Для изучения электрофизических свойств широкозонных полупроводников собран модуль оптической стимуляции в микрозондовой станции CascadeMicrotechMPS150.Стимуляция производится светом полупроводникового лазера с длиной волны 532 нм. Управление лазером производится непосредственно из программы измерения характеристик материалов (написанной в среде LabView) и позволяет изменять мощность от 2 до 225 мВт/с путем изменения скважности управляющих импульсов. Разработан и собран модуль подогрева образца в микрозондовой станции CascadeMicrotechMPS150.Модуль имеет независимое от измерительного тракта управление нагревом и позволяет нагревать образец до 120 °С за 7,5 мин и поддерживать температуру образца с точностью до 0,1 °С. Разработан и собран модуль высокотемпературного отжига материалов. Модуль состоит из двух независимых блоков нагрева (950 ° С и 1300 °С)и позволяет производить отжиг материалов в вакууме и различных газовых средах. Максимальные размеры образца‒(Д х В х Ш, мм) –50х10х10, скорость нагрева в первом блоке до 950°С ‒7.5 мин., во втором до 1200°С‒103 минуты. / To study the electrophysical properties of wide-gap semiconductors, an optical stimulation module was assembled in a Cascade Microtech MPS 150 microprobe station. Stimulation is performed by the light of a semiconductor laser with a wavelength of 532 nm. The laser is controlled directly from the program for measuring the characteristics of materials (written in the LabView environment) and allows you to change the power from 2 to 225 mW / s by changing the duty cycle of the control pulses. A sample heating module was developed and assembled in the Cascade Microtech MPS 150 microprobe station. The module has heating control independent of the measuring path and allows heating the sample to 120 ° C in 7.5 minutes and maintaining the temperature of the sample with an accuracy of 0.1 ° C.A module for high‒temperature annealing of materials was developed and assembled. The module consists of two independent heating units (950 ° C and 1300 ° C) and allows annealing of materials in vacuum and various gaseous media. The maximum dimensions of the sample ‒ (L x W x H, mm) are 50x10x10, the heating rate in the first block to 950 ° C is 7.5 minutes, in the second to 1200 ° C for 103 minutes.

The formation of the micro- and nanodomain structures during polarization reversal has been studied in single crystal lithium niobate with inhomogeneously modified conductivity. It is well known that the vacuum annealing and plasma-source ion irradiation of the lithium niobate crystals leads to sufficient increase of the bulk conductivity due to out-diffusion of the oxygen from the sample surface. Creation of layers with modified conductivity leads to inhomogeneous distribution of applied electric field in bulk of ferroelectric crystals. Polarization reversal in such a crystals permits to localize charged domain walls in the bulk. Methods of creation of charged domain walls can be used for the construction of the waveguide structures, optical modulators and resonators. The main conclusions of the work: 1) It was shown that plasma-source ion irradiation and vacuum annealing leads to inhomogeneous change of absorption and increase of the conductivity, which can be attributed to the out-diffusion of oxygen and lithium segregation in the surface layer of crystal. 2) Inhomogeneous distribution of electric field in the bulk of modified crystals leads to significant decrease of switched layer thickness. 3) Effect of formation and growth of non-through domains with charged domain walls has been revealed. 4) Analysis of switching current by modified Kolmogorov-Avraami formula permit to determine mobility of domain wall and threshold filed of polarization reversal. / Целью работы являлось экспериментальное исследование формирования микро- и нанодоменных структур в монокристаллах ниобата лития с неоднородно модифицированной проводимостью. Известно, что обработка воздействием низкоэнергетичного ионно-плазменного облучения и восстановительного отжига приводит к резкому увеличению проводимости кристаллов за счёт аут-диффузии кислорода с поверхности. Создание слоёв с измененной проводимостью приводит к неоднородному распределению электрического поля в объёме сегнетоэлектрических кристаллов, что позволяет создавать внутри-объёмные заряженные доменные структуры при переключении поляризации. Методы создания заряженных доменных структур используются для создания элементов интегральных оптических устройств: волноводных структур, оптических модуляторов и резонаторов. Основные выводы работы: 1) Показано, что ионно-плазменное облучение и восстановительный отжиг кристаллов приводят к неоднородному изменению поглощения и увеличению проводимости, что может быть отнесено за счёт аут-диффузии кислорода и сегрегации лития в поверхностном слое. 2) Установлено, что неоднородное распределение электрического поля в объёме модифицированных кристаллов приводит к значительному понижению порогового поля переключения поляризации, за счёт уменьшения толщины переключаемого слоя. 3) Впервые обнаружен и изучен эффект формирования и роста несквозных доменов с заряженными доменными стенками. 4) Анализ тока переключения модифицированной формулой Колмогорова-Аврами позволил определить подвижность доменной стенки и пороговое поле начала переключения.

