Тадқиқот объектлари: капролактам, монтмориллонит, полиамид-6, полимеризацион тўлдирилган полиамид-6 ва монтмориллонитли нанокомпозит.
Ишнинг мақсади: полиамид-6 ни монтмориллонит билан полимеризацион тўлдириш жараёнида тузилиш хусусиятини ва конунини комплекс ўрганиш, нанокомпозитлар структуравий уюшмаларининг параметрлари билан физик-механик хусусиятлари ўзаро боғлиқлигини аниклаш ва капролактамнинг анионли фаолланган полимерланиши жараёнида нанокомпозитлар олишнинг технологик чизмасини ишлаб чикишдир.
Тадқиқот методлари: инфракизил (ИҚ) спектроскопия, ДТА, рентгенография, ДМА, ДСК.
Олинган натижалар ва уларнинг янгилиги: илк маротаба полимеризацион тўлдириш билан полиамид-6 ва монтмориллонит асосида нанокомпозитларни олиш капролактамнинг анионли фаолланган полимерланиши жараёнида амалга оширилди, полимерлаш жараёнининг мўътадил шароитлари, нанокомпозитларнинг тузилиш механизми аникланди, олинган экспериментал маълумотлар модел тушунчалар бўйича назарий хисоблашлар билан солиштирилди ва тузилиш параметрлари аникланди.
Амалий ахамияти: олинган мўътадил шароитлар, тузилиш-хосса корреляцияси наноструктуравий полимер материаллар яратиш сохасида янги тасаввурларнинг шаклланишига имкон беради. Реакцион-инжекцион шаклланувчи илғор технологиясини қўллаб бир боскичли шаклланиш технологиясини амалга ошириш имкони кўрсатилди.
Татбиқ этиш даражаси ва иқтисодий самарадорлиги: иш фундаментал йўналишга эга бўлиб, унда юкори механик хоссаларга ва камайтирилган ёнувчанликка эга бўлган полиамид-6 асосида наноструктуравий композит яратиш имкони борлиги аникланди. Ўтга чидамлилик ошганлигини тасдиқловчи ЎзР ИИБ Ёнғин хавфсизлиги олий техник мактабининг ёнувчанликни бахолаш тажрибалар акти мавжуд.
Қўлланиш сохаси: полиамид-6 ни монтмориллонит билан полимеризацион тўлдириш орқали олинган нанокомпозицион материаллар тўқимачилик саноатида, ёнувчанлиги пасайтирилган материаллар сифатида электрон чизмалар платаси ва ҳисоблаш машиналари корпусларини ишлаб чикаришда, шунингдек, машиносозликда шестерналар ишлаб чиқаришда қўлланиши мумкин.
Тадқиқот объекта: тадқиқот объекта сифатида қуёш-ҳаво иситкичларнинг турли геометрияли бўлган гелиоқабул қилувчилари кўриб чиқилган.
Ишнинг мақсади: иссиклик бериши жадаллаштирилган қуёш-ҳаво иситкичларнинг иссиқлик бериши ва гидравлик қаршилигини тадкиқоти.
Тадқиқот усули: эксперимент, физик ва математик моделлаштириш, сонли хисоб.
Олинган натижалар ва уларнинг янгилиги: иссиқликни олиб кетувчи каналларида кичик тезликли оқимларга девор ёнлаб таъсир килиши йўли билан иссиклик беришни рационал жадаллаштириш усуллари; диффузор-конфузор, перфорацияланган ва ғадир-будирликка эга бўлган иссиқликни олиб кетувчи юзалар учун иссиклик алмашинуви ва гидравлик қаршилиги бўйича эмпирик богланишлар; Рейнольдс аналогияси ва кувватни тенг сарфлаш услубида асосланган самарадорлик мезони; диффузор кисми Жуковский профили кўринишида бажарилган диффузор ва конфузор узунликлари 5:1 нисбатида хамда диффузорнинг очилиш бурчаги 12,7° бўлган диффузор-конфузор юзасини гидравлик каршилигини профиль қисмини пасайтиришга имкон беради.
Амалий ахамияти: бажарилган тадқиқотлар натижасида диффузор-конфузор, перфорацияланган ва дискрет ғадир-будирликка эга бўлган юзали иссиқликни олиб кетувчи каналларнинг иссиқлик алмашинуви ва гидравлик қаршилиги бўйича маълумотлар олиш имкони яратилди; диффузор-конфузор юзада иссиклик алмашинувни жадаллаштириш учун аниқлаштирилган модели тавсия этилди; тажрибада олинган иссиклик алмашинуви ва гидравлик каршилиги бўйича маълумотлар самарали қуёш-ҳаво иситкичларни лойихалаштиришда қўллашга тавсия қилиниши мумкин.
Тадбиқ этиш даражаси ва иқтисодий самарадорлиги: илмий тадқикотлар натижалари ва амалий тавсиялар қуйидаги ишланмаларда келтирилган: қуёш-ҳаво иситкичларни ишлаб чиқиш масалалари билан шуғулланадиган мутахассислар ҳамда гелиотехника ва иссиқлик техникаси сохасида таҳсил олаётган ва илмий-тадқикотлар ўтказаётган магистр ва аспирантлар учун тайёрланган “Қуёш-ҳаво иситкич каналларида иссиклик алмашинувини жадаллаштириш” монографияда. Тўрақурғон заводи (Наманган вилояти) меваларни қуритиш технологиясида қўлланган қуёш-ҳаво иситкичнинг тажрибавий перфорацияланган гелиоқабул қилувчининг намунасида; Фарғона политехника институтининг Энергетика факультетида талабаларга “Экспериментларни режалаштириш” фанидан маъруза, лаборатория ва амалий машғулотларини ўтказиш учун услубий кўлламана ва кўрсатмаларида.
Қўлланиш сохаси: куритиш курилмалари, куёшли иссиклик таъминоти тизими.
Тадқиқот объектлари: синтетик полимерлар ҳамда паст молекуляр бирикмалар тадкикот объектлари ҳисобланади. Тадқиқот предмета этиб танланган бирикмалар қатори ва тизимларида “структура-хосса” ўзаро микдорий боғликлигини ўрганиш белгиланган.
Ишнинг мақсади: полимерларнинг хоссаларини аниклаш ва уларни маълум мақсадларга йўналтирилган тарзда синтез қилиш учун назарий асослар сифатида статистик қонуниятларга таянган оптимал дескрипторлардан фойдаланиб, структуралари ҳақидаги маълумотларни тахдил килиш асосида полимерларни физик хоссаларини олдиндан айтиб бериш учун топологик QSPR моделлаштиришни ишлаб чикишдан иборатдир.
Тадқиқот методлари: “структура-хосса” боғланишини тузиш учун локал инвариант графлар корреляцией вазнларини оптимиллаштириш синовлари ўтказилган. Моҳияти бўйича ушбу усул структуравий дескрипторларга асосланган аддитив чизма гибриди ва регрессной тахдилдир.
Олинган натнжалар ва уларнинг янгилиги: индивидуал моддалар ва полимер - эритувчи аралашмаларнинг “структура-хосса” ўрганиш муаммоси бўйича тадкикот ўтказиш учун янги усулни ишлаб чиқаришдан иборатдир. Илк маротаба “структура-хосса” коррелляцион богланишини белгилаш учун оптимал дескрипторлар қўлланилган.
Ушбу, локал инвариант графлар корреляцией вазнларини оптимиллаштиришга асосланган дескрипторларни бир ва икки компонентли полимер тизимларнинг физик хоссаларини олдиндан айтиб бериш учун қўлланиши баҳоланган.
Илк маротаба оптимал дескрипторлар асосида полиариленоксидларни шишаланиш харорати, олигофенилинлар суюкланиш харорати, октанол-сув органик моддаларни тақсимланиш коэффициента ҳамда Флори-Хаггинс параметрлари, куйи критик аралашиш харорати ва икки компонентли полимер-эритувчи тизими учун тавсифли ковушоқлик моделлари ишлаб чикилган.
Амалий ахамняти: полимер тизимларнинг турли тавсифларини хисоблашда олинган моделлар бир ва икки компонентали полимер-эритувчи тизимлар кенг катори учун таъкидланган тавсифларни ҳисоблашга имкон беради, бу мураккаб, серхаражат, баъзи ҳолларда техник жиҳатда қийин бўлган экспериментларни ўтказишни талаб этмайди.
Қўлланиш сохаси: тадқикот усуллари, олинган “структура-хосса” моделлари ва олдиндан айтиб бериш алгоритмы қуйидаги:
• юкори молекуляр бирикмалари физикаси ва кимёси соҳаларида амалий вазифаларни технологик амалга ошириш учун истиқболли структураларни танлаш мақсадида полимер структуралар тўпламини тахдил қилишда;
• бир ва икки компонентли тизимлар учун “структура-хосса” боғланишини тадқиқот этишда материалшунослик соҳасидаги илмий ишларда;
• олий ўкув ютрларда материалшунослик бўйича ўқиш жараёнларида ва бошқа соҳаларда кўлланиши мумкин.
Тадқиқот объекти: СК-1 стеатит керамикасида юкори дозали у- ва n-y-реактор нурлантирилишида радиациявий нуқсонлар ҳосил бўлиши.
Ишнинг максади: 60Со гамма манбаси ва п-у-реактор нурлари таъсирида СК-1 стеатит керамикасида ҳосил бўладиган радиациявий нуксонлар ҳосил бўлиш жараёнларининг конуниятларини ўрганиш.
Тадқиқот методлари: термо-, гамма-, рентгено- и фотолюминесценция, ЭПР, рентгенофазавий ва активациявий тахдил.
Олинган натнжалар ва уларнинг янгилиги. Илк бор комплекс усуллар билан СК-1 стеатит керамикасида радиациявий нуксонлар ҳосил бўлиш жараёнлари ўрганилди. Нуқсонлар ҳосил бўлиши асосан ноэластик тўқнашувлар механизмга асосланганлиги ҳамда кристалл ва шишасимон фазалар чегарасида содир бўлиши кўрсатилди. Радиациявий нуқсонлар табиати идентификация қилинди ва Mn2* ионининг рекомбинациявий люминесценциясининг уйғотилиш, нур чиқариш ва сўниш механизмлари ўрганилди. Юкори хароратларда (Тотж>850 °C) СК-1 стеатит керамикасининг оптикавий ҳусусиятларининг кескин ўзгариши бевосита кристалл фазадаги фаза ўтишлари ва қисман шишасимон фазанинг кристалл фазага ўтишлари билан боғлиқлиги кўрсатилди. Реакторда нурлан-тирилган керамик намуналарда у-нурлари билан нурлатилган намуналарга Караганда қўшимча структуравий нуксонлар, жумладан: боғланмаган кислород атоми, кислород вакансияси ва ҳар хил турдаги V-марказлари ҳосил бўлиши кўрсатилди.
Амалий аҳамияти: Олинган натижалар нафақат мураккаб минералогик-фазага эга бўлган керамик материалларда кечадиган радиациявий жараёнлар механизмини аниклашда, балки бошқа мураккаб кислородли бирикмаларда кечадиган радиациявий жараёнларни ўрганиш учун ҳам кўлланилиши мумкин.
Тадбиқ этиш даражаси ва иқтисодий самарадорлиги: Олинган натижалар асосан атом энергетикасида, радиациявий физика соҳасида, фан ва техниканиниг турли тармоқларида кенг кўлланилиши мумкин.
Қўлланилиш соҳаси: атом энергетикаси, конденсатланган ҳолат физикаси, радиациявий физика, материалшунослик ва юқори энергиялар физикаси.
Диссертация мавзусининг долзарблиги ва зарурияти. Бугунги кунда суюқликларда кооператив ҳодисалар ва фазавий ўтишлар физикаси, кучли флуктуацияланувчи муҳитлар оптикаси ривожланиши билан бир компонентли суюқлик ва эритмаларда махсус хамда критик нукталар атрофида содир бўладиган физик ҳодисаларни тадкиқ қилиш муҳим аҳамият касб этмокда. Критик нукта атрофида катта масштабли корреляциялар, структуравий тузилмалар ҳосил бўлиши, бузилиши наноўлчамли фазовий ва вақт масштабларида намоён бўлади. Мазкур тадқиқотлар фаза ўтишларда коллектив (тартиб параметри) ва ички эркинлик даражаларининг ўзаро таъсири хусусиятларини аниқлашга бағишланган. Ушбу муаммо ечими ҳозирги замой биофизика, биокимё ва биотехнология соҳасида истикболли нанотехнологик йўналишларни ҳаётга жорий қилишда мухим аҳамият касб этади.
Суюклик ҳолатининг критик ва махсус нукталари атрофида ёруғликнинг Релей сочилиш спектрида нозик структура компонентларининг частотавий силжиши, спектрал кепглиги, интеграл иптесивлиги ўзгариши дипамикасипи тадқиқ килиш наномасштаб ўлчамларда суюқликлар коррелятив хусусиятларининг намоён бўлиши, ёруғликнинг молекуляр сочилиш спектрини тадкик килиш, моддалар структураси ва кинетик хоссалари тўғрисида муҳим илмий маълумотларга эта бўлиш имконини берди. Чунки сочилган ёруғликнинг спектрал таркиби текширилаётган мухит термодинамик катталикларининг флуктуацияси динамикаси билан аниқланади. Лекин бундай тадқиқотларни амалга ошириш мураккаб экспериментал масала хисобланади. Бу жараёнда критик нукта яқинида спектрнинг нозик структурасини қайд килиш мураккаблашади, чунки мухитда флуктуация ортади, бу эса уйғонувчан ёруғлик частотасида сочилиш интенсивлигининг кучли ошишига олиб келади. Шу сабабли суюқликнинг критик нуктаси атрофида сочилган ёруғлик нозик структураси спектрини тадқиқ килиш жуда кам ўрганилган.
Суюклик холати критик ва махсус нукталари атрофида ўртача молекуляр тартиби масштабида структура хосил килиш жараёни ва флуктуация динамикаси конуниятларини, ҳамда суюклик турғунмас холати ва термодинамик турғун ҳолатини инвазив (контактсиз) тахдил килиш спектроскопик усулини ривожлантириш диссертация мавзусининг заруриятини кўрсатади. Бу усул асосида кучли флуктуацияланувчи муҳитларда ёруғликнинг молекуляр сочилиш, суюк холат назариялари муамоларини ечишда мухим илмий амалий ахамият касб этиб ва керакли хусусиятларга эга материалларни олиш имконини беради.
Ўзбекистон Республикаси Президентининг 2010 йил 15 декабрдаги ПҚ-1442-сон «2011-2015 йилларда Ўзбекистон Республикаси саноатини ривож-лантиришнинг устувор йўналишлари тўғрисида»ги Қарори ҳамда мазкур фаолиятга тегишли бошқа меъёрий-ҳуқуқий ҳужжатларда белгиланган вазифаларни амалга оширишга ушбу диссертация тадқиқоти муайян даражада хизмат килади.
Тадқиқотнинг мақсади суюқлик термодинамик турғунмас ҳолатида махсус ва критик нукталари якинида сочилган ёруғлик спектрал таркибида намоён бўладиган тартиб параметрлари флуктуацияси динамикасининг физик механизмларини аниқлашдан иборат.
Тадқиқотнинг илмий янгилиги куйидагилардан иборат:
эритма махсус нуқтаси яқинида юқори частотали товуш тезлиги дисперсияси механизмига фазавий ўтиши экспериментал исботланган ҳамда махсус нуқтадан паст температураларда эритманинг микрогетероген тузилиши ва эритмада структуравий биржинслимаслик корреляция радиуси (~10 нм) аникланган;
тартиб параметри флуктуацияларида гипертовушнинг нокогерент сочилиш жараёни спектри нозик структурасида намоён бўлиши экспериментал аникланган. Тартиб параметри флуктуацияси динамикаси иккинчи тур фазавий ўтишлар Ландау назарияси билан ифодаланиши кўрсатилган. Эритманинг махсус нукта температураси яқинида нозик структура компонентлари ортикча спектрал кенгайиши механизми асосланган;
эритма махсус нуктадан паст температурада «суюқлик-суюклик» структуравий типидаги фазавий ўтиш аникланиб структуравий фазавий ўтишда тартиб параметри флуктуацияси динамикасини ифодалашда Ландау назариясини қўллаш мумкинлиги асосланган;
«изотроп суюклик - суюқ кристалл» фазавий ўтиш температураси якинида ёруглик анизотроп сочилиш спектри тортиши физик механизмлари аникланган хамда спектр кенглиги ўзгариш динамикаси ва тартиб параметри флуктуацияси релаксация вақтини маълум температуравий ораликда Ландау - де Жен ўрта майдон якинлашиш назарияси билан ифодалаш мумкинлиги тажрибада исботланган;
суюк кристалл изотроп фазасида критик ходисалар динамикасини изохлашда тартиб параметри флуктуацияси корреляция радиуси Ландау - де Жен назариясининг қўлланиш чегараси, фазовий ўтиш температураси якинида изотрон фаза динамик хусусияти табиати коссовер характерга (ўрта майдонда флуктуационга) эга эканлиги тасдикланган;
«изотроп суюклик - суюк кристалл» фазавий ўтишда, «суюклик -суюклик» структуравий фазавий ўтишда ва эритма махсус нуктаси атрофида тартиб параметри флуктацияси динамикаси универсаллиги тажрибалар асосида аникланган.
ХУЛОСА
1. Суюқ кристалл фазавий ўтиш критик нуктаси ва эритма махсус нуктаси атрофида ёруғликнинг изотроп ва анизотроп сочилиш спектрларини тадқиқ қилишда ўзимизда ишлаб чиқилган экспериментал қурилмалар ва методлардан фойдаланилган. Частота бўйича стабиллаштирилган He-Ne лазери, сферик интерферометр ва юқори контрастли икки ўтувчи Фабри-Перо интерферометрларини қўллаш натижасида сочилган ёруғлик спектрида интенсивликнинг частотавий таксимоти юзасидан ишончли маълумотлар олинган.
2. Илк бор ноэлектролитларнинг махсус нуктали сувли эритмаларида сочилган ёруглик спектрининг нозик структураси температураси (t) ва концентрация (х) ларнинг кенг оралигида нотургун термодинамик мувозанат махсус нуктасини эътиборга олиб комплекс экспериментал тадқиқот ўтказилган. Температура ва концентрация ўзгарганда спектр нозик структураси частотавий силжиши билан эритма структураси кайта ўзгариши жараёни ўртасида бир кийматли корреляция мавжудлиги кўрсатилган.
3. Кичик концентрацияли эритмаларда водород богланишнинг узлуксиз тўри мавжудлиги экспериментал аникланган. Ноэлектролитнинг эритмада концентрацияси ва температураси ўзгарганда тўрнинг уч ўлчамли бутунлиги ва бузилиш чегаралари мезонлари аникланган. Температура бўйича dps/d/ ва концентрация бўйича d0s/dx адиабатик сиқилувчанлик ҳосиласининг ишораси алмашиши, эритма структуравий-мувозанатли ҳолатлари орасида ўтишларни ифодаловчи мезон бўлиши кўрсатилган.
4. Махсус нуқтали эритмада янги физик ҳодиса - гипертовуш тезлиги манфий дисперсияси мавжудлиги экспериментал исботланган. Суюқликларда манфий дисперсия мавжуд бўлиши мумкинлигини назарий Владимирский ва Гинзбург айтишган эди. Дисперсиянинг экспериментал қиймати асосида ва Гинзбург назарияси хулосаси бўйича (фазовий дисперсияни хисобга олиб) эритма структураси корреляцион радиуси ~10 нанометр қийматда бўлиши топилган.
5. Махсус нукта температураси якинида нозик структура компонентлари ортиқча спектрал кенгайиши тартиб параметри флуктуацияларида нокогерент сочилиш эвазига гипертовуш сўниш коэффициента ортиши қўшимча механизми билан асосланган.
6. Тартиб параметрли флуктуациялар динамикаси тадқиқ этилган сувли эритмаларнинг температурали махсус нуктаси атрофида у=1 критик индексли умумлашган кабул килувчанликка эта бўлган иккинчи тур фазавий ўтишлар учун Ландаунинг назарияси билан изохланиши аникланган. Махсус нукта температураси якинида флуктуацияларнинг корреляция радиуси £ эритма ҳолатининг иккиланган критик нуқтадан 3 МП-сув эритмада ~2-3 нм, ацетон-сув эритмада ~7-10 нм даража узоқлиги билан аниқланиши кўрсатилган.
7. 4 МП-сув эритмада махсус нукта температурасидан пастда структуравий типдаги «суюқлик-суюқлик» фазавий ўтиш мавжудлиги ва унинг ўтиш нуктаси атрофида спектрнинг нозик структураси компонентлари силжиши температурага боғлиқлигида намоён бўлиши тадкиқотларда исботланган. «Суюклик-суюклик» фазавий ўтишда тартиб параметри флуктуациялари динамикаси Ландау назарияси билан ифодаланиши, структуравий фазавий ўтиш температураси якинида флуктуациялар корреляция радиуси ~5 нм қийматга эга бўлиши тасдиқланган.
8. «Изотроп суюқлик-суюқ кристалл» фазавий ўтиш температурасига якинлашганда анизотроп сочилиш спектри тортиш динамикаси ва тартиб параметри флуктуацияси релаксация вақтининг ортиши - умумлашган кабул қилувчанликнинг критик индекси у=1 бўлган Ландау - де Жен назарияси билан ифодаланиши аникланган. Тартиб параметри флуктуацияси корреляция радиуси изотроп фаза динамик хусусиятларини ифодалашда назариянинг қўлланилиш чегараси топилган.
9. £ флуктуация корреляция радиуси 3^о<^<1О^о (^0,6 нм - молекула узунлиги тартибидаги катталик) кийматга эта бўлганда температура интервалида параметри тартиб флуктуацияси динамикасини Ландау - де Жен назарияси билан изоҳлашини кўрсатилган. Фазавий ўтиш температураси якинида (£о>Ю^о) анизотроп сочилиш спектрининг торайиши ва релаксация вақтининг ортикча ўсишининг изотроп фазали динамик хусусиятлари табиати кроссовер (ўрта майдонлидан флуктационга) характерли эканлиги кўрсатилган.
10. Суюқликларнинг махсус ва критик нукта атрофида сочилган ёруғлик спектрал таркиби куйидаги қонунятлар билан аникланган: 1) суюк кристаллда фазавий ўтиш температураси якинида анизотроп сочилиш спектрининг торайиши; 2) эритма махсус нуктаси атрофида спектр нозик структураси компонентларининг ортикча спектрал кенгайиши; 3) «суюқлик-суюқлик» фазавий ўтиш якинида нозик структура компонентлари частотавий силжиши температуравий боғлиқлигининг сингулярлиги - универсал характерга эгалиги, тартиб параметри флуктуациялари корреляция радиуси динамикаси билан изохданган.
Диссертация мавзусининг долзарблиги ва зарурияти. Бугунги кунда саноатни жадал ривожлантиришда, экологик муаммоларни хал этишда, рақобатбардош ва экологик тоза махсулотларни ишлаб чиқаришда замонавий технологияларни қўллаш тобора долзарб масалага айланиб бормокда. Кейинги ўн йил давомида нанотехнологиялар оркали инновацион ёндашув асосида иқтисодий ривожланиш муҳим ҳисобланиб, ушбу технологиялар асосида саноатда зарур бўлган махсулотлар ишлаб чиқариш йилиги 35 фоизни ташкил этади. Бундай жараёнларда нанотехнологияларни кўллаш оркали наноўлчамли материалларни яратиш, уларнинг физик-кимёвий хоссаларини янада яхшилаш муҳим илмий-амалий ахамият касб этади. Нанотузилишли материалларни олишда золь-гель жараёни қўллаш эса юқори тозалик даражасига эга бўлган, гомоген шароитларда, паст хароратларда турли кимёвий жараёнлар ўтказишни хамда катор ўзгарувчан валентли металл оксидларини реакцион системага киритишни таъминлайди. Ғовакли материалларни олиш ва уларни қўллаш атроф-муҳит муҳофазаси билан боғлиқ бўлган турли муаммоларни ҳал этишда яхшиланган хоссага эга бўлган янги турдаги материалларни яратиш имкониятларини очади. Бу, айниқса, саноат миқёсида оқава сувларни замонавий усулларда, жумладан, говакли нанотузилишли материалларни қўллаган ҳолда тозалашда яккол намоён бўлмокда.
Мамлакатимизда саноатнинг турли сохаларига замонавий технологияларни киритиш, модернизация килиш ва улар асосида янги турдаги маҳсулотларни ишлаб чиқаришга асосланган саноат корхоналари ишга туширилмокда. Бундай корхоналарга сувни тайёрлашда ва оқава сувларини тозалашда турли шаклдаги адсорбцион материаллар кенг қўлланилади.
