Фізичний факультет

Постійне посилання на розділhttps://ekhnuir.karazin.ua/handle/123456789/28

Переглянути

Зараз показуємо 1 - 20 з 24

Condensation mechanism of AgCl and NaCl island films on a nickel substrate
(STC “Institute for Single Crystals”, 2011) Gladkikh, N.T.; Dukarov, S.V.; Sukhov, V.N.; Churilov, I.G.
The paper presents the results of exploring the temperature range of formation and thermal stability of the AgCl and NaCl liquid phase in the islands condensed to Ni substrate in vacuum. It is established that the change of the mechanism of condensation from vapour-crystal to vapour-liquid at the deposition of the films of these chemical compounds is observed when the temperatures of the substrate is lower than their melting temperature. The values of supercooling at crystallization on the nickel substrate of island films of substances under study are determined, which make 95 K for AgCl and 369 K for NaCl, respectively. It is shown that the method of studying supercoolings which uses vacuum condensates is applicable to a broad range of substances. Приводятся результаты исследований температурного интервала образования и температурной устойчивости жидкой фазы в островковых вакуумных конденсатах хлоридов серебра и натрия на никелевых подложках. Установлено, что смена механизма конденсации от пар-кристалл к пар-жидкость при осаждении пленок этих химических соединений наблюдается при температурах подложки ниже температуры их плавления. Определены величины переохлаждений при кристаллизации островковых пленок исследуемых веществ на никелевой подложке, которые составили 95 и 369 К для AgCl и NaCl, соответственно. Показано, что метод изучения переохлаждений с использованием вакуумных конденсатов пригоден для широкого класса веществ. Наводяться результати досліджень температурного інтервалу утворення та температурної стійкості рідкої фази в острівцевих вакуумних конденсатах хлоридів срібла і натрію на нікелевих підкладках. Встановлено, що зміна механізму конденсації від пара-кристал до пара-рідина при осадженні плівок цих хімічних сполук спостерігається при температурах підкладки нижче температури їх плавлення. Визначено величини переохолоджень при кристалізації острівцевих плівок досліджуваних речовин на нікелевій підкладці, які склали 95 та 369 К для AgCl і NaCl, відповідно. Показано, що метод вивчення переохолоджень з використанням вакуумних конденсатів придатний для широкого класу речовин.
Effect of an electric field on coalescence in gallium island films
(1990) Chizhik, S.P.; Dukarov, S.V.; Gladkikh, N.T.; Grigoryeva, L.K.
It was found that the external longitudinal electric field stimulates coalescence in gallium island films with different particle sizes on a poorly conducting carbon substrate, which can be considered as a manifestation of the particle mutual-charging effect. - - - - - - - - - - - - - - - Установлено, что внешнее продольное электрическое поле стимулирует процесс коалесценции в островковых пленках галлия с различным размером частиц на слабопроводящей углеродной подложке, что может рассматриваться как проявление эффекта взаимного заряжения частиц.
Effect of condensation conditions on phase formation in thin two-layer Ni/GaAs films
(STC “Institute for Single Crystals”, 1998) Grebennik, I.P.; Gladkikh, N.T.; Dukarov, S.V.
The temperature and structure state of substrate (NaCl poly- and single crystals) are shown to influence the structure of phases formed as a result of interaction between Ni and GaAs layers. In films on polycrystal substrates, polycrystal phases with structures similar to the γ-, γ'-, NiAs, Ni3Ga4 phases in Ni-Ga and Ni-As systems are formed besides the amorphous one. Single crystal substrate exerts an orienting influence resulting in the energetically favourable growth of the hexagonal phase of the triple system with parameters aγ''= aγ', cγ'' = 2cγ'. . . . . . . . . . . . . . . . . . . Показано, что температура и структурное состояние подложки (поли- и монокристаллов NaCl) оказывает влияние на структуру фаз, образующихся при взаимодействии слоев Ni и GaAs. На поликристаллических подложках в пленках, наряду с аморфной, образуются поликристаллические фазы, структура которых подобна фазам γ-, γ'-, NiAs, Ni3Ga4, в системах Ni-Ga, Ni-As. Монокристаллическая подложка оказывает ориентирующее действе и приводит к энергетически более выгодному росту гексагональной фазы тройной системы с параметрами aγ''= aγ', cγ'' = 2cγ'.
