Формирование структуры и свойств перспективных многофункциональных материалов

Объекты исследований: поляритоны, кристаллы инертных газов, сплавы Гейслера, оксид алюминия, сплав АМЦ, сегнетоэлектрики, широкозонные диэлектрики, углеродные нанотрубки, углеродные пленки, сверхвысокомолекулярный полиэтилен. Цель работы: установить закономерности формирования структуры и свойств перспективных многофункциональных материалов на основе металлов, керамики, полимеров и др., сформулировать принципы создания перспективных материалов для применения в различных отраслях промышленности. Методика исследований: использовались как теоретические (квантово-механические методы расчета, теория фазовых переходов, теория функционала плотности, метод неравновесной эволюционной термодинамики), так и экспериментальные методы: рентгеноструктурный анализ, просвечивающая и растровая электронная микроскопия, атомная силовая микроскопия, определение физико-механических свойств (прочности, твердости, пластичности) и др. Результаты: в рамках исследования фазовых переходов в сплавах Гейслера с использованием феноменологической теории Ландау выявлены сложные взаимодействия между магнитными и структурными подсистемами. Полученные в работе результаты численного моделирования позволяют расширить возможности создания нового класса функциональных материалов – фотонных кристаллических систем, позволяющих контролировать распространение электромагнитных возбуждений в композитных структурах, благодаря наличию дефектов структуры. Важным практическим результатом является установление положительного эффекта влияния комбинированной обработки, сочетающей различные типы пластических деформаций, на изменения прочностных свойств металлов и сплавов. Комбинированные методы показали более высокую эффективность обработки по сравнению с одностадийными методами, приводящей к более однородному распределению прочностных свойств по объему образца и повышению среднего значения микротвердости. Установлено положительное влияние дробности деформации на предельную пластичность и прочность ленточных пленок сверхвысокомолекулярного полиэтилена в условиях пластической деформации.