Сўнгги йилларда нанотехнологиялардан фойдаланган холда жаҳонда титан диоксиди асосида наноўлчамли ғовакли кукунсимон ва монолит материаллар олишга катта эътибор берилмокда. Титан диоксиди заррачалари ўлчамининг кичрайиши ҳисобига солиштирма юзасининг ортиши сирт юзасида рўй берадиган реакциялар сонининг ошишига олиб келади. Бундан ташкари, улар ўлчамининг қисқа ораликда тақсимланиши титан диоксиди сирт юзасининг реакциялари соҳасигача бўлган масофани қисқартириб, фотогенерацияланган заряд ташувчилар кўчишининг самарали ажралишига сабаб бўлади. Кейинги ўн йилларда синтез қилинган наноўлчамли заррачалар ва кластерларнинг кўп киррали хоссалари уларни органик бирикмаларнинг фотооксидланиш жараёнида қўлланилиш имкониятини беради. Бирок, бу каби системалардан оқилона фойдаланиш фақатгина уларни тизимли тадқиқотлари ёрдамида амалга оширилиши мумкин. Бу ўз ичига нанозаррачаларнинг ҳосил бўлиши, морфологияси, тузилиши ва холатини, субстратлар сорбцияси ва нанозаррачалар юзасида кетадиган реакциялар маҳсулотларининг хусусиятларини, реакция механизмлари ва кинетикасини ўрганишни қамраб олади. Нанотузилишли системаларнинг физик-кимёвий тадқиқоти ва таҳлили ёрдамида уларни мақсадли синтез қилиш жараёнининг олдиндан белгилаб олинган хусусиятлари ўрганилади. Нанотехнология соҳасида золь-гель жараёни орқали берилган функционалликка эга бўлган адсорбент-фотокаталик материалларни тайёрлаш учун фойдаланиш янги авлод ғовакли материалларини синтез қилиш усулларини ривожлантириш учун кенг имкониятларни яратади.
Узбекистан Республикаси Президентининг 2009 йил 11-мартдаги ПҚ-1071-сон «Кимё саноати корхоналари курилишини жадаллаштириш ва янги турдаги кимё маҳсулотлари ишлаб чиқаришни ўзлаштириш бўйича чора-тадбирлар дастури», Вазирлар Махкамасининг 2013 йил 27-майдаги 142-сонли «2013-2017 йилларда Узбекистан Республикасида атроф-муҳит муҳофазаси бўйича ҳаракатлар дастури тўғрисида»ги қарори хамда мазкур фаолиятга тегишли бошқа меъёрий-ҳуқуқий ҳужжатларда белгиланган вазифаларни амалга оширишга ушбу диссертация тадқиқоти муайян даражада хизмат қилади.
Тадқиқотнинг мақсади титан диоксиди асосида нанотузилишли ғовакли материаллар ҳосил бўлиши ва хоссаларининг физик-кимёвий хусусиятларини аниқлашдан иборат.
Тадқиқотнинг илмий янгилиги куйидагилардан иборат:
золь-гель технологияси оркали ғовакли титан диоксиди, углерод ва силикагель асосида нанотузилишли материаллар олиш усули ишлаб чиқилган;
илк бор ишкорий-ер металл ионларини ғовакли TiO2 га импрегнациялаб монолит перовскитларнинг мақсадли синтези амалга оширилган ва азот билан допирлаш орқали олинган оксинитридлар ёрдамида кўринувчан соҳада органик зарарли моддалар фотодеградацияси асосланган;
бир босқичли золь-гель технологияси ёрдамида олинган титан диоксиди, углерод хамда силикагель асосидаги адсорбентлар билан фенол ва унинг хосилаларини ўзаро таъсирлашиш механизми исботланган;
адсорбцион-фотокаталик реакцияларнинг механизмига, жараённинг термодинамикаси ва кинетикаси, органик зарарли моддаларнинг фотодекомпозициясидаги адсорбент/фотокатализаторлар табиати хамда говаклилик эффекта таъсири аниқланган.
ХУЛОСА
«Титан диоксиди асосида нанотузилишли ғовакли материаллар олишнинг физик-кимёвий хусусиятлари» мавзусидаги докторлик диссертацияси бўйича олиб борилган тадкикотлар натижасида куйидаги хулосалар такдим этилди:
1. Титан алкоксидларининг золь-гель реакциялари ёрдамида хона ҳароратида мезоговакли титан диоксиди ва унинг асосидаги характеристик ғовакликни ва бикристаллик тузилишни сақлаган ҳолда азот билан модификацияланган ғовакли TiO2 монолит материалларни эритма муҳитини назорат килган холда олишда полиэтиленгликол темплатини говак хосил қилувчи сифатида кўллаш тавсия этилади.
2. Фаолланган кўмир сиртига TiO2 қоплаш орқали самарадор ва яхшиланган текстура хусусиятли TiO2/C композитларини олиш максадга мувофикдир. TiO2/C композитларининг адсорбцион сиғими аниқланган ва феноллар адсорбциясида углеродли асослар солиштирма юзаларни камайиши ва уларни синтез килиш усуллари намуналар фаоллашган сиртини таъминлаши кўрсатилади. TiO2/C композитларининг юза катламлар калинлиги углеродли адсорбентлар адсорбцион хоссаларига таъсири ва TiO2 нинг углеродли асослардаги адгезияси эканлиги кўрсатилади.
3. Ғовак ҳосил қилувчи сифатида полиэтиленгликолни қўллаш орқали тетраэтилортосиликат ва титан тетра-л-бутоксидининг гидролитик конденсациясида наноғовакли TiO2-SiO2 композитлари олиш усуллари ишлаб чиқилади. Мезо-макроғовакли титан диоксиди-силикагель монолитлари морфологияси ўрганилади ва макроғоваклар ҳосил бўлишида турли титан прекурсорлари таъсири хамда типик иерархик бимодал ғовакли тузилишни тавсифловчи фазалар ажралиши имкониятлари тадкик килинади.
4. Илк бора иерархик тузилишли, юқори ғовакли ва Ipm атрофида ғовакларнинг тор тақсимланиши билан тавсифланувчи, ишкорий ер металлари тутган ЛТЮ3 перовскит монолита ишлаб чикилади. Катта ўлчамли макроғовакларнинг мавжудлиги олинган материаллар оркали суюқлик ва газларнинг оқимини сезиларли даражада яхшилаши кўрсатилади. Макроғовакли TiO2-SrTiO3 ва азот билан модификацияланган TiO2 - SrTiO3 гетеротузилишли монолитлар стронций ионлари бўлган сувли эритмалар билан ғовакли TiO2 монолитини импрегнациялаб аммиак газининг секин окими остида нитридлаш орқали олинади. TiO2 - SrTiO3 гетеротузилиш 15 -20нм ўлчамли нанокристаллардан ва ўртача ~1.7цм ўлчамдаги макроғоваклар тақсимланишидан иборат эканлиги аниқланади.
5. Азот билан модификацияланган гетеротузилишли TiO2-SrTiO3 асосан анатаз фазали TiO2 ва перовскит кристалл фазали SrTiO3 дан ташкил топганлиги ва яхши шаклланган 8 - 10нм ўлчамли нанокристаллардан хамда ўртача ўлчами ~1.3цм тор ораликдаги макроғоваклар тақсимланишидан иборатлиги аниқланади. Азот билан модификацияланган намуна абсорбция чегарасининг 450нм га силжиши унинг энергетик сохасининг оптимал энергияси 2.76эВ гача камайиши туфайли рўй беради. TiO2-SrTiO3 фотокаталитик фаоллиги Родамин Б органик бўёғининг сувли эритмаларини 120 мин давомида кўринувчан нурлар таъсирида самарали парчаланиши аниқланади
6. Нонилфенолэтоксилат (NP5EO) адсорбциясида фенол адсорбциясига нисбатан pH таъсири камлиги кўрсатилди. Унинг молекулалари фенолга Караганда анча кам кислоталикни намоён килганлиги учун этоксилат занжиридаги тугалланган гидроксил гурухларнинг депротонланиши нисбатан паст даражада содир бўлади. Адсорбент юзаси ва NP5EO молекулалари орасидаги ўзаро боғланишларнинг ҳосил бўлиши итарилиш эффектларини камайтиради. Фенол адсорбцияси биринчи тартибли реакцияга мансуб бўлиб, NP5EO адсорбциясига нисбатан юкори тезликда боради.
7. Синтез қилинган ТЮ2/С композитлари ТЮ2 катализаторига нисбатан pH нинг барча ўрганилган кийматларида фенолнинг фотолитик парчаланишида юкори самарадорлик намоён қилади. TiO2 ва TiO2/C композитларининг фенол парчаланишидаги каталитик фаоллиги ишқорий муҳитда (рН=9,0) юкори бўлади. Ишкорий муҳитда фенолят-анионлари билан титан диоксидининг манфий зарядланган юзаси орасидаги электростатик итарилиш ҳисобига кислотали ва нейтрал муҳитларга Караганда фенол молекуласининг самарали фотолитик парчаланиши рўй беради. TiO2 ва TiO2/C системалари NP5EO молекулалари фотодеградациясида бир хил селективликни намоён килиб, этоксилат занжири канчалик узун бўлса шунча осон парчаланишга учраши кузатилади. Алкилфенолэтоксилатлар фотокаталитик парчаланишидан ҳосил бўладиган бир қатор маҳсулотлар фотокатализатор/адсорбент композитининг юзасига адсорбирланиши хроматографик тадқикотлар оркали кўрсатилади.
8. Золь-гель жараёни оркали ғовакли металлоксид наноматериаллар олиш ва улар ёрдамида токсик моддаларнинг сувли эритмаларини зарарсизлантириш бўйича ишлаб чиқилган усуллар Вена университетининг (Физикавий кимё кафедраси; Австрия) «Кимёвий сенсорлар учун композит материаллар» ва Киото университетининг (Кимё факультета; Япония) «Металл/қотишма системасида нанозаррачаларнинг in-situ шаклланиши ва монолит гидрирланган силикагель асосидаги каталитик реакцияларда қўлланилиши» мавзули халқаро илмий лойиҳаларида кўлланилган.
Тадқиқот объектлари: pGaAs-nGaAs-Ag ва nGaAs-pGaAs-Ag-структуралар.
Ишнинг мақсади: ҳажмий заряд соҳаси кснгайишини ва икки тўсиқли гомоўтишли арсснидгаллийли структуранинг асос кисми оптик парамстрларини электрик майдон оркали бошкариш, ҳамда градиент майдон ҳосил қилишнинг физикавий ўзига хосликларини тадкиқ қилиш.
Тадқиқот усули: вольт-ампер, вольт-сиғим ва спектрал характсристикалар олишнинг экспрсмснтал усуллари. Олинган натижаларни ҳисоблашлар билан таққослаш.
Олинган натижалар ва уларнинг янгнлиги: арсенидгаллий асосидаги икки ўтишли п-р-т-структурани суюқ эпитаксия усулида олишда диффузион майдон хосил қилиш ва ёруғлик нурини n-p-ўтиш чсгарасига тўғридан-тўғри етиб бориши асосидаги фотогальваник ва фотодиод рсжимларини таъминловчи физика-тсхникавий мсзонлар илк марта амалга оширилди; икки ўтишли n-p-m-структурада ток ўтказиш механизми мсталл-яримўтказгич ўтишда термоэлектрон эмиссия ва бир вақтнинг ўзида уланиш усулига боғлиқ ҳолда n-p-ўтиш ҳажмий заряд соҳасидаги генсрацион жараснлар билан бориши аниқланди; ишчи кучланиш қутбини алмаштиришда кўзатиладиган ички кучайтиришли фототокнинг фототранзистор эффекта билан ўзаро боғлиқлиги илк марта экспрсментал кўрсатилди; p-m тескари ўтиш рсжимида электр майдони таъсирида асос кисми такикланган сохасининг сикилиши билан кечадиган аномал ходиса спсктрал фотосезгирлик тажриба йўли билан кузатилди.
Амалий ахамияти: таклиф этилган тескари уланган икки ўтишли nGaAs-pGaAs-Ag-структура турлича оптоэлсктрон курилмаларда сруглик сигналларини кабул килувчи ва кучайтирувчи сруглик модулятори сифатида ишлатилиши мумкин.
Татбиқ этиш даражаси ва иқтисодий самарадорлиги: дисссртацияда такдим этилган асосий илмий натижа ва услублар УзРФА илмий-тскшириш бирлашмалари ва бошка асбобсозлик корхоналарида сруғлик сигналларини қабул қилувчи ва узатувчи курилмаларни қайта ишлашнинг асоси ҳисобланади.
Қўлланиш сохаси: оптоэлсктрон ва телекоммуникацией тизимлар.
Диссертация мавзусининг долзарблиги ва зарурати. Бугунги кунда илм-фан соҳасида лазер физикаси ва ночизиқли оптика йўналишларининг тезкор ривожланаётгани ультрабинафша ва рентген нурлари соҳаларида хам кенг тадкиқот олиб боришни такозо этмокда. Бунда когерент манбалар ҳосил қилишда юқори гармоника генерациясига кўпэлектронли жараёнлар ва заррачаларнинг концентрациялари таъсири лазер физикасининг устувор йўналишларидан биридир. Мазкур йўналишда асосий эътибор резонанс ва ўзаро таъсирлашувчи тўлқинлар фазалари квазисинхронизм шартларида генерацияланувчи гармоникалар самарадорлигини оширишга каратилган. Ушбу изланишлар лазер физикаси, ночизиқли оптика, фемтосекундли голография, аттосекунд давомийликда импульслар генерациялари, ўта тезкор жараёнлар спектроскопияси йўналишларини ҳаётга жорий қилишда муҳим аҳамият касб этади.
Дамловчи нурланиш сифатида фойдаланиш интенсивлиги 10|4-Н015 Вт/см2 бўлган фемтосекунд давомийликдаги импульслар энергиясини юқори гармоникаларга алмаштириш самарадорлигини ошириш учун юқори гармоника резонанс генерациялари ва дамловчи нурланиш билан гармоника нурланишлари фазаларининг квази мослашиши шартларининг бажарилиши-ни талаб килади. Шу сабабли, юкори гармоника генерацияларида мураккаб структурага эга бўлган ҳамда эндоэдрал фуллеренлар сингари сунъий наноматериаллардан амалиётда фойдаланиш имкониятлари жуда кам ўрганилган.
Плазма ҳолатидаги муҳитларда юқори гармоникалар генерациялари усулини ривожлантириш, резонанс гармоникалар генерацияларида частота-ларни ночизиқли усуллар ёрдамида ўзгартириш самарадорлигини орттириш, лазер абляцияси жараёнида шаклланган нанозаррачалар тадкикотлари диссертация мавзусининг заруратини кўрсатади. Бундан ташкари, лазер абляцияси усули асосида юқори самарадор ночизиқли элементлар яратиш лазер физикаси ва ночизикли оптиканинг муҳим муаммосини ечишда алоҳида аҳамият касб этиб, лазер плазмаси концентрацияси таҳлили бўйича назарий натижалар олиш имконини беради.
Эркин электронлар концентрацияларининг юқори гармоника самарадорлигига ва заррачалар концентрациясининг юкори гармоника генерацияларига таъсири ҳанузгача ўрганилмай қолмокда. Мазкур масалаларнинг ечими вакуум ультрабинафша соҳасида юқори самарадорлик когерент манбалар яратиш учун реал системаларда юкори гармоникалар резонанс генерацияларининг ўзига хослиги ва асосий конуниятларини ўрнатишда муҳим илмий-амалий аҳамият касб этади.
Ўзбекистон Республикаси Президентининг 2010 йил 15 декабрдаги ПҚ-1442-сон «2011-2015 йилларда Ўзбекистон Республикаси саноатини ривожлантиришнинг устувор йўналишлари тўғрисида»ги Қарори ҳамда мазкур фаолиятга тегишли бошқа меъёрий-ҳуқуқий ҳужжатларда белгиланган вазифаларни амалга оширишга мазкур диссертация тадқиқоти муайян даражада хизмат қилади.
Тадқиқотнинг макса ди юкори гармоника резонанс генерацияларига заррачалар концентрацияси ва кўпэлектронли эффектларнинг таъсирини аниқлашдан иборат.
Тадқиқотнинг илмий янгилиги куйидаги натижалардан иборат:
кўпэлектронли эффектларнинг резонанс сатҳда ион электрони уйғотилиши билан ионда тезланиш билан ҳаракатланувчи электроннинг ноэластик сочилиши натижасида юқори резонанс гармоника генерацияларига олиб келиши кўрсатилган;
юкори гармоника резонанс генерацияси бўйича тажриба натижаларини тушунтириш ва оптимал дамлаш ҳамда қиздирувчи импульслари ҳисоби асосида юқори гармоника резонанс генерацияси жараёнини оптимал-лаштириш имконини берувчи юқори гармоника резонанс генерацияси механизми таклиф этилган;
бир каррали ионлашган муҳитларда ўтишларга асосланган юкори гармоника резонанс генерацияларини кузатиш учун ионлашмаган муҳитлардан истиқболли муҳит сифатида фойдаланиш таклиф этилган;
эндоэдрал фуллеренлар C60+In ва C60+Sb да С60 молекуласи қобиғи плазмон ютилиш максимумлари силжиши ва киритилган яримўтказгичлар ион резонансларига мувофиқ ва кучайувчи гурух гармоника резонанс генерацияларининг янги плазмон ютилиш максимумларига силжишининг назарий ҳисоблаш натижасида эндоэдрал фуллеренлар аралашмасининг буғланиши орқали ҳосил килинган лазер плазмасида гуруҳ гармоникаларини бир текис кучайтириш имконияти кўрсатилган;
давомийлиги катта бўлган қиздирувчи импульс ёрдамида, лазер абляцияси жараёнида олинган плазмада атомлар, ионлар ва эркин электронлар концентрациясини фазалар мувофиқлаштирилганда юқори гармоникалар гурухи кучайишини ҳисобга олишга асосланган назарий аниқлаш усули ишлаб чиқилган;
10 ва 8 пикосекунд узунликга эга импульслар абляцияси ёрдамида углерод плазмасида зарралар концентрацияси ошиши билан частотани ўзгартириш эффективлигини чекланиш механизмы аниқланган;
резонанс ва фазалар квази мослашиши шароитларини мувофиқлашиши плато соҳасида алоҳида гармоникалар самарадорлигини 1000 марта кучайтиришга олиб келувчи берилган концентрацияда ионлашиш даражаси ва киздирувчи импульс давомийлиги ўртасидаги богланиш конуниятини аниқлаш усули таклиф этилган.
ХУЛОСА
1. Илк бор аниқ потенциаллар ва дамловчи импульсларни экспериментал параметрларига яқинларини моделлаштириш асосида юкори гармоникали спектрлар резонанс генерацияси тўғрисида баркарор информация олиш таъминланган.
2. Юкори гармоника резонанс генерациялари ионлашиш, лазер майдонида электронлар тезланиши, тезланиш билан ҳаракатланувчи электроннинг ноэластик сочилиши натижасида ион ички электронларни резонанс сатҳга уйғотилиши йўли билан резонанс сатҳлари бандлигини таъминлаш, мажбурий нурланиш асосида айни тартибли норезонанс гармонкалар кучайиши туфайли резонанс гармоникалар генерациялари билан уйғотилган сатхдан асосий сатҳга электрон рекомбинациясидан ташкил топганлиги кўрсатилган.
3. Илк бор, молекуляр майдонда барча углерод атомларининг ҳиссаларини тўлик моделлаштириш учун фуллерен С60 плазмасида юкори гармоника генерацияларини зичлик фукнционал назариясининг вақтий богланишли усули ёрдамида моделлаштирилиб фуллеренлар юзавий плазмон резонанс соҳаларидаги гармоникаларнинг бу соҳага мое келмаган гармоникаларга нисбатан 10 марта кучайиши аниқланган.
4. Эндоэдрал фуллеренлар In С60 ва Sb С60 лазер плазмаларида киритилган атомлар атомар резонансларига фуллеренлар кобиклари плазмон ютилиш максимумлари силжиши ҳисобига соф Сбо фуллеренига нисбатан резонансли кучайган юкори гармоника гуруҳлари силжиши рўй бериши топилган.
5. Лазер плазмаси концентрацияси ошиши натижасида юқори гармоника генерациялари самарадорликлари ортишини чекловчи факторлар эркин электронлар концентрациялари ортиши билан фаза мослашини бузилиши ҳисобига содир бўлиши кўрсатилган.
6. Индий плазмасида оптимал самарадорлик (2x1 О’4) қиймати қиздирувчи импульс интенсивлиги 2x109 Вт см'2 ва давомийлиги 10 пс бўлганда, хром плазмасида эса оптимал қиздирувчи импульс интенсивлиги 10" Вт см’2 ва давомийлиги 100 фс бўлганда амалга оширилади, бу холат ушбу элемнтларда резонанс сатхдарнинг ионланиш даражаларининг турлича эканлигидан далолат беради.
7. Қисқа (100 фс тартибида) ва интенсив (1011 Вт см'2) импульслар абляциясида ўлчами 10 нм бўлган нанозаррачалар шаклланиши локал майдон эффекта ҳисобига сует майдонларда юкори гармоника генерциялари кучайишига, кучли майдонларда эса эркин электронлар ва нурланувчи диполлар эффектив концентрацияси камайишига олиб келиши кайд килинган.
8. Илк бор оптик зичлиги фазовий моделлаштирилган плазмаларда қиздирувчи импульс интенсивлиги ва давомийлигини ҳисобга олган ҳолда юқори гармоника резонанс генерациялари самарадорликларини бошқариш усули ишлаб чиқилган.
Диссертация мавзусининг долзарблиги ва зарурати. Жаҳондаги илмий-техник тараккиётнинг тез суратлар билан ривожланиши сабабли мураккаб системаларни бошкаришда математик усуллар мухим восита сифатида катта аҳамият касб этади. Маълумки, кўплаб иқтисодий ва техник жараёнларни бошқариш давомида қарама-қарши мақсадли турли томонлар иштирок этиши мумкин. Натижада, математиканинг янги сохаси, яъни динамик ўйинлар назарияси дунёга келган ва бу икки катта кисмдан -дискрет ва дифференциал ўйинлар назарияларидан ташкил топтан. Бугунги кундаги зиддиятли бозор иқтисодиёти шароитида бу назариялар кўплаб иқтисодий ва техник масалаланинг ҳал килишда ўзининг муҳим ўрнини эгалламокда.
Мамлакатимиз мустақилликка эришгач, фан ва технологияларни ривожлантиришда чукур ислохотлар амалга оширилмокда. Узбекистан Республикаси Президентининг 2006 йил 7 августдаги “Фан ва технологияларни ривожлантиришни мувофиклаштириш ва бошкаришни такомиллаштириш чора-тадбирлари тўғрисида”ги ҳамда 2008 йил 15 июлдаги “Инновацион лойихалар ва технологияларни ишлаб чикаришга татбик этишни рағбатлантириш борасидаги қўшимча чора-тадбирлар тўғрисида”ги қарорлари ва бошка норматив-хукукий хужжатларда фундаментал фанлар ва уларни турли лойихаларга жорий этилишига алохида эътибор қаратилган. Бошқарув жараёнларининг математик усуллари назариясининг бевосита ривожи бўлган дифференциал ўйинлар назарияси динамиклик, бошқарувчанлик, қарши таъсир, ахборотнинг зарурийлиги, оптималлик каби бир қатор муҳим хусусиятларни ўзида мужассам қилади ва техник, иқтисодий, харбий, сиёсий жараёнларнинг мураккаб математик моделлари сифатида катта аҳамият касб этади.
Дифференциал ўйинлар назариясининг аксарият қувиш-қочиш масалаларига оид илмий натижаларда бошқарув функциялари тайин чегара билан чекланган синфлардан танланган. Бошқарув функциясига нисбатан қўйилган бундай геометрик чегараланиш бошқарув объектининг конструктив имкониятлари чегараланганлигини ифодалайди. Математик моделларнинг амалий масалаларга мутаносиблигини янада ошириш мақсадида дифференциал ўйинлар назариясида интеграл чегараланишли бошқарув функциялар хам қаралади. Бу тоифа чекловлар, масалан, энергия манбасининг чекланганлигини, ҳаракат давомида сарфланадиган бошқа ресурсларнинг камайиб боришини ўзида ифода этади. Бу эса айникса техник жараёнларни математик моделларини тадқиқ килишда муҳим илмий-амалий ахамиятга эга.
Бошқарув системаларини умумий ҳолда ўрганиш бошқарувларга бир вақтда геометрик ва интеграл чегараланишларни ёки уларни бирлаштирувчи чизикли моделларни карашга олиб келади. Бошқарув функцияларига қўйилган чегараланишларнинг турли хил берилишларида дифференциал ўйинларнинг кувиш-кочиш назарияси асосларини яратиш, қарама-қарши мақсадли бошқарув жараёнларининг адекват математик моделларини қуриш, ҳамда улар билан боғлиқ масалаларни ечиш усулларини тадқиқ этиш ушбу диссертация тадқиқотида мухим ўрин тутади ва математик бошқарув назариясини ҳам фундаментал, ҳам амалий ривожига муайян даражада хизмат қилади.
Тадқиқотнинг мақсади ўйинчилар бошкарувига интеграл, чизиқли ва турли хил чегараланишлар қўйилган холлар учун параллел қувиш стратегиясининг аналогларини куриш ва қувиш-қочиш назарияси масалаларини ечишга тадбиқ этишдан иборат.