Effect of temperature on the pores growth in the polycrystalline films of fusible metals
(ННЦ "Харьковский физико-технический институт", 2014) Dukarov, S.V.; Petrushenko, S.I.; Sukhov, V.N.; Churilov, I.G.
The paper presents the results of study through porosity in polycrystalline films of lead, tin and indium deposited on amorphous carbon substrate. It is established that the heating of film exponentially increases of the average size of through pores and do not leads to an increase of their concentration, which is practically independent of the temperature until to the melting point. We have determined the activation energy of the surface self in the films of these metals. Приведены результаты исследования сквозной пористости в поликристаллических плёнках свинца, олова и индия, напыленных на аморфные углеродные подложки. Установлено, что нагрев плёнок вызывает экспоненциальное увеличение среднего размера сквозных пор и не приводит к увеличению их концентрации, которая практически не зависит от температуры вплоть до температуры плавления. Определена энергия активации поверхностной самодиффузии в плёнках этих металлов.
Electronographic investigation of the temperature effect on the phase formation in thin double-layer Ni/GaAs films
(1998) Gladkikh, N.T.; Grebennik, I.P.; Dukarov, S.V.
The results of an electronographic investigation of the Ni—GaAs double-layer films phase composition depending on temperature at condensation of Ni at GaAs are presented. The structure and number of the phases being formed have been shown to depend both on ther-mal conditions at interaction of the Ni and GaAs layers and on the Ni to GaAs layer mass ratio: mNi//mGaAs = (0.5; 1.2).
Features of gallium spreading over surfaces of Ag - Au - Ga thin films
(STC “Institute for Single Crystals”, 1997) Andronov, V.M.; Dukarov, S.V.; Grebennik, I.P.
Linear spread of gallium over thin films of Ag-Au-Ga ternary alloys with continously varying concentrations along quasi-binary sections of the ternary diagram has been studied. The observed concentration dependence of the spread zone size is attributed to structural changes occurring in alloys and resulting in an unmonotonous dependence of the spread motive force on the alloy composition. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Исследовано линейное растекание галлия по поверхности тонких пленок тройных сплавов серебро-золото-галлий с непрерывно изменяющейся концентрацией вдоль квазибинарных сечений тройной диаграммы. Обнаруженная немотонная зависимость размера зоны растекания от концентрации объясняется влиянием происходящих в сплавах структурных изменений, приводящих к немонотонной зависимости движущей силы растекания от состава сплава.
g-phase structure in Ni-Ga-As thin film system
(STC “Institute for Single Crystals”, 1997) Dukarov, S.V.
When GaAs and Ni layers are deposited onto NaCl single crystals, a single crystal phase of the Ni-Ga-As ternary system is observed to grow. The presence of sites with a non-zero third index permits to determine the lattice parameters giving a" = 4.11 Å, c" = 10.90 Å as well as the angle between [-101] and [-11-1] vectors amounting 109°30'. Due to the orienting effect of the NaCl substrate, the growth of the γ"-phase of the ternary system with a" = aγ, c" = 2cγ, turns out to be more energetically favourable, while in massive specimens of the Ni—Ga binary system, the γ-phase ordering under annealing is accompanied by the γ'-phase growth with a' = 2aγ, c' = cγ. . . . . . . . . . . . . . При конденсации слоев GaAs и Ni на подогретые до температуры 200-400°С монокристаллы NaCl наблюдается рост монокристальной фазы тройной системы Ni-Ga-As. Наличие узлов с ненулевым третьим индексом дает возможность определить параметры решетки a" = 4.11 Å, c" = 10.90 Å, а также угол между векторами [-101]и [-11-1], равный 109°30'. Благодаря ориентирующему влиянию NaCl-подложки энергетически более выгодным оказывается рост γ"-фазы тройной системы с параметрами a" = aγ, c" = 2cγ, в то время как в массивных образцах двойной системы Ni-Ga упорядочение γ-фазы при отжиге сопровождается ростом γ'-фазы с a' = 2aγ, c' = cγ.
Heteronanoparticles of silicon dioxide with shell of Pt nanocrystals
(STC “Institute for Single Crystals”, 2008) Matveevskaya, N.A.; Dobrotvorskaya, M.V.; Dukarov, S.V.; Kolupaeva, Z.I.
