Все статьи - Физика

Объекты исследования: капролактам, монтмориллонит, полиамид-6, полимеризационно-наполненный нанокомпозит полиамида-6 с монтмориллонитом.
Цель работы: комплексное изучение особенностей и закономерностей формирования нанокомпозита в процессе полимеризационного наполнения полиамида-6 с монтмориллонитом, выявление взаимосвязи физикомеханических свойств с параметрами структурной организации и разработка технологической схемы получения нанокомпозитов в варианте анионной активированной полимеризации капролактама.
Методы исследования: инфракрасная (ИК)-спектроскопия, ДТА, рентгенография, ДМА, ДСК.
Полученные результаты и их новизна: впервые реализован полимеризационный подход к созданию нанокомпозита на основе полиамида-6 с монтмориллонитом в варианте анионной активированной полимеризации капролактама; установлены оптимальные условия полимеризации, механизм формирования нанокомпозитов; путем сопоставления теоретических расчетов и экспериментальных данных определены параметры структурной организации ответственных за усиление эксплуатационных характеристик композита.
Практическая значимость: выявленные оптимальные условия, корреляция структура-свойства позволяют развить новые представления в области создания наноструктурных полимерных материалов. Показана принципиальная возможность реализации одностадийной технологии формования изделий, используя прогрессивную технологию реакционного инжекционного формования.
Степень внедрения и экономическая эффективность: работа имеет фундаментально-ориентированный характер, в котором выявлены возможности создания наноструктурных композитов на основе полиамида-6 с повышенными механическими свойствами и пониженной горючестью. Имеется акт испытаний высшей технической школы пожарной безопасности МВД РУз по оценке горючести, подтверждающий повышение огнестойкости.
Область применения: полученные нанокомпозиционные материалы полиамида-6 с монтмориллонитом могут быть использованы в текстильной промышленности, в электро-технической промышленности в качестве плат электронных схем и корпусов счетных машин как материалы с пониженной горючестью, а также в машинострении в качестве шестерен.

Объект исследования: в качестве объекта исследования рассматриваются гелиоприемники солнечных воздушных нагревателей различной геометрии.
Цель работы: исследование теплоотдачи и гидравлического сопротивления солнечных воздушных нагревателей с интенсификацией теплоотдачи.
Методы исследования: эксперимент, физическое и математическое моделирование, численный расчет.
Полученные результаты и их новизна: методы рациональной интенсификации теплоотдачи путем пристенного воздействия в теплоотводящих каналах при низких скоростях потоков; эмпирические зависимости по теплообмену и гидравлическому сопротивлению теплоотводящих поверхностей типа: диффузор-конфузор, с перфорацией с выступами шероховатости; критерии эффективности, основанные на аналогии Рейнольдса и методике одинаковых затрат мощности; диффузорноконфузорная поверхность с углами раскрытия диффуза 12,7° и соотношением протяженности диффузора и конфузора 5:1, в которой диффузорная часть выполнена в виде профиля Жуковского, позволяющая снизить профильную часть гидравлического сопротивления.
Практическая значимость: выполненные исследования позволили получить данные по теплообмену и гидравлическому сопротивлению теплоотводящих каналов с поверхностями типа; диффузор-конфузор, с перфорацией и дискретной шероховатостью; предложена уточненная модель интенсификации теплообмена на поверхности диффузорно-конфузоррного типа; полученные опытные данные по теплообмену и гидравлическому сопротивлению могут быть рекомендованы к использованию в проектировании эффективных солнечных воздушных нагревателей.
Степень внедрения и экономическая эффективность: результаты научных исследований и практические рекомендации использованы в следующих разработках: монографии «Интенсификация теплообмена в каналах солнечных воздушных нагревателей», подготовленной для специалистов, занимающихся вопросами разработки солнечных воздушных нагревателей, а также для магистров и аспирантов, обучающихся и проводящих научные исследования в области гелиотехники и теплотехники;опытном образце солнечного воздушного нагревателя с перфорированным гелиоприемником, использовавшимся в технологическом процесс сушки плодов на Туракурганском заводе (Наманганский область) методические пособия и указания при проведении лекционных, практических и лабораторных занятий курса «Планирование экспериментов» для студентов энергетического факультета Ферганского политехнического института.
Область применения: сушильные установки, системы солнечного теплоснабжения.

Объекты исследования: объектами исследования являются синтетические полимеры, а также низкомолекулярные соединения. Предметом исследования было установление количественной взаимосвязи «структура-свойство» в выбранном ряду соединений и систем.
Цель работы: разработка топологического QSPR моделирования для прогнозирования физических свойств полимеров на основе анализа информации об их структуре с использованием оптимальных дескрипторов, основанных на статистических закономерностях как теоретической основы для определения свойств и целенаправленного синтеза полимеров.
Методы исследования: для построения зависимостей «структура-свойство» была опробована оптимизация корреляционных весов локальных инвариантов графов. По сути, данный подход является гибридом аддитивной схемы и регрессионного анализа на основе структурных дескрипторов.
Полученные результаты и их новизна: состоит в разработке новой методики проведения изысканий по проблеме «структура-свойство», позволяющая проводить этот поиск не только для индивидуальных веществ, но и для смесей полимер-растворитель. Впервые использованы оптимальные дескрипторы, для установления корреляций «структура-свойство».
Оценено использование данных дескрипторов, основанных на оптимизации корреляционных весов локальных инвариантов графов для прогнозирования физических свойств одно- и двухкомпонентных полимерных систем.
Впервые на основе оптимальных дескрипторов были получены модели температур стеклования полиариленоксидов, температур плавления олигофениленов, коэффициентов распределения октанол-вода органических веществ, а также параметров Флори-Хаггинса, нижних критических температур смешения и характеристической вязкости двухкомпонентных систем полимер-растворитель.
Практическая значимость: полученные в ходе расчетов модели различных характеристик полимерных систем позволят предсказывать указанные характеристики для широкого ряда одно- и двухкомпонентных систем полимер-растворитель, расчетным путем, что делает необязательным проведение сложных и дорогостоящих, а иногда просто технически трудоемких экспериментов.
Область применения: методика исследования, полученные модели "структура-свойство" и алгоритмы прогнозирования, могут использоваться:
• для анализа наборов полимерных структур с целью отбора перспективных структур для технологической реализации практических задач в области физики и химии высокомолекулярных соединений;
• в научной работе в области материаловедения при исследовании зависимости структура - свойство для высокомолекулярных одно- и двухкомпонентных систем;
• в образовательном процессе материаловедения в высших учебных заведениях.

Объекты исследования: объектом исследования является
дефектообразование в стеатитовой керамике СК-1 при высокодозном у- и п-у-реакторном облучении.
Цель работы: установление закономерностей процессов радиационного дефектообразования в стеатитовой керамике СК-1 при воздействии у-излучения 60Со и реакторного n-у излучения.