Тадқиқотнинг илмин янгнлиги қуйидагилардан иборат:
қувиш масаласи учун ўйинчилар ҳаракати инертциясиз бўлганда бошкарувга геометрик ёки интеграл, ёки бир вақтда ҳам геометрик, ҳам интеграл чегараланишлар қўйилган турли ҳолларда параллел қувиш стратегиялари қурилган ва уларнинг муҳим хоссалари аникланган, кочувчи учун эса яқинлашишнинг қуйи чегаралари бахоланган;
кувувчининг бошқарувига геометрик ва интеграл, кочувчининг бошкарувига геометрик чегараланиш кўйилган хол учун альтернативлик теоремаси исботланган ва қувиш-қочиш масаласи ечилган;
интеграл ва геометрик чегараланишларни ўзида умумлаштирган янги кўринишдаги чегараланиш киритилган ва унинг учун мутаносиб равишда параллел қувиш стратегиялари қурилган;
кувувчининг бошкарувига геометрик ва интеграл чегараланишларни ўзида бирлаштирувчи чизикли чегараланиш, кочувчининг бошкарувига эса геометрик чегараланиш кўйилганда альтернативлик теоремаси исботланган ва кувиш-кочиш масаласи ечилган;
ўйинчилар ҳаракати чизикли дифференциал тенгламалар асосида берилганда Айзекс-Петросяннинг “кутилиш чизиги” муаммоси кувувчи бошкарувга геометрик, интеграл ёки комплекс чегараланишлар қўйилган ҳоллари учун ечилган;
ечим берувчи функциялар усули ёрдамида интеграл чегараланишли гурухли кувиш масаласи ечилган ва етарлилик шартлари аникланган;
Л.С.Понтрягиннинг умумлаштирилган мисоли, хамда «/-тутиш» масаласи, бошқарувларга интеграл чегараланишлар қўйилган холларда гурухли тутиш масалалари учун ишлаб чикилган.
ХУЛОСА
1. Нуқталар ҳаракати инерциясиз бўлганда бошкарувлар интеграл, турли ва аралаш бўлган ҳоллар учун қувиш-қочиш масалалари ечилган. Ушбу ҳоллар учун оптимал якинлашишни таъминловчи параллел қувиш стратегиялари қурилганлигини таъкидлаш мумкин.
2. Дифференциал ўйинлар назарясида бошқарувларга қўйиладиган одатдаги геометрик ва интеграл чегараланишларни янада кучайтирувчи янги турдаги чизиқли чегараланиш кўрилган.
3. Кувувчининг бошкарувига чизиқли, кочувчининг бошкарувига эса геометрик чегараланиш кўйилган ҳолда қувиш-қочиш масаласи тўла ҳал қилинган, бунда Красовскийнинг альтернативлик теоремаси ўринлилиги исботланганлигини қайд этиш лозим.
4. Қувувчи ва кочувчининг бошқарувларига чизикли чегараланиш қўйилган ҳол учун оптимал якинлашишни кафолатловчи параллел кувиш стратегиялари курилган ва улар асосида кувиш масаласи ечилган.
5. Ўйинчилар ҳаракати маълум турдаги чизикли дифференциал тенгламалар билан берилган, бошқарувларга геометрик, интеграл ва аралаш чегараланишлар кўйилган ҳоллар учун Айзекс-Петросяннинг “кутилиш чизиғи” масаласи ечилганлигини келтириш лозим.
6. Ечим берувчи функциялар усули бошкарувларга интеграл чегараланишлар қўйилганда гурухли кувиш масаласига тадбиқ этилган, ҳамда Л.С.Понтрягин ёндашуви бўйича ечимлар олиш учун янги зарурий шартлар топилганлиги қайд этиш лозим.
Диссертация назарий характерга эга. Дифференциал ўйинлар назрияси-нинг марказида ўйинчиларнинг оптимал стратегияларини куриш ва тадбик этиш мухим ўрин тутади. Диссертацияда олинган асосий натижалар бошкарувларга турли чегараланишлар қўйилганда шундай стратегияларнинг курилиши ва тадбик этилишидадир. Бу натижалар моҳиятига кўра бошқарув назариясининг асосларини ривожлантиришга қаратилганлиги билан алохида ўрин тутади.
Диссертация мавзусининг долзарблиги ва зарурати. Бугунги кунда жахонда иқтисодиёт тармоқлари, айниқса, кимё, енгил, қурилиш ва энергия саноатларининг жадал ривожланиши ҳисобига экологик муаммоларни келиб чикиши, иқлим ўзгариши вужудга келиши сабабларини ҳал этишда, рақобатбардош маҳсулотларни ишлаб чикаришда замонавий технологияларни қўллаш тобора долзарб масалага айланиб бормокда. Бу, айниқса, табиий сувларни саноат миқёсида тузсизлантиришда, технологик эритмалардан қимматбаҳо ва рангли металларни ажратиб олишда, оқава сувларини замонавий, жумладан, ионалмашиш технологияларни қўллаган ҳолда захарли компонентлардан тозалашда яқкол намоён бўлмокда. «Сўнгги йиллар давомида ионитлар қўлланадиган технологияларга бўлган эхтиёж тобора ортиб бормокда, ушбу технологиялар ёрдамида сувни тозалаш учун зарур бўлган жами воситаларнинг салмоғли улушини ионитлар ташкил этади».
Мустакиликнинг дастлабки кунларидан бошлаб мамлакатимизда саноат тармоқларини ривожланишига катта имкониятлар яратилиб, бунинг негизида юртимизда замонавий талабларга жавоб берадиган чиқиндисиз технологияли, импорт ўрнини босувчи, рақобатбардош ва экологик тоза маҳсулотлар ишлаб чикарувчи технологияларни ўзида мужассам этган янги корхоналар ташкил топмокда. Жумладан, махаллий хом ашёлардан полимерларни ишлаб чикарувчи «Шўртан Газ Киме» ва «Устюрт Газ Киме» комплекслари ва «Навоийазот» АЖ негизида 2017 йилда ишга туширилиши кутилаётган Марказий Осиёда ягона бўлган йилига 100 минг тонна поливинилхлорид (ПВХ) ишлаб чиқариш кучига эга йирик корхоналарни мисол килиб келтириш мумкин. Бу эса ўз навбатида кимё саноатини диверсификация килишга имкон беради, яъни саноатда олинаётган бу полимерларни турли хил усуллар билан модификациялаб, комплекс хоссали материаллар олиш тармокларини кенгайтиришга шароит яратади.
Жахон миқёсида саноат тармоқлари кенгайиб ва ривожланиб борган сари ионалмаштирувчи сорбентларга бўлган талаб тобора ортиб бораверади, айниқса, комплекс хоссага эга бўлган сорбентларни синтез қилиш юзасидан максадли тадқиқотларни амалга ошириш долзарб масалалардан бири бўлиб, бу борада, жумладан, куйидагиларга алоҳида эътибор қаратилмокда: махаллий хомашёлар асосида комплекс хоссага эга бўлган таркибида хам кислотали, хам асосли гурухларини тутувчи ионалмашинувчи материаллар олиш, қимматбаҳо, рангли ва ноёб метал ионларига нисбатан селективлигини аниклаш, оқава сувларни тирик организмларга салбий таъсир килувчи захарли ва огир металл ионларидан тозалаш.
Ўзбекистон Республикаси Президентининг 2008 йил 15 июлдаги ПҚ-916-сон «Инновацион лойиҳалар ва технологияларни ишлаб чиқаришга татбиқ этишни рағбатлантириш борасидаги қўшимча чора-тадбирлар» хамда 2009 йил 11 март ПҚ-1071-сон «Киме саноати корхоналари курилишини жадаллаштириш ва янги турдаги кимё махсулотлари ишлаб чиқаришни ўзлаштириш бўйича чора-тадбирлар дастури» тўғрисидаги ҳамда мазкур фаолиятга тегишли бошка меъёрий-ҳуқуқий ҳужжатларда белгиланган вазифаларни амалга оширишда ушбу диссертация тадқиқоти муайян даражада хизмат қилади.
Тадқиқотнинг мақсади поливинилхлоридни модификациялаб таркибида азот ва фосфор гуруҳларини тутувчи анионит ва полиамфолитлар олиш ҳамда уларнинг физик-кимёвий ва сорбцион хоссаларини аниқлашдан иборат.
Тадқиқотнинг илмий янгилиги қуйидагилардан иборат:
илк бор мунчоксимон поливинилхлорид асосида анионалмашувчи сорбент олишнинг мақбул шароитлари аниқланган;
реакциянинг модификацияланаётган поливинилхлориднинг ғовакли структурасига боғлиқлиги ҳамда гетероген жараёнлар кинетикаси қонуниятларига бўйсуниши исботланган;
мунчоқсимон поливинилхлорид асосида олинган анионитни фосфит кислота билан модификациялаб, таркибида азот- ва фосфор гурухдари тутган комплекс хоссага эга бўлган ионалмашувчи материал олинган ва улар олинишининг макбул шароити ишлаб чикилган;
ионитларнинг юқори сорбцион хоссага, термик ва механик баркарорликка эга экани хамда олинган параметрлари бўйича саноатда қўлланадиган АН-31 анионитдан фарқ қилмаслиги аниқланган;
анионит ва поликомплексонлар хромат, мис, ванадий, никель, индий ионлари ва йодга нисбатан юкори сорбцион хоссага эга экани хамда таркибида мис (II), никел (II), pyx (II) ва кобальт (II) ионларини мураккаб эритмасидан динамик шароитда металл ионлари ажратилиб, полиамфолитни мис (II) ионларига нисбатан селективлиги юкори экани аниқланган.
ХУЛОСАЛАР
«Поливинилхлорид асосида азот ва фосфор тутган ионитлар олиниши ва физик-кимёвий хоссалари» мавзусидаги докторлик диссертацияси бўйича олиб борилган тадкикотлар натижасида куйидаги хулосалар такдим этилди:
1. Анионит ва таркибида азот хамда фосфор тутган поликомплексон олиш мақсадида мунчоқсимон поливинилхлоридни полиэтиленполиамин билан модификациялаш ва формалин иштирокида фосфит кислотаси билан конденсатланиш жараёнларига турли омиллар таъсирлари тадкик килинди, фаолланиш энергиясининг киймати, реакция тезлигининг фақат куйи молекуляр реагентлар концентрациясига боғлиқлиги ўрганиланиётган жараёнлар гетероген реакцияларга хос қонуниятлар бўйича бораётганлигини аниклаш имконини беради.
2. ИҚ- спектроскопик, элемент, термик анализ ва аналитик усуллар оркали мунчоқсимон поливинилхлорид асосида олинган анионит ва поликомплексонни кимёвий тузилиши, термик ва кимёвий баркарор эканликлари исботланди. Анионитни ионалмашув хоссалари таркибида амин гурухлар, поликомплексонники эса амин гурухдар ва фосфит кислотаси қолдиқлари борлиги хисобига намоён бўлишини аниклаш имконини беради.
3. Лаборатория ва саноат корхонаси шароитида олинган анионит ва полиамфолитларнинг давлат стандартида келтирилган муҳим физик-кимёвий хоссалари тадкик килинди ва аниқланган тавсифлар бўйича саноатда қўлланадиган АН-31 анионитникидан кам эмаслиги кўрсатилди.
4. Мунчоқсимон поливинилхлорид асосида синтез килинган анионитга Сг,О?ва йодни калий йодид эритмасидан сорбциялаш жараёни кинетикаси ва термодинамикаси тадкик килинди. Аниқланган кинетик ва термодинамик параметрлар анионитни хромат ионлари ва молекуляр йодга нисбатан мойиллиги юкори эканлигини ва анионитни кучли оксидловчилар таъсирига чидамли эканлиги кўрсатилди.
5. Мунчоқсимон поливинилхлорид асосида синтез килинган поликомплексонга Cu(II), Ni(II), 1п(Ш) ва ванадил (I) ионларини ютилиш жараёнларининг кинетикаси ва термодинамикасини тадкик килиш оркали сорбентни рангли металларга бўлган селективлик катори аниқланди ва у Cu(II)>Ni(II)>In(III)> ванадил (I) кўринишга эгалиги кўрсатилди.
6. Cu(II), 1п(Ш) ионларини синтез килинган поликомплексонга динамик шароитда сорбциялаш ва ютилган ионларни десорбциялаш жараёнлари текширилди. Олинган натижалар поликомплексонни кимёвий барқарор эканлиги ва кўп маротаба қўллашга тавсия этилди. «ОТМК» АЖ таркибига кирувчи рух заводининг мураккаб технологик эритмасидан индий ионларини азот ва фосфор тутган поликомплексон ёрдамида селектив сорбциялаш ва эритмасини концентрлашга эришилди.
7. Поливинилхлорид асосида олинган мунчоқсимон анионит «Махат-Chirchiq» АЖ да сувни дастлабки тозалаш цехидаги тажриба- синов ускунасида йирик микдорда синтез килинди ва табиий сувларни юкори самара билан тузсизлантирди. Бунда анионит рақобатчи анионитга нисбатан 10-15% гача кўп ишлаш давомийлигига эга бўлди. Вазирлар Маҳкамаси йигилишининг 42- баённомасига биноан «Maxam-Chirchiq» АЖ ҳисобидан бир миллиард сўм маблағ ажратилди ва ППЭ-1 анионитини ишлаб чикаришга тавсия этилди.
8. Анионитлар иштирокида «Фаргонаазот» АЖ да конвертор газларни тозалашда ишлатилувчи метилдиэтаноламинни ифлослантирувчи термик барқарор тузларнинг концентрациясини камайтиришда юкори самарадорликка эришилди («Фаргонаазот « АЖнинг 2016 йил 26 июлдаги 37/3768-сонли маълумотномаси). Бунда анионитлар ёрдамида метилдиэтаноламинни термик баркарор тузлардан тозалаш иқтисодий самарадорлиги йилига 10 млн сўмни ташкил этди.
Диссертация мавзусининг долзарблиги ва зарурати. Дунё миқёсида олиб борилган Ердаги ва космик телескоплардаги кузатувлар ва яқинда қилинган кашфиётлар қора ўраларнинг объсктларга салмоқли таъсир кўрсатиши, юлдузларни ютиши натижасида кучли гамма-чақнашларни вужудга кслтириши, янги юлдузларни пайдо бўлишини рағбатлантириши хақида ишонарли исботлар кслтирди. Айланувчи қора ўралар атрофида фотонларнинг харакати тадкикоти, хусусан, ушбу объсктлар соялари шаклларини топиш ва тахлил этиш кора ўраларнинг ходисалар горизонта мавжудлигини исботи ва бизнинг галактикамиз марказидаги объект хақида маълумотларни олиш учун хизмат киладиган Black Hole Cam (ВНС) и Event Horizon Telesop (EHT) халқаро лойихаларни қўйилиши замонавий астрофизиканинг муҳим вазифаларидан бири бўлиб қолмокда.
Мустақиллик йилларида мамлакатимизда назарий физика ва астрономия йўналишларини ривожлантириш ҳамда дунё микёсида фундаментал муаммоларни ҳал этишга алоҳида эътибор қаратилди. Бу борада компакт объсктлар рслятивистик астрофизикасини ривожлантириш, нейтрон юлдузлар магнитосфсраси моделларини ишлаб чиқиш, қора ўралар атрофидаги фазо-вақт структурасини таҳлили ва улар атрофидаги синов зарраларнинг ҳаракати борасида сезиларли натижаларга эришилди.
Компакт объсктлар атрофидаги астрофизик жараёнларни ўрганиш ва уларни кузатув натижалари билан таққослаш орқали марказий гравитацион объект хакида маълумотлар олиш муҳим аҳамият касб этмокда. Бу борада мақсадли илмий-тадқикотларни, жумладан, куйидаги йўналишлардаги илмий изланишларни амалга ошириш муҳим вазифалардан бири хисобланади: компакт гравитацион объсктлар атрофидаги фазо-вақтни тавсифловчи гравитацион назария доирасида кора ўраларнинг счимларини топиш; топилган счимлар доирасида фазо-вақт структурасини ва ушбу фазода синов зарраларининг, хусусан, электромагнит тўлқинларнинг ҳаракат тенгламаларини топиш; умумий нисбийлик назарияси ва альтернатив гравитация назарияси доирасида топилган кора ўралар ечими учун кора ўралар соясини аниқлаш; кора ўралар сояларига марказий гравитацион объект ва унинг атрофидаги мухитнинг таъсирини аниқлаш; рслятивистик юлдузларнинг энергия йўқотишига гравитацион моделларнинг таъсирини аниқлаш. Юқорида келтирилган илмий тадкикотлар мазкур диссертация мавзусининг долзарблигини изоҳлайди.
Узбекистан Рсспубликаси Биринчи Президентининг 1993 йил 11 фсврал-даги ПҚ-559-сон «Астрономик баландтог обссрваториялари ва уларга хизмат кўрсатувчи мажмуалар тўғрисида»ги ва 2013 йил 1 мартдаги ПФ-4512-сон «Мукобил энергия манбаларини янада ривожлантириш чора-тадбирлари тўғрисида»ги Қарорларида ҳамда мазкур фаолиятга тегишли бошқа меъёрий-ҳукуқий хужжатларда белгиланган вазифаларни амалга оширишга ушбу тадқиқот муайян даражада хизмат килади.
Тадқиқотнинг мақсади қора ўралар сояларини тавсифловчи назарий формализм тузиш ва айланувчи қора ўралар атрофида юкори энергетик жараёнлар физик қонуниятларини аниклашдан иборат.
Тадқиқотнинг илмий янгилиги куйидагилардан иборат:
илк бор кора ўралар соялар шаклини тавсифлашда координатага боғлиқ бўлмаган янги формализм тузилган, бунда айланувчи қора ўраларнинг сояларини 0,1% аниқлик билан тавсифлаш учун қатор полиноми коэффициснтларининг дастлабки бсштаси старли экани аниқланган ва соя шаклининг сикилиш парамстрлари шовкин сигналига нисбатан турғунлиги кўрсатилган;
қора ўра соясининг ўлчами электромагнит нурланишнинг плазма муҳитида синиши ҳисобига камайиши кўрсатилган;
ўта юкори энергетик жараёнларда юқори самарадорликка эришиш учун ҳодисалар горизонтининг бўлмаслиги ва гравитацион объсктнинг кучли айланиши даркорлиги кўрсатилган;
зарраларнинг юкори энсргияларга эришиши кўшимча зарядланган зарраларга таъсир этувчи электромагнит жараёнларнинг хисобига рўй бсриши мумкинлиги кўрсатилган;
Хоржава моделида энергия ажралиш мсханизмлари орасида Пенроуз жарасни орқали кора ўрадан энергия ажралиб чиқиши ҳақикатга яқинроклиги кўрсатилган, бундан ташқари Хоржава модели қўшимчасининг таъсири заррачалар чексизликкача тезлашишининг олдини олиши кўрсатилган;
рслятив юлдузнинг электромагнит энергия кувватининг йўкотишига ғалати юлдузнинг компактлик таъсири муҳим эканлиги кўрсатилган;
умумий нисбийлик назарияси доирасида ғалати юлдуз худди шундай айланувчи нейтрон юлдузга нисбатан кўпроқ энергия йўқотиши аниқланган.
ХУЛОСА
«Аксиал-симмстрик компакт гравитацион объсктлар атрофидаги заррачалар ва электромагнит майдонлар» мавзусидаги докторлик дисссртацияси бўйича олиб борилган тадкикотлар натижасида куйидаги хулосалар такдим этилди:
1. Қора ўралар соялар шаклини тавсифлаш учун координатага боғлиқ бўлмаган янги формализм тузилган, бунда соянинг шакли кутб координаталар тизимида Лежандр полиномлари оркали ифодаланишига асосланган. Айланувчи қора ўраларнинг сояларини 0,1% аниклик билан тавсифлаш учун катор полиноми коэффициснтларининг дастлабки бсштаси етарли экани аникланган. Янги формализм соянинг хоссалари ҳақида билимларга асосланмаган ва эгри чизикни характсрловчи бир нечта сикилиш парамстрлари таърифини таклиф этади. Таклиф этилган соя шаклининг сиқилиш парамстрлари шовқин сигналига нисбатан турғунлиги кўрсатилган, ушбу парамстрлар кузатувша олиниши кутилаётган тасвирларни юқори аниқликда тахдил этиш имконини бсради.
2. Ташки асимптотик бир жинсли магнит майдондаги айланувчи дсформацияланган кора ўраларнинг вакуум электромагнит майдонлари учун аналитик ифодалар топилган. Дсформацияланган кора ўралар атрофида индукцияланган электр майдони деформация параметрита чизиқли, магнит майдон эса ушбу парамстрнинг квадратига мутаносиблиги аникланган. Ушбу маълумотлар кузатувлар ёрдамида дсформацияланган қора ўраларни ажратиб олиш имконини бсради.
3. Ички тургун доиравий орбиталарни кузатув натижалари назарий олинган натижаларни таққослаш йўли билан айланувчи дсформацияланган қора ўранинг деформация параметрита юкори чегара қуйидаги кўринишда олинди: £<22.
4. Бир жинсли бўлмаган плазма мавжудлигида айланувчи кора ўралар сояларининг шакллари олинди. Ушбу соя шаклларидаги кўшимча асиммстриялар плазма ва марказий компакт объект парамстрлари тўғрисида маълумотлар олиш имконини бсради.
5. Гравитамагнит заряд ва ташки магнит майдон мавжудлигида қора ўра атрофидаги зарядланган зарраларнинг энергия ва импульс момента ҳамда ички тургун доиравий орбиталарнинг ифодалари топилган. Гравитомагнит заряд таъсири заррачалар чексизликкача тезлашишининг олдини олиши кўрсатилган. Ушбу натижалардан рслятив джетларни тавсифловчи моделларини яратишда фойдаланиш мумкин.
6. Плазма билан куршалган кора ўра соясининг кузатилувчи шакли (а) плазма параметрита, (б) кора ўранинг айланиш параметрита ва (в) кора ўра айланиш ўкининг кузатув текислигига оғиш бурчагига боғлик бўлиши кўрсатилган. Қора ўра соясининг ўлчами электромагнит нурланишнинг плазма муҳитида синиши ҳисобига камайиши кўрсатилган. Улчамсиз плазма парамстрининг ортиши билан кора ўра нурланиш энсргияси интснсивлиги камайиши аниқланган. Ушбу натижалар қора ўралар сояларидаги кўшимча асиммстриялар табиатини тушунтиришда кўлланилиши мумкин.
7. Ўта юқори энергетик жараёнларда юкори самарадорликка эришиш учун ҳодисалар горизонтининг бўлмаслиги ва кучли айланишнинг бўлиши даркорлиги кўрсатилган. Зарраларнинг юқори энергияларга эришиши қўшимча зарядланган зарраларга таъсир этувчи электромагнит жараёнларнинг ҳисобига рўй бсриши мумкин.
8. Хоржава моделида энергия ажралиш механизмлари орасида Пенроуз жараёни орқали кора ўрадан энергия ажралиб чиқиши ҳақикатга яқинроклиги кўрсатилган. Бундан ташқари Хоржава модели кўшимчасининг таъсири заррачалар чексизликкача тсзлашишининг олдини олиши кўрсатилган ва ушбу маълумотлардан компакт объсктлар энсргетикасини моделлаштиришда фойдаланиш мумкин.
9. Рслятив юлдузнинг электромагнит энергия қувватининг йўкотишига ғалати юлдузнинг компактлик таъсири муҳим эканлиги кўрсатилган. Умумий нисбийлик назарияси доирасида ғалати юлдуз худди шундай айланувчи нейтрон юлдузга нисбатан кўпроқ энергия йўқотиши аниқланган. Олинган натижалар келгусида ғалати юлдузларни аниқлаш тадқиқотларида ишлатилиши мумкин.
Диссертация мавзусининг долзарблиги ва зарурати. Жаҳонда ҳар Йили металларнинг 10% атроф муҳит билан кимёвий ёки электрокимёвий таъсирлашуви натижасида коррозияга учраб емирилади, бунинг оқибатида етказилаётган зарар миллиард сўмларни ташкил килади1. Замонавий техника ва технологияларнинг асосий материаллари бўлган темир асосидаги котишмалар намлик, хаводаги кислород, азот, олтингугурт оксидлари ва бошқа кимёвий фаол моддаларнинг таъсири натижасида коррозияланишга учрайди.
Республикамиз мустақилликка эришганидан буён кимё саноатида янги турдаги махсулотларни ишлаб чиқаришни ривожлантириш йўналишида илмий изланишларни юқори даражада ташкил этиш ва махаллий бозорни импорт ўрнини боса оладиган кимёвий реагентлар билан таъминлаш борасида кенг қамровли чора-тадбирлар амалга оширилиб, муайян натижаларга эришилди. Бу борада органик ва олигомер бирикмалар асосида ишлаб чиқарилган ингибиторлар турли сув тизимлари ва сув таъминоти тармоқларида, нефтни кайта ишлаш ва нефт кимё саноатларида, барча энергетик қурилмаларни ҳимоялашда ишлатилади ва металларни ишлаш даврини узайтиришини алоҳида таъкидлаш мумкин.
