Рентгеновская оптика сложных структурированных сред

Впервые разработана теория диффузного рассеяния рентгеновских лучей на новом типе дефектов - хаотически распределенных поверхностных блистерах (ПБ). Получено выражение для амплитуды диффузного рассеяния от ПБ в рамках модели усеченного шарового слоя. Разработана общая теория динамической рентгеновской дифракции в кристалле, на поверхности которого сформирована латеральная периодическая структура из тонкопленочных линий (полос) другого материала. Показано, что угловое распределение интенсивностей рассеяния РЛ от кристалла кремния с одинаковыми по размеру вольфрамовыми и оксидными линиями существенно отличается, установлена физическая природа такого отличия. Используя двумерные рекуррентные соотношения динамической дифракции РЛ, впервые выполнено численное моделирование распределения интенсивностей рассеяния в объеме цилиндрического кристалла. С использованием формализма динамической дифракции пространственно ограниченных рентгеновских полей изучена дифракция микропучка в кристалле с граничными функциями для амплитуды падающей и отраженной рентгеновской волны в случае геометрической оптики (ГО) и приближении Френеля. Используя уравнения Такаги - Топена, теоретически рассмотрена динамическая Лауэ дифракция РЛ в плоских и клиновых многослойных системах. Методами NEXAFS- и XPS-спектроскопии были исследованы целого ряда различных объектов. Для твердых растворов титанатов кальция-меди (ССТО), допированных атомами 3d-металлов показано, что ионы меди и кальция имеют зарядовое состояние +2, а ионы титана +(4−δ) и их валентность не меняется при допировании. При этом допированные атомы кобальта, железа и никеля в основном внедряются в позиции атомов титана и имеют зарядовое состояние Co2+, Fe3+ и Ni2,5+. Для нанокомпозита на основе МУНТ, декорированного наночастицами CuO/Cu2O/Cu, нанесенными путем пиролиза формиата меди из полученных спектров показано сущществование хорошей адгези между покрытием из наночастиц меди и поверхностью МУНТ за счет образования кислородных мостиков между углеродом внешнего графенового слоя МУНТ и кислородом оксидов CuO и Cu2O. Для нанокомпозитов, представляющих собой карбид вольфрама (WС1-x) на поверхности многостенной углеродной нанотрубки (МУНТ), показано, что граница раздела между МУНТ и пиролитическим покрытием WС1-x имеет трехслойную структуру: (i) интерфейсный слой состоящий из атомов углерода внешнего графенового слоя образующего связи с атомами кислорода из адсорбированных на поверхности МУНТ оксидов и атомами вольфрама из слоя покрытия; (ii) слой наноразмерных частиц нестехиометрического WС1-x; (iii) слой нестехиометрического оксида вольфрама (WO3-x) толщиной 3.3 нм на внешней поверхности нанокомпозита WС1-x/МУНТ. Для фуллерита C60, подвергнутого HIP обработке при давлении 0.1 ГПа в аргоне вблизи и выше границы его термической устойчивости (в интервале температур 920-1270 К) спектральные исследования показали, что с увеличением температуры происходит слияние молекул С60 в замкнутые нанокапсулы. Проведены исследования по изготовлению нового катализатора для промышленности путем карбонизации в процессе термической модификации в инертной среде азота коллагенсодержащего спонгинового каркаса морских губок. Карбонизированный каркас, покрытый металлическим слоем, становится уникальным гибридным материалом с превосходными каталитическими характеристиками.