Методы исследования: термо-, гамма-, рентгено- и фотолюминесценция, ЭПР, рентгенофазный и активационный анализы.
Полученные результаты и их новизна: Впервые комплексным методом исследованы процессы радиационного дефектообразования в стеатитовой керамике СК-1. Показано, что радиационные дефекты, наводимые в керамике СК-1, обусловлены подпороговым механизмом и происходят, в основном, на границах раздела между кристаллической фазой и стеклофазой. Идентифицирована природа радиационных дефектов и предложен механизм возбуждения, излучения и тушения рекомбинационного свечения иона Мп2+. Установлено, что деградация оптических свойств керамики СК-1 при высокотемпературном отжиге (Тотж>850 °C) обусловлена фазовыми переходами в кристаллофазе и частичной кристаллизацией стеклофазы. При реакторном облучении в стеатитовой керамике СК-1 создаются новые структурные дефекты, такие как немостиковый атом кислорода и вакансии кислорода, а также различные типы V- центров, по сравнению с у-облученными образцами.
Практическая значимость: Полученные результаты значительно расширяют представление о механизмах радиационно-стимулированных процессов в сложных оксидных соединениях, к которым относятся керамические диэлектрики со сложным фазово-минералогическим составом.
Степень внедрения и экономический эффективность: Результаты могут быть использованы в атомной энергетике, в радиационной физике и в других областях науки и техники.
Область применения: Физика конденсированного состояния, атомная энергетика, радиационная физика, материаловедение и физика высоких энергий.

Актуальность и востребованность темы диссертации. В настоящее время в мире в связи с продолжающимся развитием физики фазовых переходов и кооперативных явлений в жидкостях, а также оптики сильнофлуктурирующих сред чрезвычайно актуальна проблема исследования физических процессов, протекающих в области критических и особых точек однокомпонентных жидкостей и растворов, когда начинают проявляться крупномасштабные корреляции и процессы структурного образования и распада на наноразмерных пространственных и временных масштабах. Данные исследования связаны с установлением особенностей взаимодействия коллективных степеней свободы среды (параметр порядка) с внутренними степенями свободы при фазовых переходах. Решение этой проблемы имеет важное научно-прикладное значение для практической реализации перспективных нано-технологических направлений в области современной биофизики, биохимии и биотехнологии.
Ценная информация для выявления коррелятивных свойств жидкостей на нано-масштабах может быть получена при изучении динамики изменения интегральной интенсивности, спектральной ширины и частотного смещения компонент тонкой структуры в спектре релеевского рассеяния света в окрестности критической и особой точек состояния жидкости. Исследование спектра молекулярного рассеяния света позволяет получать уникальную информацию о структуре и кинетических свойствах вещества ввиду того, что спектральный состав рассеянного света определяется динамикой флуктуаций различных термодинамических величин исследуемой среды. Однако практическая реализация такого рода исследования - весьма сложная экспериментальная задача. Вблизи критической точки регистрация тонкой структуры спектра осложняется высоким уровнем флуктуаций в среде, приводящим к сильному росту интенсивности рассеяния на частоте возбуждающего света. По этой причине до настоящего времени исследования тонкой структуры спектра рассеянного света в окрестности критических точек жидкостей весьма ограничены.
Востребованность темы диссертации обусловлена необходимостью установления закономерностей динамики флуктуационных и структурообразующих явлений на масштабах среднего молекулярного порядка в окрестности критических и особых точек состояния жидкости, а также развития спектроскопической методики инвазивной (бесконтактной) идентификации термодинамически устойчивых и неустойчивых состояний жидкости. Решение этой проблемы представляет важное значение для развития таких научно-прикладных направлений как создание строгой теории молекулярного рассеяния света в сильно флуктурирующих средах, теории жидкого состояния и получение материалов с контролируемыми свойствами.
Настоящая диссертация в определенной степени посвящена решению задач, указанных в Постановлении Президента Республики Узбекистан ПП-1442 «О приоритетах развития промышленности Республики Узбекистан в 2011-2015 годах» от 15 декабря 2010 года, а также в других нормативноправовых документах, принятых в данной сфере.
Целью исследования является установление физических механизмов проявления динамики флуктуаций параметра порядка в спектральном составе оптического излучения, рассеянного в окрестности критической и особой точки термодинамически неустойчивого состояния жидкости.
Научная новизна исследования заключается в следующих результатах:
экспериментально доказан пространственный вклад в механизм дисперсии скорости высокочастотного звука в окрестности особой точки раствора, установлено микрогетерогенное строение раствора при температурах ниже особой точки с радиусом корреляции структурной неоднородности ~10 нм;
экспериментально установлено проявление в тонкой структуре спектра процесса некогерентного рассеяния гиперзвука на флуктуациях параметра порядка. Установлено, что динамика флуктуаций параметра порядка описывается в рамках теории Ландау фазовых переходов второго рода. Обоснован механизм избыточного спектрального уширения компонент тонкой структуры в спектре рассеянного света в окрестности температуры особой точки раствора;
установлен фазовый переход «жидкость-жидкость» структурного типа в растворе при температуре ниже особой точки, показана применимость теории Ландау для описания динамики флуктуаций параметра порядка при структурном фазовом переходе;
выявлены физические механизмы сужения спектра анизотропного рассеяния света при приближении к температуре фазового перехода «изотропная жидкость - жидкий кристалл» и экспериментально доказано существование температурного интервала, в котором динамика изменения ширины спектра и времени релаксации флуктуаций параметра порядка описывается в рамках среднеполевого приближения теории Ландау - де Жена;
показано, что радиус корреляции флуктуаций параметра порядка определяет предел применимости теории Ландау - де Жена для описания динамики критических явлений в изотропной фазе жидкого кристалла, установлено существование области кроссовера от среднеполевого описания динамических свойств изотропной фазы к флуктуационному вблизи температуры фазового перехода;
экспериментально показана универсальность динамики флуктуаций параметра порядка в окрестности особой точки раствора, при фазовом переходе «жидкость-жидкость» структурного типа и при фазовом переходе «изотропная жидкость - жидкий кристалл».
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1. Для решения поставленных задач были использованы разработанные нами экспериментальные установки и методики исследования спектров изотропного и анизотропного рассеяния света в окрестности особой точки раствора и критической точки фазового перехода в жидком кристалле. Получение достоверной информации о частотном распределении интенсивности в спектре рассеянного света обеспечивалось применением в качестве источника возбуждающего излучения стабилизированного по частоте He-Ne лазера, сферического интерферометра и высококонтрастного двухпроходного интерферометра Фабри-Перо.
2. Впервые проведено комплексное экспериментальное исследование тонкой структуры спектра рассеянного света в водных растворах неэлектролитов в широком интервале температур t и концентраций х, включая особую точку неустойчивого термодинамического равновесия. Показана однозначная корреляция между характером изменения частотного смещения компонент тонкой структуры спектра и процессом перестройки структуры растворов при изменении температуры и концентрации.