The results of preparation and study of core-shell heteronanoparticles are represented based on monodisperse spherical SiO2 colloidal particles of 40, 120, 250, and 350 nm diameter and shell consisting of Pt nanocrystals. The heteronanoparticles surface structure and composition have been studied by transmission electron microscopy, photoelectron spectroscopy and X-ray diffraction. - - - - - - - - - - - Приведены результаты по получению и изучению свойств гетеронаночастиц типа "ядро-оболочка" на основе монодисперсных сферической формы коллоидных частиц SiO2 диаметром 40, 120, 250 и 350 нм и оболочкой из нанокристаллов Pt. Методами просвечивающей электронной микроскопии, фотоэлектронной спектроскопии и рентгеновской дифракции исследованы состав и структура поверхности гетеронаночастиц. - - - - - - - - - - - Подано результати з одержання та вивчення властивостей гетеронаночастинок типу "ядро-оболонка" на основі монодисперсних сферичної форми колоїдних наночастинок SiO2 діаметром 40, 120, 250 та 350 нм та оболонкою з нанокристалів Pt. Методами просвічуваючої електронної мікроскопії, фотоелектронної спектроскопії та рентгенівської дифракції досліджено склад та структуру поверхні гетеронаночастинок.
In situ research on temperature dependence of the lattice parameters of fusible metals in thin Cu-Pb and Cu-Bi films
(STC “Institute for Single Crystals”, 2016) Dukarov, S.V.; Petrushenko, S.I.; Sukhov, V.N.; Skryl, O.I.
The results of in situ electron diffraction study of the temperature dependence of the lattice parameter of the fusible component in the Cu-Pb and Cu-Bi two-layer films are presented. It was found that at room temperature, the parameters of the Pb and Bi crystal lattices are agreed with tabular data, however, with temperature increasing one can observe the deviation from the values corresponding to bulk samples. This indicates a significant increase in the solubility of the components in the films under study. In the Cu-Pb films according to the estimation made by assuming a linear dependence of the lattice parameter of the solid solution from concentration, copper solubility in the solid lead near the eutectic temperature is about 0.8 at%, which is much greater than the value known for bulk samples
Interaction in Ga - AgAu thin film system
(STC “Institute for Single Crystals”, 1999) Andronov, V.M.; Grebennik, I.P.; Dukarov, S.V.
Interaction of Ga layers with thin films of AgAu alloys with variable Au content (2-62 % by mass) are shown to result in formation of AgAuGa ternary phases having lattices similar to those observed in binary systems: γ-AgGa, γ-AuGa, AuGa, AuGa2. As the Au concentration in the binary AgAu alloy increases, the transitions are observed from the single-phase region to the double- and triple-phase ones and then the double-phase one again (phase types γ-AgGa → γ-AgGa + AuGa(AuGa2) → γ-AgGa + γ-AuGa + AuGa2 → γ-AuGa + AuGa2). . . . . . . . . . . . . . . Показано, что при взаимодействии слоев Ga с тонкими пленками сплавов AgAu переменной концентрации (2-62 мас.% Au) образуются фазы тройной системы AgAuGa с решетками, по типу сходными с наблюдаемыми в двойных системах: γ-AgGa, γ-AuGa, AuGa, AuGa2. При увеличении концентрации Au в двойном сплаве AgAu наблюдается переход от однофазной области к двух-, трех- и снова в двухфазную (фазы типа γ-AgGa → γ-AgGa + AuGa(AuGa2) → γ-AgGa + γ-AuGa + AuGa2 → γ-AuGa + AuGa2).
Island size disrtibution under different substrate temperatures and film mass thickness
(STC “Institute for Single Crystals”, 1994) Gladkikh, N.T.; Dukarov, S.V.; Gabusu, P.A.
The technique of studying island size distribution versus different factors in films condensed via liquid phase has been developed. Distribution changes during growth of an island gallium film on amorphous carbon substrate have been examined. Temperature effects on microparticle size distribution in proximity of the maximum supercooling of tin condensates on carbon substrate have been investigated.
Lead wetting of thin nickel films deposited onto GaAs
(STC “Institute for Single Crystals”, 1996) Gladkikh, N.T.; Dukarov, S.V.
