ДР № 0120U102217. Терміни виконання НДР: 2020-2022 рр.
Науковий керівник: Гадзаман І.В., канд. фіз.-мат. наук, доцент.
Фактичний обсяг фінансування за період виконання:
із загального фонду держбюджету МОНУ – 827,0 тис. грн., у 2021 р. – 450,000 тис.грн.
Cекція: Ядерна фізика, радіофізика та астрономія
Назва напряму секції: 1-ий: 5. Фізика приладів, елементів і систем.
5.3. Фізичні основи технології нових видів матеріалів (магнітодіелектриків, напівпровідників, композиційних та кіральних середовищ, плазми тощо) для розробки нових приладів (елементів) різного призначення;
2-ий: 5. Фізика приладів, елементів і систем.
5.11. Фізичні процеси самоорганізації та динаміки ієрархічних систем
Категорiя науково-дослідної роботи: фундаментальне дослідження
Одержаний науковий результат, його новизна, науковий рівень, значимість
та практичне застосування
На основі проведених структурних, оптичних та електричних вимірів встановлено кореляційні закономірності щодо впливу субструктур на різних рівнях ієрархічної архітектури на еволюцію електричних та люмінесцентних властивостей активних середовищ перетворювачів УФ та Ч / ІЧ випромінювання у видиме світло. Дослідженно механізми перебудови спектрів люмінесценції в нанорозмірних матеріалах легованих Манганом та оптимізовано їх архітектоніку.
Результати досліджень засвідчили, що техніка магнетронного розпилення є перспективною для розпилення мішені зі структурою шпінелі, якій властивий достатньо різноманітний катіонний склад, не потребує або необхідна незначна корекція її хімічного складу, для одержання оксидних плівок з заданим співвідношенням хімічних елементів.
Еволюцію росту можна розділити на три стадії: (i) режим початкового формування плівки; (ii) перехідний режим; (iii) режим шпінелеутворення.
На початковому режимі утворення плівки (i) формується дрібнозернистий гомогенний оксидний шар на основі суміші оксидних фаз простих оксидів. Дрібнозернистість, неупорядкованість та недосконалість близько розташованих зерен, не сприяє проходженню твердофазових реакцій і є причиною інгібіції процесів реакційної епітаксії шпінелеутворення.
Перехідний режим (ii), як і попередній є довготривалим. На цьому етапі спостерігаємо згладження. Вирівнювання рельєфу плівки за рахунок розширення контактних областей, заростання рельєфу в міжкристалічних областях зерен, що контактують (поверхневих зереннистих нерівностей, неоднорідностей), що обумовлено активацією процесів поверхневої дифузії.
Режим шпінелеутворення (iii) – твердофазові перетворення обумовлені успадковуваням (наслідуванням) елементів (фракталів, фрагментів) кристалічної структури попередників, початково осаджених простих оксидів, спричинений об’ємною дифузією (переносом атомів в кристалічних гратках окремих зерен, заліковуванні вакансій та дефектів, з подальшим формуванням кристалічної структури шпінелі в об’ємі зерен), та носить топотаксійний характер. Це забезпечує реалізацію субмікроструктурних інтерфейсів близьких до ядро-оболонка, та / або множинних частково локалізованих півсфер, де ядра мають структуру шпінелі.
Апробовано інформаційно-керуючу систему допування поруватих керамічних матриць. Комплекс системи моніторингу та контролю за технологічними параметрами допування містить: генератор ВЧ сигналів JDS4G DDS 35-4400 МГц, підсилювач НВЧ UHF-Module-0.10-20000 MHz – 64 dB, частотомір Антаком AFC-2125, магнітну мішалку Ріва-04.4, регулятор температури програмований ТРП 09ТП, анемометр Mastech MS6252B (EAM03). Процес моніторингу і управління технологічними параметрами реалізовано на апаратно-обчислювальній платформі Arduino.
Кількісні показники результатів дослідження
– Статті, що входять до наукометричних баз даних Scopus та/або Web of Science Core Collection – 10, серед яких 4 входять до квартилю Q2;
– Публікації у матеріалах конференцій, тезах доповідей та виданнях, що не включені до переліку наукових фахових видань України – 11;
– Монографії та розділи монографій, опубліковані в іноземних видавництвах – 1 (6,33 др. арк.);
– Патенти – 1;
– Захищено кандидатських дисертацій (без підтвердження) – 1.
– Захищено докторських дисертацій (без підтвердження) – 1.