3. Экспериментально установлено существование сплошной сетки водородных связей в растворах малых концентраций и определены критерии ее трехмерной целостности и границы разрушения при изменении температуры и концентрации неэлектролита в растворе. Критерием, позволяющим идентифицировать переходы между структурно-равновесными состояниями растворов, является смена знака производной адиабатической сжимаемости по температуре dps/d^ и концентрации dPs/dx.
4. Экспериментально доказано существование в растворе с особой точкой нового физического явления - отрицательной дисперсии скорости гиперзвука, теоретически предсказанной Владимирским и Гинзбургом. По экспериментальному значению дисперсии и выводам теории Гинзбурга (учет пространственной дисперсии) оценен радиус корреляции структуры раствора, составляющий величину ~10 нанометров.
5. Показано, что избыточное спектральное уширение компонент тонкой структуры спектра вблизи температуры особой точки обусловлено дополнительным механизмом увеличения коэффициента затухания гиперзвука за счет его некогерентного рассеяния на флуктуациях параметра порядка.
6. Установлено, что динамика флуктуаций параметра порядка в окрестности температуры особой точки исследованных водных растворов описывается теорией Ландау фазовых переходов второго рода с критическим индексом обобщенной восприимчивости у=1. Показано, что непосредственной близости к температуре особой точки радиус корреляции флуктуаций £ определяется степенью удаленности состояния раствора от двойной критической точки и составляет ~2-3 нм в растворе ЗМП-вода и ~7-10 нм в растворе ацетон-вода.
7. Экспериментально доказано существование фазового перехода «жидкость-жидкость» структурного типа в растворе 4МП-вода при температурах ниже особой точки и его проявление в температурной зависимости смещения компонент тонкой структуры спектра в окрестности точки перехода. Установлено, что динамика флуктуаций параметра порядка при фазовом переходе «жидкость-жидкость» описывается в приближении теории Ландау. Вблизи температуры фазового перехода радиус корреляции флуктуаций составляет ~5 нм.
8. Установлено, что температурная динамика ширины спектра анизотропного рассеяния и времени релаксации флуктуаций параметра порядка при приближении к температуре фазового перехода «изотропная фаза - жидкий кристалл» описывается теорией Ландау - де Жена с критическим индексом обобщенной восприимчивости у=1. По величине радиуса корреляции флуктуаций параметра порядка определен критерий применимости теории для описания динамических свойств изотропной фазы.
9. Экспериментально показано, что теория Ландау - де Жена описывает динамику флуктуаций параметра порядка в температурном интервале, где радиус корреляции флуктуаций £ принимает значения 3£о<£<1О£о (^о^О-б нм -величина порядка длины молекулы). Показано, что в непосредственной близости к температуре фазового перехода, где £>1О^о, сужение спектра анизотропного рассеяния и избыточный рост времени релаксации обусловлен кроссоверным (от среднеполевого к флуктуационному) характером поведения динамических свойств изотропной фазы.
10. Закономерности изменения спектрального состава рассеянного света вблизи критической и особой точки жидкости - 1) сужение спектра деполяризованного рассеяния вблизи температуры фазового перехода в жидком кристалле, 2) избыточное спектральное уширение компонент тонкой структуры спектра в окрестности особой точки раствора, 3) сингулярность в температурной зависимости частотного смещения компонент тонкой структуры в окрестности фазового перехода «жидкость-жидкость» -обусловлены температурной динамикой радиуса корреляции флуктуаций параметра порядка, которая носит универсальный характер.

Актуальность и востребованность темы диссертации. На сегодняшний день применение современных технологий в ускорение развитие промышленности, решение экологических проблем, производство конкурентоспособных и экологически чистых веществ превращается в актуальную проблему. В последние десятилетия применение методов нанотехнологии и инноваций в развитии экономики является актуальной проблемой и на основе этих технологий ежегодный рост производства необходимых продуктов составляет 35%. В этом аспекте создание наноразмерных материалов с применением нанотехнологии, улучшение их физико-химических свойств имеет важное научно-практическое значение. Особенно большое значение для получения наноструктурных материалов имеет золь-гель процесс, т.к. он открывает новые перспективы для получения материалов с высокой чистотой и гомогенностью, позволяет проводить различные химические процессы при низкой температуре и при этом вводить в реакционную систему оксиды различных переходных металлов. Получение пористых материалов и их применение дают возможности создания новых видов материалов с улучшенными свойствами и решения проблем, связанных с охраной окружающей среды. Это ярко выражается при очистке сточных вод с применением наноструктурных материалов в промышленном объеме.
В Республике вводятся новые промышленные предприятия, использующие современные технологии, проводится модернизация производства ряда новых продуктов для различных областей промышленности. На этих предприятиях широко используются адсорбционные материалы для водоподготовки и очистки сточных вод.
В последние годы увеличился интерес к получению и изучению наноразмерных пористых порошков и монолитов на основе диоксида титана. Это связано с тем, что при уменьшении размеров частиц возрастает удельная поверхность диоксида титана, что позволяет количественно повысить число реакций, происходящих на его поверхности. Кроме того, за счет уменьшения размеров частиц сокращается расстояние до зоны поверхностной реакции, что приводит к более эффективному разделению переноса фотогенерированных носителей заряда. Многогранность свойств кластерных и наноразмерных частиц, синтезированных в последнее десятилетие, позволяет использовать их в процессе глубокого фотоокисления органических соединений. Однако, успешное применение подобных систем возможно лишь в случае их систематического исследования, включающего физико-химический анализ особенностей формирования, морфологии, структуры и состояния наночастиц, особенностей сорбции субстратов и продуктов реакции на их поверхности, изучения кинетики и механизмов реакций. Физико-химические исследования и анализ наноструктурированных систем позволяют проводить их направленный синтез с заранее заданными свойствами. Применение нанотехнологий для синтеза адсорбционно-фотокаталитических материалов с заданной функциональностью с помощью золь-гель процесса открывает широкие возможности для разработки способов синтеза нового поколения подобных материалов.
Данное диссертационное исследование в определенной степени служит выполнению задач, утверждённой постановлением Президента Республики Узбекистан ПП-1071 от 11 марта 2009 года «О программе мер по ускорению строительства и освоению производства новых видов химической продукции» и постановления №142 Кабинета Министров от 27 мая 2013 года «О Программе действий по охране окружающей среды Республики Узбекистан на 2013-2017 годы», а также вдругих нормативно-правовых документах, принятых в данной сфере.
Целью исследования является выявления физико-химических особенностей образования и свойств наноструктурных пористых материалов на основе диоксида титана.
