Диагностика поверхностей твердотельных и комплексных жидкофазных систем методами рентгеновской рефлектометрии и диффузного рассеяния в условиях скользящего падения излучения

Проведено изучение строения поверхностей и приповерхностных слоёв твердотельных и жидких подложек, а также сформированных на них тонких плёнок, комплексным методом, включающим анализ угловых зависимостей отражения рентгеновского излучения с учётом диффузного рассеяния на шероховатостях границ раздела. Актуальность исследования обусловлена необходимостью изучения нерегулярных структур с сильно нарушенными границами раздела, для описания которых требуется применение более общих модельно-независимых методик. Проведено последовательное сравнение различных подходов к решению обратной задачи рентгеновской рефлектометрии, и проанализированы их возможности при исследовании объектов различной природы. Успешно апробирован подход к восстановлению внутренней структуры планарных объектов, сочетающий три различных метода решения обратной задачи с точным учётом рассеяния на шероховатостях. С применением предложенного подхода изучено перестроение приповерхностного нарушенного слоя на лейкосапфировых подложках при высокотемпературном отжиге в различных средах, что позволило установить качественную зависимость характера перестроения нарушенного слоя от среды отжига. Показано, что синтез тонких плёнок по технологии атомного наслаивания позволяет получить плёнки более высокого качества, чем при технологии гидридной эпитаксии. Подробно изучено строение двойного заряженного слоя на поверхности жидкого кремнезоля (коллоидного водного раствора наночастиц оксида кремния). Впервые экспериментально продемонстрировано спонтанное упорядочение структуры плёнок фосфолипида, наносимых на поверхность кремнезолей. Полученные в работе сведения о зависимости характера перестроения поверхности лейкосапфира и изменения её шероховатости от среды отжига могут быть эффективно применены в совершенствовании технологии суперфинишной обработки сверхгладких сапфировых подложек. Результаты работы в данной области применены для развития технологии обработки кристаллов в других подразделениях Института кристаллографии РАН. Сравнительный анализ качества плёнок оксида гафния, синтезированных по различным технологиям, имеет большую значимость в совершенствовании методов синтеза тонких слоёв подзатворных диэлектриков в микро- и наноэлектронике. Продемонстрированный метод формирования многослойных планарных фосфолипидных структур на жидких подложках с использованием эффекта спонтанного упорядочения может быть применён для приготовления модельных образцов биологических мембран с целью изучения из биохимических свойств.