The wetting of nickel films deposited onto (111) face of GaAs single crystals with island lead condensates has been studied. The wetting angle, θ, is found to depend on the Ni film thickness, t, and to change within the limits defined by wetting of pure GaAs (t = 0, θ ≈ 120°) and compact-state nickel wetting (t > 20 nm, θ ≈ 20°). The change of θ is explained as due to the surface heterogeneity arising as a result of chemical interaction between nickel film and gallium arsenide and of nickel dissolution in the liquid lead. - - - - - - - - - - - - - - - - Изучено смачивание островковыми конденсатами свинца пленок никеля, нанесенных на монокристалл арсенида галлия (грань (111)). Установлено, что краевой угол θ зависит от толщины t пленки Ni и изменяется в крайних пределах, соответствующих смачиванию чистого GaAs (t = 0, θ ≈ 120°) и смачиванию никеля в компактном состоянии (t > 20 nm, θ ≈ 20°). Изменение θ объясняется гетерогенностью смачиваемой поверхности, возникающей в результате химического взаимодействия пленки никеля с арсенидом галлия и растворения никеля в жидком свинце.
Methods of determination of wetting in highly dispersed systems
(Gordon and Breach Science Publishers S.A., 1987) Gladkikh, N.T.; Chizhik, S.P.; Larin, V.I.; Grigoryeva, L.K.; Dukarov, S.V.
Procedures are described for studying the wetting of solid substrates by island vacuum condensates. The proposed methods are based on the application of optical and electron microscopy and may be used to find the angles of contact over a wide range of particle sizes (3-10^5 nm).
SiO2/Au core-shell nanoparticles: synthesis and characterization
(STC “Institute for Single Crystals”, 2005) Matveevskaya, N.A.; Tolmachev, A.V.; Pazura, Yu.I.; Savvin, Yu.N.; Dukarov, S.V.; Semynozhenko, V.P.
Preparation of heteronanoparticles of the core-shell type has been described based on single-dispersed spherical nanoparticles of silicon dioxide and gold. Using the colloid chemistry techniques, nanoparticles having different dielectric core diameters and different metal shell thickness have been obtained. The effect of the nanoparticle structure on the absorption spectra thereof has been investigated. The maximum position in the absorption spectra has been shown to be defined by dielectric core diameter ratio to the gold shell thickness in the SiO2/Au nanoparticles. - - - - - - - - - - - Приведены результаты по получению гетеронаночастиц типа "ядро-оболочка" на основе монодисперсных сферической формы наночастиц диоксида кремния и металлического золота. Методами коллоидной химии получены наночастицы с различным диаметром диэлектрического ядра и толщиной металлической оболочки. Изучено влияние структуры наночастиц на спектры поглощения. Показано, что отношение диаметра диэлектрического ядра к толщине золотой оболочки определяет положение максимума в спектрах поглощения гетеронаночастиц SiO2/Au. - - - - - - - - - - - Наведено результати з одержання гетеронаночастинок типу "ядро-оболонка" на основі монодисперсних сферичної форми наночастинок діоксиду кремнію та металевого золота. Методами колоїдної хімії одержано наночастинки з різним діаметром діелектричного ядра і товщиною металевої оболонки. Вивчено вплив структури наночастинок на спектри поглинання. Показано, що відношення діаметра діелектричного ядра до товщини золотої оболонки визначає положення максимуму в спектрах поглинання гетеронаночастинок SiO2/Au.
Size and temperature effects in wetting in island films
(1994) Gladkikh, N.T.; Dukarov, S.V.; Gabusu, P.A.
This paper is devoted to studies of wetting in metal island films on different substrates in the broad ranges of temperature (from 0.6 to 1.5 of the melting temperature), island size (from 3 nm to 10 mkm) and thickness of films serving as substrates (from 0 to 100 nm).
Size and temperature effects on wetting in supercooled vacuum condensates
(Elsevier, 1998) Dukarov, S.V.
The measured data of studying the temperature dependence of wetting angles of amorphous carbon films by island tin and indium condensates are presented in the broad temperature range (350–850 K) encompassing the range of the supercooled state of metals together with the size dependence of wetting in the Sn/C at 400 K. Considerable decrease of the wetting angle is observed with the liquid metal supercooling increasing, the fact being probably associated with the decrease of the interphase energy of the drop–substrate boundary. The size effect is observed for the supercooled tin microdrops (ΔT=105 K) with the radii R<30 nm manifesting itself in the improvement of wetting with the decrease of the microdrop size.
