Статья: Матричный оптико-акустический приемник ТГц излучения с нанооптоэлектромеханическими элементами на основе перфорированного SLG графена (2020)

Работа посвящена разработке программного комплекса для реализации промышленной технологии селективного лазерного сплавления. Разработанный программный комплекс позволяет решать задачи организации эффективного производственного цикла исследования и изготовления технически сложных изделий аэрокосмической, медицинской и машиностроительной отраслей промышленности, производство которых требует высокого уровня технической оснащённости производства, больших расходов, высокой точности изготовления. В работе представлена краткая характеристика и общий алгоритм работы нескольких программных модулей, входящих в состав программного обеспечения установки селективного лазерного сплавления МЛ6. Продемонстрированы практические результаты их применения.

В работе для повышения предельной величины удельной мощности разряда импульсной ксеноновой лампы предлагается произвести замену кварцевого стекла, используемого в качестве материала оболочки, на сапфир. Доказывается более высокая стойкость сапфира к термическим напряжениям, воздействию ударной волны и внутреннего давления разряда. Выполнен расчет конструкции токовводов в сапфировую оболочку импульсной ксеноновой лампы.

В работе исследовано влияние процесса термодеструкции в вакууме при температуре 1300 оС на электрофизические свойства кристаллов 6H-SiC. Исследованы температурные зависимости удельного сопротивления кристаллов 6H-SiC до и после обработки. Установлено, что удельное сопротивление кристаллов при этом возрастает многократно (в 300 раз). Показано, что в результате обработки на поверхности 6H-SiC формируются графеновые слои, а система n-SiC-графен представляет собой диод Шоттки.

Представлены результаты рентгенографического исследования стали 20Х после модификации её поверхности электроконтактной приваркой ленты из стали 50ХФА. Приведены данные о фазовом составе и параметрах рентгеновских дифракционных линий (ширине и интегральной интенсивности). Они свидетельствуют о пространственной неравновесности процесса электроконтактной приварки, проявляющейся в изменениях напряженного состояния и параметрах субструктуры. Фазовый состав модифицированной поверхности представлен двумя кристаллографическими фазами:  – Fe и  – Fe.

В работе проведены исследования влияния структурных и фазовых изменений на температурные зависимости термоэлектрических свойств сплавов на основе PbTe, содержащих CdSe различных мольных концентраций. Исследования показали, что при минимальном значении параметра решетки образующихся новых фаз в матрице PbTe (при концентрации примеси 0,5 мол. %) имеют минимальное значение удельная электропроводность и коэффициент термо-ЭДС. Дальнейшее увеличение концентрации добавляемой примеси приводит к увеличению этих параметров.

Для анализа закономерностей эволюции тепловых полей в двухдиапазонном CdxHg1-xTe матричном фотоприемнике при воздействии на него интенсивного лазерного излучения построена имитационная модель, разработанная в пакете программ инженерного анализа и суперкомпьютерного моделирования ЛОГОС. Приводятся результаты вычислительных экспериментов, полученных с её использованием, и их анализ.

В работе рассмотрено влияние термической обработки, при температурах T = 573–1073 К, на электрические свойства монокристаллов кремния, содержащих микровключения примесных атомов никеля. Изучено влияние термической обработки на удельное сопротивление монокристаллов кремния, легированного никелем. С помощью электронно-зондового микроанализа получены изображения примесных микровключений никеля до и после воздействия термической обработки.

Исследованы C-V характеристики МДП-структур, изготовленных на основе антимонида индия и диэлектрического покрытия, полученного методом анодного окисления в растворе Na2S в двухстадийном режиме. Сформированное покрытие обладает высоким качеством с низкой плотностью быстрых и медленных поверхностных состояний. Рассчитанные значения Dit и NF составили 21011 см-2 эВ-1 и 9,21010 см-2, соответственно. Изучена зависимость величины гистерезиса от напряжения. Проведение предварительного сульфидирования в растворе (NH4)2S – этиленгликоль позволило значительно уменьшить величину гистерезиса и на 25 % снизить плотность состояний на границе раздела. Значение среднеарифметической шероховатости, Ra, после анодирования увеличилось с 0,6 нм до 0,9 нм, но при этом предварительное сульфидирование не оказывает существенного влияния на данный параметр. Сформированное диэлектрическое покрытие обладает достаточной сплошностью пленки для ее применения в качестве пассивирующего покрытия фоточувствительных элементов (ФЧЭ) InSb.