Научная новизна исследования заключается в следующем:
разработаны методы получения пористых наноструктурных материалов на основе диоксида титана и углерода, а также силикагеля с помощью золь-гель технологии;
впервые проведен целенаправленный синтез пористых перовскитов TiO2 монолитных импрегнированием их щелочноземельными металлами и показана фотодеструкция экотоксинов в видимой области излучения оксинитридами полученными допированием азотом;
установлен механизм взаимодействия фенолов и их производных с адсорбентами на основе диоксида титана, углерода, а также силикагеля, полученных по одностадийной золь-гель технологии;
выявлено влияния пористости и природы адсорбент/фотокатализатора на механизм, кинетику и термодинамику процесса адсорбционно фотокаталитической реакции разлажения органически вредных веществ.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
На основе проведённых исследований по докторской диссертации на тему «Физико - химические характеристики получения наноструктурных пористых материалов на основе диоксида титана» представлены следующие выводы:
1. Рекомендован метод получения мезопористого диоксида титана и материалов на его основе золь-гель реакциями из алкоксидов титана в присутствии различных темплатов контролируя природы среды, при комнатной температуре и на его основе пористого монолита TiCh, допированного азотом, с сохранением его пористости и бикристаллической структуры и рекомендовано использование полиэтиленгликоля в качестве порообразователей.
2. Показана эффективность и текстуральные характеристики композитов ТЮг/С, полученных нанесением TiCb на поверхность активированного углерода. Определена адсорбционная емкость полученных композитов TiO2/C и показано, что при адсорбции фенолов углеродные подложки уменьшают свою удельную поверхность, методы их получения обеспечивают активную поверхность. Выявлено влияние толщины поверхностного слоя композита TiO2/C на его адсорбционные свойства, а также адгезию TiO2 на подложку.
3. Разработаны методы получения нанопористых композитов SiO2-TiO2 гидролизом и конденсацией тетраэтилортосиликата и тетра-я-бутоксида титана в присутствии полиэтиленгликоля в качестве порообразователя или структурирующего агента. Исследованы возможности морфология титан-кремнеземных монолитов с макро- и мезопористой структурой и влияние различных прекурсоров титана на образование макропор и возможность фазового разделения, которые характеризуются наличием мезопор и типичной иерхарической бимодальной пористой структурой.
4. Впервые выявлен эффективный метод формирования пористых монолитов перовскита ЛТЮз, содержащего ионы щелочноземельных металлов, с иерархической структурой и характеризующихся высокой пористостью и узким распределением пор диаметром около 1рт. Показано, что наличие больших макропор спонтанно увеличивает массоперенос жидкостей и газов через полученные материалы. Получены макропористые ТЮ2-5гТЮз и азот-допированные TiO2-SrTiO3 монолитные гетероструктуры импрегнированием пористых монолитов TiO2 в стронцийсодержащими водными растворами с последующим кальцинированием, а также нитрированием под действием умеренного потока газообразного аммиака. Показано, что TiO2-SrTiO3 гетероструктура состоит из нанокристаллов с размером 15-20нм и обладает узким распределением макропор со средним размером около 1,7цт.
5. Определено, что азот-допированный TiCb-SrTiOj состоит в основном из анатазной фазы ТЮ2 и перовскитной кристаллической фазы SrTiO3, характеризующейся хорошо развитыми нанокристаллами с размером 8-10нм и узким распределением макропор с размером ~1,3цм. Показано, что после допирования азотом смещение абсорбционного края на 450нм обусловлено уменьшением энергии оптической ширины энергетической зоны на 2,76эВ. Выявлена фотокаталитическая активность азот-допированных TiO2-SrTiO3 гетероструктур; они эффективно разлагают водные растворы модельного органического красителя Rhodamine В под воздействием видимого света в течение 120мин.
6. Показано, что эффект pH на адсорбцию нонилфенолэтоксилата (NP5EO) минимален по сравнению с адсорбцией фенола. Молекулы NP5EO проявляют значительно меньшую кислотность, чем фенол и поэтому депротонизация концевой гидроксильной группы этоксилатной цепи протекает в значительно меньшей степени. Большое число взаимодействий, возможных между поверхностью адсорбента и молекулами NP5EO уменьшает эффекты отталкивания. Адсорбции фенола протекает как реакция первого порядка и её скорость намного выше, чем в случае NP5EO.
7. Получены композиты TiO2/C, проявляющие более высокую эффективность при фоторазложении фенола, чем TiO2 при всех изученных значениях pH. Найдено, что каталитическая активность TiO2 и TiO2/C при разложении фенолов высокая в щелочной среде (рН=9,0). Показано, что электростатическое отталкивание между фенолят-анионами и отрицательно заряженной поверхностью титана при щелочных условиях увеличивает скорость фоторазложения молекул фенола по сравнении с ее проведением в кислой и нейтральной средах. TiO2 и TiO2/C характеризуются одинаковой селективностью относительно фоторазложения молекул NP5EO; при этом чем длиннее этоксилатные цепи, тем предпочтительнее их разложение. Хроматографическим методом показано, что при фотокаталитическом разложении алкилфенолэтоксилатов образуется несколько продуктов, которые остаются адсорбированными на поверхности композита фотокатализатор/ад сорбент.
8. Разработанные пути получения пористых металлоксидных наноматериалов по золь-гель процессу и их применение для утилизации токсичных веществ из водных растворов были использованы в научных проектах Венского Университета по теме «Композиционные материалы для химических сенсоров» (Кафедра физической химии; Австрия) и Университета Киото по теме «In-situ формирование наночастицы системе металл/сплавов и их применение в каталитических реакциях на основе монолитного гидрированного силикагеля» (Химический факультет; Япония).

Объекты исследования: pGaAs-nGaAs-Ag и nGaAs-pGaAs-Ag-структуры.
Цель работы: изучение физических особенностей расширения области объемного заряда и создания градиентного поля с полевым управлением оптическими параметрами базовой области двухбарьерной арсснидгаллисвой структуры с гомопереходом.
Методы исследования: экспериментальные методы снятия вольтамперных, вольтемкостных и спектральных характеристик. Сопоставление полученных данных с расчетными.
Полученные результаты и их новизна: впервые реализованы физико-технологические критерии, обеспечивающие фотогальванический и фотодиодный режимы при получении двухпсрсходной арсенидгаллиевой п-р-т-структуры жидкофазной эпитаксией на основе образование диффузионного поля и прямого проникновения светового излучения к границе п-р-псрсхода; установлено, что механизмы токоперсноса в двухпсрсходной п-р-т-структурс определяются термоэлектронной эмиссией через переход мсталл-полупроводник, с одновременными генерационными процессами в областях объемного заряда n-р-перехода в зависимости от режима включения; впервые экспериментально показана взаимосвязь внутреннего усиления фототока с фототранзисторным эффектом, обнаруживаемым при смене полярности рабочего напряжения; экспериментально обнаружено аномальное явление спектральной фоточувствительности обусловленное электрическими полями, приводящими к сужению ширины запрещенной зоны базовой области в режиме запирания р-т-псрсхода.
