Фундаментальные исследования атомного и электронного строения многофункциональных гибридных наногетероструктур и новых материалов для сенсорных и сверхширокополосных импульсных радиоэлектронных систем

На основе комплексных исследований многофункциональных гибридных наногетероструктур и новых материалов для сенсорных и сверхширокополосных импульсных радиоэлектронных систем современными неразрушающими методами диагностики с использованием рентгеновского, оптического УФ, ИК и синхротронного излучений установок типа МЕГАСАЙНС, получена информация о закономерностях формирования и фундаментальных свойствах сложных наноструктурированных систем, соответствующая мировым стандартам. Результаты моделирования синхротронных спектров спектров EXAFS показывают сохранение в аморфных композитных слоях кластеров исходного сплава CoFeВ в углеродной матрице композитных слоев МНС [(CoFeB)C/SiO2]200 , атомы которых Fe и Co имеют близкие числа окружения другими атомами N=6.78 и N=7.68 , близкие к координационному числу - Fe N=8. Соответствие осциллирующей тонкой структуры К-спектров XANES моделируемых и экспериментальных МНС показывает, что атомная структура металлических нанослоев МНС (СoFeZr/SiO2)32 в экспериментальных условиях магнетронного распыления самоорганизуется на основе ОЦК структуры α- Fe, поскольку атомы железа имеют больший магнитный момент, чем атомы кобальта, что позволяет подчинить атомы металлических кластеров одной ОЦК структуре в результате обменного взаимодействия между атомами с незаполненными d-оболочками На разориентированных кремниевых подложках Si(001) с разориентацией 3o к плоскости (011) с буферным слоем AlN методом HVPE выращены гетероструктуры GaN/AlN/Si(001), в которых эпитаксиальная пленка GaN имеет низкую величину остаточных напряжений, определенных с использованием трех независимых методов, с интенсивной люминесценцией и короткими временами жизни фононов, способствующих миграции носителей заряда. С использованием синхротронных источников класса МЕГСАЙЕНС на канале НАНОФЭС синхротрона "Курчатов" Национального Исследовательского Центра "Курчатовский институт" (Москва) и россмйско-германского канала RGBL синхротрона BESSY II (Берлин) получены высокоточные экспериментальные данные об изменениях состава и свойств развитой поверхности нитевидного кремния при ее in-situ и ex-situ модификации. Построена модель области нестехиометрии нанокристаллических пленок PdO, синтезированных оксидированием в атмосфере кислорода. Показано, что область нестехиометрии является двусторонней и характеризуется как избытком, так и недостатком атомов кислорода относительно стехиометрического соотношения компонентов. Предложена модель, объясняющая увеличение параметров тетрагональной кристаллической решетки и объема элементарной ячейки нанокристаллических пленок PdO в рамках квазихимического подхода за счет образования избыточных атомов кислорода в междоузлиях. Минимальные концентрации озона, определяемые с помощью разработанных полупроводниковых сенсоров на оснорве нанослоев полупроводникового оксида PdO , позволяют проводить детектирование озона в воздухе существенно ниже предельно-допустимой концентрации в рабочей зоне (25 ppb). С использованием метода квазиконформных оптических преобразований синтезирована диэлектрическая структура, формирующая диаграмму направленности антенны, построенная на основании линзы Люнеберга. На базе диэлектрической линзы смоделирована многолучевая антенная система. Углы сканирования данной системы ограничены геометрическими особенностями диэлектрической структуры, формирующей диаграмму направленности. С увеличением максимального угла сканирования увеличивается влияние боковых лепестков диаграммы направленности.