Представлены результаты разработки матричного фотоприёмного устройства (ФПУ) с фотоприёмником на основе nBn фотодиодов, обладающих чувствительностью в спектральном диапазоне 3–5 мкм. Структуры для изготовления nBn фотодиодов с активным слоем InAs1-хSbх и барьерным слоем AlAs1-ySby выращивались методом молекулярно-лучевой эпитаксии на подложках GaSb. Матричный фотоприёмник имел формат 640512 элементов с шагом 20 мкм. Показано, что разработанное ФПУ может обеспечивать достижение требуемых пороговых характеристик чувствительности при повышенных рабочих температурах. Достигнутое значение эквивалентной шуму разности температур составило около 0,02 К при температуре фотоприёмника не ниже 130 К.

В работе исследована эволюция пылинок из различных материалов, используемых в термоядерных энергетических установках, построена модель для описания пылеобразования. В модели учитывались термохимические, электрические и другие свойства материалов стенок термоядерного реактора. Показано, что доминирующим процессом, приводящим к уменьшению массы пылинки, является термическое испарение, которое определяется давлением насыщенного пара при температуре теплового равновесия. Получены оценки времени жизни пылинок из разных материалов в зависимости от параметров плазмы. Представленные результаты могут быть полезны для оценки длины проникновения пылевых частиц в глубину реактора. Показана разница в динамике частиц из легких и тяжелых элементов. Из рассмотренных четырех эле-ментов (Be, Ni, Mo и W), пылинки из никеля демонстрируют наиболее высокую прони-кающую способность из-за длительного времени жизни и умеренного веса.

Установлена возможность применения открытого коаксиального СВЧ-резонатора, как элемента инжектора потока плазмы с ускоренными ионами. Представлены схема плазменного инжектора, состоящего из открытого коаксиального резонатора и дополнительного кольцевого электрода, а также характерные зависимости спектров энергии ионной компоненты плазмы от потенциала на кольцевом электроде для фиксированных значений массового расхода газа (аргон) и вводимой в резонатор СВЧ-мощности.

Рассмотрена задача осаждения наночастиц в жидкости под действием сил светового давления. Определена зависимость концентрации наночастиц в жидкости от координаты, вдоль которой на частицы действует постоянная сила. Результат получен с учетом отталкивания наночастиц без учета их притяжения друг к другу. Показано, что найденная зависимость может существенно отличаться от полученной в рамках модели идеального газа наночастиц.

В данной работе рассмотрено совместное воздействие неустойчивости Кельвина-Гельмгольца и магнитно-гидродинамической неустойчивости на цилиндрический столб расплавленного металла, а также формирование и отрыв жидкой капли от него в зависимости от времени. Метод определения неустойчивости поверхности цилиндрического столба жидкости с плотностью и динамической вязкостью окруженного газовой средой. Целью настоящей работы является определение входных параметров, при которых реализуется микрометровый диапазон длин волн возмущений. Определены условия возникновение и развитие на поверхности жидкого металла тонких жидких прослоек с поверхностно-периодическим рельефом (микроволны) микро- и нанометрового диапазона, возникающего при подаче металлических проволок в зону гетерогенной плазмы электрической дуги в условиях действия неустойчивостей Кельвина-Гельмгольца. Установлено, что для силы тока 100 А и для 300 А сила Лоренца не оказывает никакого влияния на гидродинамику неустойчивости. При скоростях  6 м/с поверхность устойчива и тока 300 А недостаточно для формирования неустойчивости. Для развития МГД неустойчивости необходимы силы тока порядка 1000 А. Определено, что основную роль в разрушении струи на капли играет – возмущение коэффициента поверхностного натяжения, т. е. термокапиллярный эффект.