Практическая значимость: предложенная конструкция обратновключенной двухпсрсходной nGaAs-pGaAs-Ag-структуры может быть использована для приема и усиления оптических сигналов, в качестве модулятора света в оптоэлектронных устройствах различного назначения.
Степень внедрения и экономическая эффективность: основные научные результаты и методы, представленные в диссертации являются основой для разработки фотоприемных устройств приема и передачи оптического сигнала в научно-производственных объединениях АН РУз и других приборостроительных организациях.
Область применения: Оптоэлектронные и телекоммуникационные системы 

Актуальность и востребованность темы диссертации. На сегодня в быстро развивающемся направлении лазерных технологий и нелинейной оптики исследования по изучению влияния многоэлектронных процессов и концентрации частиц на генерацию высших гармоник для получения когерентного излучения в области вакуумного ультрафиолета и мягкого рентгена представляются одними из перспективных направлений лазерной физики. При этом основное внимание уделяется повышению эффективности генерируемых гармоник в условиях резонанса и квазисинхронизма фаз взаимодействующих волн. Данные исследования имеет важное научноприкладное значение для практической реализации перспектив в области лазерной физики, нелинейной оптики, фемтосекундной голографии, генерации импульсов аттосекундной длительности, спектроскопии сверхбыстрых процессов.
Выполнение условий резонансной генерации высших гармоник и квазисогласования фаз излучения накачки с излучением гармоник обеспечивает существенное увеличение эффективности преобразования энергии импульсов фемтосекундной длительности интенсивностью 10|4-1015 Вт/см2, используемых в качестве излучения накачки, в излучение гармоник. В связи с этим, возможности использования в практике генерации высших гармоник искусственных наноматериалов, имеющих сложную структуру, а также подобных эндоэдральным фуллеренам, остаются малоизученными.
Востребованность темы диссертации показывает развитие методики генерации высших гармоник в плазменных образованиях, повышение эффективности нелинейного преобразования частоты при резонансной генерации высших гармоник, исследование наночастиц, образующихся в процессе лазерной абляции. Кроме того, создание высокоэффективных нелинейных элементов на основе метода лазерной абляции представляя особую значимость для решения важных проблем нелинейной оптики, дают возможность получения теоретических результатов по анализу концентрации лазерной плазмы.
До сих пор влияние концентрации свободных электронов на эффективность генерации высших гармоник в плазмах и влияние концентрации частиц на генерацию высших гармоник остаются практически неизученными. Решение этих задач позволит установить основные закономерности и особенности резонансной генерации высших гармоник в реальных системах, имеющих практический интерес при создании высокоэффективных источников когерентного излучения и установлении важных научно-практических закономерностей.
Настоящая диссертация в определенной степени посвящена решению задач, указанных в Постановлении Президента Республики Узбекистан ПП-1442 «О приоритетах развития промышленности Республики Узбекистан в 2011-2015 годах» от 15 декабря 2010 года, а также в других нормативноправовых документах, принятых в данной сфере.
Целью исследования является определение влияния многоэлектронных эффектов и концентрации частиц на резонансную генерацию высших гармоник.
Научная новизна исследования заключается в следующих результатах:
показано, что многоэлектронные эффекты приводят к резонансной генерации высших гармоник в результате неупругого рассеяния ускоренного электрона на ионе с возбуждением электронов иона на резонансный уровень;
предложен механизм резонансной генерации высших гармоник, объясняющий результаты экспериментов по резонансной генерации высших гармоник и позволяющий оптимизировать процесс резонансной генерации высших гармоник на основе расчета оптимальных импульсов абляции и накачки;
предложено использование неионизированной плазмы в качестве перспективной среды для наблюдения резонансной генерации высших гармоник, основанной на переходах в однократно ионизированных средах;
на основе теоретических расчетов сдвига плазмонных пиков поглощения оболочки молекулы Сбо в эндоэдральных фуллеренах С&о+1п и Cf,o+Sb к соответствующим ионным резонансам внедренных полупроводников и сдвига максимума резонансного усиления группы гармоник к новым пикам плазмонного поглощения, показана возможность равномерного усиления группы гармоник в лазерной плазме, созданной испарением смеси эндоэдральных фуллеренов;
разработан метод теоретического определения концентрации атомов, ионов и свободных электронов в плазме, основанный на учете усиления группы высших гармоник при квазисогласовании фаз в процессе лазерной абляции с использованием длинных импульсов абляции;
выявлены механизмы ограничения эффективности преобразования частоты с ростом концентрации частиц лазерной плазмы углерода созданной с использованием импульсов абляции длительностью 8 пикосекунд и 10 наносекунд.
предложена методика определения закономерности зависимости степени ионизации при заданной концентрации от длительности импульса абляции приводящая к усилению отдельной высшей гармоники в области плато более чем в 1000 раз при сочетании квазисогласования фаз и резонансных условий.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1. Впервые обеспечена надежная информация о спектрах резонансной генерации высших гармоник на основе точных потенциалов и близких к экспериментальным параметрах импульсов накачки.
2. Показано, что резонансная генерация высших гармоник обусловлена заселением резонансного уровня путем возбуждения внутренних электронов иона на резонансный уровень в результате неупругого рассеяния ускоренного электрона, а также последующей рекомбинацией электронов с возбужденного уровня в основное состояние с генерацией резонансной гармоники в результате вынужденного излучения, происходящего из-за влияния нерезонансной гармоники того же порядка.
3. Впервые проведено теоретическое моделирование генерации высших гармоник в плазме фуллеренов С60 методом временно-зависимой теории функционала плотности для случая полного моделирования вклада всех атомов углерода в молекулярное поле, при этом получено усиление гармоник в области поверхностного плазмонного резонанса фуллеренов Cf,oB 10 раз выше, чем вне данной области.
4. Показано, что в лазерной плазме эндоэдральных фуллеренов In С6() и Sb С60 происходит смещение максимума резонансного усиления группы высших гармоник относительно чистого С60 в связи с смещением максимумов плазмонного поглощения фуллереновой оболочки к атомарным резонансам включенных атомов.
5. Показано, что основным фактором, ограничивающим возможности повышения эффективности генерации высших гармоник за счет увеличения концентрации лазерной плазмы является нарушение условий согласования фаз с увеличением концентрации свободных элктронов.
6. Показано, что оптимальная в отношении эффективности преобразования (2x1 О'4) плазма индия может быть получена при использовании импульсов абляции длительностью 10 пикосекунд и интенсивностью 2x109 Вт см'2, тогда как оптимальная плазма хрома создается при использовании импульсов абляции длительностью 100 фемтосекунд и интенсивностью 10й Вт см'2, что связано с различными степенями ионизации резонансных уровней данных элементов.