Size Effect upon Solidification of Small Bismuth Particles
(1998) Gladkikh, N.T.; Dukarov, S.V.; Kryshal, A.P.; Larin, V.I.
Electron microscopy was used to study the dependence of the crystallization temperature on the particle size upon solidification of small bismuth particles produced by vapor deposition on substrates of amorphous carbon. The crystallization temperature for particles 2–100 nm in diameter was found to decrease with decreasing diameter of the particles; and for particles 2–3 nm in diameter, supercooling was equal to zero. The results were analyzed within the classic theory of solidification; it was shown that, for the smallest particles, a size effect consisting in the change of the character of the liquid-crystal phase transition is observed.
Size effects in wetting for highly dispersed systems
(Gordon and Breach Science Publishers S.A., 1989) Chizhik, S.P.; Gladkikh, N.T.; Larin, V.I.; Grigoryeva, L.K.; Dukarov, S.V.; Stepanova, S.V.
Wetting in systems with different dispersities of the solid and liquid phases and with different types of interfacial interaction was investigated. Studied were liq-uid metal-amorphous carbon and liquid metal-solid metal film-ionic crystal sys-tems in which the drop size and the thickness of film-substrates varied in the range 3x10^5–2x10^2 nm, respectively. It was found that for systems of the metal-amorphous carbon type a reduction in particle size and in thickness of carbon films brings about a size effect during wetting as a consequence of a decrease in the surface energy of the corresponding dispersed phase. For metal-metal-ionic crystal systems, a size effect during wetting is also observed but it is mainly caused by a changed nature of the interfacial interaction in the dispersed phases. Some parameters derived from the experimental data determine the dependence of the surface energy of small particles on their size.
Stability limits of the liquid phase in the layered Mo/Pb/Mo, Mo/Bi/Mo and Mo/In/Mo film systems
(2016) Petrushenko, S.I.; Dukarov, S.V.; Sukhov, V.N.
The results of the study of supercooling of the fusible metals films between the continuous layers of molybdenum during the crystallization are given. Due to an original in situ technique based on the changes of resistance of samples during heating and cooling directly in the vacuum chamber the values of supercooling in Mo/Pb/Mo, Mo/Bi/Mo, Mo/In/Mo films are determined and the influence of the morphological structure of the bismuth inclusions on the temperature and nature of its supercooled melt crystallization has been found. The substrate temperature change during the condensation of samples, accompanied by a corresponding change in their microstructure, allows realizing both avalanche and diffuse crystallization and changing of supercooling value in the range of 60 to 180 K in Mo/Bi/Mo films.
Supercooling during crystallization of fusible metal particles in multilayer “carbon-metal-carbon” films
(National Science Center "Kharkov Institute of Physics and Technology", 2016) Petrushenko, S.I.; Dukarov, S.V.; Sukhov, V.N.
The results of studies of phase melting-crystallization transitions in thin films of fusible metals between thicker layers of amorphous carbon are given. It has been found that, due to poor wetting in contact systems under study, thin layers of fusible metals decompose into separate islands while first heated. Such films are a model of the system “fusible particles in the refractory matrix”. Using two independent in situ techniques (electrical resistance measuring and electron-diffraction studies during heating and cooling) values of supercooling during crystallization of liquid phase nanoparticles in multilayer C-Bi-C, C-Pb-C, C-Sn-C films, equal to 115, 135 and 160 K, respectively have been obtained. - - - - - - - - - - - Приводятся результаты исследований фазовых переходов плавлениекристаллизация в тонких пленках легкоплавких металлов, находящихся между более толстыми слоями аморфного углерода. Установлено, что вследствие плохого смачивания в исследуемых контактных системах уже при первом нагреве тонкие слои легкоплавких металлов распадаются на отдельные островки. Такие пленки представляют собой модель системы «легкоплавкие частицы в тугоплавкой матрице». С помощью двух независимых in situ методик (измерения электросопротивления и электронографических исследований в процессе нагрева и охлаждения) получены величины переохлаждения при кристаллизации наночастиц жидкой фазы в многослойных пленках (C-Bi-C, C-Pb-C, C-Sn-C), равные 115, 135 и 160 K соответственно.