2007 год

Тема: Атомная структура, химический состав и топография сверхтонких негомогенных оксидных пленок 3d-металлов, их сплавов и тонких нанокомпозитных пленок изоэлектронного ряда германия.

Результат: Разработана теория и методы расчетов протяженных тонких структур спектров энергетических потерь электронов (EELFS) с учетом мультипольности процессов возбуждения внутреннего уровня атома вещества электронным ударом, что позволяет проводить количественный анализ локальной атомной структуры (парциальных межатомных расстояний, параметров их дисперсии и координационных чисел) сверхтонких (от 1 до 5 нм) поверхностных слоев двухкомпонентных систем 3d-металл - легкий элемент по экспериментальным EELFS данным.

2008 год

Тема: Теоретическое изучение электронных, магнитных, и решеточных свойств металлических систем с неоднородностями нанометрового размера на основе микроскопического квантовомеханического подхода.

Результат: Впервые, на основе первопринципных расчетов температурной и барической зависимости спектральной плотности колебаний сильно ангармонических мод, предсказывается существование двух изоструктурных фазовых переходов в ОЦК цирконии, обусловленных особенностями динамики решетки. Показано, что в области β-фазы на Р-Т диаграмме циркония имеются три области, в которых реализуются различные механизмы стабилизации ОЦК решетки, отличающиеся степенью ангармонизма и амплитудой колебаний атомов. Обнаруженные изоструктурные переходы первого рода сопровождаются резким изменением частоты поперечной L-моды с волновым вектором k=2/3[111]. Полученные результаты позволили впервые объяснить экспериментально наблюдаемое изменение объема в ОЦК цирконии при T=300K и P=56ГПа.

Тема: Исследование влияния внешних воздействий на изменения электронной, атомной структуры, поверхностных сегрегаций систем на основе d- и f-металлов.

Результат 1: На примере исследования фольг расслаивающих сплавов Ni-Cu выявлено дальнодействующее влияние имплантации ионов B⁺ и Ar⁺, импульсного электронного облучения на сегрегационные процессы в поверхностных слоях. Показано, что исследованные внешние воздействия вызывают изменения химического состава как на облучаемой, так и на необлучаемой сторонах фольг. Обнаружено композиционное расслоение в поверхностных слоях с участием имплантируемого элемента (В⁺). Наблюдаемые эффекты связаны с влиянием возбужденных упругих волн, высоким содержанием линейных дефектов (дислокаций) и неравновесным состоянием прокатанных фольг, наличием локальных градиентов концентрации точечных дефектов.

Результат 2: Разработана методика определения атомного магнитного момента 3d металлов основанная на использовании метода рентгеноэлектронной спектроскопии. В результате проведенных систематических исследований эталонных систем 3d- металлов с различным типом химической связи и известным атомным магнитным моментом, определены параметры рентгеноэлектронных спектров, коррелирующие с магнитным моментом атомов металла. Показано, что в качестве таких параметров могут выступать отношения интенсивностей и расстояния между максимумами мультиплетного расщепления в 3s спектрах металлов. Предложенная модель использована для изучения закономерности формирования структуры рентгеноэлектронных спектров.

Тема 1: Атомная структура, химический состав и топография сверхтонких негомогенных оксидных пленок 3d-металлов, их сплавов и тонких нанокомпозитных пленок изоэлектронного ряда германия.

Тема 2: Исследование влияния внешних воздействий на изменения электронной, атомной структуры, поверхностных сегрегаций систем на основе d- и f-металлов.

Результат: На базе энергоанализатора спектрометра ЭС-2401 создан сверхвысоковакуумный спектрометр для решения задач современного материаловедения, связанных с исследованиями влияния внешних воздействий на поверхностные слои материалов. По комплексу способов воздействия на образец он превосходит серийные зарубежные спектрометры аналогичного класса и позволяет проводить: в камере подготовки образца (с вакуумом не хуже чем 10^-7 Па) - нагрев до 1000^оС, срез, ионное травление с качанием образца под пучком. В сверхвысоковакуумной шлюзовой камере - обработку образцов в контролируемой химически активной газовой атмосфере с плавной регулировкой давления, состава среды, температуры и возможностью плазменной очистки поверхности реакционной камеры. Спектрометр использован для решения целого ряд фундаментальных и прикладных задач материаловедения.