Публикации автора

Методами электронографии, электронной и рентгеновской дифракции изучено строение пленок, полученных отжигом в азоте предварительно нанесенных слоев металлического алюминия на (0001) поверхность сапфировых пластин. Пленки нитрида алюминия на подложках сапфира растут, в соответствии с ориентационным соотношением (0001)<10 1 0>AlN║ ║(0001)<11 2 0>Al2O3. Наилучшие результаты были получены при нитридизации алюминиевых пленок на сапфире в режиме нагрева до температуры 1200 °С (со скоростью нагрева ~100 °С/час) и выдержке в течении 1 часа.

Методами рентгеновской дифракции и магнитометрии изучено строение пленок, полученных отжигом на воздухе предварительно нанесенных чередующихся слоев металлов Co, Fe и Ni, Fe на (0001)-поверхность сапфировых пластин. Показано, что слои ферритов кобальта и никеля толщиной 30 нм обладают коэрцитивной силой порядка 1200 Э и 800 Э соответственно. Методами магнитной силовой микроскопии продемонстрирована возможность формирования магнитной доменной структуры в пленках феррита никеля и кобальта.

В данной работе предложена методика формирования бинарных пленок AlN и ZnO неполярных и полуполярных ориентаций на сапфире термохимическим и термическим методами, а также выполнена их характеризация дифракционными и микроскопическими методами. Показано, что отжиг подложек сапфира с террасно-ступенчатой наноструктурой поверхности в восстановительной газовой среде при высокой температуре 1650 °С позволяет получать сплошные неполярные монокристаллическая пленка AlN с гексагональной структурой типа вюрцита. Приведены результаты постростового отжига (1200 °С) поликристаллической пленки ZnO толщиной около 1 мкм, нанесенной на поверхность темплейта (11 2 0) AlN/-Al2O3. Анализ полюсных фигур рентгеновской дифракции демонстрирует формирование в результате постростового отжига текстурированной полуполярной пленки 1011 ZnO. Такая методика формирования неполярных и полуполярных пленок AlN и ZnO может найти широкое применение в пьезоэлетронике и оптоэлектронике.

В работе проведено исследование влияния потоков атомов железа на формирование слоев графена на поверхности монокристаллов карбида кремния в процессе его вакуумной термодеструкции. Установлены скорости встречных потоков железа позволяющих формировать композитные графеновые слои различной структуры с внедренными атомами железа. Показано, что в отсутствие потоков железа в процессе вакуумной термодеструкции на поверхности карбида кремния формируется только многослойный графен (островки с линейными размерами 3–5 мкм) с разным содержанием дефектов.

Методами рентгеновской дифракции и магнитно-силовой микроскопии исследовались пленки системы Bi25FeO39-BFO на R-срезах сапфира. В нанокристаллах BFO наблюдался эффект обратного магнитоэлектрического переключения при приложении напряжения величиной ±10 В вдоль поверхности пленки. Величина магнитного момента нанокристаллов BFO, определенная в модели двух малых магнитов, была порядка 10-8–10-9 emu.

Выполнено сравнительное исследование стойкости к высокотемпературному окислению на воздухе при 1200°С керамических материалов, полученных путем искрового плазменного спекания порошков SiC и SiC + AlN (25 вес. %). Проведен анализ констант пассивного окисления керамик в зависимости от их состава и пористости. Показано, что интенсивность окисления керамик в первую очередь определя-ется уровнем и характером остаточной пористости. Подробно рассмотрены факторы воздействия модифицирующей добавки AlN на процессы уплотнения керамики и последующего ее окисления при высокотемпературных отжигах. Показана перспективность использования данной добавки для получения плотной композиционной керамики на основе SiC с кратно улучшенной коррозионной стойкостью.

В представленной работе изучена кинетика процессов радиационно-индуцированной перестройки поверхности сапфира с нанокристаллами золота с использованием временной зависимости спектров катодолюминесценции. Показано, что основными центрами окраски в УФ-области спектра катодолюминесценции сапфира являются F+-центры, а F-полоса подавлена. Исследование временной зависимости интенсивно-сти F+-центров подтверждает отсутствие этапа поверхностного плавления сапфи-ра в процессе облучения потоком электронов с ускоряющим напряжением 50 кэВ.

Малая величина уширения линии Cr3+ соответствует незначительным отклонениям температуры на поверхности сапфира в процессе электронного облучения. Предложена качественная модель описывающая травление поверхности сапфира с нанокристаллами золота в процессе воздействия электронов. В основе рассмотренной модели лежит радиационно-индуцированный Оже-распад сапфира и формирование в процессе протекания экзотермической реакции интерметаллических фаз Au-Al.

Определены закономерности влияния таких основных действующих факторов метода искрового плазменного спекания, как температура спекания, давление и длительность изотермической выдержки, на процесс синтеза композитной металлокерамики в системе ZnO–Zn с различным содержанием металлической фазы цинка. На основании полученных зависимостей плотности композитной металлокерамики от содержания цинка установлены оптимальные режимы синтеза для каждого состава, при которых сохраняется однородная двухфазная структура и достигаются максимальные значения плотности.

Пористые слои полупроводниковых оксидных материалов привлекают все большее внимание как потенциальные материалы для использования в различных приложениях, требующих большой удельной поверхности (катализаторы, датчики, суперконденсаторы, фотоэлектрохимические преобразователи энергии и др.). В работе пред-ложен двухстадийный способ формирования микропористых слоев ZnO, заключающийся в предварительном формировании композитных слоев ZnO–Zn и последующем их вакуумном отжиге. На основании данных рентгеновской дифракции, растровой электронной микроскопии, рентгеновской энергодисперсионной спектроскопии показано, что часовой вакуумный отжиг композитных слоев при 400 оC приводит к полному удалению избыточного цинка, в результате чего формируются слои ZnO с микропористой структурой.