Жаҳон миқиёсида металлар сифатини ошириш ва улардан самарали фойдаланиш юзасидан мақсадли тадкиқотларни амалга ошириш муҳим бўлиб, бу борада қуйидаги масалаларга алоҳида эътибор қаратилмокда: жумладан, сувда эрувчан олигомер ва полимер ингибиторларнинг туз ҳосил қилиш жараёнларига қарши курашда қўлланилиши, металлар коррозиясини ингибирлаш хусусиятида мақбул шароитларни аниклаш, таркибида азот, фосфор тутган бирикмалар асосида қора ва рангли металларни турли муҳитларда ҳимояловчи сувда эрувчан органик ва олигомер ингибиторларни синтез қилиш, ингибирлаш механизмининг физик-кимёвий қонуниятларини илмий жиҳатдан асослаш. Металл билан адсорбцион таъсирлашув натижасида унинг ҳимоялаш хоссалари турли ҳароратларда қандай намоён бўлиши ва реакция механизмларини ўрганиш натижасида янги самарадор ингибиторлар ишлаб чиқариш бугунги кунда долзарб вазифалардан бири ҳисобланади.
Ўзбекистон Республикаси Президентининг 2010 йил 15 декабрдаги ПҚ-1442- сон «2011-2015 йилларда Ўзбекистон Республикаси саноатини ривожлантиришнинг устувор йўналишлари тўғрисида»ги қарори, Ўзбекистон Республикаси Вазирлар Махкамасининг 1992 йил 9 декабрдаги «Табиатни муҳофаза қилиш тўғрисида»ги, 2013 йил 27 майдаги «2013-2017 йилларда Ўзбекистон Республикасида атроф муҳит мухофазаси бўйича ҳаракатлар дастури тўғрисида»ги Қарорлари ижросини таъминлашда хамда мазкур фаолиятга тегишли бошқа меъёрий-ҳуқуқий ҳужжатларда белгиланган вазифаларни амалга оширишда ушбу диссертация тадқиқоти муайян даражада хизмат қилади.
Тадқиқотнинг ҳимоялайдиган янги
мақсади металларни коррозиядан самарали олигомер ингибиторларни яратиш ҳамда улар таъсирининг физик-кимёвий хусусиятларини аниклашдан иборат.
Тадқиқотнинг илмий янгилиги куйидагилардан иборат:
илк бор таркибида азот, фосфор, олтингугурт тутган аддуктлар тиомочевина, мочевина, меламин ва гексаметилендиамин ҳамда олигомер типидаги ингибиторлар фосфор кислотаси асосида синтез килинган;
металларни коррозиядан самарали ҳимоялашда олигомер ингибиторларнинг ҳимояланиш ва таъсирлашиш механизми таклиф этилган;
юқори самарали ҳимояланишда коррозия токи ва тезлиги, ҳимоялаш даражаси, тормозлаш коэффициентининг ҳароратга ҳамда ингибиторларни кўллашда турли концентрациялардаги оптимал шароитлари аниқланган;
металлар коррозиясида электрокимёвий, гравиметрик усулларда турли азот тутган органик бирикмалар ҳамда фосфор кислотаси асосидаги аддуктлар ва олигомерларни ингибирланган системаларда адсорбцияланиш мувозанат константаси ва электродларнинг тўла копланиш даражалари аниқланган;
синтез қилиб олинган олигомерларнинг пўлат сиртида турли муҳитларда бошланғич моддадан таркиби ва структурасидан фарк киладиган ҳимоя қаватлар ҳосил қилиши исботланган.
ХУЛОСАЛАР
«Таркибида N, Р, S тутган бирикмалар асосидаги олигомер коррозия ингибиторларининг синтези ва физик-кимёвий хоссалари» мавзусидаги докторлик диссертацияси бўйича олиб борилган тадқиқотлар натижасида куйидаги хулосалар такдим этилди:
1. Азот-, фосфор тутган аддуктлар, тиомочевина, мочевина, меламин ва гексаметилендиамин асосида ва олигомер типидаги ингибиторлар азот тутган органик бирикмалар хамда фосфор кислотаси асосида синтез килинган. Бирикмаларнинг молекуляр-динамик ва квант-кимёвий хусусиятлари аниқланиб, олигомер бирикмаларнинг ингибирлаш механизмининг умумий конуниятлари ўрнатилиши ўзига хос юқори самарадорли ингибиторларнинг йўналтирилган синтезига кенг имкониятлар очиб берди.
2. Диметилолмочевина фосфата (ОИКМ-8) олигомер бирикмалар турли функционал гуруҳлар мавжудлиги ҳисобига ички молекуляр синергизм эффекта кузатилган хамда бундай ингибиторларнинг металл сиртида зич каватлар ҳосил килиши ва ингибирлаш самарасининг ортишига олиб келиши кўрсатилган.
3. Кинетик ва термодинамик тадқикотлар, куйимолекуляр турдаги ва олигомер ингибиторлар адсорбцион хусусияти билан фарқланиб, куйимолекуляр ингибиторлар адсорбцион константаси кийматидан тўрт маротаба кўплигини, олигомер ингибиторларнинг адсорбцион мувозанат константаси ва электрод юзасининг тўлиши даражасининг юкори кийматини тасдиқлайди.
4. Калий дигидрофосфат асосидаги икки компонентой ингибиторлар систематик тарзда таҳлил қилинди ва иккинчи компонентнинг қўшилиши ингибирлаш таъсирининг ортишига, бу эса икки компонентли ингибиторларни химоялаш механизми фосфор тутган бирикмаларни металл сиртида юпқа қатламлар ҳосил қилиши билан тушунтирилган ва улар ярасимон коррозиядан саклашни таъминлаб бериши кўрсатилган.
5. Диметилолмеламин ингибиторини самараси агрессив муҳитда харорат кўтарилиши билан ортиши, кейин маълум хароратга етганда унинг самарадорлиги ўзгармаслиги аникланган,бу эса ингибиторлар хемосорбцион механизмда таъсир килиб, ҳосил бўлган қаватлар мустаҳкамлигини ошириб беришга хизмат қилади.
6. Диметилолмочевина ва диметилолмеламин фосфатлари пўлат сиртида турли pH муҳитда бошланғич модданинг таркиби ва структурасидан буткул фарқ қиладиган ҳимоя қаватлар хосил қилиши хамда диметилолмочевина ва диметилолмеламин фосфатлари анион ингибитори сифатида таъсир килиб, анод жараёнларини секинлаштириши аникланди.
7. Юқори самарадорли олигомер бирикмалар ОИКМ-8, ОИКМ-9 вауларнинг композициялари Бекобод металлургия комбинатида, АЖ «Навоийазот», ООО «Электр ускуна созлаш» ва «Сувокова» ИЧШК хамда «Фаргона НПЗ» да синовдан ўтказилиб ишлаб чикаришга жорий этилди.
Диссертация мавзусининг долзарблиги ва зарурати. Ҳозирги кунда дунё амалиётида электр энергетика тизимлари турғун ишлашини таъминлаш сохасида электр энергияси ишлаб чиқариш ва истеъмол килиш жараёнини интеллектуал технологиялар ютукларига асосланган юкори самарадорликка эта бошқариш тизимларини яратиш жараёни етакчи ўринни эгаллайди. Жа-дал ривожланаётган замонавий электр энергетика тизимлари статик тургунлигини реал вақт жараёнида тезкор маълумотларни кайта ишлаш ва тахдил килишга асосланган холда таъминлаш долзарб муаммолардан бири хисобланади. Бу борада ривожланган чет эл мамлакатларида режим пара-метрлари тебранишини хисобга олиб электр энергетика тизимлари тургунлигини таъминлаш учун бошқариш тизимларини такомиллаштиришга алоҳида эътибор каратилмокда. «Интеллектуал электр тизимларини яратиш, жумладан, Smart Grid тизимини яратиш учун АҚШ - 7,1 трлн., Хитой - 7,3 трлн., Япония - 0,8 трлн, доллар сарфламокда. Smart Grid тизимларидан фойдаланиш энергия истеъмолини камайтириш ва ишончлиликни ошириш ҳисобига АҚШга 2020 йилгача 1.8 трлн, доллар иктисод килиш имконини беради1».
Ўзбекистон Республикасида электр энергияни ишлаб чикариш ва электр энергетика тизимлари тургунлигини таъминлашни самарали ташкил килиш юзасидан кенг камровли чора тадбирлар амалга оширилмокда. Бу борада, жумладан, электр энергиясини ишлаб чикариш имкониятини берувчи парагаз ва газ турбина технологиясига асосланган юкори самарали ускуналар билан тўлиқ кайта жихозлаш, технологик объектларнинг юкори самарали бошқариш тизимларини яратиш ва бошқарув тизимларининг тадкик этиш усуллари ва алгоритмларини такомиллаштиришга бағишланган қатор илмий-тадкикот ишлари олиб борилмокда.
Жаҳонда электр тизимлар тургунлигини аниклашнинг янада такомил-лашган усуллари, замонавий бошкарув мосламаларига эга мураккаб электр энергетика тизим режимларининг ҳусусиятларини назоратлаш имкониятини берувчи матрица усуллари ва алгоритмларини ишлаб чиқиш муҳим аҳамият касб этмокда. Бу борада мақсадли илмий-тадқиқотларни, жумладан, қуйидаги йўналишлардаги илмий изланишларни амалга ошириш муҳим вазифалардан бири ҳисобланади: синхрон генераторлар автоматик ростлагич-ларини ҳисобга олган ҳолда электр тизимларининг тургунлигини назорат килиш матрицали усуллари ва алгоритмларини яратиш, мураккаб электр тизимлари тургунлиги чегарасини назорат килишнинг соддалаштирилган мезонларини ишлаб чиқиш, тизимларни киритиш технологияси асосида қўзғалишнинг автоматик ростлагичларини синтезлаш моделини яратиш. Юқорида келтирилган илмий-тадкиқотлар йўналишида бажарилаётган илмий изланишлар мазкур диссертация мавзуси долзарблигини изоҳлайди.
Ўзбекистон Республикаси Президентининг 2015 йил 5 майдаги ПҚ-2343-сон «2015-2019 йилларда иктисодиёт тармокдари ва ижтимоий соҳада энергия сарфи хажмини қисқартириш, энергияни тежайдиган технологияларни жорий этиш чора-тадбирлари дастури тўғрисида» Қарори, Вазирлар Маҳкамасининг 2015 йил 13 августдаги 238-сон «Энергия самарадорлиги ва энергиянинг тикланадиган манба-ларини ривожлантириш масалалари бўйича республика комиссияси туғрисидаги низомни тасдиқлаш ҳақида» қарори ҳамда мазкур фаолиятга тегишли барча меъё-рий-ҳуқукий хужжатларда белгиланган вазифаларни амалга оширишга ушбу диссертация тадқиқоти муайян даражада хизмат килади.
Тадқиқотнинг мақсади мураккаб электр тизимларида кичик тебра-нишлар таҳлилининг матрицали усуллари ва алгоритмларини, статик турғунлик чегарасини аниклашнинг соддалаштирилган усулларини ишлаб чикиш ҳамда тизимларни киритиш технологияси негизида автоматик ростла-гич моделларини синтезлашдан иборат.
Тадқиқотнинг илмий янгилиги қуйидагилардан иборат:
квадратик шаклда Ляпунов функциялари асосида электр энергетика тизимлари турғунлигининг зарурий ва етарли шартларини таъминлайдиган, квадратик шаклдаги матрицанинг биринчи асосий минорининг (qn>0), мусбатлигидан иборат бўлган, электр тизими статик турғунлигининг соддалаштирилган мезони ишлаб чиқилган;
мураккаб электр тизими статик турғунлиги тадқикотларини оддий «генератор-шина» схемасига келтириш имконини берадиган квадратик шаклда Ляпунов функцияларини ва тугун кучланишлар тенгламаларини биргаликда қўллаш усули ишлаб чиқилган;
электр энергетика тизимлари динамик хусусиятларини тадкиқ килиш имконини берувчи тизимларни киритиш технологияси асосида мураккаб электр тизимининг муаммоли матрицаси ишлаб чикилган;
ХУЛОСА
Квадратик шаклдаги Ляпунов функцияларини ва тизимларини киритиш технологиясини кўллаган ҳолда маълум ва ишлаб чиқилган матрицали усуллар ва алгоритмлар негизида мураккаб электр тизимларининг статик турғунлиги юзасидан ўтказилган назарий ва ҳисоб-экспериментал тадқиқотлар куйидаги хулосаларга келиш имконини беради.
1. Квадратик шаклдаги Ляпунов функциялари чизиқли динамик ти-зимларга кирадиган электр тизими тадқиқот қилиш учун самарали усул сифатида тавсия қилинади.
2. Квадратик шаклдаги Ляпунов функциялари матрицалари асосий минорларининг мусбатлиги асосида олинган электр тизим статик тургун-лигининг бузилиш шартларининг Гурвиц мезонлари шартларига мослиги исботланган.
3. Олинган назарий ва хисоб натижалариквадратик шаклдаги Ляпунов функцияси биринчи, асосий минорининг мусбатлик qnj > О шартини таҳлил қилиш усули билан ЭЭТ статик турғунлигини тадқиқ қилиш ва уни, ЭЭТ статик тургунлигининг зарурий ва етарли шартларини таъминловчи амалий (соддалаштирилган) мезони сифатида кўриб чиқиш имконини беради. Мазкур минор тадкиқот қилинаётган тизим ўз динамикаси матрицаларининг элементларидан шакллантирилади.
4. Квадратик шаклдаги Ляпунов функциялари ва тугун тенгламалардан биргаликда фойдаланиш, статик турғунлик бўйича чегарага биринчи яқинлашадиган генератор (станция)ни аниклаш имконини беради. Бошқа генераторларга нисбатан j-чи генератор учун ростланувчи параметр бўйича квадратик шаклдаги матрица асосий биринчи минорининг ҳосиласи максималлиги яъни dq11j/dFI ->max, мазкур гоянинг математик шарти ҳисобланади. Ушбу ҳолатда мураккаб ЭЭТ статик турғунлиги чегарасини тадқик килиш «генераторлар-шина» схемасининг тадқиқотига айланади.
5. Тизимлар киритиш технологияси асосида ўтиш жараёнларнинг ҳар қандай тавсифларини тўлик тасвирлаб ва белгилаб берадиган, шунингдек параметрлар кичик тебранишларида электр тизими динамик жараёнларни тадқиқ килиш имконини берадиган мураккаб ростланмайдиган ва ростланадиган ЭЭТ проматрицалари ишлаб чиқилди.
6. Тизимлар киритиш технологияси негизида ЭЭТда турғунликни ва тебранишларнинг демпферланишини таъминловчи ростлагичлар туркумини таҳлилий жиҳатдан тасвирлаб берадиган мураккаб электр тизимининг ростлагичини синтезлаш модели таклиф этилди.
7. Тизимлар киритиш технологияси негизида ЭЭТ статик тургун-лигининг таҳлили бўйича ўтказилган ҳисоб-экспериментал тадқикотлар олинган натижаларнинг электр тизимларда амалда фойдаланиб келинаётган усуллар натижаларига мос келганлигини кўрсатди ва бу ишлаб чиқилган моделларнинг мавжуд моделларга ўхшашлигини тасдиқлаб берди.
8. Мураккаб ЭЭТ кичик тебранишларини тадкиқот қилиш учун фойдаланилиши мумкин бўлган синхрон генераторлар мутлоқ бурчак-ларининг рухсат этилган оғишларига нисбатан математик модели ишлаб чиқилди. Мураккаб электр тизимлари кичик тебранишларининг мазкур моделидан, Ui тугунлари кучланишлари модуллари ва балансловчи тугунига нисбатан 5i мутлоқ бурчагини ва уларнинг аргументларини белгилаб берувчи тугун кучланишлар тенгламалари билан биргаликда фойдаланиш тавсия этилди.
Диссертация мавзусининг долзарблиги ва зарурияти. Жахонда, ҳозирги кунда яримўтказгичлар физикаси соҳасининг интенсив равишда ривожланишида поликристалл кремний яримўтказгичлари муҳими ўрин эгаллайди. Нисбатан хом ашёнинг арзонлиги ва радиация нурлари окимига чидамлилиги юқори бўлгани учун дунёда поликристалл кремний асосида яримўтказгичли асбоблар, куёш элементлари ҳамда интеграл схемалар яратиш интенсив ривожланмокда. Поликристалл кремнийнинг муъайян шароитларда намоён бўлувчи физик хусусиятлари, унинг хажмидаги донадорликлараро чегара соҳаларига боғлиқ бўлиб, бу соҳада юз бсрувчи физик жараёнларни тадкик этиш муҳим вазифалардан бири бўлиб келмокда.
Мустақиллик йилларида мамлакатимизда яримўтказгичлар физикаси сохасини ривожлантириш, хусусан поликристалл кремний асосида юқори сифат кўрсаткичларга эта ва жахон стандарт талабларига жавоб бсрадиган куёш элементи ёки яримўтказгичли асбоблар яратиш хамда уларнинг физик хусусиятларини ўрганишга алоҳида эътибор қаратилди. Бу борада поликристалл кремний икки туташган донадорликлараро чегара соҳасидаги физик жараёнларни бошқариш усулларини ўрганиш ва уларни яримўтказгичли асбоблар ва куёш элементларига тадбик этиш асосида соханинг ривожланишида сезиларли натижаларга эришилмокда.
Поликристалл кремний яримўтказгичларининг электрик ва оптик характсристикаларини яхшилаш оркали иқтисодий жихатдан нисбатан арзон ва ташки таъсирлар, хусусан, температура, радиация нурлари окимига чидамли яримўтказгичли асбоблар ва куеш элементлари яратиш муҳим аҳамият касб этмокда. Бу борада максадли илмий тадкикотларни, жумладан, қуйидаги йўналишлардаги илмий изланишларни амалга ошириш муҳим вазифалардан бири хисобланади: икки туташган донадорликлараро чегара сохаси микротузилмаси ва киришмали ҳолатларини аниқлаш; поликристалл кремний ҳажмий нуқсонлари ва донадорликлараро чегара сохасининг физик ва кимёвий хоссаларини хисобга олиб, уларнинг электрик ва оптик характсристикаларини аниқлашнинг замонавий усулларини ишлаб чикиш; сруглик нурлар ёки температура ўзгариши жараёнида донадорликлараро чегара сохадаги киришмали ҳолатларда электрон-ковак жуфтликлари ҳосил бўлиши ва кўчишига боғлиқ қонуниятлар ҳамда уларнинг поликристалл кремний p-n-тузилмалари элсктрофизик ва фотоэлсктрик хоссаларига таъсирини аниқлаш; кўшимча киритилган киришма атомларининг донадорликлараро чегара сохаси микротузилмаси ва электрон хоссаларига таъсирини аниқлаш; донадорликлараро чегара соҳаларидаги физик жараёнларни бошқариш орқали янги турдаги энергия ўзгартиргичлари авлодини яратиш ва ишлаб чикариш. Юқорида кслтирилган илмий тадқикот йўналишида бажарилаётган изланишлар мазкур диссертация мавзусининг долзарблигини изохлайди.
Узбекистан Республикаси Президентининг 2010 йил 15 декабрдаги ПҚ-1442-сон «2011-2015 йилларда Узбекистан Республикаси саноатини ривожлантиришнинг устувор йўналишлари тўғрисида»ги Қарори ҳамда мазкур фаолиятга тегишли бошқа меъёрий-ҳуқуқий ҳужжатларда белгиланган вазифаларни амалга оширишга ушбу диссертация тадқиқоти муайян даражада хизмат қилади.
Тадқиқотнинг мақсади поликристалл кремний ва p-n - тузилмалар электрофизик ва фотоэлсктрик характсристикаларининг ҳажмий нуқсон ва донадорликлараро чегара соҳаларидаги локаллашган киришмали ҳолатларига боғлиқлик қонуниятларини аниқлашдан иборат.
Тадқиқотнинг илмии янгнлиги:
донадорлик ҳажмида киришмаларнинг нотскис таксимланиши, хусусан, ҳар бир киришмалар концснтрацияси доннадорлик марказидан сиртга ортиб бориши, донадорликлараро чегара соҳаларида микробўшлиқ ва бўртиклардан иборат ғадир-будир сирт ҳосил қилиши асосланган;
икки туташган донадорлик кенглиги наномстрларни ташкил қилиши кўрсатилган бўлиб, тузоқлар ионланиш энсргияси хисобига температура ўзгариши жараёнида локаллашган тузоқлар ионланиши аниқланган, бунинг натижасида потенциал тўсиқ баландилигини -0,3-4),9 эВ оралиқларда ўзгариши ва заряд ташувчилар концснтрациясининг камайиши кўрсатилган;
донадорликлараро чегара электрик хоссаларини аниқлаш имконини бсрувчи икки туташган донадорликнинг кўп катламли модели ва эквивалент электрик схемаси ишлаб чиқилган;
донадорликлараро чегара соҳаларида адсорбция ва десорбция ходисалари аникланган;
чукур сатхди киришмали холатларда электрон-ковак жуфтликлари хосил бўлиши хисобига бир жинсли ва р-п - тузилмали поликристалл кремний ҳамда р-п - тузилмали монокристалл кремнийда киришмали иссиклик вольтаик ва фотовольтаик эффсктларининг намоён бўлиш қонуниятлари аниқланган;
донадорликлараро чегара сохадаги р-п - ўтиш модели таклиф этилган.
ХУЛОСА
Поликристалл кремний донадорликлараро чегараларидаги физик жараёнларни, иссиқлик вольтаик ва фотовольтаки эффект ҳодисларини тадқиқ қилиш асосида қуйидаги хулосалар қилинди:
1. Икки туташган донадорликнинг кўп қатламли модели ишлаб чиқилган, кайсики, атрофи нуксон, дислокация ва бошқа тузилма бузилишлари билан ўралган монокристалли ядроси, шунингдек, сиртларида тент таксимланган бўртиқ кўринишидаги микросоҳа ва металли компонентлар ҳамда бўшликдан ташкил топтан.
2. Донадорлик ўлчами ва донадорликлараро чегарадаги нуқсон ҳамда киришмали ҳолатларга боғлиқ локаллашган тузоқлар ионланишининг умумий таъсири хисобига солиштирма қаршилик (/?), заряд ташувчилар ҳаракатчанлиги (//) ва концентрация (л)нинг температура билан номутаносиб ўзгариши аникланган.
3. Локаллашган тузоқлар ҳолат зичлиги ортиши потенциал тўсик баландилигининг (<р) 0,3 эВ дан 0,9 эВ гача ўзгариши ҳамда р нинг ортишига, шунингдек, асосий заряд ташувилар концснтрациясининг камайишига олиб келиши амалий тажрибалар асосида исботланган.
4. Икки туташган донадорликнинг кўп катламли модели асосида донадорликлараро чегра соҳалари ҳамда унинг ҳар бир микросоҳалари электрик хоссасини аниқлаш имконини бсрувчи эквивалент электрик схема таклиф қилинган.
5. Қатор ишкорий металллар адсорбция ва десорбция ҳодисаларининг намоён бўлиш рсжимлари, уларнинг донадорликлараро чегара микротузилмаси ва электрон хоссаларига таъсири аникланган. Тсрмик ишлов бсриш жараёнида ишкорий металл атомларининг донадорликлараро чегарада дссорбланиши поликристалл кремний сиртидаги юпқа қатлам ўтказувчанлиги ҳамда <р ишораси ўзгаришига, поликристалл кремний таглик сиртигача диффузияланиши эса уларни икки туташган донадорлик сиртида адсорбланишига олиб келади.
6. Т-300-500 К температура ораликда донадорликлараро чегара соҳаларидаги локаллашган тузоқлар ионланиши жараёнида тузокларда зарядлар ташувчиларнинг ушланиши ва тузоқлар бўйлаб кўчиши хисобига қоронғулик токи ва кучланиш ўзгариши монокристалл намуналар билан такқослаганда фарк килиши кўрсатиб бсрилган.
7. Тузокларда заряд ташувчилар ушланиши ва озод бўлиши билан боғлиқ қоронғулик ва фототокнинг ҳосил бўлиши ҳамда заряд ташувчилар кўчиши мсханизмларини тушунтириб бсрувчи донадорликлараро чегара соҳаларидаги p-n ўтиш модели таклиф этилган.
8. Поликристалл хамда монокристалл кремний асосли р-п тузилмалар қиздирилганда ёки ёритилганда чукур киришмали халатлар иштирокида электрон-ковак жуфтликлари генсрацияси жараёни билан боғлиқ киришмали иссиклик вольтаик ва фотовольтаик эффсктлар намоён бўлиши кўрсатилган.
9. Донадорликлараро чегара сохаларидаги киришмали ҳолатларни тадқиқ қилиш методлари модификация қилинган: термоэлектрон эмиссия модели ёрдамида донадорликлараро чегара электрон хоссаларини тадқиқ қилишда заряд ташувчиларнинг тузокларда ушланиши ва озод бўлиши жараёнида пайдо бўлувчи (J„) ток ва тузоклар тўлиқ ўтказувчанлиги (У„)ни эътиборга олиш лозимлиги кўрсатиб бсрилган.
