Нелинейные явления в функциональных и конструкционных гетероструктурах на основе оксидных систем

Целью работы является выявление основных закономерностей влияния морфологии, наноструктурного состояния, толщины слоев и других факторов на нелинейные явления (термоэлектрические, термовольтаические, магнитотранспортные и др.) в функциональных и конструкционных гетеросистемах на основе оксидных материалов. В соответствии со сформулированной целью ставятся следующие задачи:провести анализ последних литературных данных по термоэлектрическим свойствам оксидных полупроводников и разработать рекомендации по выбору объектов исследований; рассчитать необходимые компоненты и изготовить керамические мишени оксидов металлов необходимого состава; синтезировать лабораторные образцы новых тонкопленочных оксидов металлов и многослойных систем на их основе различного состава и морфологии, а также исследовать их структуру; аттестовать синтезированные образцы: провести контроль фазового состава и морфологии оксидных пленок методами рентгеновской дифракции, просвечивающей электронной микроскопии, растровой электронной микроскопии и энерго-дисперсионной рентгеновской спектроскопии; выяснить физическую природу формирования аморфной, нано- и поликристаллической структуры в синтезированных пленках на основе оксидов металлов, получаемых ионно-лучевым распылением; выявить механизмы электрической проводимости в синтезированных тонкопленочных и многослойных структурах различного состава, толщины и морфологии в условиях слабых и сильных электрических полей; экспериментально исследовать влияние технологических параметров и концентрации легирующих примесей на электросопротивление, термоэдс и магнитотранспортные свойства в новых синтезированных системах на основе оксидов металлов; исследовать влияние градиента концентрации примеси и состава двухслойных композиций на величину термовольтаического эффекта, а также температурный интервал его проявления в синтезируемых системах оксидных полупроводников;и) разработать рекомендации практического применения установленных физических явлений в технических устройствах; выявить влияние толщины и состава тонкой пленки на подвижность и концентрацию носителей заряда по результатам исследований температурных зависимостей эффекта Холла в широком диапазоне температур синтезированных тонких пленок оксидных полупроводников; разработать физические модели проявления установленных закономерностей в синтезированных тонких пленках оксидных полупроводников; изучить термическую устойчивость наноструктурного состояния синтезированных тонких пленок и градиентных систем оксидных полупроводников; разработать рекомендации практического применения установленных физических явлений в технических устройствах; определить физическую природу влияния эффекта магнитной близости на диэлектрические, механические, электрические, магнитные и магнитоэлектрические свойства полученных образцов; провести моделирование и численный анализ механического поведения вязкоупругих ауксетических сот и структур с повторно входящими и киральными ячейками при изгибающих и ударных нагрузках; провести моделирование и численный анализ механического поведения вязкоупругих ауксетических сот и структур с повторно входящими и киральными ячейками в составе сэндвич-композитов при изгибающих и ударных нагрузках, в том числе на основе математических моделей ауксетиков с использованием дробного исчисления; осуществить изучение влияния срединного слоя ауксетических сот и структур, их геометрии и дискретизации на механические характеристики металлополимерных сэндвич-композитов; выполнить моделирование и анализ процесса ударного воздействия по вязкоупругой пластинке с отрицательным коэффициентом Пуассона с учетом сдвиговой и объемной релаксации на основе использования моделей, содержащих дробные производные и безразмерные операторы Ю.Н. Работнова дробного порядка; построить математические модели процесса ударного воздействия по вязкоупругой пластинке с отрицательным коэффициентом Пуассона с учетом сдвиговой и объемной релаксации, на основе использования моделей, содержащих дробные производные и безразмерные операторы Ю.Н. Работнова дробного порядка, с последующим численным анализом; осуществить построение математической модели процесса ударного воздействия по трехслойной пластинке, материал внутреннего слоя которой обладает отрицательным коэффициентом Пуассона, с учетом сдвиговой и объемной релаксации, на основе использования моделей, содержащих дробные производные и безразмерные операторов Ю.Н. Работнова дробного порядка, и ее численный анализ; разработать рекомендации по практическому использованию результатов проведенных НИР в реальном секторе экономики, в частности, в устройствах электронной техники на основе тонкопленочных оксидных полупроводников с использованием установленных закономерностей.