Статья: Перспективы развития твердотельной фотоэлектроники (2025)

Тонкие пленки ZrO2: Y2O3 (YSZ) толщиной 4‒5 мкм были сформированы на NiO-YSZ анодных подложках методом магнетронного распыления в атмосфере аргона и кислорода при различных расходах кислорода с последующим отжигом на воздухе при температуре 1200 C. Пленки изучали методами сканирующей, атомно-силовой микроскопии и рентгеновской дифракции. Количественное определение остаточных напряжений (макронапряжений I рода) в тонких пленках YSZ проводилось с использованием стандартного метода sin2. Упругие константы для каждого конкретного образца были определены из результатов наноиндентирова-ния. Показано, что в пленках YSZ, нанесенных магнетронным распылением, внутренние напряжения являются сжимающими и составляют –2,7 ГПа и –2,9 ГПа при осаждении в переходном режиме с дефицитом кислорода и оксидном режимах, соответственно. Осаждение в оксидном режиме приводит к формированию плотной и однородной структуры пленки YSZ с единичными закрытыми порами. Пленка YSZ, полученная в переходном режиме магнетронного распыления, содержит большое количество дефектов в виде пор, ее пористость превышает 60 %. Переход от режима осаждения пленок YSZ с дефицитом кислорода к оксидному режиму приводит к снижению шероховатости поверхности в 2 раза.

Определены плотность, пористость, электропроводность и коэффициент массопереноса (при электроискровой обработке) порошковых электродных материалов системы «медь – олово». Они были получены методом холодного одностороннего формования смеси порошков металлов в закрытой пресс-форме. Диаграмма «плотность – давление прессования» является суперпозицией взаимного перераспределения/укладки структурных элементов порошкового материала и их упругой/пластической деформации. Определены критические давления формования (при аппроксимации логарифмической функцией). На зависимости от давления вклада укладки имеется максимум. Он смещается в область малых давлений формования при росте содержания олова в исходной шихте. В относительных единицах давления (по отношению к критическому) его положение остается практически неизменным. Увеличение давления формования и содержания олова приводит к росту плотности и электропроводности конечного материала, а также уменьшению его пористости. Рост энергии электроискрового разряда и содержания олова, а также уменьшение давления прессования приводят к увеличению коэффициента массопереноса.

Представлены результаты конверсии метана в углеводороды группы С2 в холодной, химически активной, сверхзвуковой электронно-пучковой плазме. Получены зависимости коэффициента использования метана и выхода продуктов от энергии и тока активирующего пучка электронов, дополнительной электромагнитной мощности, а также фонового давления. Показано, что за счет изменения вышеуказанных параметров возможно изменение состава получаемых продуктов.

Проведены эксперименты по предварительной ионизации плазмы стелларатора Л-2М с использованием двухканальной системы ионного циклотронного резонансно-го нагрева. Мощность каждого канала нагрева составляла 1 кВт. ВЧ-мощность для предварительной ионизации рабочего газа подавалась на антенну за 10 мс до возникновения напряжения на обходе. Проведение предварительной ионизации позволило уменьшить напряжение на обходе перед пробоем рабочего газа на 15–20 %. Задержка между моментом возникновения напряжения на обходе и моментом пробоя рабочего газа уменьшилась вдвое. Вследствие этого наблюдалось подавление генерации убегающих электронов на начальной стадии разряда, возникающей в условиях низкой плотности плазмы и высокого напряжения на обходе. При подаче ВЧ-напряжения на антенну детектором ДРГ3-01 было зарегистрировано уменьшение интенсивности жесткого рентгеновского излучения в 10 раз, что указывает на подавление генерации убегающих электронов. Наилучшее подавление генерации убегающих электронов наблюдалось в условиях, когда ВЧ-импульс предварительной ионизации подавался за 10 мс до возникновения напряжения на обходе и заканчивался через 10 мс после пробоя рабочего газа.

Рассматривается метод нахождения электростатических (квазистатических) полей внутри и снаружи осесимметричных диэлектрических тел сложной формы. Высокая точность метода подтверждается сравнением результатов расчета с известными задачами, допускающими строгое решение, таких как диэлектрическая сфера и эллипсоид в однородном электрическом поле. Исследуются аналогичные распределения электрического поля для задачи о двух диэлектрических шарах, соединенных перемычкой из того же материала. Обсуждается применимость метода, для случая, когда рядом с телом будет находиться плоскослоистая структура.