10. Тез диффузияланувчи элементларни қўллаш орқали ишлаб чиқилган легирлашнинг янги методи р ёки п тип намуналарда р-п тузилмалар олиш имконини берди ва методикани соддалаштирилиши хисобига технологик жараёнларни осонлаштиради.
11. Намуна сирти бўйлаб ~10 дан 400 мкм диамстрли ва бслгиланган тўлқин узунликдаги сруғлик нурини скансрлаш срдамида р-п тузилмалар электрофизик характсристикасининг тсмпсратурага боғлиқлигини аниқлашнинг яримавтомат методи яратилган.
12. Қуёш энсргияси ва иссиқлик энсргиясини ўзгартиргич тайёрлаш учун мўлжалланган бир вактнинг ўзида моно ва поликристалл кремний платиналарининг турли кисмларида турли типлар тайёрлаш имконини бсрувчи диффузион курилма ишлаб чиқилган.
Диссертация мавзусининг долзарблиги ва зарурати. Жаҳонда, ҳо-зирги кунда бир пайтнинг ўзида ҳам магнит ҳам яримўтказгич ҳоссаларига эга бўлган материалларни яратиш бўйича жадал тадқиқод ишлари олиб борилмокда. Шу билан биргаликда бундай материаллар ноёб физик хосса-ларга эга, бу эса уларни магнит майдон ёрдамида бошқариладиган янги синфдаги оптоэлектрон асбобларни яратишда истикболи мавжудлигини кўрсатиб, бу соҳада юз берувчи физик жараёнларни тадқиқ этиш муҳим вазифалардан бири бўлиб келмокда.
Мустакиллик йилларида мамлакатимизда яримўтказгичлар физикаси соҳасини ривожлантириш, хусусан яримўтказгич ва металларда электрон-ларнинг энергетик спектрини ўрганишда квантловчи магнит майдонининг қўлланилишига алоҳида эътибор қаратилди. Бу борада, магнит майдони энергетик тизимини тубдан ўзгартириб, энергиянинг маълум кийматларида ҳолатлар зичлиги ўзига хос жихатларга эга бўлиши асосида шу соханинг ривожланишида сезиларли натижаларга эришилмокда.
Квантловчи магнит майдонида термодинамик холатлар зичлигига ҳарорат ва босимнинг таъсирини тадқиқ этиш тор ва кенг таъқиқланган зонали яримўтказгичларда квант осцилляция ҳодисаси хусусиятларини интерпретация қилиш моделини яратиш учун муҳим ахамият касб этмокда. Бу борада мақсадли илмий тадқиқотларни, жумладан, куйидаги йўналишлар-даги илмий изланишларни амалга ошириш мухим вазифалардан бири хисобланади: квантловчи магнит майдонда яримўтказгичларнинг термодинамик холатлар зичлигига хароратнинг таъсирини тадқик этиш; Кейн дисперсия конуни учун квантловчи магнит майдонда яримўтказгичларни таъқиқланган зона кенглигига хароратнинг таъсирини назарий аниклаш; яримўтказгичларда Шубников-де Гааз ва де Гааз-ван Альфен осцилляция-ларини ҳароратга боғлиқлигини тадқиқ килиш; ноквадратик дисперсия конуни учун яримўтказгичларда комбинирланган ҳолатлар зичлиги осцилляцияларига хароратнинг таъсирини текшириш; Кейн дисперсия конуни учун яримўтказгичларда “Веер” диаграммасини хароратга богликлигини тадкик этиш; яримўтказгичларда квант осцилляция ходисаларини хароратга богликлигига босимнинг таъсирини хисоблаш-тадкикот ишлари.
Ўзбекистон Республикаси Президентининг 2010 йил 15 декабрдаги ПҚ-1442-сон «2011-2015 йилларда Ўзбекистон Республикаси саноатини ривожлантиришнинг устувор йўналишлари тўғрисида»ги Қарори ҳамда мазкур фаолиятга тегишли бошка меъёрий-ҳукукий хужжатларда белгилан-ган вазифаларни амалга оширишга ушбу диссертация тадқиқоти муайян даражада хизмат килади.
Тадқиқотнинг мақсади квантловчи магнит майдонда яримўтказгич-ларнинг осцилляция ҳодисаларига ҳарорат ва босимнинг таъсирини ўрганишдан иборат.
Тадқиқотнинг илмий янгилиги қуйидагилардан иборат:
илк бор квантловчи магнит майдонда термодинамик ҳолатлар зичлигини хароратга боғликлиги назарий аниқланган;
ноквадратик дисперсия конуни учун квантловчи магнит майдонда комбинирланган ҳолатлар зичлиги осцилляциясига хароратнинг таъсирини хисоблаш усули ишлаб чиқилган;
холатлар зичлигини узлуксиз спектрининг экспериментал қийматидан фойдаланиб тузилган математик моделлаштириш жараёни Ландау дискрет сатхларини хисоблаш имкони очиб берилган;
нопараболик дисперсия конуни учун ютилган ёруглик частотаси ва яримўтказгичларни таъқиқланган зона кенглигини магнит майдонга ночизик-ли боғланганлиги кўрсатилган;
яримўтказгичларда Ландау сатхларини термик кенгайишини хисобга олган холда Шубников-де Гааз ва де Гааз-ван Альфен эффектларининг хароратга боғликлиги назарияси таклиф килинган;
ўтказувчанлик зонасидаги эркин электронларнинг Ландау сатҳларига босимнинг таъсирини хисоблаш учун аналитик ифодаси топилган.
Хулоса
Квантловчи магнит майдонда яримўтказгичларнинг осцилляция ҳодисаларига ҳарорат ва босимнинг таъсирини ўрганиш натижалари асосида қуйидаги хулосалар килинди:
1. Квантловчи магнит майдонида термодинамик холатлар зичлигини аниклаш модели ишлаб чиқилиб, ушбу модел параболик дисперсия конуни учун кучли магнит майдондаги термодинамик холатлар зичлиги Ns хароратнинг ортиши билан магнит майдони бўлмаган намунадаги ҳолатлари зичлиги билан мос тушишини аниклашга имкон берган, хамда хароратнинг ортиши билан термик кенгайиши хисобига Ландау сатхдари ювилиб кетиши ва Ns магнит майдони бўлмагандаги холатлар зичлигига айланиши аникланди.
2. Нопараболик дисперсия конуни учун квантловчи магнит майдонда термодинамик холатлар зичлиги учун олинган аналитик ифода асосида Кейн дисперсия конуни учун квантловчи магнит майдонда термодинамик холатлар зичлигига хароратнинг боғликлиги кўрсатилди.
3. Таклиф этилган моделдан фойдаланиб, PbS ва РЬТе лар учун кенг хароратлар оралигида Ландау сатхларини назарий аниклашга эришилди.
4. Яримўтказгичларда де Гааз-ван Альфен ва Шубников-де Гааз эффекта осцилляцияларини хароратга боғлиқлик назарияси ишлаб чикилди. Квантловчи магнит майдонда де Гааз-ван Альфен ва Шубников-де Гааз эффектларини хароратга боғлиқлиги Ландау сатхларининг термик кенгайиши асосида тушунтирилди.
5. Шубников-де Гааз осцилляцияси кийматлари асосида электрон-ларнинг циклотрон эффектив массасини ҳисоблашнинг янги методи таклиф килинди.
6. Нопараболик дисперсия конуни учун яримўтказгичларда комбинир-ланган холатлар зичлигини ҳароратга боғлиқлиги хусусийлиги ўрганилди.
7. Квантловчи магнит майдонида яримўтказгичларнинг ўтказувчанлик зонасидаги Ландау сатхларини босимга богликлигининг аналитик ифодаси топилган, натижада Шубников-де Гааз ва де Гааз-ван Альфен осцилляция-ларида сезиларли ўзгариш содир бўлиши таъкидланган.
Диссертация мавзусининг долзарблиги ва зарурати. Дунёда эластик ва қовушкоқ муҳитларда тўлқин тарқалиши муаммосини ўрганиш бўйича юздан ортиқ илмий-тадқикот муассасаларида илмий тадқиқотлар олиб борилмокда. Замонавий машина ва аппаратларнинг конструкциялари ҳар хил квазистатик ва динамик зўриқишлар остида ишлаши сабабли, уларнинг мустаҳкамлигини таъминлаш ва кучланишлар-деформация ҳолатини камайтириш мақсадида ҳар йили 3 миллиард АҚШ долларига якин микдорда маблағ сарфланади. Конструкцияларнинг таркибий қисми бўлган эластик ва қовушқоқ-эластик элементларда ҳосил бўладиган динамик кучланишлар ва деформацияларни камайтириш максадида, уларда тўлқин таркалишининг динамикасини билиш лозим. Глобаллашув ва ахборот алмашиш жараёнининг интенсивлашуви конструкцияларда самарали воситаларнинг қўлланишини такозо этмокда.
Республикамиз мустақилликка эришгандан буён машинасозлик соҳасида қўлланиладиган материалларнинг, жумладан кўп қатламли ўзгарувчан қалинликдаги мураккаб физик хоссаларга эта бўлган пластинкасимон ва цилиндрик қобиқларнинг мустаҳкамлигини оширишга алохида эътибор қаратилмокда. Бу борада материалнинг ковушқоқ-эластиклик хусусиятини хисобга олиб, динамик масалалар ечиш борасида сезиларли натижаларга эришилди. Хусусан, машинасозликда кўлланиладиган материалларда тебранишларни камайтиришга имкон берувчи параметрларнинг барқарорлигини таъминлаш хусусиятига эта бўлган деталлар лойиҳалаштирилган ва ишлаб чиқилган.
Жаҳонда тўлқин тарқалиш жараёнида ҳосил бўладиган микротебранишларнинг салбий таъсирини камайтириб деталь ва қурил-маларнинг мустаҳкамлигини ошириш муҳим илмий-амалий аҳамият касб этмокда. Ноёб физик ва механик хусусиятли конструкцией материаллар учун замонавий техника ва технологиялар кенг қўлланилаётгани сабабли муҳит билан алоқада бўлган пластинкасимон ва цилиндрик қовушқоқ-эластик қобикларда тўлқин тарқалиши хусусиятларини ўрганиш методикасини яратиш долзарб масала бўлиб ҳисобланади.
Узбекистан Республикаси Президентининг 2002 йил 30 майдаги ПФ-3080-сон «Компьютерлаштиришни янада ривожлантириш ва ахборот коммуникация технологияларини жорий этиш тўғрисида» ги Фармони ва Узбекистан Республикаси Вазирлар Маҳкамасининг 2002 йил 6 июндаги 200-сон «Компьютерлаштиришни янада ривожлантириш ва ахборот коммуникация технологияларини жорий этиш тўғрисида» ги қарори хамда мазкур фаолиятга тегишли бошқа меъёрий - ҳукуқий ҳужатларда белгиланган вазифаларни амалга оширишга ушбу диссертация муайян даражада хизмат қилади.
Тадқиқотнинг мақсади муҳит билан боғланган узун пластинкасимон ва цилиндрик қовушқок-эластик қобикларда тўлқин тарқалиши хусусиятлари назариясини ривожлантириш ва илмий асосини такомиллаштиришдан иборат.
Тадқиқотнинг илмий янгилиги куйидагилардан иборат:
биринчи тартибли комплекс коэффицентли оддий бир жинсли дифференциал тенгламалар системасига олиб келинувчи спектрал масалани ечиш усуллари ишлаб чиқилган;
диссепатив механик тизимларда тўлқинни тизим бўйича сўнишини ифодоловчи усуллар ишлаб чиқилган;
диссепатив бир жинсли бўлмаган механик системалар учун эркин тебранишлар частотаси максимал яқинлашганда энергия диссепациясини интенсив бўлиши ва ҳаракатни қувурнинг суюкликли контактида йиғилиш аниқланган;
қовушқоқ-эластик муҳитдаги тўлқин фаза тезлигининг қиймати (комплекс фаза тезлигининг хақикий қисми), эластик муҳитдаги фаза тезлигининг қийматидан 10-15% кам бўлиши аникланган.
Хулоса
1. Текис, цилиндрик ва фазовий ковушқоқ-эластик диссипатив бир жинсли ёки бир жинсли бўлмаган механик тизимларда гармоник тўлкинларнинг тарқалиши масалаларини ечиш услубиёти, алгоритми ва дастури ишлаб чиқилди. Бу диссипатив механик тизимларда тўлқин тарқалиши динамикасини ўрганишда дастур сифатида хизмат килади.
2. Диссипатив механик тизимларда сўниш коэффициентининг тўлқин сонига боғлиқлиги монотон бўлмаган функциялар орқали ифодаланиши топилди. Бу материалларнинг мустаҳкамлигини таъминлашда ва конструкцияларни хисоблашда хизмат килади.
3. Механик тизимнинг диссипативлик хусусиятларини характерлаш учун глобал сўниш коффициенти (ГСК) параметри киритилди. Ушбу параметрлар механик тизимларда энергиянинг тизим бўйича сўнишини характерлайди.
4. Материалларнинг қовушқоқлик хусусиятларини ҳисобга олиш комплекс фаза тезлигининг хақикий қисми 15% гача камайишига олиб келиши аникланди. Бу тўлқин тарқалиши жараёнларидаги параметрларнинг аниқлик даражасини оширишга хизмат килади.
5. Резонанс амплитудасини ўрганиш учун глобал резонанс амплитудаси (ГРА) тушунчаси киритилди ва унинг физик мохияти сонли эксперимент ёрдамида асослаб берилди. Бу резонанс соҳаларини спектрал таҳлил килишга хизмат килади.
Диссертация мавзусининг долзарб.зиги ва зарурати. Жахон соғликни сақлаш ташкилоти халқаро онкологик изланишларни қўллаб-қувватлаш агентлигининг (IARC) дунё миқёсидаги рак бўйича янгиланган GLOBOCAN 2012 маълумотларига кура, онкологик касалликлар касалланиш ваўлим холатларининг асосий сабабларидан хисобланади -“2012 йилга қадар 14 миллион янги касалланиш холатлари, 8,2 миллионтаўлим холатлари кузатилган”1.Замонавий тиббиётда нур терапияси онкологик касалликларни даволашдаги энг самарали усуллардан бири сифатида тан олинган. Бутунжахон соғлиқни сақлаш ташкилоти (БССТ) маълумотларига кўра, онкологик касалликка чалинган беморларнинг 70 фоизи унинг турли кўринишларига эхтиёж сезиши таъкидланади. Бирок, баъзи беморларда янгидан пайдо бўлган ёмон шишларнинградиотўлқинларига чидамли, нур терапиясининг анъанавий усуллари, яъни гамма ёрдамидаги радиотерапия ва электрон нурланишга бардошли шакллари учраб туради.
Мамлакатимиз мустақилликка эришган илк кунлардан бошлаб ахолига тубдан янги, сифатли тиббий ёрдамни ташкил қилиш бўйича мунтазам чора-тадбирлар амалга оширилиб, соғлиқни саклаш тизимининг сифатли моделлари жорий қилинди ва бунинг натижасида сезиларли ижобий натижаларга эришилди.Юқорида таъкидланган огир касалликларга кураша олувчи истиқболли технологияларни қидириш ва ишлаб чиқиш бўйича мамлакатимиз олимлари фаол харакат қилишда давом этмокдалар. ХХ1асрнинг бошларида онколог-шифокорлар ядро медицинасига катта ишонч богламокдалар. Аввало, бу турли энергияларнинг нейтронлари бўлиб, ядро реакторлари уларнинг манбалари хисобланади. “Фотон нурланиши билан даволаб бўлмайдиган ўсмаларни нейтронлар билан даволаш муваффақиятли кечади, рак (саратон)нинг барча турлари ичидаги уларнинг салмоги эса 30% га якин”.
Ҳозирги кундажахон миқёсида радиацион онкология нурланишдан ўсма атрофидаги соғлом тўқималарни шикастламайдиган ва фақат шу ўсма бор бўлган тўқималарни нурловчи технологияларни талаб қилади. “Хавфли ўсма хужайраларини танлаб шикастловчи муаммонинг ечимидаги йўналишлардан бири нейтрон эгаллаш терапияси (НЭТ) услуби хисобланади”3. НЭТ - ўсма хужайраларини иссиқлик ёки эпи-иссиқлик нейтронларини нейтрон эгалллашининг катта кесимига эга бўлган, гадолиний билан бойитилган атомлар оқими билан нурлашга асосланган бинар нур терапияси усулидир.Унинг таъсир қилиш принципи ядро реакцияси ва эпи-иссиқлик нейтронларининг ўсма хужайраларида мавжуд бўлган бор ёки гадолиний атомлари билан тўқнашувидан катта хажмдаги энергияни ажралиб чиқишидан иборатдир. Шундай қилиб, ўсма хужайраларига гадолиний киритилиш эвазига уларни нейтрон оқими билан нурлашда ўсма терапевтик дозани ўзига олади ва унда уни ўраб олган меъёрий тўқималарга зарар етмайди, яъни нурланиш натижасида кутилган натижага тўлақонли тарзда эришилади4. Ўсма хужайраларига киритиладиган, юқори эгаллаш кесимига эга бўлган атомларнинг нейтронлар билан танланиб ўзаро харакат қилиши ушбу услубиятдан анъанавий даволаш усуллари билан даволаб бўлмайдиган хавфли шишларни даволашда фойдаланиш имконини беради ва шу сабабли хам ўсмаларни даволашнинг жуда истиқболли услуби хисобланади*.
Ўзбекистон Республикаси Президентининг2011йил28ноябрдаги ПҚ-1652-сон Қарори билан тасдиқланган «Соғлиқни сақлаш тизимини ислох қилишни янада чуқурлаштириш чора-тадбирлари тўғрисида»ги қарори хамда Вазирлар Махкамасининг 2012 йил 29 мартдаги 91-сон «Тиббиёт муассасаларининг моддий-техника базасини янада мустахкамлаш ва фаолия-тини ташкил этишни такомиллаштириш чора-тадбирлари тўғрисида»ги қарори билан белгиланган вазифаларни муайян даражада бажаришга мазкур диссертация тадқиқоти хизмат килади.
Тадкикотнинг макса ди тажриба моделида хавфли ўсмаларни даволаш учун нейтрон эгаллаш терапияси технологиясини тайёрлашдан иборат.
Тадқиқотнинг илмий янгилиги:
ядро физикаси института базасида НЭТ ўтказиш учуй шарт-шароитлар (нурлаш учуй қутисимон иншоот, фиксатор контейнер, кўтариш қурилмаси)яратилган;
бирламчи ўсма ўчоғига ЯФИ ЎзР ФА реактори нейтрон боғлами таъсири учун НЭТни ўтказиш параметрлари ва методикаси аниқлангани;
нурланаётган объектга (тажриба сичқон ва каламушлари) нисбатан нейтрон боғламини ўз фазовий маҳаллийлаштириш бўйича тадқиқотлар ўтказилган, жумладан, фойдаланилаётган нейтрон боғлами апертурасигабоғлиқ тарзда, гамма ва нейтрон нурларнинг реактор каналидан дозали тақсимланиши ўлчанган;
ўсма ичига восита юборишда магневистнинг фармококинетикаси ўрганилган ва бу нурланишгача ушбу воситанинг юборилиш вақтини аниқлаш имконини берган;
ўрганилган Магневист воситасини ўсма ичига юборишда НЭТнинг ўсмага қарши фаоллиги ўрганилган.
Хулоса
1. Тажриба Саркома - 180 ўсмали жониворларда олдиндан 3-5 Гр дозалардаги НЭТ ва Магневист воситасини интратуморал киритиш ўсмалар ўсишини тўхтатишнинг юқори фоизига (92-97%) эга ва унда III-IV даражадаги даволаш патоморфози устунлик қилади, ўсмага қарши таъсир эса нурлаш дозаси ва вақтига бевосита боғлиқ бўлади.
2. Магневист воситасини ички туморал юбориш ва турли дозадаги НЭТ қўшилгандан сўнг сичқонларнинг ўпкаси, юраги, жигари, талоғи каби ички органлари билан ўтказилган патоморфологик тадқиқотнинг кўрсатишича, 4 Гр дозадаги бу каби таъсир тури умумий токсик таъсирга эга эмас ва у келгусидаги тажрибавий ва клиник тадқиқтлар учун энг оптимали, деб танланди.
3. НЭТ нурлаш олдидан Магневистни қорин пардаси ичига 3 ва 6 Гр дозада юборишда аниқланишича, бу турдаги таъсир ўсманинг ўсишини сезиларли микдорда (74-78% га) пасайтирди, бирок у паренхиматоз органларга таъсир эттирилганда сезиларли ножўя таъсирларни келтириб чиқарди.
НЭТни самарали амалга ошириш учун l57Gd гадолинийни интратуморал киритилишида унинг зарур бўлган дозаси 8-10 мг/кг ва элиминация тезлиги 15-20 дақиқага тенглиги аникланди.
Диссертация мавзусининг долзарблиги ва зарурати. Жаҳонда, бугунги кунда жадал ривожланаётган нано ва оптоэлектроника йўналишида, бистабил ҳусусиятга эта бўлган ва узиб-уловчи қурилмаларда қўллашга мўлжалланган яримўтказгичли асбобларда ишлатилувчи кристалларнинг хажми бўйича биржинслилиги ва уларнинг ишчи характеристикаларини аниқловчи киришмаларнинг жойлашиши, айниқса чукур сатхди, ўтиш ва ноёб элементлар билан легирланган яримўтказгичлар параметрларини бошқариш, кремнийли кўпкатламли структураларда хажмий ва юза сирти нуқсонларини аниқлаш учун янги сиғимли спектроскопия усулларини ишлаб чиқиш муҳим муаммолардан бири хисоблади.
Мустақиллик йилларида мамлакатимиз олимлари томонидан чукур энергетик сатҳлар ҳосил килувчи киришмалар билан яримўтказгичларни легирлаш орқали янги синф материалларини олишга оид кенг қамровли чора-тадбирлар амалга оширилиб, муайян натижаларга эришилди. Бу борада кремнийга ўтиш металларидан марганец, никель ва ноёб металларни диффузия килишнинг янги усуллари яратилиб, нанокластерли материалларни хосил килиш технологиясини мукаммаллаштириш, кремний асосида ўтиш металлари билан легирланган фотосезгир ва магнит майдонига сезгир структуралар олиш технологияларини яратишни алохида таъкидлаш мумкин.
Узбекистан Республикасини янада ривожлантириш бўйича Ҳаракатлар стратегияси асосида яримўтказгичлар физикаси сохасидаги назарий ва амалий изланишлар натижасида инновацион технологияларни жорий этиш орқали наноэлектроника соҳасининг самарадорлигини ошириш муҳим аҳамиятга эга.
Ҳозирги кунда жаҳонда яримўтказгичли асбобларнинг электрик параметрларини кайд қилинувчанлигини, ишлаш муддатини ва барка-рорлигини ошириш йўлларини аниқлашда анъанавий бўлмаган киришмалар билан легирланган кремнийда номувозанат ҳолатларни ўрганиш муҳим аҳамият касб этмокда. Бу борада, жумладан кремнийдаги ноанъанавий киришмаларнинг ўзаро ва назоратсиз киришмалар билан таъсири жараёнларини ўрганиш; ноанъанавий киришмалар билан легирланган кремнийнинг оптик ва электрофизик хусусиятларини текшириш; кремнийни ўстириш жараёнидаги киришмалар (кислород ва углерод) билан ноанъанавий киришмаларнинг ўзаро таъсирини ўрганиш; Si-SiCb ўтиш чегарасида ва уларнинг бўлиниш чегарасида, яримўтказгичда, диэлектрик хажмида содир бўлувчи физик жараёнларни тадкиқ қилиш; металл-диэлектрик-яримўтказгич (МДЯ) туридаги кремнийли кўпкатламли структуралар ва кремнийнинг хусусиятларига ташки омилларнинг таъсирини ўрганиш; кремнийли МДЯ-структуралар хусусиятига ванадий ва никель, гадолиний ва самарий - чукур киришмаларнинг таъсирини ўрганиш каби йўналишларда мақсадли илмий изланишларни амалга ошириш мухим вазифалардан бири хисобланади. Мазкур йўналишларда олиб борилаётган илмий-тадқиқот ишлари ушбу диссертация мавзусининг долзарблигини изохлайди.
Ўзбекистон Республикаси Президентининг 2010 йил 15 декабрдаги ПҚ-1442-сон «2011-2015 йилларда Ўзбекистон Республикаси саноатини ривожлантиришнинг устувор йўналишлари тўғрисида»ги ва 2017 йил 17 февралдаги ПҚ-2789-сон «Фанлар академияси фаолияти, илмий-тадкиқот ишларини ташкил этиш, бошкариш ва молиялаштиришни янада такомиллаш-тириш чора-тадбирлари тўғрисидаги»ги Қарори ҳамда мазкур фаолиятга тегишли бошқа меъёрий-ҳуқуқий ҳужжатларда белгиланган вазифаларни амалга оширишга ушбу диссертация тадкиқоти муайян даражада хизмат қилади.
Тадқиқотнинг мақсади ўтиш ва ноёб ер элементлар яъни ноанъанавий киришмалар билан легирланган кремнийда нуқсонлар ҳосил бўлиши жараёнлари ҳамда бу киришмаларнинг кремнийли МДЯ-структуралар ҳусусиятига таъсирини ўрганишдан иборат.