7. Показано, что при коротких (порядка 100 фс) и интенсивных (более 10'1 Вт см'") импульсах абляции образуются наночастицы размером более 10 нм, которые усиливают генерацию высших гармоник в слабых полях за счет эффекта локального поля, а в сильных полях лишь снижают эффективную концентрацию излучающих диполей и свободных электронов.
8. Впервые разработана методика управления эффективностью резонансной генерации высших гармоник на основе контроля длительности и интенсивности возбуждающего импульса в плазмах с пространственно модулированной оптической плотностью.

Актуальность и востребованность темы диссертации. В связи бурного развития научно-технического прогресса в мире математические методы стали важным средством в управлении сложных систем. В управлении многих экономических и технических процессов требуется учесть еще конфликтность различных сторон. В связи с этим создан новый область математики, т.е. теория динамических игр, которая слагается из двух компонент - теории дискретных и дифференциальных игр. В сегодняшних сложных рыночных отношениях при решении многих экономических и технических задач эти теории находят свои важные приложения.
После того, как наша страна приобрела независимость, с целью развития науки и технологии были разработаны ряд реформ. В постановлениях Президента Республики Узбекистан от 7 августа 2006 года «О мерах по совершенствованию координации и управления развитием науки и технологии», а также от 15 июля 2008 года «О дополнительных мерах по стимулированию внедрения инновационных проектов и технологий производства» и в других нормативно-правовых актах фундаментальные науки и их внедрения в различные проекты были особо отмечены. Дифференциальные игры, как развития теории математических методов управляемых процессов, сочетают в себе динамичность, управляемость, противодействие, информированность, оптимальность и ряд других важных качеств и представляют собой одну из сложных математических моделей реальных процессов имеющее большое прикладное значение.
В абсолютном большинстве работ, посвященных дифференциальным играм преследования-убегания, рассматривались системы, в которых управления выбирались только из класса ограниченных функций. Такие геометрические ограничения наложенные на управления выражают определенные конструктивные возможности управляемого устройства. Стремление к большей адекватности математических моделей с практическими задачами привело к необходимости изучения дифференциальных игр с интегральными ограничениями на управления игроков. Такие ограничения выражают, например, ограниченность энергии управления, уменшение других веществ, затрачиваемых по ходу процесса. Особенно при исследовании математических моделей технических процессов ограничение такого характера имеет важное значение в научно-прикладном аспекте.
Необходимость изучения управляемых систем в общей постановке требует рассмотрение моделей, когда на управления налагаются одновременно оба типа геометрические и интегральные ограничения, или же их линейное объединение. Актуальность диссертации заключается в развитии основ дифференциальных игр в направлении теории преследования-убегания при различных ограничениях на управления игроков, в построении адекватных математических моделей в противодействующих управляемых процессах, а так же разработка методов в решении таких задач, что позволяет развитию теории математических методов управления и в фундаментальном, и в прикладном аспекте.
Целью исследования является построение аналогов стратегии параллельного преследования для интегральных, линейных и разнотипных ограничений на управления игроков и их применение для решения задач преследования-убегания.
Научная новизна исследования состоит в следующем:
для решения задач преследования-убегания с простыми движениями игроков, когда на управление игроков наложены или геометрические, или интегральные, или же одновременно геометрические и интегральные ограничения для преследователя, построены стратегии параллельного преследования и установлены их новые свойства, а для задачи убегания получены нижние оценки сближения;
вводится новое понятие, названное линейным ограничением на класс управлений игроков, которое содержит в себе как частный случай и интегральные, и геометрические ограничения, для соответствующих типов игр построены стратегии параллельного преследования;
дано решение задачи Айзекса-Петросяна об игре с «линией жизни», когда движения игроков описываются линейными дифференциальными уравнениями, а на управления игроков наложены геометрические, интегральные или комплексные ограничения в определенных сочетаниях;
метод разрешающих функций применен к решению задачи группового преследования с интегральными ограничениями на управления игроков и получены новые достаточные условия разрешимости;
получены достаточные условия разрешимости задач группового преследования для контрольного примера Л.С.Понтрягина, а также для задачи об «/-поимке» в случае интегральных ограничений на управления.
ЗАКЛЮЧЕНИЯ
1. Решены задачи преследования-убегания, когда точки движутся без инерции, а на управления игроков налагаются интегральные, разнотипные или комплексные ограничения. Для этих случаев построены аналоги стратегии параллельного преследования, гарантирующие оптимальные сближения.
2. Выпервые рассмотрены дифференциальные игры нового типа с линейными ограничениями на управление игроков, усиливающие традиционные интегральные и геометрические ограничения.
3. Получено полное решение задачи преследования-убегания, когда на управление преследователя налагается линейное ограничение, а на управление убегающего - чисто геометрическое, установлена справедливость теоремы об альтернативе Красовского.
4. Получено решение задача преследования в случае, когда на управления преследователя и убегающего наложены линейные ограничения, построены соответствующие стратегии параллельного преследования, так же гарантирующие оптимальные сближения.
5. Исследована задача Айзекса-Петросяна об игре с «линией жизни», когда движения игроков описываются однотипными линейными дифференциальными уравнениями при нескольких типах ограничений на управления игроков, получено соотношение выражающее изменение динамики множества точек встречи.
6. Развита метод разрешающих функций применительно к задаче группового преследования с интегральными ограничениями на управления игроков, получены новые достаточные условия разрешимости задачи преследования в постановке Л.С.Понтрягина.
Работа носит теоретический характер. В основе теории дифференциальных игр центральное место занимает построение оптимальных и гарантирующих стратегий для игроков. Научное значение полученных результатов исследования заключается в построении таких стратегий при различных ограничениях на управления и их применения. Отметим, что полученные результаты по своему содержанию составят основу нового направления в теории управления.

Актуальность и востребованность темы диссертации. На сегодняшний день во всём мире устранение причин возникновения экологических проблем, климатических изменений из-за интенсивного развития отраслей экономики особенно химической, лёгкой, энергетической промышленности и строительных материалов, необходимость производства различной конкурентоспособной продукции всё больше превращает использование современных технологий в актуальную задачу. Это особенно проявляется при обессоливании природных вод в промышленности, извлечении драгоценных и цветных металлов из технологических растворов, очистке сточных вод от токсичных компонентов с помощью современных ионообменных технологий. «За последние годы потребность к технологиям, использующим иониты, резко возрастает, значительную долю химических средств используемых в этих технологиях для очистки воды составляют иониты»
С первых дней независимости в нашей стране создаются необходимые условия для развития отраслей промышленности, создаются новые предприятия с технологиями отвечающим современным требованиям, производящие экологически чистую, конкурентоспособную, импортзаменяющую продукцию. В частности в качестве примера можно привести производящие из местного сырья полимерные материалы газохимическими комплексами «Шуртан Газ Киме» и «Устюрт Газ Киме», входящих состав АО «Узкимёсаноат» АО «Навоиазот», планирующие произвести в 2017 году являющееся единственным в Центральной Азии производство 100 тысяч тонн поливинилхлорида. Это в свою очередь создаёт возможность диверсификации химической промышленности, то есть создает условия расширения производства материалов с комплексом особых свойств, путём модификации промышленных полимеров различными методами.
