В статье исследуется влияние анизотропии теплопроводности на распределение температуры в твердом теле. Рассмотрены два случая. В первом — считается, что среда обладает естественной анизотропией теплопроводности. При этом методом малого параметра найдено распределение температуры и показано, что оно является двумерным. Двумерным является также и тепловой поток внутри образца. Эти результаты не совпадают с известными из литературы, в которой изначально полагается, что поперечный поток тепла в средней части образца отсутствует. Этот результат распространен также на гиротропную среду. На этом основании уточнено определение эффекта Риги-Ледюка, а также показано, что анизотропия теплопроводности приводит к возникновению поперечного перепада температур.
Численным моделированием исследуется возможность неинвазивного определения параметров диффузионного приближения теории переноса излучения в условиях фиксации входящей мощности. Для верификации используется статистическое моделирование. Описан способ измерения подповерхностной интегральной интенсивности, а также способ измерения полного коэффициента отражения, позволяющий определить ещё два параметра, характеризующих рассеивающую среду, а именно, коэффициент рассеяния и параметр анизотропии.
Рассмотрено распространение волн тока и напряжения вдоль передающей линии с градиентными участками (участки с непрерывными пространственными распределениями ёмкости и индуктивности). Показано появление нелокальной плазмоподобной дисперсии градиентных участков, определяемой геометрическими параметрами распределений. Предложен метод согласования участков линии с помощью интерференции волн, формируемых в условиях дисперсии на градиентных участках. Найдены спектры пропускания периодических градиентных распределений ёмкости и индуктивности, включающие как частоты полного пропускания, так и полного отражения волн. Указано распределение индуктивности в линии, способствующее удлинению пути затухания волн под действием тока утечки.
Исследуется нанофокусировка электромагнитной энергии оптического диапазона частот в наноразмерную пространственную область в окрестности нановершины металлического микроострия, возникающая при схождении к нему поверхностной плазмонной волны. Предполагается, что в окрестности вершины микроострия возбуждается поверхностная плазмонная стоячая волна с симметрией TE-волны. Граница металла вблизи нановершины микроострия приближается поверхностью параболоида вращения. Исследование показало, что TE-волна существует и дает вклад в нанофокусировку на вершине микроострия только на частотах, больших примерно 0,64 от плазменной частоты металла, а на меньших частотах указанного вклада нет, и распределение электромагнитной энергии в окрестности нановершины определяется только TM-волной.
Рассмотрены вопросы применения флуктуационных явлений в твердых телах в прикладных целях. Наиболее значительным явлением в этом отношении является избыточный низкочастотный шум. Проанализированы теоретические исследования избыточного шума. Рассмотрены теоретические основания связи шума с дефектами структуры твердых тел. Рассмотрено влияние деградационных процессов на шум. Проанализированы экспериментальные исследования избыточного шума. Рассмотрена связь характеристик шума с дефектами структуры твердых тел. Рассмотрена корреляция шума с качеством твердых материалов и электронных приборов. Установлена связь спектральных свойств избыточного шума с характеристиками деградационных процессов. Обоснована возможность широкого применения избыточного низкочастотного шума для неразрушающего контроля твердых материалов и электронных приборов. Отмечена эффективность флуктуационного неразрушающего контроля.
Процесс нанесения металлических или диэлектрических плёнок и контроль их толщины и качества часто определяет успех или неуспех эксперимента. Измерение толщины обеспечивают соответствующие датчики, устанавливаемые в непосредственной близости от подложки. Кроме того, известно, что функциональные возможности любой напылительной системы повышаются при подаче отрицательного напряжения смещения на подложку. Это позволяет получать пленки более высокой чистоты, управлять параметрами кристаллической структуры и другими свойствами плёнок. При возникновении на подложке отрицательного потенциала смещения в момент подачи на неё высокочастотного (ВЧ) напряжения происходит направленное движение в сторону растущей плёнки положительно заряженных ионов рабочего газа, что приводит к травлению поверхности. В данной работе для создания устройства контроля толщины были объединены два физических процесса: травление подложки при подаче на неё отрицательного смещения и оптический метод контроля растущей плёнки. Лежащий в основе системы контроля роста пленок оптический метод делает предложенное устройство в значительной степени универсальным.