Тадқиқотнинг илмий янгилиги: металл-диэлектрик-яримўтказгич (МДЯ) структураларнинг параметрларини кам қийматларда Nss юза ҳолат-лари энергетик спектрини, МДЯ-структураларда ҳар хил электрон жараён-ларнинг кинетикасини ҳамда диэлектрик ва яримўтказгич ҳажмида, уларнинг бўлиниш чегарасида ва Si-SiCb ўтиш қатламида электрик фаол нуқсонлар-нинг параметрларини юқори аниқликда ўзгармас сиғим (CC-DLTS) шароити-да (ностационар сиғимли чуқур сатҳлар спектроскопияси) DLTS ёрдамида аниқлаш усули ишлаб чиқилган;
кремнийда ноанъанавий киришмалар чукур сатҳи ҳосил бўлиши самарадорлигини аникловчи асосий омилларни, жумладан тоблаш ҳарорати ва легирлангандан кейинги совутиш тезлигини ҳамда турлича паст ва юкори ҳароратларда Ni ёки V диффузияси коэффициентининг ошиши ва ўстиришда легирланган кремнийда нуксонлар ҳосил бўлиши асосланган;
кремнийга киритиладиган ноанъанавий киришмаларнинг атомлари ўстириш киришмалари (кислород) билан ўзаро таъсирлашиб оптик фаол кислород концентрациясининг (10 дан 50% гача) камайишига, айнан киришманинг турига қараб никель билан легирланган кремнийда оптик шаффоф-лиги йўқолиши тажрибада аниқланган;
у-квантлари ва электронлар билан нурлантирилган кремнийли МДЯ-структураларда диэлектрикнинг хажмида янги радиацион нуксонлар хосил бўлиши, катта дозаларда уларнинг концентрациясининг ошиши, яримўтказгич юзасида стабил инверсион қатлам хосил бўлишига тўсқинлик қилувчи тирқишли ток ҳосил бўлишига олиб келиши уларнинг кремний юзасидан узокдаги марказлар билан боғлиқлиги аниқланган;
майдоний электродда манфий ва мусбат кучланишли силжишларда ўтиб кетувчи нурланиш таъсирида МДЯ-структураларида, радиацион нуксонлар стабил шароити ҳосил бўлишини таъминловчи, ҳар хил радиацион нук-сонларнинг жойлашиш ўрни ва параметрларини аниклаш усули яратилган;
у-квантлари ва электронлари таъсирида МДЯ-структураларнинг Si-SiO2 ўтиш катламида Si атоми билан эркин боғланишли шартланган ҳамда катод-ли сочилган SiO2 структураларида, кремний ва кремний оксиди орасида кенглиги 0.6 нм атрофида SiOx таркибли қатламда, эркин боғланишларнинг фазовий жойлашиш модели ишлаб чикилган;
МДЯ-структураларда киритилган заряд ва диэлектрикнинг ҳажмий ҳолати 250°С ҳароратда, Si-SiO2 чегара кисмида эса сиртий ҳолатлар 35О°С ҳароратда, Si-SiO2 ўтиш қатламидаги характерли радиацион нуксонлар эса 400°С хароратда батамом термик куйдирилиши кўрсатилган.
Хулоса
Кремнийда генерацияли-релаксация эффектлари устида ва ноанъанавий элементлар билан легирланган кремнийли кўпқатламли металл-диэлектрик-яримўтказгич структураларда ўтказилган комплекс тадкиқотлар асосида куйидаги хулосалар қилинди:
1. Нам кислород атмосферасига С2НС13 трихлорэтиленннинг парларини қўшиш йўли билан металл-диэлектрик-яримўтказгич структураларини олиш технологияси мукаммаллаштирилган.
2. n-Si да V ва Ni киришмалари легирлаш усулига карамасдан учта чукур сатҳлар хосил қилади: ЧС (Ес- 0.22 эВ, Ес- 0.45 эВ ва Ес- 0.52 эВ), а n-Si<Ni> да иккита ЧС (Ес- 0.19 эВ и Ес- 0.41 эВ) ва уларнинг хосил бўлиш самарадорлиги легирлаш усули ва ТДИф и Уохл технологик режимларга боғлиқлиги кайд этилган.
3. Кремнийга ноанъанавий киришмалар (V ва Ni, Gd ва Sm ўтиш ва ноёб ер элементлар)ни киритиш йўли билан радиацион нуксонлар хосил бўлиш жараёнини ва термик нуксонлар хосил бўлиши самарадорлигини камайтириш мумкинлиги аниқланган.
4. Тажрибада кузатилаётган кислород концентрацияларининг 25-50% га камайиши, айрим вактларда эса кремнийнинг шаффофлиги йўқолиши ноанъанавий киришмаларнинг ўстиришдаги назоратсиз киришмалар атомла-ри билан ўзаро таъсирланишига боғлиги аниқланган.
5. Ишлаб чиқилган ва такомиллаштирилган ўзгармас сиғимдаги СС-DLTS усули ёрдамида кремнийнинг такиқланган зонаси кенглигида сиртий холатларнинг энергетик жойлашиши ва тутиш кесимини аниқлаш имконияти кўрсатилган, бу Nss кичик қийматларда сиртий холатларнинг энергетик спектрини, МДЯ-структураларда электрон жараёнларнинг кинетикасини хамда электрик фаол нуқсонларнинг параметрларини яримўтказгични ва диэлектрикни хажмида, уларнинг чегара кисмида ва Si—SiO2 ўтиш катламида айрим-айрим аниқлашга имкон беради.
6. МДЯ-структураларни у-нурлантириш диэлектрикнинг хажмида ва Si-SiO2 чегара кисмида радиацион нуксонлар хосил бўлишига олиб келиши аниқланган, шунда силжишли (V*0) нурлантириш кремний ва оксид катлами орасида фазовий таксимланган, оксидда жойлаштирилган зарядларнинг флуктуациясига олиб келувчи силжишсиз нурлантиришга нисбатан, радиацион нуксонлар хосил бўлиш шароитларини стабиллаштиради.
7. КП304А туридаги МОЯ-транзисторлар ва МНОЯ-структура-ларнинг хар хил параметрларига Со у-квантлар таъсири натижаларини солиштириш шуни кўрсатдики, 60Со у-квантлар билан нурлантириш бўсаға кучланишини ва Si-SiO2 чегара кисмида сиртий холатларнинг юқори энергетик тормозли у-нурлантиришга нисбатан катта ўзгаришига олиб келади ва оксид катламида ютилган дозалар катталикларининг фарқлилиги билан богланиши таъкидланган.
8. Реал асбобларнинг Si-SiCb ўтиш қатламида кремний оксидланиши даражасининг ён тақсимланиши хисобланган ва катодли сочилган SiOx қат-ламли МДЯ-структураларнинг CC-DLTS спектрида Т=280К да юпқа оксид пленкаси ва кремний ўтиши орасидаги нуқсонлардан электронларнинг эмиссияси билан боғлиқ максимум кузатилади.
9. Яримўтказгич, диэлектрик хажмида, ҳамда уларнинг чегара соҳасида содир бўладиган ҳар хил электрон жараёнлар ўрганилган ва уларнинг МДЯ-структураларда релаксацион жараёнлар шаклланишига кўшган улуши баҳоланган.
10. НТЛК асосида тест МДЯ-структураларнинг параметлари аниқлан-ган ва Si—SiO2 чегарасида сиртий холатларнинг паст ҳароратли термик ишлов бериш йўли билан камайтириш мумкинлиги кўрсатилган.
11. V ва Ni киришмаларининг МДЯ-структураларнинг кремнийли таг-лигида мавжудлиги Si-SiO2 чегара соҳасида мусбат зарядлар хосил бўлиши-га ва сиртий холатларнинг ошишига олиб келади, ҳамда Nss ни Eg бўйича тақсимланишини ўзгаришига ҳамда ванадий ва никелнинг чукур сатҳларига тўғри келувчи энергиялар соҳасида бир қанча аниқ пикларни ҳосил бўлишига олиб келади. МДЯ-структураларда ноёб элементлар киришмаси (гадолиний ва самарий) бўлганда хам худди шундай хусусиятга эга эканлиги аникланган.
Диссертация мавзусининг долзарблиги ва зарурати. Жахон миқёсида олиб борилаётган кўплаб илмий-амалий тадкиқотлар каср тартибли хусусий ҳосилали дифференциал тенгламалар учуй чегаравий масалаларни тадқиқ қилиш долзарб эканлигини кўрсатмокда. Дастлаб италиялик олимлар томонидан классик модель - диффузия тенгламаси ўрнига каср тартибли хосилали диффузия тенгламаси киритилди. Бу эса ўз навбатида кўплаб физик, биологик, электрохимик жараёнларга мос янги математик моделларнинг курилишига асос бўлди. Каср тартибли дифференциал ва интеграл хисоби мана шундай жараёнларни моделлаштиришнинг самарадор усулларини топиш жараёнида юзага келди. Бундай моделларга мос тенгламаларнинг мураккаблиги, уларни ечишнинг етарли даражадаги аналитик ва сонли усулларининг тўла шаклланмаганлиги сабабли, ушбу тенгламаларга оид тадкиқотларни ривожлантириш мухим вазифаларидан бири бўлиб колмокда.
Мустақиллик йилларида мамлакатимизда амалий татбикқа эга бўлган долзарб йўналишларга эътибор кучайтирилди, хусусан, иккинчи ва юкори тартибли хамда аралаш турдаги хусусий хосилали дифференциал тенгламалар учун турли чегаравий масалаларни тадқиқ қилиш, уларни ечишнинг самарали усулларини топишга алохида эътибор қаратилди. Бу борада, жумладан, хусусий хосилали дифференциал тенгламалар учун тўғри ва тескари чегаравий масалаларни тадкик килиш хамда уларнинг бир қийматли ечилишига дойр салмокли натижаларга эришилмокда. Ўзбекистон Республикасини янада ривожлантириш бўйича Ҳаракатлар стратегияси асосида математика йўналишидаги илмий-тадкиқотлар натижаларидан иқтисодиёт тармоқларининг самарадорлигини оширишда фойдаланиш мухим ахамиятга эга.
Ҳозирги кунда жаҳонда каср тартибли операторларнинг хоссаларини ўрганиш, улар катнашган иккинчи ва юқори тартибли хусусий хосилали тенгламаларга дойр чегаравий масалаларни тадкик қилиш ва амалиётга татбиқ этиш мухим ахамият касб этмокда. Бу борада мақсадли илмий тадқиқотларни, жумладан, куйидаги йўналишлардаги илмий изланишларни амалга ошириш мухим вазифалардан бири ҳисобланади: каср тартибли хусусий хосилали тенгламалар учун чегаравий масалаларни тадкик килиш; каср тартибли хусусий хосилали тенгламалар учун манба функциясини аниқлаш билан боғлиқ тескари масалаларнинг бир қийматли ечилиши шартларини аниқлаш; каср тартибли интегро-дифференциал операторлар хоссаларини ўрганиш ва бу операторларни хусусий хосилали тенгламалар учун чегаравий масалаларни ечишга қўллаш. Юкорида келтирилган илмий-тадқиқотлар йўналишида бажарилаётган илмий изланишлар мазкур диссертация мавзусининг долзарблигини изохлайди.
Узбекистан Республикаси Президентининг 2008 йил 15 июлдаги ПҚ-916-сон «Инновацион лойиҳалар ва технологияларни ишлаб чиқаришга татбиқ этишни рағбатлантириш борасидаги қўшимча чора-тадбирлар тўғрисида» ҳамда 2017 йил 17 февралдаги ПҚ-2789-сон «Фанлар академияси фаолияти, илмий-тадкиқот ишларини ташкил этиш, бошқариш ва молиялаш-тиришни янада такомиллаштириш чора-тадбирлари тўғрисида»ги Қарорлари ва мазкур фаолиятга тегишли бошқа норматив-ҳуқуқий хужжатларда белгиланган вазифаларни амалга оширишга ушбу диссертация тадқиқоти муайян даражада хизмат қилади.
Тадқиқотнинг мақсади каср тартибли интегро-дифференециал операторлар қатнашган хусусий ҳосилали тенгламалар учун тўғри ва тескари масалаларни ечиш, каср тартибли интегро-дифференциал операторлар хоссаларини ўрганиш ва уларни эллиптик тенгламалар учун классик бўлмаган масалаларни ечишда қўллашдан иборат.
Тадқиқотнинг илмий янгилиги қуйидагилардан иборат:
каср тартибли интегро-дифференциал операторлар қаташган тўртинчи тартибли хусусий ҳосилали тенгламалар учун нолокал масалаларнинг бир қийматли ечимга эга эканлиги кўрсатилган;
Самарский-Ионкин туридаги масалаларга мос спектрал масалалар ўзак функцияларининг Рисс базиси ташкил этиши исботланган;
каср тартибли хусусий ҳосилали тенгламалар учун манба функциясини аниқлаш билан боғлиқ тескари масалаларининг бир қийматли ечилиши шартлари аниқланган;
аралаш турдаги каср тартибли тенгламалар учун интегро-дифференциал богланишли масалаларнинг регуляр ечилиши кўрсатилган;
Адамар, Адамар-Маршо туридаги каср тартибли интегро-дифференциал операторлар умумлаштирилган, уларнинг хоссалари ўрганилган ва бу операторлар эллиптик тенгламалар учун гармоник функциялар хамда Гёльдер синфларида чегаравий масалаларни ечишга қўлланилган;
чегаравий шартларида умумлашган каср тартибли операторлар қатнашган эллиптик тенгламалар учун чегаравий ва Бицадзе - Самарский туридаги масалаларни гармоник ва силлик функциялар синфларида ечиш усуллари ишлаб чикилган.
Хулоса
Диссертация иши каср тартибли интегро-дифференциал операторлар-нинг хоссаларини ўрганиш ва уларни хусусий хосилали дифференциал тенгламалар учун чегаравий масалаларни ечиш муаммоларига қўллашга бағишланган.
Диссертация ишида олинган натижалари бўйича қуйидагиларни хулоса қилиш мумкин:
1. Капуто ва Джрбашян-Нерсесян маъносидаги каср тартибли ҳосилали тўртинчи тартибли параболик тенглама учуй Самарский-Ионкин туридаги нолокал масалалар тадқиқ килинган, ушбу масалаларга мое ўзак функцияларининг Рисе базиси ташкил этиши кўрсатилган. Олинган натижалар кўплаб бошқа хусусий ҳосилали дифференциал тенгламалар учун юқоридагиларга ўхшаш масалаларнинг хоссалари, уларнинг спектрларини ўрганишда асос бўлиб хизмат килиши мумкин.
2. Каср тартибли, аралаш турдаги параболо-гиперболик тенгламалар учун интеграл боғланиш шартли бир канча тўғри ва тескари масалаларнинг коррект ечилиши кўрсатилган. Ушбу натижалар бутун тартибли ҳосилали аралаш турдаги тенгламалар учун олинган натижаларни умумлаштириб, келгусида иккинчи ва юқори тартибли аралаш турдаги тенгламалар ёки бундай тенгламаларга олиб келувчи тадбиқий масалаларда кўлланилиши мумкин.
3. Гармоник функциялар ва Гёльдер синфларида каср тартибли интегро-дифференциал операторларнинг хоссалари, уларни чегаравий масалаларни ечишга қўллаш муаммолари ўрганилган. Олинган натижалар гармоник функциялар ва Гёльдер синфларида янги каср тартибли операторларни киритиш ва умумлаштириш, улардан чегаравий масалаларни ечиша фойдаланиш учун асос бўлишлари мумкин.
4. Диссертация ишида фойдаланилган усуллар ва олинган натижалардан каср хисоби, дифференциал ва интеграл тенгламалар, математик физика тенгламалари каби фанлар бўйича назарий тадқиқотларда фойдаланиш, диссертация бўлимлари эса “Математика” мутахассислиги бўйича таълим олаётган талабаларга махсус курс сифатида киритилиши мумкин.
Диссертация мавзусининг долзарблиги ва зарурияти. Жахонда бугунги кунда динамикали ривожланаётган физик электроника сохасида мухим физик муаммолардан бири, зарядли зарраларнинг каттик жисм юзаси хамда уларнинг нанопленкалари билан ўзаро таъсирлашувида кузатиладиган жараёнлар механизмларини аниклаш имкониятларини ва микроэлектроника, наноэлектроника асбоблари учун маълум физик хоссаларга эга бўлган материалларни ишлаб чиқишдан иборат. Шу нуктаи назардан юпка поли- ва монокристалл пленкаларда электрон жараёнларни тадқиқ этиш муҳим вазифалардан бири бўлиб келмокда.
Мустақиллик йилларида мамлакатимизда физик электроника сохасини самарали ривожлантириш борасида физик кимёвий ходисалар ва жараёнларни камраб олган электрон асбобларнинг хар хил турларини яратишда фундаментал ахамиятга эга бўлган тадқикотларга алоҳида эътибор қаратилди. Бу борада соҳанинг амалиётда ишлатиладиган маълум электрофизик хоссаларга эга бўлган сифатли янги материаллар базасини мустаҳкамлаш ҳамда замонавий талаблар асосида кристалларга қўшимча элементлар киритиш йўли билан сифатини ошириш, уларнинг олиш технологияларини мукаммаллаштириш борасида сезиларли натижаларга эришилмокда. Ўзбекистон Республикасини янада ривожлантириш бўйича Ҳаракатлар стратегияси асосида нанофизика сохасидаги фундаментал изланишлар натижасида янги технологияларни жорий этиш орқали микроэлектроника сохасини янада ривожлантириш муҳим аҳамиятга эга.
Ҳозирги кунда жаҳонда қаттиқ жисмли нанопленкалар олиш технологиясини мукаммаллаштириш ҳамда ундаги нуқсонларни камайтириш, нанопленкаларни сифат кўрсатгичини яхшилаш муҳим аҳамият касб этмоқда. Бу борада мақсадли илмий-тадқиқотларни, жумладан қуйидаги йўналишлардаги илмий изланишларни амалга ошириш муҳим вазифалардан бири ҳисобланади: юпқа пленкалар олиш қурилмаларини такомиллаштириш, кимёвий боғланишлар бўйича олинган амалий натижаларни назарий моделлаштириш, молибден ва вольфрам намуналарига термик ишлов беришда хосил бўлувчи кислород ва углерод аралашма атомлари бор ҳолда кристалл панжара моделини яратиш, мис ва кумуш юпқа эркин пленкаларидан қайтган ва улар орқали ўтган электронларнинг энергия йўқотиш спектрлари дисперсиясини амалий тадбиқ қилиш муҳим ахамиятга эга. Юқорида келтирилган илмий тадқиқотлар йўналишида бажарилаётган илмий изланишлар мазкур диссертация мавзусининг долзарблигини изоҳлайди.
Ўзбекистон Республикаси Вазирлар Маҳкамасининг 2010 йил 15 декабрдаги ПҚ-1442-сон «2011-2015 йилларда Ўзбекистон Республикаси саноатини ривожлантиришнинг устувор йўналишлари тўғрисида»ги Қарорида белгиланган вазифаларни ва 2017 йил 17 февралдаги ПҚ-2789-сон «Фанлар академияси фаолияти, илмий тадқиқот ишларини ташкил этиш, бошқариш ва молиялаштиришни янада такомиллаштириш чора-тадбирлари тўғрисида»ги Қарори ҳамда мазкур фаолиятга тегишли бошқа меъёрий-ҳуқуқий ҳужжатларда белгиланган вазифаларни амалга оширишга ушбу диссертация тадқиқоти муайян даражада хизмат қилади.
Тадқиқотнинг мақсади зарядли зарраларнинг ҳар хил табиатга эга бўлган кристаллар билан ўзаро таъсирлашганда содир бўладиган жараёнлардаги ориентацией эффектларни аниқлаш, аралашма атомларининг жойлашиши ва сирт диагностикаси усулларини ишлаб чиқишдан иборат.
Тадқиқотнинг илмий янгилиги қуйидагилардан иборат:
илк бор Mo, W, Si, Си и Al монокристалларини яхшилаб тозаланганда уларнинг ион оже-спектрларида L^W оже чизиғининг ёнида қўшимча, уларнинг қисман оксидли чўққилари пайдо бўлиши аниқланган;
Mo(lOO), W(100) юза ости қатламларида кристалл панжарада кислород, углерод атомларининг тугунлар орасида октаэдрик ҳолатда жойлашиши аниқланган. W, Al, Si монокристалларини бир хил шароитда ионлар, электронлар билан бомбардимон қилиш натижасида асосий чўққи интенсивлиги камайиши, чўққи ярмида энининг кенгайиши ва энергиявий ҳолатининг ўзгариши, таркибда квазимолекулалар ҳосил бўлиши билан боғлиқ эканлиги аниқланган;
Ео=5-4О кэВ ионлар дастаси энергияси текширилаётган сохасида Си ва Ag монокристалларининг эркин нанопленкалари орқали ўқли, текислик бўйича каналланиш ва тартибсиз ўтишни кечирган ионларнинг бир пайтдаги улуши билан шартланган энергетик тақсимланишнинг юпқа структураси топилган;
ионлар монокристалл нанопленкалар орқали каналланганда энергия йўқотиши қутб ва азимутал бурчакларга боғлиқлиги ҳамда бу йўқотишлар поликристалга нисбатан тўрт марта кам эканлиги, ион имплантацияси туфайли кристаллнинг нозик структурали энергиявий спектрида кристалл панжаранинг аморфизацияланиши ҳамда аввал ўқ, кейинчалик текислик бўйича каналланган ионлар чўққиси текисланиши аниқланган;
илк бор кристалл ориентациясига боғлик ҳолда ҳажмий плазмон тебранишларида энергия йўқотишнинг анизотропияси, электронларнинг характеристик энергия йўқотиш спектри функциясини ҳисоблашда диэлектрик сингдирувчанликнинг оддий осцилляторли модели, характеристик энергия йўқотиш спектрларини хдсоблаш алгоритми, нанопленкалардан ўтган электронларга нисбатан қайтган электронлар ҳажмий плазмон тебранишига катта энергия сарфлаши аникланган;
Mo, W Nb, Si Ge монокристаллари юзасидан қайтган электронларнинг спектрларидан энергия йўқотишнинг шаклланиш механизмлари, кристаллнинг ҳар хил йўналишлари бўйича электронлар ҳолати зичлигини баҳолаш усули, материаллар кристалл ҳолатдан аморф ҳолатга ўтганда электрон-фонон ўзаро таъсири эҳтимоллиги ошиши, электронлар ҳолатлари зичлиги деформацияси туфайли электронларнинг катта энергия йўқотиши аниқланган;
илк бор ионлар билан бомбардимон қилинган металларнинг нанопленкалари юза қатламларининг аморфизацияси даражасини баҳолаш усули ишлаб чиқилган.
Хулоса
1. Электрон ва ионларнинг ўта юқори вакуумли универсал кичик бурчакли спектрометры, иккиламчи ионларнинг масс-спектрометри, металларнинг эркин юпқа пленкаларини олиш учун экспериментал қурилмалар ва тадқиқот усуллари такомиллаштирилган.
2. W, Si, Al монокристалларини ионлар ва электронлар билан бомбардимон қилиш натижасида олинган оже спектрлар солиштирилганда асосий чўққилар ҳолати ва шаклининг бир-биридан анча фарқ қилиши, илк бор А1 ва Si ларнинг ион оже спектрларида асосий Ь2,зУУ чўққининг иккиланиши кузатилган, бу ҳодиса бомбардимон қилувчи ионлар таъсирида юзанинг алоҳида қисмлари локал қизиши натижасида оксидларнинг пайдо бўлиши билан боғлиқ эканлиги аниқланган.
3. Илк бор оже-спектрларнинг ориентация ва тушиш бурчагига боғлиқлигидан фойдаланиб монокристаллар панжараларида О, С каби аралашма элементлар атомларининг эгаллаган жойлари, аралашма атомларининг !4, !6, 0 октаэдрик вазиятларда МоО, МоО2, WO, WO2 типидаги бирикмалар ҳосил қилиши аникланган.
4. Плазмонлар тебраниши назарияси мукаммаллаштирилиб, ўтиш металларида электронларнинг характеристик энергия йўқотиш спектрлари структураси нафақат валент электронларнинг плазмон тебранишига, балки электронларнинг d-p ва d-f зоналараро ҳамда d-d типидаги зона ичидаги ўтишлар сингари зонавий структуралар хусусиятига боғлиқлиги, ҳамда кристалл ориентациясига боғлиқ ҳолда Си ва Ag монокристалл пленкаларидан ўтган электронларнинг характеристик энергия йўқотиш спектрларидаги асосий чўққининг энергия йўқотиши анизотропияси аниқланган.
5. Юпқа монокристалл Си пленкаси орқали ўтган ионлар (Ео=1(НЗО кэВ) энергиявий спектрида учта яққол ифодаланган чўққилар кузатилди хамда улар ўқ ва текислик бўйича каналланиш, ионларнинг тартибсиз ўтиши эффектлари, кристалл структураси билан ўтган ионларнинг бурчак ва энергиявий тақсимотлари структуралари орасидаги боғланиш аниқланган.