С расширением и развитием отраслей промышленности во всём мире возрастает потребность к сорбентам, особенно проведение исследований по направленному синтезу комплексообразующих сорбентов является одной из актуальных задач и в том числе особое внимание уделяется: получению ионообменных материалов с комплексом особых свойств на основе местного сырья содержащих в своём составе как основные так и кислотные группы, определение их селективности по отношению к ионам драгоценных, цветных и благородных металлов, очистка сточных вод от отрицательно влияющих на живой организм ионов токсичных и тяжёлых металлов.
Данное диссертационное исследование в определенной степени служит выполнению задач, предусмотренных постановленими Президента Республики Узбекистан ПП - 916 от 15 июля 2008 года «О дополнительных мерах по стимулированию внедрения инновационных проектов и технологий в производство» и ПП - 1071 от 11 марта 2009 года «О программе мер по ускорению строительства и освоению производства новых видов химической продукции», а также вдругих нормативно-правовых документах, принятых в данной сфере.
Целью исследования является получение нового вида азот- и фосфор содержащими группами анионитов и полиамфолитов, модификацией поливилхлорида, выявление их физико-химических и сорбционных свойств.
Научная новизна исследования заключается в следующем:
впервые выявлены оптимальные условия получения анионообменного сорбента на основе гранулированного поливинилхлорида;
доказано подчинение протекания реакции кинетическим закономерностям гетерогенных процессов и её зависимость от пористости структуры модифицируемого поливинилхлорида;
модификацией фосфитовой кислотой анионита на основе гранулированного поливинилхлорида получены имеющие комплекс особых свойств, имеющие в своём составе азот и фосфорсодержащие группы ионообменные материалы и разработаны оптимальные условия их получения;
выявлена высокая сорбционная способность, термическая стабильность и механическая прочность анионита и по полученным параметрам он не отличаются от промышленно используемого анионита АН-31;
анионит и поликомплексоны проявляют высокую сорбционную способность по отношению к бихромат ионам, ионам меди, ванадия, никеля, индия и молекулярного иода, извлечением иона металла из сложного раствора содержащего ионы меди (И), никеля (II), цинка (И) и кобальта (II), динамическим методом выявлена высокая селективность этого полиамфолита к ионами меди (II).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
На основе проведённых исследований по докторской диссертации на тему «Получение и физико-химические свойства азот и фосфорсодержащих ионитов на основе поливинилхлорида» представлены следующие выводы:
1. С целью получения анионита и поликомплексона содержащего в своём составе азот и фосфор исследовано влияние различных факторов на модификацию поливинилхлорида полиэтиленполиамином и фосфитовой кислотой в присутстствии формалина, значение энергии активации процесса модификации, зависимость скорости реакции только от концентрации низкомолекулярных компонентов позволяет выявить подчиненость изучаемых процессов закономерностям наблюдаемым в гетерогенных реакциях.
2. Методами ИК-спектроскопии, элементным и термичесим анализом и аналитическими методами доказано строение полученных анионитов и поликомплексонов на основе гранулированного поливинилхлорида и их химическая и термическая стойкость. Выявлена возможность проявления ионообменных свойства анионита за счёт наличия в его составе аминогрупп, а поликомплексопа за счёт наличия аминогрупп и остатков фосфитовой кислоты.
3. В лабораторных и в промышленных условиях для полученных анионитов и полиамфолитов исследованы установленные в государственном стандарте основные физико-химические свойства и показано, что по найденным характеристикам не уступает используемому в промышленности аниониту АН-31.
4. Исследована кинетика и термодинамика процесса сорбции ионов Сг.О; и йода в водном растворе иодида калия анионитом синтезированным на основе гранулированного поливинилхлорида. Определённые кинетические и термодинамические параметры показали высокое сродство анионита к бихромат ионам и молекулярному йоду и устойчивость его к воздействию сильных окислителей.
5. Исследованием кинетики и термодинамики процесса извлечения ионов Cu(II), Ni(II), 1п(Ш) и ванадия (I) поликомплексоном на основе гранулированного поливинилхлорида установлен порядок селективности сорбента по отношению к цветным металлам который имеет следующий вид: Cu(II)> Ni(II)> 1п(Ш) > ванадил (I).
6. Исследованы процессы динамической сорбции и десорбции ионов Си(П), 1п(Ш) и синтезированным поликомплексоном. Полученные результаты указывают на химическую стойкость поликомплексона и возможность рекомендовать его для многократного использования. Достигнута возможность селективного извлечения ионов индия и концентрирования его растворов из сложных технологических растворов цинкового завода АГМК с помощью азот и фосфор содержащего поликомплексона.
7. На опытно-промышленной установке АО «Maxam-Chirchiq» получена укрупнённая партия анионита на основе гранулированного поливинилхлорида с высокой эффективиностью обессоливающая природные воды. При этом длительность работы анионита была на 10-15% выше по сравнению с конкурирующим анионитом. Согласно протокола заседания №42 от 28.04.2016 года Кабинета Министров Республики Узбекистан рекомендовано наладить производство анионита ППЭ-1 и и выделено 1 млрд, сум средств АО «Maxam-Chirchiq».
8. С применением анионита достигнута высокая эффективность при уменьшении концентрации загрязняющих термически стойких солей в метилдиэтаноламине используемом при очистке конверторного газа в АО «Ферганаазот» (Справка АО «Ферганаазот» № 37/3768 от 26 июля 2016 года). При этом использование анионитов для очистки метилдиэтаноламини от термически стойких солей привела к экономическому эффекту в размере 10 млн. сум в год.

Актуальность и востребованность темы диссертации. Современные астрономические наблюдения на мыровом уровне на земных и космических телескопах и недавние открытия представили убедительное доказательство того, что черные дыры имеют значительное влияние на близлежащие объекты вокруг, излучая мощные гамма-всплески, поглощая ближайшие звезды, и стимулируя рост числа новых звезд в близлежащих районах. Исследование движение фотонов вокруг вращающихся черных дыр, в частности, нахождение и анализ формы силуэтов этих объектов, постановка и эффективное осуществление соответствующих радиастрономических наблюдений по доказательству существования горизонта событий черных дыр и извлечению информации о центральном объекте в нашей галактике в рамках международных проектов Black Hole Cam (ВНС) и Event Horizon Telesop (ЕНТ) являются одним из важных задач современной астрофизики.
