по теме: «НАНОМАТЕРИАЛЫ И НАНОСТРУКТУРЫ ДЛЯ УСТРОЙСТВ НАНОФОТОНИКИ, ЭЛЕКТРОНИКИ И ЛАЗЕРНОЙ ТЕХНИКИ» (заключительный)

Цель работы была направлена на разработку и исследование энергозависимых и энергонезависимых мемристоров на базе оксидов переходных металлов; получение и исследование тонких нанометровых пленок 2D материалов, разбавленных магнитных полупроводников, антиферромагнетиков для генераторов, модуляторов и детекторов ТГп излучения; gроведение экспериментальных исследований в области физики механолюминесцирующих композиционных материалов на основе полимеров и порошков механолюминофоров с примесью редкоземельных элементов; разработка термоэлектрических преобразователей лазерного излучения на основе косонапыленных пленок переходных металлов; nеоретическое исследование лазерно индуцированной самоорганизации упорядоченных структур в тонких упругих слоях на субстрате. Реализация био-подобных «нейроморфных» систем позволит решить проблему создания более скоростных энергоэффективных вычислительных устройств с параллельной обработкой данных. Актуальной представляется задача создания элементной базы терагерцовых технологий для высокоскоростной связи (генераторов, модуляторов и детекторов ТГц излучения). Для использования в устройствах диагностики физических процессов, происходящих в конденсированных средах при механическом ударном воздействии и воздействии мощного лазерного излучения, актуальной является задача создание эффективных детекторов на основе механолюминофоров и тонких пленок. Изучение процессов самоорганизации упорядоченных структур в тонких упругих слоях на субстрате при воздействии лазерного излучения является одной из актуальных задач физики конденсированного состояния. В результате работы методом импульсного лазерного осаждения в бескапельном режиме созданы мемристорные структуры на основе тонких плёнок оксидов ниобия и тантала с применением прозрачных проводящих плёнок SnO2:Sb в качестве электродов мемристора. Исследованы энергозависимые мемристивные свойства полученных структур в зависимости от условий синтеза и толщины активной области мемристора. Рассмотрен процесс осаждения капель оксида цинка при импульсном лазерном осаждении пленок оксида цинка в условиях вакуума. Впервые обнаружены капли оксида цинка, закипевшие на поверхности тонкой плёнки оксида цинка. Определены условия закипания жидкой капли при попадании на подложку, учитывающие процессы тепловых потерь на излучение и теплоту фазового перехода. Методом импульсного лазерного осаждения получены тонкие плёнки MoS2 толщиной от 3 до 30 монослоёв большой площади на подложках с-Al2O3. Исследовано влияния условий лазерного синтеза и температуры подложки на скорость осаждения, оптические и электрические характеристики пленок MoS2. Отработана технология лазерного синтеза ферромагнитных пленок MnxSi1-x (x ~ 0,5) в атмосфере аргона для применения в источниках ТГц излучения. Проведены исследования динамики лазерного факела в разных газах (He, Xe, Ar, N2) и в широком диапазоне давлений (от 10-6 до 4∙10-1 торр). Установлена зависимость ферромагнитных свойств пленок MnxSi1-x (x ~ 0,5) от давления аргона. Исследованы магнитные свойства пленок InMnSb, полученных методом импульсного лазерного осаждения. Установлено, что пленки состоят из двух магнитных подсистем: ферромагнитная подсистема нановключений MnSb и парамагнитная подсистема диспергированных ионов Mn2+ в матрице InSb. Определены намагниченность насыщения и температура Кюри нановключений MnSb, которые оказались заметно ниже, чем в массивных монокристаллических образцах. Методом импульсного лазерного осаждения на подложке c-Al2O3 получены эпитаксиальные антиферромагнитные пленки NiO [111] толщиной от 40 до 170 нм с высоким кристаллическим совершенством, гладкой поверхностью и морфологией интерфейса при низкой температуре роста, что открывает перспективы создания спинтронных устройств на базе NiO методом лазерного синтеза. Методом высокотемпературного вакуумного отжига смеси порошков, выбранных в определенном соотношении мольных долей, получены образцы гидроксилапатита Ca5OH(PO4)3 с окислами редкоземельных элементов Eu2O3, Dy2O3 и высоким выходом фотолюминесценции. Созданы термоэлектрические преобразователи лазерного излучения на основе косонапыленных пленок GeTe, Cr, Te различного состава. Чувствительные элементы датчиков успешно регистрирует приходящее на них излучение, а при увеличении интенсивности ударной волны наблюдается рост вклада радиационного теплопереноса в полный тепловой поток. Развита модель дефект-индуцированного перераспределения свободных носителей заряда в пленках флексоэлектрических полупроводников под лазерным облучением. Эта теория, учитывающая одновременно эффекты флексотроники, градиенты деформации и концентрации точечных дефектов, впервые предложена с использованием теории флексоэлектрических полупроводников, массо-упругости и нелокальной упругости. Модель демонстрируют прямую связь между изгибом, электрической поляризацией по толщине пленки, концентрацией свободных зарядов в присутствии возмущений локальных носителей беспорядка кристаллической решетки.