6. Бир хил шароитда бомбардимон қилинганда юзанинг тартибсизланиши фақатгина киритилган аралашма элементлар атомлари концентрацияларига боғлиқ бўлмасдан, балки ионлар массалари, энергияллари ва радиусларига ҳам боғлиқ бўлиши, каналланган ва каналланмаган ионларнинг энергия йўқотишлари бомбардимон қилувчи ионларнинг массалари, энергиялари, радиуслари (ўлчамлари)га боғлиқлиги, бу эса зарраларнинг юза қатлам билан тўқнашув жараёнларини идентификациялашда муҳим эканлиги аникданган.
7. Характеристик энергия йўқотиш спектрлари структурасини таърифлаш учун электрон ҳолатлар зичлиги тақсимотида экстемумлар орасидаги электрон ўтишлар эҳтимоллиги ҳисобга олинган ҳолатда диэлектрик сингдирувчанликнинг осциляторли усули ўзгартирилган варианта, спектрлардан фойдаланиб, квантомеханик усуллар ёрдамида Си, Ag, Si, Ge учун дисперсион эгри чизиқлар корреляцияси критерийлари аниқланган.
8. Электронларнинг эркин юпқа пленкаларидан ўтиши ва қайтиши жараёнида, яъни тажрибаларнинг хар ҳил геометриясида ҳажмий плазмонлар жунбушга келиши учун энергия йўқотишлар 1-4.5 эВ га фарқ қилиши, аморфланган пленкалар учун hcov нинг қиймати электронлар каналланиши эффекти бўладиган шароитдаги металл пленкаларга қараганда 1-2 эВ га кўплиги аниқланган.
9. Илк бор юпқа Cu(100) пленкалар орқали ўтган электронларнинг эластик чўққилари интенсивлиги ўзгаришига қараб юзанинг аморфланиш даражаси ва тартибсизлашган қатлам юзасини баҳолаш, хусусан, юза Ео=О,5 кэВ ва Д=1015 ионием-2 бўлган ионлар билан бомбардимон қилинганда юзанинг 35^10% тартибсизланиши, бу ҳолда тартибсизланган қатлам қалинлиги 60-80 А ни ташкил қилиши аниқланган.
Диссертация мавзусининг долзарблиги ва зарурати. Дунёда бугунги кунда жадал ривожланаётган физик электроника сохида истиқболли йўналишлардан бири наноўлчамли кўп қатламли тизимларда физик жараёнларнинг тадкиқот ишлари ҳиобланади. Шу билан биргаликда наноўлчамли нанокластер фазалар ва кўп қатламли тузилишларни олиш, Si ва GaAs асосида яратилган юпқа пленкалар, гетероструктуралар хамда янги дискрет ва интеграл курилмаларни яратиш, микроэлектрониканинг замонавий конструктив-технологик ечимлари интеграл схемалар асосий элементларининг геометрик ўлчамларини доимо камайтириш, хатто наноўлчамли тузилишгача ўтиш ва эксплуатацион параметрларини яхшилаш мухим муаммолардн бири ҳисобланади.
Мустакиллик йилларида мамлкатимизда физик электроника сохасини ривожлантириш борасида янги наноўлчамли тузилишлар ва кўп қатламли квант ўлчамли гетеро композицияларни олиш учун кичик энергияли ионли бомбардирлаш билан биргаликда МНЭ методлрига лохида эътибор каратилди. Бу борада кўп қатламли квант ўлчамли гетероструктура кўринишидаги янги материаллар ва уларга наноконтактларни олиш, ярим ўтказгичли труктуралар асосида янги турдаги сифатли асбоблар ва интеграл схемалар, хусусан, қисқа тўлкинли ва ионлвчи нурланишларнинг планар интеграл детекторлари, УБ нурланишли детекторлар, баллистик транзисторлар, интеграл схемалар ишлаб чиқишда мухим натижаларга эришилмоқда. Узбекистан Републикаси янада ривожлнтириш бўйича Ҳаракатлар стратегияси асосида физик электрониканинг гетероэпитаксиал тизимлар ва наноўлчамли пленкаларни олиш хамда уларнинг шаклланиши ва қайта ишлаш жараёнида кечаётган физик жараёнларни ўрганиш, уларнинг ишчи функцияларини кенгайтириш масалаларини ҳал килишда мухим аҳамиятга эга.
Ҳозирги кунда жахонда ионлар имплантация қилинган бинар материалларни олиш технологиясини мукаммаллаштириш, янги ҳусусиятли структуралар олиш, уларни ишлаш самарадорлиниги ошириш имконини беради. Бу борада мақсадли илмий тадқикотларни, жумладан куйидаги йўналишлардаги илмий изланишларни амалга ошириш: Ar+ ионлари билан бомбардирлаш натижасида турли табиатли (металл қотишмалар ва ярим ўтказгичлар) турли кимёвий боғланишли (интерметалл, ковалентли, ионли) бинар материаллар сиртида бир компонентли наноўлчамли тузилмалар шаклланишининг асосий механизмларини аниклаш; А1+ ионларини имплантация килиб GaAs сиртида хосил килинган наноўлчамли фазаларнинг электрон ва кристалл тузилишини ўрганиш, кўп компонентали нанокристаллар ва нанопленкалар олиш учун ионлар имплантацияси ва кейинги киздириш оптимал режимларини аниқлаш; ионлар билан бомбардирлаш натижасида CoSi2 ва GaAs сиртида хосил килинган наноўлчамли структураларнинг электрон структураси (энергетик зоналар параметрлари ва валент электронларнинг зичлик ҳолати)ни тадқиқ килиш. Бу йўналишда олиб борилаётган илмий-тадқиқотлар ушбу дисертация мавзусининг долзарблигини изоҳлайди.
Ўзбекистон Республикаси Президентининг 2010 йил 15 декабрдаги ПҚ-1442-сон «2011-2015 йилларда Ўзбекистон Республикаси саноатини ривожлантиришнинг устувор йўналишлари тўғрисида»ги Қарори ва 2017 йил 17 февралдаги ПҚ-2789-сон «Фанлар академияси фаолияти, илмий тадқиқот ишларини ташкил этиш, бошқариш ва молиялаштиришни янада такомиллаш-тириш чора-тадбирлари тўғрисидаги»ги Қарори ҳамда мазкур фаолиятга тегишли бошка меъёрий-ҳуқуқий ҳужжатларда белгиланган вазифаларни амалга оширишга ушбу диссертация тадқикоти муайян даражада хизмат қилади.
Тадқиқотнинг мақсади Pd-Ba, CoSi2 ва GaAs юза қатламларининг кичик энергияли ионлар имплантацияси ва кейинги термик ва лазерли ишлов беришда модификацияланган механизмларнинг ҳамда наноўлчамли тузилмалар ҳосил бўлишининг ўзига хос хусусиятларини комплекс ўрганишдан иборат.
Тадқиқотнинг илмий янгилиги қуйидагилардан иборат:
узок вақт эксплуатация қилиш жараёнида Pd-Ba асосида ишлаб чиқилган стандарт катодларнинг ишдан чиқишининг физик механизмлари очиб берилган ва уларнинг сиртини Ва+ ионлари билан имплантация қилишга асосланган бир текис фаоллаштириш усули ишлаб чиқилган;
Pd ва Pd-Ba сиртида ҳосил бўлган нанокристалл фазаларнинг шакли ва ўлчамларининг сирт микрорельефига, ионлар энергияси ва дозасига боғликлиги аникланган: катта дозада имплантация қилинганда кристалл тузилишли майдонларнинг ҳосил бўлиш механизми юкори эҳтимоллик билан ионлар таъсирида материалнинг эриб кетишига олиб келувчи иссиқлик чўққиси (пики) вужудга келиши аникланган;
ионли бомбардирлаш (Ar+ ва 0+) ҳамда кейинги қиздириш усули билан CoSi2/Si (111) сиртида бир хил тартибда жойлашган CoSiO ва Si нинг бир жинсли наноўлчамли фазалари ва эпитаксиал нанопленкалари олинган хамда нанокристалли фазалар ўлчамларининг ионлар энергияси ва дозасига богликлиги аникланган;
Аг+ионлари билан бомбардирлаш натижасида турли кимёвий боғланишга (интерметалл, ковалент ва ион-ковалент) ва табиатга эга бўлган (Pd2Ba металл қотишма, CoSi2 ва GaAs яримўтказгичлар) материалларнинг сиртида бир компонентли наноўлчамли тузилмалар шаклланишининг асосий механизмлари аникланган;
GaAs ни Al+ионлари билан имплантация қилиш ва кетма-кет Т=850-900 К гача қиздириш натижасида 0=20 + 30 А қалинликдаги тақиқланган зона кенглиги бошқариладиган (Eg=l,4 + 2,4 эВ) Gal-xAlxAs (х=0 ч- 0,5) нанопленкасини олиш услуби ишлаб чиқилган;
Si-CoSi2-Si, CoSiO-CoSi2-Si, Ga-GaAs-Ge, GaAlAs-GaAs кўп қатламли тузилишларини олишнинг ионли бомбардирлаш ва кейинги қиздиришнинг оптимал шароитлари аниқланган ва уларнинг энергетик-зона диаграммалари қурилган.
Хулоса
Pd-Ba, CoSi2 ва GaAs юза қатламларининг кичик энергияли ионлар имплантацияси ва кейинги термик ва лазерли ишлов беришда модификацияланган механизмларнинг ҳамда наноўлчамли тузилмалар ҳосил бўлишининг ўзига хос хусусиятларини комплекс тадқиқ қилиш натижасида қуйидаги ҳулосалар қилинди:
1. Pd ва Pd-Ba га Ва' ионлари Е()=0,5-5 кэВ энергияда ва D=1015 см’2 дозада имплантация килинганда намуна сиртининг микрорельефига боғлиқ ҳолда турли шаклдаги ва ўлчамдаги нанокластерли фазаларнинг шаклланишига олиб келиши аниқланди. Хусусан, Pd-Ba га механик ишлов бериш изларининг мавжудлиги кенглиги 2-3 мкм бўлган Ва атомлари билан бойитилган тармоқланган чизикларнинг хосил бўлишига олиб келиши, D=DHac=6 1016 см-2 дозада Pd-Ba ва Рбларнинг сирти аник кирралар ва ўлчамлари 5-10 мкм дан ташкил топган катта донали PdBa ва Pd2Ba типидаги боғланишли блоклардан иборатлиги кўрсатилган.
2. Лазерли фаоллаштиришда Pd-Ba сирти тозалигини водород киритмасдан юқорироқ даражага етказиш ва иккиламчи электронлар эмиссияси коэффициентининг максимумларига ошириш мумкинлиги кўрсатилиб, Юкори вакуумда ва кислород атмосферасида фаоллаштирилган Pd-Ba сирти хамда профили бўйича Ва, О ва Pd атомлари жойлашиши модели ишлаб чиқилган.
3. Pd-Ba стандарт катодлари узок вақт (t>500 соат) эксплуатация қилинганда уларнинг ишдан чиқишига сабаб бўлувчи асосий механизмлари аниқланиб, бу катодларнинг сиртида 15-20 нм ўлчамли пуфакчалар кўринишидаги алоҳида нуксонли участкалар пайдо бўлиши кўрсатилган ва бу участкаларда С ва S атомлари концентрациясининг 10-15 ат.% гача ошиши ва асос атомларининг (Мо) пайдо бўлиши таъкидланган.
4. Турли калинликдаги (0=10-100 нм) CoSi2/Si (111) нанопленкалари учун Eg, X, суП1 ва р ларнинг қийматлари аниқланиб, CoSi2 пленкасининг ҲИЭ чиқиш зонаси чукурлиги 80-100 А ни ташкил этиши ва Si—CoSi2—Si нанопленкали тизимини шакллантириш учун ионли бомбардирлаш ва кейинги қиздиришнинг оптимал режимлари аникланган.
5. Аг ионлари билан бомбардирлаш натижасида турли табиатли ва кимёвий боғланишли (Pd2Ba металл котишмаси, CoSi2, GaAs ярим ўтказгичлари) пленкалар сиртида бир компонентли наноўлчамли структуралар шаклланиш механизмлари ишлаб чиқилган.
6. Нурланишнинг паст дозасида (D<1015 см'2) нанокристалл фазалар, катта дозасида (D>21016 см'2) эса Gaoi5Al0,5As турдаги нанопленка хосил бўлиши ва имплантациядан кейин 850-1000 К ораликда қиздириш ҳисобига х нинг қийматини 0,5 дан 0,2 гача ўзгартириш мумкинлиги таъкидланган.
7. Ионлар билан бомбардимон килиш орқали яримўтказгичлар сиртида хосил қилинган бир ва уч компонентой наноўлчамли структураларнинг тақиқланган зона кенглиги ва валент электронларнинг зичлик ҳолати баҳоланди, хусусан, нанокристаллар сирт ўлчамларининг ~5(Н60 нм дан 10^-15 нм гача камайиши натижасида Si такиқланган зонаси кенглиги 1,2 дан 1,5 эВ гача, CoSiO - 2,4 дан 2,8 эВ гача, Gai.xAlxAs - 2,4 дан 2,9 эВ гача ортиши кўрсатилган.
8. Тақиқланган зона кенглиги бошқариладиган Gal-xAlxAs наноструктураларни олишнинг оптимал шароитлари (ионли бомбардирлаш, қиздириш) Si/CoSi2/Si намунасининг наноэпитаксиал гетероструктуралари металл базали транзисторларни ишлаб чикишга имкон берган.
Диссертация мавзусининг долзарблиги ва зарурати. Жаҳон микёсида бугунги кунда жадал ривожланаётган физик электроника соҳасида истиқболли йўналишлардан бири наноматериаллар шаклланишида ўлчамга боглиқлик хусусияти, электрон тузилмаларпипг оптик, электр, магнит ва бошқа хусусиятларининг боғликлиги бўйича тадкиқот ишлари ҳисобланади. Бу хисобдан ўлчамлилик эффектный материалларнинг табиатига боғлиқлиги ва бу хусусият кам наноўлчамдаги металларга яримўтказгич хусусиятини содир қилиши, яримўтказгичларда эса ўлчамнинг кичиклашиши уларнинг тақиқланган зона кенглигига боғлиқлигини тадқик қилиш асосий вазифалардан бири хисобланади.
Мустакиллик йилларида мамлакатимизда физик электроника сохасини самарали ривожлантириш борасида физик кимёвий ходисалар ва жараёнларни камраб олган электрон асбобларнинг хар хил турларини яратишда фундаментал ахамиятга эга бўлган тадқиқотларга алоҳида эътибор қаратилди. Бу борада соҳанинг амалиётда ишлатиладиган маълум электрофизик хоссаларга эга бўлган сифатли янги материаллар базасини мустаҳкамлаш ҳамда замонавий талаблар асосида кристалларга қўшимча элементлар киритиш йўли билан сифатини ошириш, уларнинг олиш технологияларини мукаммаллаштириш борасида сезиларли натижаларга эришилмокда. Узбекистан Республикаси янада ривожлантириш бўйича Ҳаракатлар стратегияси асосида физик электрониканинг нано- ва микроэлектроника сохасида ишлаб чиқарилаётган элемент базалари функцияларини кенгайтириш муаммоларини хал килиш, уларни кенг кўламда қўлланишини таъминлаш учун мухим ахамиятга эга.
Ҳозирги кунда жахонда наноўлчамли тузилмаларнинг шаклланиш қонуниятлари ва электрон хусусиятларини тадкиқ қилиш, кремний асосидаги структураларнинг металлар адгезиясини ошишриш ва контакт электр қаршилигини кескин камайтириш, ишлаш барқарорлигини таъминлаш имконини беради. Бу борада максадли илмий тадкиқотларни, жумладан қуйидаги йўналишлардаги илмий изланишларни амалга ошириш: хар хил энергиялар ва дозаларда метал ионларини имплантация қилиш; металл ионлари билан бомбардимон қилиш ва кетма-кет қиздириш ёрдамида яримўтказгичларда наноўлчамли фазалар ҳосил бўлишининг асосий механизмлари ва қонуниятларини ўрганиш; юпқа оксид қатлами билан қопланган Si ни кисман зарядланган металлар билан чанглатишнинг ўтиш қатламлари шаклланишига таъсирини тадқик қилиш. Бу йўналишда олиб борилаётган илмий-тадқиқот ишлари ушбу диссертация мавзусининг долзарблигини изохлайди.
Ўзбекистон Республикаси Президентининг 2010 йил 15 декабрдаги ПҚ-1442-сон «2011-2015 йилларда Узбекистан Республикаси саноатини ривожлантиришнинг устувор йўналишлари тўғрисида»ги Қарори ва 2017 йил 17 февралдаги ПҚ-2789-сон «Фанлар академияси фаолияти, илмий тадқиқот ишларини ташкил этиш, бошқариш ва молиялаштиришни янада такомиллаш-тириш чора-тадбирлари тўғрисидаги»ги Қарори ҳамда мазкур фаолиятга тегишли бошка меъёрий-ҳуқуқий ҳужжатларда белгиланган вазифаларни амалга оширишга ушбу диссертация тадқикоти муайян даражада хизмат қилади.
Тадқиқотнинг макса ди эпитакция ва ион имплантация усуллари билан Мо ва Si монокристаллари асосида наноўлчамли тузилмалар ва кўп қатламли тизимлар олиш, уларнинг шаклланиш қонунларини ўрганиш, физик механизмларини очиб беришдан иборат
Тадқиқотнинг илмий янгилиги қуйидагилардан иборат:
Nb+ ионларини имплантация қилиш ва кейинги киздиришда Мо нинг сирт ости қатламларида Nb+Mo туридаги интерметал ҳосил бўлиши Мо Ферми сатҳининг куйи қисмида ниобийнинг 4d электронлари зонасини ҳосил бўлиши ва натижада Мо валент электронларининг ҳолат зичлиги ўзгариши билан боғлиқлиги очиб берилган;
Мо га Ва ионлари имплантация килинганда интерметалл боғланиш ҳосил бўлмаслиги, аммо чиқиш ишининг камайиши ва юза ости катламлари атом зичлигининг ошиши натижасида иккиламчи ва фотоэлектронларнинг эмиссия эффективлиги 2 ва ундан ортиқ ошиши экспериментал аниқланган.
Si сирт ости қатламларида ион имплантация ва кейинги киздириш жараёнида MeSi2 нинг наноўлчамли фазалари ва катламлари шаклланишининг асосий қонуниятлари аникланган, шунингдек уларнинг ўлчамлари ва энергетик зона параметрларини баҳолашнинг ўтаётган ёруғлик интенсивлиги ўзгаришига асосланган усули ишлаб чикилган;
Si сиртига Ог4 ионларини имплантация килиш усули билан турли қалинликлардаги (d~20-100A) тақикланган зона кенглиги 8,5-9 эВ бўлган бир жинсли SiC>2 нинг поликристалл наноплёнкаси олиш технологияси ишлаб чикилган;
чангланаётган металл (А1) атомлари оқими таркибида бир неча фоиз тезлашган ионлар (Ео=1-2 кэВ) мавжудлиги Si сиртидаги окис плёнканинг тўлиқ бузилишига, ўтиш қатлами ҳосил бўлишига, кремний тагликларда металлар адгезияси ошишига ва контакт электр каршилигининг кескин камайишига олиб келиши асосланган;
умумий қалинлиги 40-50 нмдан ошмайдиган наноўлчамдаги икки қатламли MeSi2/Si/MeSi2/Si тизимини ҳосил килиш усули ишлаб чикилган ва сиртдаги CoSi2 плёнкасининг қалинлиги 3-5 нм, сирт остидаги плёнка қалинлиги эса 10-12 нм, MeSi2 катламлари орасидаги Si плёнкасининг қалинлигини 10-20 нм ни ташкил этиши кўрсатилган.
Хулоса
Эпитаксия ва ион имплантация усуллари билан Мо ва Si моно-кристаллари асосида наноўлчамли тузилмалар ва кўп қатламли тизимлар олиш, уларнинг шаклланиш қонунларини ўрганиш, физик механизмларини тадкик килиш натижасида куйидаги ҳулосалар килинди:.
1. Nb' ионларини Мо га имплантация килинганда ва кейинги қиздиришда панжара тугунларидаги айрим Мо атомлари ўрнини Nb атомлари эгаллаши туфайли Nb+Mo интерметаллид богланишнинг нанокристалл фазалари ҳосил бўлиши, Ва* ионлари Мо га киритилганда интерметаллид боғланиш ҳосил бўлмаслиги аниқланган.
2. Nb+Mo интерметаллид ҳосил бўлиш жараёнида Мо нинг юза ости катламлари атом зичлиги амалда ўзгармайди, юзанинг чиқиш иши е<р эса бироз (~0,1 эВ) камайиши ҳисобига Nb+Mo нанофазалари ва қатламларининг мавжудлиги молибденнинг 8m ва Y сини сезиларли ўзгартирмаслигини
таъкидлаш мумкин.
3. Кристаллдан ўтаётган ёруғлик нурлари интенсивлиги унинг энергиясига (тўлқин узунлигига) боғлиқлигини ўрганиш яримўтказгичлар ва диэлектриклар юзасининг янги нанофазалар билан копланиш даражасини баҳолаш ва текширилаётган материалнинг ҳар хил чуқурликларида жойлашган наноўлчамли тузилмаларнинг тақиқланган зонаси кенглигини аниклашнинг самарали усули эканлиги аниқланган.
4. Me* ионларини имплантация килиш усулида Si нинг юзасида ва юза ости қатламларида MeSi2 нанофазалари ҳосил бўлиши, CoSi2/Si тузилмаси чегарасида эса қалинлиги 100-120 А бўлган ўтиш қатлами шаклланиши, CoSi2/Si гетеротузилма чегарасида зона чеккаларида рўй берадиган ДЕС ва ДЕУ узилишларнинг қийматлари аниқланган.
5. Ионларнинг дозаси ўгармас бўлганда Si нинг ҳар хил чуқурликларида ҳосил қилинган MeSi2 нанокристалларининг ҳажмлари бир хил бўлиши, Si нинг юза остида хар хил чукурликларда жойлашган (l-2)10'IS см3 ўлчамли CoSi2 НК фазалари тақиқланган соҳаси кенглиги 0,8-0,9 эВ атрофида бўлиши кўрсатилган.
6. Кичик энергияли О2+ ионларини катта доза (D>61016 см'2) билан Si га киритиш ва кейинчалик киздириш усули билан SiO2 нинг яхлит бир жинсли пленкаларини хосил килиш мумкинлиги, ионлар энергиясини 1 кэВ дан 5 кэВ гача ўзгартириб, қалинлиги d=25—100 А оралиқда бўлган SiO2 пленкалари олинган. SiO2/Si пленкасининг тақиқланган соха кенглиги 8,5-9 эВ. D=810l5-21016 см'2 дозаларда олинган CoSi2 ва SiO2 пленкаларда бир хил тартибда жойлашган ва зичлиги 1010-10и см'2 бўлган кремнийнинг наноўлчамли кристаллари мавжудлиги кўрсатилган.
7. Электрон нурли плазмали пуркаш таркибида тезлаштирилган АГ ионлари мавжудлиги (~2-3%) Si-0 богланишнинг узилиши ва кислороднинг чикиб кетишига, Al нинг сиртга адгезиясининг яхшиланишига хамда контакт электр каршилиги 8-10 марта камайишига олиб келиши кузатилган.
8. Ион имплантация усули билан MeSi2/Si/McSi2/Si туридаги НК ни қатламли нанотизим хосил қилиб, Si юзасида ва ҳар хил чукурликда MeSi2 наноқатламларини ҳосил қиладиган ион имплантация ва киздиришнинг оптимал режимлари аниқланган.
9. Si нинг орка томонидан тагликка олдиндан керакли аралашмани ион имплантация усулида киритишга асосланган легирлаш усули тавсия қилинган. Жумладан, Si/Mo тизимини фосфор билан легирлашда энг оптимал шароитлар: Е0=4-5 кэВ, D=10I7cm‘2, қиздириш температураси Т=1 ООО К.
.
Диссертация мавзусининг долзарблиги ва зарурати. Жаҳонда ҳозир-ги кунда яримўтказгичлар физикаси соҳасининг интенсив равишда ривожла-нишида аморф кремний асосидаги яримўтказгичларга катта аҳамият берил-мокда. Аморф кремнийнинг арзонлиги ва радиация нурлари оқимига чидам-лилиги юқори бўлгани учун унинг асосида қуёш элементлари ҳамда металл-диэлектрик-яримўтказгич структуралар, термоэлектрик курилмалар яратиш муҳим вазифалардан бири бўлиб келмоқда.
Мустақиллик йилларида мамлакатимизда яримўтказгичлар физикаси соҳасини ривожлантириш, хусусан, аморф кремний асосида қуёш элемента ёки яримўтказгичли асбоблар яратиш ҳамда уларнинг физик ҳусусиятларини ўрганишга алоҳида эътибор қаратилди. Бу борада аморф кремний олиш тех-нологияси, улар асосида термоэлектрик ўзгартигичлар барпо қилиш ва улардаги физик жараёнларни тадқиқ қилиш йўналишида сезиларли натижа-ларга эришилмокда. Ўзбекистон Республикасини янада ривожлантиришнинг Ҳаракатлар стратегиясига асосан, мамлакатимизда илмий-тадқиқот ва инновация фаолиятини рағбатлантириш ҳамда олинадиган инновацион илмий натижаларни амалиётга жорий этиш, шу жумладан қайта тикланадиган энергия - Қуёшдан электр энергиясини олиш ва уларнинг тежамкорлигини ошириш йўлларини тадқиқ қилиш муҳим аҳамиятга эга.