The purpose of this work was to study the synthesis conditions effect on the luminescent and dosimetric properties of aluminum oxide submicron ceramics excited by different types of radiation. We reviewed the research published on the topic of luminescent and dosimetric properties of aluminum oxide and other nanoscale materials. It was found that high-temperature annealing of Al2O3 nanopowder compacts in a vacuum (reducing medium in the presence of carbon) triggers the generation of oxygen vacancies in the oxide, which is confirmed by pulsed cathodoluminescence (PCL) results for the samples under study. It was proved that the samples, when annealed in a vacuum at high temperatures, display maximum thermoluminescence (TL) intensity, which is caused by an increased concentration of oxygen vacancies forming F luminescence center. We obtained a complex of parameters characterizing TL peak at 410 К and thermoluminescence properties and later compared it with the parameters found in references. It was observed that TL peaks intensity at 410 К and 600 K of submicron aluminum oxide depended on the dose of β-irradiation (under 200 Gy) and after electron beams irradiation (under 12 kGy). It was demonstrated that submicron aluminum oxide ceramics would be a promising material to detect ionizing radiation doses in excess of the operating dose range of single crystal α-Al2O3 detectors be more than one order. It was found that the sensitivity of submicron aluminum oxide ceramics after high-dose irradiation returned its initial value when annealed in the atmosphere at the temperature of 600 °C for 1 hour. We analyzed and assessed ecological risks and compliance with safety rules during experimental investigations. / Цель работы – изучение влияния режимов высокотемпературного отжига в восстановительной среде на люминесцентные и дозиметрические свойства субмикронной керамики оксида алюминия. Проведен обзор литературы на тему люминесцентных и дозиметрических свойств оксида алюминия и других наноразмерных материалов. Экспериментально установлено, что высокотемпературный отжиг компактов из нанопорошка в вакууме в сильно-восстановительной среде в присутствии углерода вызывает образование кислородных вакансий в оксиде, что подтверждают спектры импульсной катодолюминесценции исследуемых образцов. Увеличение температуры и времени отжига приводит к росту концентрации центров люминесценции, созданных кислородными вакансиями и, как следствие, увеличению интенсивности термолюминесценции субмикронной керамики оксида алюминия. В результате исследования образцов субмикронной керамики оксида алюминия получен комплекс параметров, характеризующих дозиметрический пик ТЛ (410 К), проведено сравнение найденных параметров с известными литературными данными. Наблюдается зависимость интенсивности пиков ТЛ при 410 К и 600 К синтезированной керамики оксида алюминия от поглощенной дозы β-облучения (до 200 Гр) и при облучении электронными импульсами (до 12 кГр). Установлено, что возврат чувствительности к β-излучению после высокодозного облучения происходит при отжиге в атмосфере при температуре 600 ºС в течение 1 часа. Проведен анализ экологических рисков и соблюдения правил безопасности жизнедеятельности при экспериментальных исследованиях.

В настоящей работе объектом исследования является магнитомягкий аморфный сплав системы Fe-Si-Nb-Cu-Mo-B из группы материалов Finemet. Образец выполнен в виде ленты толщиной 20…30 мкм методом быстрой закалки (спиннингованием). Для определения температурных интервалов фазовых и структурных превращений в исходно аморфном сплаве были использованы методы калориметрии, дилатометрии, терморентгеновского фазового анализа. При скоростях нагрева 0,3…0,5 o/сек установлен температурный диапазон существования данного сплава в нанокристаллическом состоянии. / The research object in that work is magnetically soft amorphous Fe-Si-Nb-Cu-Mo-B alloy. That and same alloy systems was named as Finemet material. The sample is an amorphous ribbon, which has thickness of 20…30 μm, it was producing by melt spinning method. The samples were studied using methods of calorimetry, dilatometry and non-ambient x-ray diffraction analysis. The alloy was heat treated. Data about thermal effects, changes in geometric dimensions, changes in the phase composition, and about critical points are obtained. Interval of nanocrystallic state existence for heating rate 0.3…0.5 o/sec was determined.