Формування градієнтних станів в наношарових металевих плівкових композиціях через процеси на зовнішній поверхні

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.advisorСидоренко, С. І.
dc.contributor.advisorSidorenko, Sergiy I.
dc.contributor.advisorСидоренко, С. И.
dc.contributor.departmentКафедра фізики металів
dc.contributor.facultyІнженерно-фізичнийфакультет
dc.contributor.researchgrantorНаціональний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»
dc.date.accessioned2019-10-03T13:22:43Z
dc.date.available2019-10-03T13:22:43Z
dc.date.issued2017
dc.description.abstractenLaws of energy induced diffusion phase-structural transformations in film functional-gradient materials with significantly different thermodynamic and crystal-chemical properties of the layers (V-Ag, Pd-Ho, Ni-Cu-Cr, etc.) were determined. “Diffusion pump” effect was determined for investigated nanothickness materials: physical and chemical processes on outer surface thermodynamically determine diffusion phase formation in the bulk during energy impact in argon-, nitrogen-, oxygen-, hydrogen- containing atmospheres and in vacuum of 10-3 Pa, 10-7 Pa. These laws have attributes of superposition of structural-concentration-phase distributions formation processes due to separation in time of different dominant diffusion mechanisms (boundary diffusion, bulk diffusion, surface diffusion) with “distortion” – because of nanothickness effect – of balance of that driving forces, which were historically accepted. As a sequence – in contrast with processes in bulk materials – during diffusion redistribution in such systems concentration gradients does not disappear, homogeneity of diffusion distributions does not achieve. Variations of atmosphere compound determine laws of phase-structural transformations and possibility to control lattice parameters, texture, grain size and surface morphology. At relatively low annealing temperatures, when dominant diffusion mechanisms is grain boundary one, formation of required phase could be achieved by grain boundaries migration. As a sequence behind the moving grain boundary reaction layer of required phase could be formed. Algorithm of materials “computer construction” was developed: on the bases of interpolation approach to big data massive related to materials structure and properties operation on the bases of interconnection of quantum-imitation modeling with the following experimental check of its results. Physical and chemical effects that were discovered in this work, determined laws of direct formation of gradients states via the processes on outer surface and developed theoretical approaches are scientific base of high technologies development of nanosized metallic compositions fabrication for micro- and nano- devices with new prospective properties (magnetic, electrical, corrosion, etc.).uk
dc.description.abstractruУстановлены закономерности энергетически индуцированных диффузионных структурно-фазовых превращений в пленочных функционально-градиентных плоскослойных материалах с существенно отличными термодинамическими и кристаллохимическими свойствами слоев металлов (V-Ag, Pd-Ho, Ni-Cu-Cr, и др.). Для исследуемых нанотолщинных плоскослойных материалов установлен эффект «диффузионного насоса»: при энергетическом воздействии в аргон-, азот-, кислород-, водород- содержащих атмосферах и в вакууме 10-3 Па, 10-7 Па физико-химические процессы на внешней поверхности термодинамически определяют диффузионное фазообразование в объеме. Эти закономерности имеют признаки суперпозиции процессов формирований структурно-концентрационно-фазовых распределений вследствие разделения во времени различных доминирующих механизмов диффузионного массопереноса (граничной диффузии, диффузии по объему, поверхностной диффузии) с «искажением» – вследствие фактора наноразмерности – баланса движущих сил, представления о которых исторически складывались. Как следствие – в отличие от процессов в массивном состоянии – в ходе диффузионных перераспределений в таких системах градиенты концентрации не исчезают, однородность концентрационных распределений не достигается. Варьирование состава атмосферы определяет закономерности структурно-фазовых превращений, возможность управления параметрами кристаллического строения, текстурой и