Бугунги кунда жаҳонда аморф кремний яримўтказгичларининг электрик ва оптик характеристикаларини яхшилаш орқали нисбатан арзон ва ташқи таъсирлар, хусусан, радиация нурлари оқимига чидамли яримўтказгичли ас-боблар ва қуёш элементларини яратиш муҳим аҳамият касб этмокда. Бу бора-да мақсадли илмий тадқиқотларни амалга ошириш, жумладан, гидрогени-зацияланган аморф кремний асосли қуёш элементлари фотогальваник харак-теристикаларининг ҳароратга боғлиқлигини ифодаловчи тенгламалар тахли-ли ва уларни оптималлаштириш; a-Si:H асосли қуёш элементларининг сама-рали ишлаш ҳарорат интервалини, хусусан, вольт-ампер характеристикаси тўлдириш коэффициентининг максимал қиймати, эффектив кучланиш, эф-фектив ток зичлиги ва эффектив қувватнинг ҳароратга боғлиқлигини аниқ-лаш; фотогальваник характеристикаларнинг потенциал тўсиқ баландлиги ва ёруғлик тушгандаги вольт-ампер характеристикаси ноидеаллик коэффициента™ боғланишини назарий ўрганиш; назарий тадқиқотлар орқали олинган янги тенгламалар ёрдамида бажарилган ҳисоблашлар натижаларини тажриба натижалари билан таққослаш долзарб вазифалардан ҳисобланади.
Ўзбекистон Республикаси Президентининг 2010 йил 15 декабрдаги ПҚ-1442-сон «2011-2015 йилларда Узбекистан Республикаси саноатини ривож-лантиришнинг устувор йўналишлари тўғрисида» ги Қарори, 2017 йил 7 февралдаги ПФ-4997-сон «2017-2021 йилларда Узбекистан Республикасини ривожлантиришнинг бешта устувор йўналиши бўйича Ҳаракатлар стратегиясини келгусида амалга ошириш чора тадбирлари тўғрисида» ги Фармони ва 2017 йил 17 февралдаги ПҚ-2789 - сон «Фанлар академияси фаолияти, илмий тадқиқот ишларини ташкил этиш, бошқариш ва молиялаштиришни янада такомиллаштириш чора-тадбирлари тўғрисида» ги ҳамда мазкур фаолиятга тегишли бошқа меъёрий-ҳуқуқий ҳужжатларда белгиланган вазифаларни амалга оширишга ушбу диссертация тадқиқоти муайян даражада хизмат қилади.
Тадқиқотнинг мақсади гидрогенизацияланган аморф кремний (а-Si:H) асосидаги қуёш элементларининг фотогальваник характеристикалари ни ҳароратга боғлиқлигини назарий аниқлашдан иборат.
Тадқиқотнинг илмий янгилиги қуйидагилардан иборат:
қисқа туташув токи зичлиги ва салт кучланишининг ҳароратга боғлиқлиги асосида тажрибавий натижаларини тушунтирувчи яримэмпирик тенглама келтириб чиқарилган;
салт кучланиши қуёш элементининг ёруғликдаги вольт-ампер характеристикасининг сифат (ноидеаллик) коэффициентига боғлиқ эмаслиги кўрсатилган;
қуёш элементларининг максимал эффектив қуввати учун топилган қиймати, Жоуль-Ленц қонунидан (Р=]фи) олинган қувватнинг максимал қиймати билан мос тушиши аниқланган;
тўлдириш коэффициентининг ҳароратга боғланишини ифодаловчи аналитик формула келтириб чиқарилган ва тўлдириш коэффициентный максимал қиймати ^$=0,93 га, минимал қиймати эса j$=0,25 га тенг бўлиши кўрсатилган.
Хулоса
Аморф кремний асосли қуёш элементлари фотогальваник характерис-тикаларининг ҳароратга боғланишини тадқиқ қилиш натижалари асосида қуйидаги хулосалар қилинди:
1. Қуёш элементларининг салт ишлаш кучланиши ва кучланишнинг эффектив қиймати уларнинг ёруғлик тушгандаги вольт-ампер характеристикасининг ноидеаллик коэффициентига боғлиқ эмаслиги ўрнатилган.
2. Гидрогенизацияланган аморф кремний асосли қуёш элементларини қисқа туташув токи зичлигини ҳароратга боғланишини тажрибавий натижалари 60-4)10К ҳарорат оралигида янги олинган яримэмпирик формула ёрдамида ҳисоб-китоб қилинган ва назария билан тажрибанинг бир бирига мослиги тасдиқланган.
3. Қуёш элементларининг қисқа туташув токи зичлигини ҳароратга боғ-лиқлигини ифодаловчи формулалар ёрдамида қуёш элементлари ишлайдиган ҳарорат интервали ва улар тайёрланадиган яримўтказгичларнинг тақиқлан-ган зонаси кенглиги орасидаги боғланишлар аниқланган.
4. Қуёш элементларининг қисқа туташув токи зичлиги Г=360 К дан юқори ҳароратларда яримўтказгичларни фотоўтказувчанлигини сўниш қону-нияти бўйича пасайиши аниқланган.
5. Қуёш элементининг эффектив ток, эффектив кучланиш ва эффектив қуввати зичликларини ҳароратга боғланишини тасдиқловчи янги ифодалар келтириб чиқарилган.
6. Қуёш элемента ёруғлик тушгандаги вольт-ампер характеристикасини тўлдириш коэффициента учун келтириб чиқарилган янги аналитик ифода орқали, ёруғлик тушгандаги вольт-ампер характеристикани тўлдириш коэффициентининг қиймати^=0,93 да максимумга эга бўлиши кўрсатилган.
7. Қуёш элемента учун яримўтказгични тақиқ зона кенглиги Eg=2,3 эВ га тенг бўлганда, ёруғлик тушгандаги вольт-ампер характеристикасини тўлдириш коэффициента максимум қийматга эришиши кўрсатилган.
Диссертация мавзусининг долзарблиги ва зарурати. Жаҳон микёсида бугунги кунда жадал ривожлананаётган йўналишлардан бири бўлган қуёш нури энергиясини лазер энергиясига айлантирувчи курилмаларни яратиш сохасида мухим физик муаммолардан бири, кенг полосали куёш спектрини лазер нурига айлантириш самарадорлигини ошириш имконини берувчи маълум физик хоссаларга эга бўлган янги актив материалларни танлаш ва уларни қўллаш жараёнида келиб чикадиган салбий термик эффектларни олдини олишдан иборат. Шу нуқтаи назардан материалшунослик ва бошқа замонавий оптика ва лазер физикаси сохасида эришилган ютуклар асосида куёш нури энергиясини лазер нури энергиясига айлантириш жараёнининг янги самарали йўлларини тадқиқ этиш мухим вазифалардан бири бўлиб колмокда.
Ҳозирги кунда жахонда куёш нури билан оптик дамланадиган лазерлар, яъни кенг полосадаги куёш нурини когерент, монохроматик ва йўналтирилган лазер нурига айлантирувчи курилмаларнинг муаммоларини тадқиқ килиш лазер нурининг санаб ўтилган хусусиятлари туфайли куёш нури энергиясини лазер энергиясига айлантириш, куёш концентраторлари фокусида олиш мумкин бўлган зичликлардан сезиларли даражада катта бўлган ёруғлик оқимини олиш ва амалиётга қўллаш имконини беради. Бу борада максадли илмий тадқиқотларни амалга ошириш, жумладан, юкори самарадорликка эга бўлган куёш нури ёрдамида оптик дамланадиган лазерларни ишлаб чиқиш ва яратиш; материалшунослик ва бошка замонавий фанлар сохасида эришилган ютуклар асосида куёш ёрдамида оптик дамланадиган лазерлар самарадорлигини оширишнинг янги йўлларини излаш ва аниклаш мухим вазифалар ҳисобланади.
Мустақиллик йилларида мамлакатимизда қуёш нури билан ишлайдиган лазер физикаси соҳасини самарали ривожлантириш борасида турли физик ҳодисалар ва жараёнларни қамраб олган лазер курилмаларининг бир неча турларини яратишда фундаментал ахамиятга эга бўлган тадкиқотларга алохида эътибор берилмокда. Бу борада маълум оптик хоссаларга эга бўлган сифатли янги материаллар базасида, хамда замонавий талаблар асосида кристалларга кўшимча элементларни киритиш билан самарадорликни ошириш йўлларини мукаммаллаштириш борасида сезиларли натижаларга эришилмокда. Узбекистон Республикасини ривожлантиришнинг бешта устувор йўналиши бўйича Ҳаракатлар стратегиясини келгусида амалга ошириш чора-тадбирлари тўғрисида» ги Фармони асосида кайта тикланувчи энергия манбаларидан фойдаланиш сохасидаги фундаментал изланишлар натижасида янги технологияларни жорий этиш оркали куёш нури билан ишлайдиган лазерлар физикаси сохасини янада ривожлантириш мухим ахамиятга эга.
Узбекистан Республикаси Президентининг 2017 йил 7 февралдаги ПФ-4997-сонли «Узбекистан Республикасини янада ривожлантириш бўйича Ҳаракатлар стратегияси тўғрисида»ги Фармони ва 2010 йил 15 декабрдаги ПҚ-1442-сон «2011-2015 йилларда Узбекистан Республикаси саноатини ривожлантиришнинг устувор йўналишлари тўғрисида»ги ва 2017 йил 17 февралдаги ПҚ-2789-сон «Фанлар академияси фаолияти, илмий тадқиқот ишларини ташкил этиш, бошқариш ва молиялаштиришни янада такомиллаш-тириш чора-тадбирлари тўғрисида»ги Қарорлари ҳамда мазкур фаолиятга тегишли бошқа меъёрий-ҳуқуқий ҳужжатларда белгиланган вазифаларни амалга оширишда ушбу диссертация тадқикоти ўзининг муносиб улушини қўшади.
Тадқиқотнинг мақсади каттиқ жисмли лазер фаол муҳитларининг оптик, термик ва механик хусусиятларини ҳисобга олган ҳолда, қуёш лазерлари тизимида содир бўладиган физик жараёнлар асосида қуёш энергиясини лазер нури энергиясига айлантиришнинг самарали усулларини ишлаб чиқишдан иборат.
Тадқиқотнинг илмий янгилиги қуйидагилардан иборат:
бир неча бор такрорланадиган қайтиш, синиш, ютилиш, фотолюминесценция жараёнларини моделлаштиришнинг янги услуби ишлаб чиқилган;
биринчи марта Катта Қуёш Печида нурланиш қуввати 80 Вт бўлган лазернинг тажриба намунаси яратилган;
яратилган компьютер моделида концентрацияловчи тизимлар сифатларини киритган ҳолда, қуёш ёрдамида оптик дамланадиган лазер тизимларининг хусусиятларини ўрганиш бўйича ракамли тажрибалар ўтказиш имкони яратилган;
Катта Қуёш Печи ва кичик параболик концентраторларда Nd:YAG, Nd:Cr:YAG, CrGSGG лазерларини оптик дамлашнинг энг мақбул усули аниқланган;
илк бор Nd:YAG лазерлари самарадорлигини 30-32% даражага етказиш имконини берувчи куёш нури спектри частотасини ташки кайта ўзгартиргичга асосланган лиги муқобил ёндашуви ишлаб чиқилган;
Cr:YAG, Ce:YAG CrGSGG, CrLICAF, ТкСапфир материалларини қуёш нури спектри частотасида қайта ўзгартиргич сифатида ишлатиш мумкинлиги асосланган.
Хулоса
Олиб борилган тадқикотлар натижасида куйидаги хулосалар такдим килинди:
1. Биринчи марта “Физика-Қуёш” ИИЧБ материалшунослик институтининг катта куёш печида концентрацияланган куёш окимида оптик дамланадиган лазер яратилган.
2. Монте-Карло усули билан якка фотонларни тақиб қилиш ва элементар оптик жараёнларни (кўп марталаб кайтиш ва синиш, ютилиш ва нурланиш) моделлаштиришга асосланган, концентрацияланган қуёш оқимида оптик дамланадиган лазернинг янги статистик модели ишлаб чиқилган.
3. Ишлаб чиқилган статистик модел доирасида термик эффектларни микдорий баҳолаш имконияти кўрсатилди: термик линза эффектини аниклаб берадиган аналитик ифодалар келтириб чикарилди, ва уларни хисоблаш усули ишлаб чиқилди. Лазерлар самарали ишлаши учун актив элеменларга қўйиладиган чегаравий юкламалар аниқланган.
4. Икки карра активлаштирилган Nd:Cr:YAG ва Nd:Cr:GSGG актив элементлар асосида куёш ёрдамида оптик дамланадиган юқори самарали лазерлар яратишга тўскинлик килувчи муаммоларни ҳал қилиш учун конструкторлик ечими таклиф этилган.
5. Биринчи марта, кичик ўлчамдаги парабола кўринишидаги концентраторлардан ва Френел линзаларидан фойдаланган холда, концентрацияланган куёш нури окими энергиясини лазер нури энергиясига самарали ўзгартириш мумкинлиги назарий жаҳатдан кўрсатилган.
6. Қуёш энергиясини лазер нури энергиясига юқори самарадорлик билан айлантиришнинг янги, лазерларни оптик дамлаш вактида ютилмай колган катта микдордаги куёш фотонлари частотасини ўзгартириб берадиган ташки частота ўзгартиргичидан фойдаланишга асосланган концепцияси таклиф этилган.
7. Таклиф этилган концепциянинг асосий афзалликлари актив муҳитга тушадиган иссиқлик юкламаларининг камайишидан, актив муҳит ва частота ўзгартиргич сифатида турли хил материаллардан фойдаланиш имкониятининг мавжудлигидан, частота ўзгартиргичининг иссиқлик хусусиятларига (иссиқлик-сабабли ҳосил бўладиган икки каррали нур синиши, линза эффекти) қўйилган талабларнинг катъий эмаслигидан, ҳамда актив элемент ва частота ўзгартиргичлар ҳароратини мустакил бошкариш имконияти мажудлигидан иборат.
8. Қуёш ёрдамида оптик дамлаш вақтида наносекундли импульсларни генерация килиш учун Cr4+:YAG асосидаги пассив затворлардан, пикосекундли импульслар генерацияси учун GaAs кристаллидан фойдаланиш мумкинлиги назарий жиҳатдан кўрсатилган.
9. Сг4+ ион аралашмалари бўлган Nd3+:Cr3+:GSGG ва Nd3+:Cr3’:YAG лазер материаллари асосида асиллилиги модуляцияланадиган ва модалар пассив синхронизациясига эга бўлган куёш ёрдамида оптик дамланадиган лазерларни яратиш ва наносекунд доирасидаги импульслар кетма-кетлигини генерация килиш имкониятлари мавжудлиги кўрсатилган.
10. Биринчи марта GaAs кристаллини узок вақт оптик бузилиш бусагасидаги (оптик бузилиш яқинидаги интенсивликдан кам) лазер нури импульслари билан нурлантириш ундаги дефектлар копцентрациясининг ошишига олиб келиши тажрибада курсатилган.
11. Биринчи марта GaAs кристаллидан қаттиқ жисмли лазерларда бир вактнинг ўзида ҳам тўйинувчи ютгич, ҳам манфий тескари алока элемента сифатида фойдаланиш мумкинлиги назарий жиҳатдан кўрсатилди. Дефект сатхларининг мое концентрацияларида ночизикли НТА, туйинувчи ютишни ва пикосекунд оралигидаги импульслар генерациясини амалга ошириш мумкинлиги аниқланган.
Диссертация мавзусининг долзарблиги ва зарурати. Ҳозирги кунда жахонда тинимсиз ривожланишдаги яримўтказгичли материаллар хамда яримўтказгичли структураларнинг фото ва тензо хоссаларини ўрганиш соҳасида, айникса, бу хоссаларни ёруғлик, деформация ва ўта юқори частотали электромагнит майдон таъсирида бошқариш йўналишида интенсив тадқиқотлар олиб борилмокда. Бу борада яримўтказгичли материалларнинг функционал характеристикаларини бошкариш орқали яримўтказгичли асбобларнинг ноёб хоссаларини аниқлаш мухим вазифалардан бири хисобланади.
Мустақиллик йилларида Республикамиз илм-фан соҳасида, хусусан яримўтказгичлар физикасининг ривожланишига, жумладан, тензосезгир ва фотосезгир яримўтказгичли структураларни олиш технологияларига катта эътибор қаратилди. Бу йўналишда чуқурэнергетик сатхлар хосил килувчи аралашмали яримўтказгичли материаллар ва аномал катта фотокучланишга эга юпқа яримўтказгичли пардалар олинди, фотоўтказувчанлик эффектларини, тор сохали ва катламли материаллар асосида фото- ва тензосезгир структураларни олиш бўйича сезиларли натижалар олинди. Ўзбекистон Республикасини янада ривожлантириш бўйича Ҳаракатлар стратегиясига кўра илмий-тадқиқот ва инновация фаолиятини рагбатлантириш, илмий ва инновация ютуқларини амалиётга жорий этишнинг самарали механизмларини яратиш, яримўтказгич ва яримўтказгичли структураларда кечадиган физик жараёнларга кучли электромагнит майдон, ёруглик ва деформация таъсири масалаларига алохида эътибор каратиш мухим ахамиятга эга.
Хозирги кунда жаҳонда яримўтказгипли структураларнинг динамик характеристикаларига деформация ва купли электромагнит майдон таъсирини ўрганишда купли электромагнит майдон, деформация ва ёруглик таъсирида юзага келувпи ток ва электрюритувпи куплар табиатини опиб беришда олиб критик нуқта яқинидаги пастота билан ёритилганда юзага келувпи эффектларга катта эътибор каратилмокда. Бу борада максадли илмий тадқиқотларни амалга ошириш, жумладан, вакуумли панглатиш натижасида олинган тензосезгир пленкаларда юзага келувпи аномал катта кийматга эга тензосезгирлик коэффициентини тушунтириб берувпи потенциал тўсиқлар системаси моделини куриш; потенциал тўсиқлар системаси модели асосида деформация потенциали доимийсини бахолаш; хусусий ёруглик билан ёритилган р-п-ўтишда доимий деформация таъсирида тензосегирликни бошкариш мумкинлигини аниклаш; яримўтказгиплардаги генерацион-рекомбинацион жараёнларни тушунтиришда фазалар портретидан фойдаланиш мумкинлигини аниқлаш; квазибирўлпамли электрон газнинг ҳолатлар зиплиги ва энергетик сатхдарининг иссиқлик кенгайишини тадқиқ қилиш; кристалл панжара тебраниши ва энергетик сатхдарнинг иссиклик кенгайиши билан боғлиқ энергетик тирқишларнинг температуравий боғлиқлигини тадқиқ килиш мухим масала ҳисобланади.
Узбекистан Республикаси Президентининг 2017 йил 7 февралдаги ПФ-4997-сонли «Узбекистан Республикасини янада ривожлантириш бўйича Ҳаракатлар стратегияси тўғрисида»ги Фармонини ва 2010 йил 15 декабрдаги ПҚ - 1442-сон «2011-2015 йилларда Ўзбекистон Республикаси саноатини ривожлантиришнинг устувор йўналишлари тўғрисида»ги ва 2017 йил 17 февралдаги ПҚ-2789-сон «Фанлар академияси фаолияти, илмий тадкиқот ишларини ташкил этиш, бошқариш ва молиялаштиришни янада такомиллаштириш чора-тадбирлари тўғрисида»ги Қарорлари хамда мазкур фаолиятга тегишли бошқа меъёрий-ҳуқуқий ҳужжатларда белгиланган вазифаларни амалга оширишга ушбу диссертация тадқиқоти муайян даражада хизмат килади.
Тадқиқотнинг мақсади яримўтказгич ва яримўтказгичли структураларда кечадиган физик жараёнларга кучли электромагнит майдон, ёруглик ва деформация таъсирини аниқлашдан иборат.
Тадқиқотнинг илмий янгнлигн қуйидагилардан иборат:
фундаментал ютилиш чегарасида деформация таъсирида тақиқланган соҳа кенглигини ўзгариши ҳисобига ютилиш коэффициентининг кескин ортиши натижасида p-n-ўтиш тензосезгирлигининг аномал катта қийматларга эришиши аниқланган;
р-п-ўтишнинг вольтампер характеристикасининг ёруғлик, деформация ва кучли ўта юқори частотали электромагнит майдони таъсирида ўзгариши электрон ва ковакларнинг Ферми квазисатхдарининг фарки билан тушунтирилиши назарий асосланган;
ёруглик ва деформация таъсирида фотоэлектрон ва фотоковаклар генерацияланиши натижасида диодларда манфий электр юритувчи куч ҳосил бўлиши, ўта юкори частотали тўлқин таъсирида эса электрон ва коваклар қизиши натижасида мусбат ишорали электр юритувчи куч пайдо бўлиши аниқланган;
ўзгарувчан деформация частотасининг заряд ташувчилар яшаш вақтига кўпайтмаси бирдан катта бўлганда фазалар портретининг шакли горизонтал кесмага айланиши, бирдан кичик бўлганда фазалар портретининг шакли вертикал кесма тусини олиши ва бирга тенг бўлганда эса фазалар портретининг шакли энг катта юза ҳосил қилиши аниқланган;
ўзгарувчан деформация таъсирида рекомбинация марказларининг ортиши фазалар траекториясининг спиралсимон равишда кичик қийматлар томон ўралиб бориши, рекомбинацион марказларнинг камайиши эса фазалар траекториясини спиралсимон равишда катта қийматлар томон очилиб бориши аникланган;
MnlnsSg.s, ҒеНгЗд ва CuInsSs монокристалларида электронларнинг панжара тебраниши билан бирга рухсат этилган соҳалардаги энергетик сатхларнинг термик кенгайиши тақиқланган соҳа кенглигини тўлиқ ўзгаришига олиб келиши аниқланган.
Хулоса
Ўтказилган тадикодлар асосида қуйидаги хулосалар қилинди:
1. Кетма-кет потенциал тўсиқлар тизими модели вакуумли чанглатиш натижасида олинган яримўтказгичли пленкалардаги аномал катта бўлган тензосезгирлик коэффициентининг юзага келишини асослаб берилган.
2. Ёритилган p-n- ўтишнинг тензосезгирлигини ўзгармас деформация s , ёруглик частотаси ш ва интенсивлиги I орқали бошкариш мумкин. Критик нуқталар якинида ютилиш коэффициента кескин ўсиши мумкин ва бунинг натижасида p-n-ўтишнинг тензосезгирлик коэффициента аномал катта қийматлар кабул килиши кўрсатилган.
3. Фундаментал ютилиш чегарасида хусусий ёруглик билан ёритилганда, яримўтказгич деформацияга таъсирчан бўлиб ташқи деформация ёрдамида электрон ва коваклар фотогенерацияси тезлигини бошкариш мумкинлиги аникланган.
4. Р-п-ўтишга ташки таъсир килинганда унинг вольтампер характеристикаси j-U текислигининг жойлашиш чорагидан ўтишига караб р-п-ўтиш кайси режимда эканлигини аникланган.
5. Ўзгарувчан деформация частотасининг заряд ташувчиларнинг яшаш вақтига кўпайтмаси бирдан катта бўлганда <в г»1, фазалар портретининг (п ни дя/ га богликлиги) шакли горизонтал кесмага айланиши, ы • г«i бўлганда эса фазалар портретининг шакли вертикал кесма тусини олиши ва <в-г = 1 бўлганда эса фазалар портретининг шакли энг катта юза хосил килиши аникланган.
6. Фазалар портретининг шакли бизга кўрилаётган генерацион-рекомбинацион жараёнларда рекомбинациянинг кайси тури (квадратик ёки чизикли) кечаётганлиги таъкидланган.
7. Рекомбинацион марказларнинг ортиб бориши яримўтказгичдаги заряд ташувчиларнинг камайиши билан ифодаланади ва фаза траекторияси спирал кўринишида хам п, хам — ўқлари бўйича кичик қийматлари томон ўралиб
бориши кўрсатилган.
8. Рекомбинацион марказларнинг камайиб бориши яримўтказгичдаги заряд ташувчиларнинг ортиши билан ифодаланади ва фаза траекторияси „ дп „ ___
спирал кўринишида хам и, хам — ўклари бўиича катта кииматлари томон
очилиб бориши аникланган.
9. Тақикланган зона кенглигининг хароратга богликлигини тушунтириш учун энергетик сатхдарнинг термик кенгайиши улушини хисобга олиб, тақиқланган зона кенглигининг тўлиқ ўзгариши электронларнинг кристалл панжара таъсирлашуви ҳисобига бўлганидек, рухсат этилган зоналардаги энергетик сатхдарнинг термик кенгайиши ҳисобига ҳам содир бўлиши
топилган.