA III (Гамбург, Германия) были проведены измерения набора многоволновых рефлексов Реннингера для право- и левокругополяризованного излучения в метаборате меди CuB2O4 в интервале температур 10-20К. • На синхротроне ESRF была исследована локальная электронная структура ионов меди в кристалле метабората меди CuB2O4 с использованием поляризационно зависимой спектроскопии поглощения рентгеновского излучения. Измерен рентгеновский естественный круговой дихроизм (XNCD) вблизи K-края поглощения меди в направлении, перпендикуляр¬ном оси с кристалла. Полученные данные свидетельствуют о наличии p-d гибридизованных электронных состояний меди. С помощью теоретических расчетов удалось разделить вклады в спектры поглощения и рентгеновского кругового дихроизма, от двух кристаллографически неэквивалентных позиций атомов меди в элементарной ячейке CuB2O4. • Проведены расчеты ближней тонкой структуры спектра поглощения меди в метаборате меди, а также спектра рентгеновского естественного кругового дихроизма, ранее измеренные на синхротроне ESRF. • Развита модель, позволяющая описать перестройку энергетических спектров запрещенных отражений калия в дигидрофосфате калия как результат интерференции трех вкладов; диполь-квадрупольного, термоиндуцированного и вклада, соответствующего мгновенным конфигурациям, образованным атомами водорода. • Проведены структурные исследования в рамках интеграционной программы РАН по созданию новых конструкционных и функциональных материалов на базе нанотехнологий по изучению механизмов взаимодействия реагентов на этапах технологической цепочки синтеза функциональных композитных порошковых железосодержащих материалов методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза с использованием механоактивированных прекурсоров (МА СВС). Исследования выполнены на дифрактометре, закупленном по Программе развития МГУ. • Проведены исследования механохимического взаимодействия в тройных системах при взаимодействии твердых и жидких металлов. Методами мессбауэровской спектроскопии, рентгеновской дифракции, электронной сканирующей и просвечивающей микроскопии проведены структурные исследования механохимического взаимодействия железа с жидкой эвтектикой Ga-In с образованием композитных частиц Fe-Ga-In. Изучены их морфологические и магнитные характеристики. Исследования выполнены на дифрактометре, закупленном по Программе развития МГУ. • Проведено исследование состояния длительной релаксации фольги сплава Pd-5.3ат.%In-0.5ат.%Ru после ее электролитического гидрирования. • Методами высокоразрешающей рентгеновской рефлектометрии, резер¬фордовского обратного рассеяния и спектральной эллипсометрии проведены исследования структурных изменений в приповерхностных слоях подложек Si(001), подвергнутых воздействию плотной гелиевой импульсной плазмы с энергией ионов 2-5 кэВ и дозой D = 6×1015 – 5×1017 см –2. Показано, что совместное применение указанных методов исследования позволяет опреде¬лить распределение плотности (z) по глубине слоя, его фазовое состояние и элементный состав. Установлено, что в результате обработки подложек кремния в гелиевой плазме при дозах 6×1016 см-2 вблизи поверхности формируется аморфизованный слой толщиной 20-30 нм с плотностью близкой к плотности кремния. С увеличением дозы ионов гелия происходит формирование внутреннего пористого слоя.
16 1 января 2016 г.-31 декабря 2016 г. Структурная эволюция самоорганизующихся твердотельных систем (на мезо- и атомарном уровнях)
Результаты этапа: Получены данные о линейной и нелинейной динамике лазерных импульсов при динамической дифракции в фотонных кристаллах. Получены данные о влиянии гидрирования на свойства высокочистых редкоземельных металлов со структурой композитного типа и соединений RFe2. Разработать пакет программ REFTIM для обработки ядерно-резонансных экспериментов с мессбауэровским изотопом Dy161, запланированных на синхротроне в Гренобле и обработать спектры, полученные в 2015 г. в трех экспериментальных сессиях на синхротронах ESRF и PETRA. Получены данные по резонансной дифракции кругополяризованного синхротронного излучения в метаборате меди при температуре ниже 20 К на синхротроне ESRF Установить взаимосвязь условий синтеза сложных конденсированных систем с их физико-химическими характеристиками. Разработать дополнительные модули к пакету программ REFTIM, предназначенных для обработки ядерно-резонансных экспериментов с мессбауэровским изотопом Dy161, которые планируются начать совместно с ИФМ Уро РАН на синхротроне в Гренобле.
