Сидоренко С.И.

“Прямая задача” и “обратная задача” инженерного конструирования материалов

В статье проанализированы задачи, связанные с “конструированием” новых материалов, которые в последнее время получают применение в материаловедении в связи с формированием идеологии “конструирования новых знаний на основе уже накопленных знаний”, а также в связи с широким привлечением компьютерных технологий и оперирования материаловедческими базами данных. Показано, что общую задачу инженерного “конструирования” материалов необходимо разделить на 3 задачи. Целью решения “прямой задачи” является построение интерполяционного полинома на основе имеющихся дискретных баз данных материаловедения.

Циклический характер изменения микротвердости алюминиевого сплава Д16 под действием ультразвуковой ударной обработки

Исследованы возможности более эффективного, по сравнению с традиционной термомеханической обработкой, упрочнения поверхности легких конструкционных сплавов ультразвуковой ударной обработкой (УЗУО) на воздухе в условиях квазигидростатического сжатия образца. На примере промышленного алюминиевого сплава Д16 показана уникальная возможность упрочнения поверхности (до ~600 %), обусловленного синергетическим влиянием процессов низкотемпературной механической наноструктуризации и механохимического взаимодействия алюминия с кислородом под действием УЗУО.

Диффузионный рост включений силицидной фазы Mn4Si7 цилиндрической формы в тонкопленочной системе Mn–Si

Исследован процесс диффузионного формирования включений силицидной фазы Mn4Si7 в пленках, полученных осаждением Mn и Si (24 % Mn + Si) на подложку монокристаллического кремния Si(001). Экспериментальные исследования проведены с использованием методов рентгенофазового анализа, электронной микроскопии, маспектрометрии вторичных ионов. Компьютерное моделирование в рамках модели роста включений цилиндрической формы в среде пересыщенного твердого раствора позволило проанализировать концентрационное распределение диффузанта в зависимости от времени, кинетику роста включений и т.д..

Фазообразование в пленочной композиции Ti(200 нм)/Cu(200 нм)/Ti(100 нм)/SiO[sub]2[/sub](370 нм) на монокристаллическом кремнии ориентации (001)

Методами рентгеновской дифракции, растровой электронной микроскопии и резистометрии исследованы твердотельные реакции в пленочной композиції Ti(200 нм)/Cu(200 нм)/Ti(100 нм)/SiO2(370 нм) на монокристаллическом кремнии ориентации (001). Исследуемая пленочная композиция была получена последовательным электронно-лучевым осаждением слоев элементов в вакууме не ниже 10-4 Па без развакуумирования на подложку кремния со слоем оксида на поверхности. Вакуумные отжиги образцов проводились в температурном интервале 770–1170 К на протяжении одного часа.

Влияние термической обработки на фазообразование в многослойной пленочной композиции [Ta(3,3 нм)/Si(6,6 нм)][sub]45[/sub]/Si (001) и ее оптические свойства

Методами спектральной эллипсометрии, рентгеноструктурного фазового анализа, резистометрии исследовано влияние термической обработки на фазообразование в периодической (45 бислоев) многослойной пленочной композиции (МПК) [Ta(3,3 нм)/Si(6,6 нм)]45/Si(001) со средним по объему составом TaSi2. Установлены закономерности изменения оптических свойств и энергетического спектра электронов в результате потери трансляционной симметрии в дисилициде тантала.

Твердотельные реакции в пленочной композиции Ti (200 нм)/Cu (200 нм)/Ti (10 нм)/ Sio2(370 нм) на монокристаллическом кремнии (001)

Методами рентгеновской дифракции, просвечивающей электронной микроскопии поперечных срезов (cross-section), растровой электронной микроскопии и резистометрии исследованы твердотельные реакции в пленочной композиции Ti(200 нм)/Cu(200 нм)/Ti(10 нм)/SiO2(370 нм) на монокристаллическом кремнии ориентации (001). Исследуемая пленочная композиция была получена последовательным электронно-лучевым осаждением слоев элементов в вакууме не ниже 10−4 Па без развакуумирования на подложку кремния со слоем оксида на поверхности.

Фазовые превращения и физические cвойства наноразмерной пленочной композиции fe50pt50 (30 нм)/sio2(100 нм)/ Si(001)Pt50 (30 нм)/SiO2(100 нм)/Si(001)

Изучены условия формирования магнитноупорядоченной фазы L10(FePt) с гранецентрированной тетрагональной решеткой в наноразмерной пленочной композиции Fe50Pt50(30 нм)/SiO2(100 нм)/Si(001) при отжиге в азоте. Исследованы ее структура, морфология, электрические и магнитные характеристики. Показано, что в пленке Fe50Pt50 магнитноупорядоченная фаза L10(FePt) с зернами прямоугольной формы образуется после отжига при температуре 720 К, формирование которой в процессе дальнейших отжигов ведет к увеличению коэрцитивной силы пленки Fe50Pt50 до 1000 Гс при намагниченности насыщения ~945 эмо/см2.