Приведены результаты разработки и испытаний камеры коротковолнового инфракрасного диапазона спектра 0,9–1,7 мкм на основе первого отечественного матричного фотоприемного устройства формата 320256 элементов с шагом 30 мкм. Данное ФПУ создано на базе гетероструктуры InGaAs/InP и имеет пониженную температурную зависимость чувствительности. Рассмотрены основные компоненты камеры, приведены их основные характеристики. Показаны преимущества и основные области применения камеры как в составе мультиспектральных оптико-электронных систем, так и в качестве самостоятельного прибора.
Тонкие фоточувствительные пленки моносульфида германия отлично подходят в качестве сырья при производстве солнечных панелей. Наряду с этим качеством, тонкие пленки GeS обладают эффектами переключения и памяти. Исследовано явление электрического переключения проводимости с памятью в структуре металл-диэлектрик-металл с диэлектрической пленкой GeS: Nd. Установлено, что структура многократно воспроизводима, переключается из высокоомного в низкоомное состояние и обратно под действием электрического напряжения. Показано, что явления переключения проводимости и памяти связаны с электроннотермическими процессами, которые приводят к фазовому переходу в материале диэлектрика и формированию проводящего канала. Определены параметры электрического переключения с памятью и влияние гамма лучей на эти параметры.
Изучено молекулярно-массовое распределение полифениленсульфонов, синтезированных при варьировании растворителей. При этом обнаружено, что степень разветвленности образующейся структуры зависит от сольватирующей способности апротонного диполярного растворителя. Показано влияние природы растворителя на физико-механические характеристики конечного полимера. Предложен ряд соотношений, демонстрирующих зависимость модуля упругости полимеров от их температуры стеклования, а также структурных и молекулярных характеристик, обусловленных природой растворителя. Указанные соотношения дают возможность достаточно точно количественно описать модуль упругости. Рассмотрена возможность регулирования этого параметра уже на стадии синтеза полимеров.
Методом рентгеновского малоуглового рассеяния исследована дефектная структура кристаллов 4H-SiC, выращенных методом PVT. Обнаружены массово-фрактальные и поверхностно-фрактальные поровые дефекты нанометровых масштабов. Определены их линейные характеристики и фрактальные размерности. Построены функции распределения рассеивающих неоднородностей по радиусам инерции. Установлено, что максимальные значения функций распределения (наиболее вероятные радиусы инерции) структурных неоднородностей приходятся на маломасштабные образования с радиусами инерции, лежащими в интервале 25–30 Å.
Продемонстрирована принципиальная возможность изменения электрофизических свойств ферритов на основе марганца и цинка путем их облучения электронным пучком с энергией электронов 10 кэВ в диапазоне давлений 10–20 Па. Для формирования электронного пучка использовался форвакуумный плазменный электронный источник, позволяющий формировать ускоренный электронный пучок в условиях повышенного давления форвакуумного диапазона 5–20 Па. Показано, что электронно-лучевое облучение малой мощности приводит к сглаживанию поверхности феррита. Определена зависимость электропроводности Mn–Zn-феррита от мощности электронно-лучевого воздействия и продолжительности облучения. Определены режимы электронно-лучевого облучения, позволяющие на несколько порядков повысить электропроводность по сравнению с ее исходным значением.
Разработана двухступенчатая микрокриогенная система (МКС) Стирлинга для криостатирования матричного фотоприёмного устройства (МФПУ) с редкоземельным (лантаноидным) регенератором в первой ступени охлаждения и магнитокалорическим охлаждением во второй ступени. Детандер МКС имеет встроенный активный регенеративный теплообменник. Вторая ступень охлаждения представляет собой редкоземельную насадку регенератора и неподвижный постоянный кольцевой магнит для обеспечения магнитокалорического охлаждения. Вторая ступень работает на эффекте адиабатного размагничивания предварительно охлаждённого гольмия. Система обеспечивает расширенный интервал температур криостатирования и отличается повышенным КПД вблизи температуры охлаждения 80 К.