17 1 января 2017 г.-31 декабря 2017 г. Структурная эволюция самоорганизующихся твердотельных систем (на мезо- и атомарном уровнях)
Результаты этапа: Получены данные о характере распространения пучков и пространственно ограниченных лазерных импульсов в фотонных PT-симметричных кристаллах в геометрии дифракции по Лауэ Установлены условия формирования нового типа эффективной квазисинхронной генерации второй гармоники лазерного излучения за счет неоднородной локализации поля накачки при маятниковом эффекте в дифракционно толстых фотонных кристаллах. Получены модели процессов роста полупроводниковых наностуктур на основе новых методов , позволяющих преодолеть основные ограничения , связанные с пространственными и временными масштабами; Определена роль локальных колебаний и выяснение влияния дальнего порядка изотопов на энергетический спектр фононов для ВТСП и классических сверхпроводников. Установлены условия, при которых формируются структуры с практически важными реакционными и механическими свойствами.
18 1 января 2018 г.-31 декабря 2018 г. Структурная эволюция самоорганизующихся твердотельных систем (на мезо- и атомарном уровнях)
Результаты этапа: Проведены теоретические исследования взаимосвязи изотопического эффекта и особенностей и электрон-фононного взаимодействия в ВТСП и классических сверхпроводниках. Проведены теоретические исследования взаимосвязи изотопического эффекта особенностей и электрон-фононного взаимодействия в ВТСП и классических сверхпроводниках. Созданы компьютерные программы для моделирования кривых зеркального отражения и прохождения света через периодический одномерный фотонный кристалл с многократными разделительными слоями. Созданы компьютерные программы для моделирования кривых зеркального отражения и прохождения света через периодический одномерный фотонный кристалл с многократными разделительными слоями. Изучено влияние внешних электрических полей на структуру и свойства наносистем. Изучено влияние внешних электрических полей на структуру и свойства наносистем Развита теория двухстадийной линии задержки фемтосекундных импульсов рентгеновского лазера на свободных электронах (РЛСЭ) на основе двухкристальной схемы брэгговской дифракции, которая учитывает реальную пространственную и временную когерентность падающих импульсов Европейского РЛСЭ (Гамбург, Германия). Развита теория двухстадийной линии задержки фемтосекундных импульсов рентгеновского лазера на свободных электронах (РЛСЭ) на основе двухкристальной схемы брэгговской дифракции, которая учитывает реальную пространственную и временную когерентность падающих импульсов Европейского РЛСЭ. Проведены исследования металло-полимерных композитов методом ядерно-резонансного рассеяния синхротронного излучения в рамках поддержанного проекта на станции европейского синхротронного центра ESRF (Гренобль, Франция). Проведены исследования металло-полимерных композитов методом ядерно-резонансного рассеяния синхротронного излучения в рамках поддержанного проекта на станции европейского синхротронного центра ESRF (Гренобль,Франция). Разработаны алгоритмы и отлажены программы малоуглового рассеяния в скользящей геометрии (GISAXS метод) для кластерно-периодических мультислоев. Разработаны алгоритмы и отлажены программы малоуглового рассеяния в скользящей геометрии (GISAXS метод) для кластерно-периодических мультислоев. Проведено определение вероятностей мгновенных конфигураций, образованных атомами водорода в параэлектрической фазе, и сделано сравнение с результатами, полученными ранее для К-края калия. Проведено определение вероятностей мгновенных конфигураций, образованных атомами водорода в параэлектрической фазе, и сделано сравнение с результатами, полученными ранее для К-края калия. Проведены структурные и магнитные исследования коллекций образцов ископаемых минералов, сформировавшихся в результате биоорганической активности бактерий и других микроорганизмов. Проведены структурные и магнитные исследования коллекций образцов ископаемых минералов, сформировавшихся в результате биоорганической активности бактерий и других микроорганизмов.
