по теме: "1.3. Изучение структуры и свойств наноматериалов с использованием электронов и атомно-силовой микроскопии" (заключительный)

Осуществлено усовершенствование электронного дифрактометра на базе электронографа ЭМР-102, его аппаратного и программного обеспечения, методик измерения. Это позволило обнаружить аномальную флюоритоподобную фазу соединения CaF2 с увеличенным периодом ячейки. Изучено влияние внешних воздействий на структуру и свойства политетрафторэтилена и композитов на его основе. Определен механизм износа в исходных и гамма-облученных композитах политетрафторэтилена. Определена структура новых функциональных материалов, включая пьезоэлектрические бессвинцовые керамические материалы, определена связь структура-свойства. Определена методами рентгеновской и электронной дифракции дефектная кристаллическая структура α-Na0.5–xR0.5+xF2+2x (R = Dy–Lu, Y) со структурой, подобной NaYF4, которые широко распространены в многочисленных актуальных направлениях биомедицины. Построена модель дефектной структуры наноструктурированных кристаллов α-Na0.4R0.6F2.2 (R = Ho–Lu, Y). Определены структурно-морфологические особенности синтетических и натуральных волокон предварительно обработанные с целью удаления примесей и обогащения альфа-фракцией целлюлозы. Полученные результаты позволили определить минимальную долю синтетических волокон, обеспечивающих требуемое качество полотна, и разработать новый способ получения нетканых материалов. Создано новое наноразмерное покрытие для модификации сплава Ti-18Zr-15Nb с целью придания антибактериального эффекта поверхности. Образцы с покрытием демонстрируют высокую антибактериальную активность в отношении дикого штамма E.coli. Исследованы анизотропные слоистые высокотемпературные термоэлектрические материалы на основе двухфазной системы CrSi2-β-FeSi2. Разработаны материалы на основе силицидов металлов (Fe, Cr), позволяющие изготавливать микрооптоэлектронные приборы, термоэлектрические компоненты, интегрированные в кремниевую технологию. Изучены условия и особенности формирования ленгмюровских монослоев симметричного и несимметричного диацетиленовых N- арилкарбаматов и структурная организация пленок Ленгмюра-Шефера на их основе. Фотополимеризация монослойных твердых пленок двух типов молекул показала переход молекул диинов в стабильное состояние полидиацетиленов голубой фазы. Эффективность реакции твердофазной топохимической полимеризации в пленке симметричных диинов оказалась в 5 раз выше, чем в пленке несимметричных молекул диина. Установлено, что каталитические свойства композитов Cu–CeO2, полученных механохимическим синтезом, зависят главным образом от «архитектуры» поверхности катализатора, а не от подвижности кислорода в решетке катализатора и, вероятно, от химического состояния ионов меди на поверхности. Показано, что активность катализатора, полученного из наноразмерной меди, в два раза выше, что обусловлено наличием кластеров CuxO, расположенных на атомных ступеньках нанокристаллов оксида церия. Исследована атомная структура границ раздела в тонкопленочных и наноструктурированных материалах, определены ориентационные отношения в сложных оксидах иттрия-железа, используемых в микроэлектронике. При достижении критической толщины в 7-10 нм происходит смена механизма кристаллизации с преимущественным образованием упорядоченной пленки о-YFeO3 (001) и последующим уменьшением количества структурных дефектов. Изучена структуры используемых в авиа-космической технике высокотемпературных сплавов и влияния примесей на их механические свойства. Полученные результаты могут быть использованы для устранения источников загрязнения, улучшения усталостных характеристик сплава и продления срока эксплуатации изготавливаемых из него деталей. Исследованы структурные аспекты создания электронных компонент кремний на изоляторе. Определены критические дозы имплантации для образцов без- и с пост-имплантационным отжигом, при превышении которой наблюдаются нарушения поверхностного слоя. Для предотвращения этого явления необходимы дальнейшие методы оптимизации параметров имплантации и отжига, такие, как метод последовательных имплантаций докритических доз ионов гелия и отжигов. Изучена пространственная модель субмикронной частицы ватерита, включая внутреннюю структуру. Развиты методы и подходы комплексного исследования суперпротонных кристаллов Cs3(HSO4)2(H2PO4) и Cs4(HSO4)3(H2PO4) и поверхностных наноструктур с использованием электрической атомно-силовой, оптической поляризационной и электронной микроскопии и структурного анализа. Выполнены исследования кристаллов-суперпротоников Cs4(HSO4)3(H2PO4) и Cs3(HSO4)2(H2PO4) и получены новые данные об их атомном строении и реальной структуре. Показана также корреляция атомной структуры и характеристик поверхности и влияние водородных систем на локальные вольт-амперные характеристики и анизотропию проводимости. Результаты работы указывают на перспективы применений методов АСМ, в том числе ПАСМ, СМК, МПО, в комплексе с рентгено- и нейтронографией для исследования реальной и атомной структуры водородсодержащих кристаллических материалов.