размером зерен, морфологией поверхности. При относительно низких температурах обработки, когда доминирующим механизмом диффузии является зернограничной, формирование необходимой фазы обеспечивается миграцией границ зерен, вследствие чего позади границы формируется реакционный слой необходимой фазы. Развит алгоритм «компьютерного конструирования» материалов: на основе интерполяционного подхода к оперированием большими массивами данных про структуру и свойства материалов и на основе объединения квантово-имитационного моделирования с опытной проверкой его результатов. Открытые в работе физико-материаловедческие эффекты, установленные закономерности целенаправленного формирования градиентных состояний через процессы на внешней поверхности и развитые теоретические подходы выступают в качестве научных основ разработки высоких технологий производства наноразмерных металлических плоскослойных композиций для микро- и наноэлектронных приборов с новыми перспективными свойствами (магнитными, электрофизическими, антикоррозионными и др.).uk
dc.description.abstractukВстановлено закономірності енергетично індукованих дифузійних структурно-фазових перетворень в плівкових функціонально-градієнтних плоскошарових матеріалах з суттєво відмінними термодинамічними та кристалохімічними властивостями шарів металів (V-Ag, Pd-Ho, Ni-Cu-Cr, та ін.). Для досліджених нанотовщинних плоскошарових матеріалів встановлено ефект «дифузійного насосу»: при енергетичному впливі в аргон-, азот-, киснево-, воднево-вмісних атмосферах та в вакуумі 10-3 Па, 10-7 Па фізико-хімічні процеси на зовнішній поверхні термодинамічно визначають дифузійне фазоутворення в об’ємі. Ці закономірності мають ознаки суперпозиції процесів формування структурно-концентраційно-фазових розподілів внаслідок розділення в часі різних домінуючих механізмів дифузійного масопереносу (граничної дифузії, дифузії по об’єму, поверхневої дифузії) із "спотворенням" – внаслідок фактору нанорозмірності – балансу рушійних сил, уявлення про які історично складалися. Як наслідок – на відміну від процесів в масивному стані – в ході дифузійних перерозподілів в таких системах градієнти концентрації не зникають, однорідність концентраційних розподілів не досягається. Варіювання складу атмосфери визначає закономірності структурно-фазових перетворень, можливість керування параметрами кристалічної будови, текстурою та розміром зерен, морфологією поверхні. При відносно низьких температурах обробки, коли домінуючим механізмом дифузії є зернограничний, формування потрібної фази забезпечується міграцією границь зерен, внаслідок чого позаду границі формується реакційний шар потрібної фази. Розвинуто алгоритми «комп’ютерного конструювання» матеріалів: на основі інтерполяційного підходу до оперування великими масивами даних про структуру і властивості матеріалів та на основі поєднання квантово-імітаційного моделювання з дослідною перевіркою його результатів. Відкриті в роботі фізико-матеріалознавчі ефекти, встановлені закономірності цілеспрямованого формування градієнтних станів через процеси на зовнішній поверхні та розвинуті теоретичні підходи виступають в якості наукових основ розробки високих технологій виробництва нанорозмірних металевих плоскошарових композицій для мікро- та наноелектронних пристроїв з новими перспективними властивостями (магнітні, електрофізичні, антикорозійні та ін.).uk
dc.format.page6 с.uk
dc.identifier.govdoc01115U002319
dc.identifier.other2811
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/29612
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.subjectдифузіяuk
dc.subjectградієнтні станиuk
dc.subjectнанорозмірністьuk
dc.subjectметалеві композиціїuk
dc.titleФормування градієнтних станів в наношарових металевих плівкових композиціях через процеси на зовнішній поверхніuk
dc.title.alternativeFormation of gradient states in nano layered metal film compositions via processes on the outer surfaceuk
dc.title.alternativeФормирование градиентных состояний в нанослойных металлических пленочных композициях через процессы на внешней поверхностиuk
dc.typeTechnical Reportuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
2017_2811.pdf
Розмір:
198.64 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Анотовані описи завершених науково-дослідних робіт КПІ ім. Ігоря Сікорського