19 1 января 2019 г.-31 декабря 2019 г. Структурная эволюция самоорганизующихся твердотельных систем (на мезо- и атомарном уровнях)
Результаты этапа: Проведены теоретические исследования взаимосвязи изотопического эффекта особенностей электрон-фононного взаимодействия в ВТСП и классических сверхпроводниках. Проведены теоретические исследования взаимосвязи изотопического эффекта особенностей и электрон-фононного взаимодействия в ВТСП и классических сверхпроводниках. Созданы компьютерные программы для моделирования кривых зеркального отражения и прохождения света через периодический одномерный фотонный кристалл с многократными разделительными слоями. Созданы компьютерные программы для моделирования кривых зеркального отражения и прохождения света через периодический одномерный фотонный кристалл с многократными разделительными слоями. Изучено влияние внешних электрических полей на структуру и свойства наносистем. Изучено влияние внешних электрических полей на структуру и свойства наносистем Продолжено развитие теории двухстадийной линии задержки фемтосекундных импульсов рентгеновского лазера на свободных электронах (РЛСЭ) на основе двухкристальной схемы брэгговской дифракции, которая учитывает реальную пространственную и временную когерентность падающих импульсов Европейского РЛСЭ (Гамбург, Германия). Развита теорию двухстадийной линии задержки фемтосекундных импульсов рентгеновского лазера на свободных электронах (РЛСЭ) на основе двухкристальной схемы брэгговской дифракции, учитывающая реальную пространственную и временную когерентность падающих импульсов Европейского РЛСЭ. Проведены исследования металло-полимерных композитов методом ядерно-резонансного рассеяния синхротронного излучения в рамках поддержанного проекта на станции европейского синхротронного центра ESRF (Гренобль, Франция).Проведены исследования металло-полимерных композитов методом ядерно-резонансного рассеяния синхротронного излучения в рамках поддержанного проекта на станции европейского синхротронного центра ESRF (Гренобль,Франция). Разработаны алгоритмы и отлажены программы малоуглового рассеяния в скользящей геометрии (GISAXS метод) для кластерно-периодических мультислоев. Разработаны алгоритмы и отлажены программы малоуглового рассеяния в скользящей геометрии (GISAXS метод) для кластерно-периодических мультислоев. Проведено определение вероятностей мгновенных конфигураций, образованных атомами водорода в параэлектрической фазе, и сравнение с результатами, полученными ранее для К-края калия. Проведено определение вероятностей мгновенных конфигураций, образованных атомами водорода в параэлектрической фазе, и сравнение с результатами, полученными ранее для К-края калия. Проведены структурные и магнитные исследования коллекций образцов ископаемых минералов, сформировавшихся в результате биоорганической активности бактерий и других микроорганизмов. Проведены структурные и магнитные исследования коллекций образцов ископаемых минералов, сформировавшихся в результате биоорганической активности бактерий и других микроорганизмов.
20 1 января 2020 г.-31 декабря 2020 г. Структурная эволюция самоорганизующихся твердотельных систем (на мезо- и атомарном уровнях)
Результаты этапа:
21 1 января 2021 г.-31 декабря 2021 г. Структурная эволюция самоорганизующихся твердотельных систем (на мезо- и атомарном уровнях)
Результаты этапа:
22 1 января 2022 г.-31 декабря 2022 г. Структурная эволюция самоорганизующихся твердотельных систем (на мезо- и атомарном уровнях)
Результаты этапа:
23 1 января 2023 г.-31 декабря 2023 г. Структурная эволюция самоорганизующихся твердотельных систем (на мезо- и атомарном уровнях)
Результаты этапа:

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".