Сидоренко С.І.

Сидоренко Сергій Іванович, член-кореспондент НАН України, завідувач кафедри Національного технічного університету України “Київський політехнічний інститут”.

“Пряма задача” й “обернена задача” в інженерному конструюванні матеріалів

У статті проаналізовано задачі, пов’язані з “конструюванням” нових матеріалів, що останнім часом мають застосування в матеріалознавстві у зв’язку із формуванням ідеології “конструювання нових знань на основі вже накопичених знань”, а також у зв’язку із широким залученням інженерних технологій і оперуванням матеріалознавчими базами даних. Показано, що загальну задачу з інженерного “конструювання” матеріалів необхідно розділити на 3 задачі. Метою розв’язання “прямої задачі” є побудова інтерполяційного полінома на основі наявних дискретних баз даних матеріалознавства.

Циклічний характер змін мікротвердості алюмінієвого сплаву Д16 під дією ультразвукової ударної обробки

Досліджено можливості більш ефективного, порівняно із традиційною термомеханічною обробкою, зміцнення поверхні легких конструкційних сплавів ультразвуковою ударною обробкою (УЗУО) на повітрі за умов квазігідростатичного стиснення зразка. На прикладі промислового алюмінієвого сплаву Д16 показано унікальну можливість зміцнення поверхні (до ~600 %), зумовленого синергетичним впливом процесів низькотемпературної механічної наноструктуризації та механохімічної взаємодії алюмінію із киснем під дією УЗУО. Запропоновано якісну модель формування оксидного покриття товщиною кілька десятків мікрометрів.

Дифузійний ріст включень силіцидної фази Mn[sub]4[/sub]Si[sub]7[/sub] циліндричної форми в тонкоплівковій системі Mn—Si

Досліджено процес дифузійного формування включень силіцидної фази Mn4Si7 в плівках, отриманих осадженням Mn і Si (24 % Mn + Si) на підкладинку монокристалічного кремнію Si(001). Експериментальні дослідження проведено із застосуванням методів рентгенофазового аналізу, електронної мікроскопії, мас-спектрометрії вторинних іонів. Комп’ютерне моделювання в рамках моделі росту ансамблю включень циліндричної форми в середовищі пересиченого твердого розчину дало можливість проаналізувати концентраційний розподіл дифузанту залежно від часу, кінетику росту включень тощо.

Фазоутворення у плівковій композиції Ti(200 нм)/Cu(200 нм)/Ti(100 нм)/SiO[sub]2[/sub](370 нм) на монокристалічному кремнію орієнтації (001)

Методами рентгенівської дифракції, растрової електронної мікроскопії і резистометрії досліджені твердотільні реакції в плівковій композиції Ti(200 нм)/Cu(200 нм)/Ti(100 нм)/SiO2(370 нм) на монокристалічному кремнії орієнтації (001). До сліджувану плівкову композицію отримано послідовним електронно-променевим осадженням шарів елементів у вакуумі не нижче 10-4 Па без розвакуумування на підкладку кремнію з ша ром оксиду на поверхні. Вакуумні відпали зразків про водились у температурному інтервалі 770 – 1170 К протягом од нієї години.

Вплив термічної обробки на фазоутворення в багатошаровій плівковій композиції [Ta(3,3 нм)/Si(6,6 нм)][sub]45[/sub]/Si (001) та її оптичні властивості

Методами спектральної еліпсометрії, рентгеноструктурного фазового аналізу і резистометрії досліджено вплив термічної обробки на фазоутворення в періодичній (45 бішарів) багатошаровій плівковій композиції (БПК) [Ta(3,3 нм)/Si(6,6 нм)]45/Si(001) з середнім за об’ємом складом TaSi2. Встановлено закономірності змін оптичних властивостей і енергетичного спектра електронів внаслідок втрати трансляційної симетрії в дисиліциді танталу.

Твердотільні реакції в плівковій композиції Ti(200 нм)/Cu(200 нм)/Ti(10 нм)/SiO2(370 нм) на монокристалічному кремнії (001)

Методами рентгенівської дифракції, просвічувальної електронної мікроскопії поперечних перерізів (cross-section),растрової електронної мікроскопії та резистометрії досліджено твердотільні реакції в плівковій композиції Ti(200 нм)/ Cu(200 нм)/Ti(10 нм)/SiO2(370 нм) на монокристалічному кремнії орієнтації (001). Досліджувану плівкову композицію було отримано послідовним електроннопроменевим осадженням шарів елементів у вакуумі не нижче 10 − 4 Па без розвакуумування на підкладку кремнію з шаром оксиду на поверхні.

Фазові перетворення і фізичні властивості нанорозмірної плівкової композиції Fe50Pt50 (30 нм)/SiO2(100 нм)/Si(001)

Вивчено умови формування магнітноупорядкованої фази L10(FePt) з гранецентрованою тетрагональною ґраткою в нанорозмірній плівковій композиції Fe50Pt50(30 нм)/SiO2(100 нм)/ Si(001) при відпалі в азоті. Досліджені її структура, морфологія, електричні і магнітні харак¬теристики. Показано, що в плівці Fe50Pt50 магнітноупорядкована фаза L10(FePt)ГЦТ із зернами прямокутної форми утворюється після відпалу в азоті при температурі 720 К, формування якої в процесі подальших відпалів веде до збільшення коерцитивної сили плівки Fe50Pt50 до 1000 Гс при намагніченості насичення 945 емо/см2.