Научный архив: статьи

Представлены результаты спектроскопического исследования начального участка сверхзвуковой плазменной струи, формируемой импульсным разрядом в капилляре из углеродсодержащего полимера. Зарегистрированные с высоким временным (1–50 мкс) и пространственным (30–50 мкм) разрешением излучательные свойства высокотемпературного ядра струи (интенсивность и контур бальмеровских линий Hα и Hβ, относительные интенсивности ионных линий C II) позволили выявить особенности продольного распределения плотности и температуры электронов, вызванные неизобаричностью начального участка струи при сверхзвуковом ее истечении.

Представлены экспериментальные данные о параметрах плазмы и о составе газообразных продуктов при обработке пленки поликарбоната в плазме пониженного давления (50–300 Па) в кислороде. Анализ газовой фазы проводили методами эмиссионной спектроскопии и массспектрометрии. При различной площади обрабатываемого материала измерена напряженность электрического поля и температура газа на оси разряда, мольные доли продуктов деструкции полимера. Рассчитана функция распределения электронов по энергиям. Показано, что с увеличением площади обрабатываемого материала в реакторе изменяется приведенная напряженность электрического поля, температура газа, средняя энергия электронов и коэффициенты скоростей процессов с участием электронов.

Приведены результаты измерений средней скорости истечения плазменной струи, получаемой при помощи малогабаритного магнитоплазменного компрессора (МПК) с низковольтной системой питания. Определены зависимости скорости от давления газа, расстояния от торца плазмотрона и амплитуды тока разряда. Показано, что при давлениях ≲ 50 Торр скорость практически не меняется на расстоянии 5–25 мм от торца плазматрона. Выяснено, что скорость плазменной струи возрастает прямо пропорционально величине разрядного тока.

Предложено новое описание распределения энергии заряженных частиц в эксперименте по облучению газовых D–T-мишеней мощным лазерным излучением. Используется ранее введенный авторами класс трехпараметрических функций, в основной части совпадающих с Больцмановским экспоненциальным распределением, а в асимптотической – со степенной (гиперболической) функцией. Результатами работы является уточнение эффективной температуры тепловой части распределения, а также и более точное определение количества высокоэнергетических частиц в его асимптотической части.

В рамках решения нерелятивистской электродинамической задачи получены формулы для тангенциальной диссипативной силы (силы электростатического трения) аксиальносимметричного зонда, движущегося параллельно плоской поверхности однородных пластин, или покрытых тонкими пленками пластин с различным сочетанием диэлектрических свойств. Разработаны численный алгоритм и программа расчета силы электростатического трения. В качестве примера вычислены силы трения металлического шарика вблизи металлической поверхности при фиксированной разности потенциалов между ними. Сравнение рассчитанных сил трения с экспериментальными значениями диссипативных сил в условиях электростатического взаимодействия обнаруживает расхождение на 8 порядков величины в меньшую сторону, как и в теоретических оценках других авторов. Зависимость силы трения от расстояния до поверхности аналогична наблюдавшейся в эксперименте.

Комплексными методами физико-химического анализа был изучен характер взаимодействия и природа дефектности в системе сплавов SnSe-TbSe. Определена зависимость коэффициента Холла и термоЭДС от процентного содержания тербия. Исследована температурная зависимость термоэлектрических и термомагнитных свойств систем сплавов TbxSn1-xSe.

Диоксид ванадия VO2, в котором фазовый переход осуществляется при наиболее «технологичной» температуре +67 оС, изменение удельного сопротивления составляет около пяти порядков, показатель преломления изменяется (на  = 6328 Å) от 2,5 до 2,0, а время переключения рекордно малое, считается наиболее перспективным материалом современной оптоэлектроники. Рассмотрены ключевые эксперименты по исследованию динамики сверхбыстрого обратимого фазового перехода «металл–диэлектрик» в диоксиде ванадия, имеющего рекордно малое время переключения (10 фс). Это свойство диоксида ванадия может быть использовано для создания уникальных оптических затворов, которые найдут применение при исследовании быстропротекающих процессов, в разработке систем оптических телекоммуникаций, а также в различных областях оптоэлектроники и фотоники.

Рассмотрен метод определения толщин тонких матриц на основе ИК-спектров отражения. Исследована статистика распределения толщины матриц ФЧЭ из антимонида индия формата 640 512 элементов с шагом 15 мкм, утоньшенных методом химико-динамической полировки. Показана динамика улучшения технологии утоньшения МФЧЭ.

Выведено аналитическое выражение для коэффициента умножения фотоносителей в лавинных гетерофотодиодах с разделенными областями поглощения и умножения. Коэффициент умножения представлен в традиционной форме Миллера. Проанализирована зависимость этого коэффициента от приложенного напряжения смещения и параметров гетероструктуры.

В работе исследованы зависимости скорости ионно-лучевого травления верхнего контактного слоя (GaAs: Si), активной области, состоящей из пятидесятикратного чередования барьерных слоев (AlxGa1-xAs) и квантовых ям (GaAs: Si), нижнего контактного слоя (GaAs: Si) по глубине QWIP-структур на основе GaAs-AlGaAs, изготовленных методом молекулярно-лучевой эпитаксии (МЛЭ), с целью определения влияния состава различных слоев на скорость травления и возможности завершения процесса травления на необходимую глубину по времени.

Методом полива из раствора получена гетероструктура, состоящая из тонких пленок фуллерена С60 и гидразона (4-хлорбензоилгидразона 3-метил-1-фенил-4-формилпиразол-5-она). Описан синтез и методика получения гидразона. Выполнен поочередный анализ ИК-спектроскопии первичных пленок углерода и органического материала. Методом атомно-силовой микроскопии получены изображения рельефа поверхности тонкой пленки С60 на стеклянной подложке. Приведены вольтамперные характеристики однослойных тонкопленочных структур фуллерена и гидразона с контактной обвязкой ITO–алюминий. Показано, что экспериментальные структуры имеют выпрямляющие световые характеристики, тогда как темновые зависимости тока от напряжения обладают симметричным характером и меньшими значениями по току на два порядка.

Рассмотрены и проанализированы физические процессы, возникающие при транспортировке электронного потока, создаваемого импульсным генератором электроннопучковой плазмы и выводимого в плотную газовую среду посредством системы шлюзов с дифференциальной откачкой и прожигаемыми перегородками. Предложены аналитические критерии, связывающие параметры выводной системы и устанавливающие условия, при которых обеспечивается устойчивая транспортировка пучка и высокий ресурс генератора для случаев с использованием фокусирующего магнитного поля и в его отсутствие.