В годы независимости уделено большое внимание на развития теоретической физики и астрономии и на проведения фундаментальных исследований по этим направлениям на мировом уровне. В этом плане удалось достичь значимым результатам в области релятивистской астрофизики, в частности, по разработке модели магнитосферы нейтронной звезды, анализу структуры пространства-времени и движению пробных частиц вокруг черных дыр
Изучение астрофизических процессов в окрестности компактных объектов и сравнение их с наблюдательными данными является в настоящее время наиболее важным в изучении астрофизику компактных обьсктов. Важнейшими задачами является проведение цельных научно-исследовательских работ, в частности исследований по следуюущим направлениям: поиск точных решений описывающих пространство-время вокруг компактных гравитационных объектов; анализ структуры пространства-времени в рамках этих решений и поиск уравнения движения пробных частиц, в частности фотонов; определения силуэтов черных дыр в рамках общей теории относительности и альтернативных теорий гравитации; определение влияния параметров центрального объекта и плазменную среду на формы силуэта; выявить зависимость потерь энергии релятивистской звезды от выбора гравитационной модели. Именно эти задачи обосновывают актуальность на мировом уровне данного научного исследования.
Данная научно-исследовательская работа соответствует задачам утвержденных в государственных номративных документах, в Указах Президента Республики Узбекистан за № УП-559 «О высокогорных астрономических обсерваториях и комплексах их обслуживания» от 11 февраля 1993 года, за № УП-4512 «О мерах по дальнейшему развитию алтернативных источников энергии» от 1 марта 2013 года.
Целью исследования является создание теоретического формализма описания силуэтов черных дыр и выявление физических закономерностей высокоэнергетических процессов в непосредственной окрестности вращающихся черных дыр.
Научная новизна исследования заключается в следующем:
впервые разработан новый координатно-независимый формализм для описания формы силуэта черных дыр. Выявлено, что первые пять коэффициентов полинома при разложении достаточны для описания свойств силуэтов вращающихся черных дыр с точностью до 0,1%. Показано, что предложенные определения искажения формы силуэта черных дыр являются устойчивыми на сигнальные шумы;
установлено, что наблюдаемый размер тени черной дыры уменьшается за счет преломления электромагнитного излучения в плазменной среде;
показано, что для высокой эффективности достижения сверхвысоких энергетических процессов относительно удаленного наблюдателя, необходимо отсутствие горизонта событий и сильное вращение гравитационного источника;
выявлено, что значительное увеличение эффективности столкновений до ультравысоких энергий возможно за счет дополнительных электромагнитных явлений, влияющих на столкновение заряженных частиц;
показано, что извлечение энергии через процесс Пенроуза является более реалистичным процессом среди механизмов извлечения энергии из вращающейся черной дыры в сценарии Хоржава; кроме того, из-за поправок гравитационной модели Хоржава частицы предотвращаются от бесконечного ускорения;
показано, что эффект компактности странной звезды на потери мощности электромагнитной энергии релятивистской звезды является значительным;
установлено, что странная звезда теряет больше энергии в сравнении с аналогичной вращающейся нейтронной звездой в рамках общей теории относительности.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
По результатам исследований, проведенных по теме докторской диссертации «Частицы и электромагнитные поля в окрестностях аксиальносимметричных компактных гравитационных объектов» представлены следующие ниже выводы:
1. Разработан новый координатно-независимый формализм для описания формы силуэта черных дыр, где форма тени описывается как произвольная кривая, выраженная в полярных координатах полиномами Лежандра. Выявлено, что первые пять коэффициентов полинома при разложении достаточны для описания свойств силуэтов вращающихся черных дыр с точностью до 0,1%. Новый формализм нс предполагает каких-либо знаний о свойствах силуэтов и предлагает ряд определений для характеристики свойств кривой. Показано, что предложенные определения искажения формы силуэта черных дыр являются устойчивыми на сигнальные шумы.
2. Найдены аналитические выражения для вакуумных электромагнитных полей вращающихся деформированных черных дыр во внешнем асимптотически однородном магнитном поле. Выявлено, что индуцированное электрическое поле вокруг деформированной черной дыры зависит от параметра деформации линейно, а магнитное поле - квадратично.
3. Получен верхний предел для параметра деформации вращающейся деформированной черной дыры путем сравнения наблюдаемых значений радиуса внутренних стабильных круговых орбит с теоретическими результатами, полученными в диссертации в виде в виде £ < 22.
4. Получены формы силуэтов тени вращающихся черных дыр при наличии неоднородной плазмы, которые могут быть использованы для выявления дополнительных асимметрий в форме силуэта и извлечения информации о параметрах плазмы и центрального компактного объекта.
5. Найдены выражения для энергии и момента импульса, а также внутренних стабильных круговых орбит заряженных частиц в окрестности черной дыры при наличии гравитомагнитного заряда и внешнего магнитного поля. Установлено, что из-за эффекта гравитомагнитного заряда частицы предотвращаются от бесконечного ускорения.
6. Показано, что при наличии плазмы наблюдаемая форма и размер тени вращающейся черной дыры изменяется в зависимости от (а) плазменных параметров, (б) спин параметра черной дыры и (в) угла наклона между плоскостью наблюдателя и осью вращения черной дыры. Установлено, что под воздействием плазмы, наблюдаемый размер тени черной дыры уменьшается за счет преломления электромагнитного излучения в плазменной среде. Выявлено, что с увеличением безразмерного плазменного параметра максимальное значение интенсивности излучения энергии из черной дыры уменьшается за счет уменьшения размера тени.
7. Показано, что для высокой эффективности достижения сверхвысоких энергетических процессов относительно удаленного наблюдателя необходимо отсутствие горизонта событий и сильное вращение. Выявлено, что значительное увеличение эффективности столкновений до ультравысоких энергий возможно за счет дополнительных электромагнитных явлений, влияющих на столкновение заряженных частиц.
8. Показано, что извлечение энергии через процесс Пенроуза является более реалистичным процессом среди механизмов извлечения энергии из вращающейся черной дыры в сценарии Хоржава. Кроме того, из-за поправок гравитационной модели Хоржава частицы предотвращаются от бесконечного ускорения.
9. Показано, что эффект компактности странной звезды на потери мощности электромагнитной энергии релятивистской звезды является значительным, и может помочь в будущем обнаружить странные звезды через наблюдение синхронизации пульсаров. Установлено, что странная звезда теряет больше энергии в сравнении с аналогичной вращающейся нейтронной звездой в рамках общей теории относительности. Полученная зависимость может быть полезной в дальнейших исследованиях с целью возможного обнаружения странных звезд.

Актуальность и востребованность темы диссертации. В мире ежегодно 10% металлов разрушается в результате коррозии, возникающей при химическом или электрохимическом взаимодействии с окружающей средой, что приводит к финансовым потерям, исчисляющимися миллиардами сумов1. Основной материал для современной техники и технологий - сплавы на основе железа больше всего подвергаются коррозионному воздействию под влиянием кислорода воздуха, влаги, оксидов серы, азота и других химически активных веществ.
За годы независимости в Республике уделяется большое внимание развитию научных исследований в области химической промышленности, производства новых видов продукции и их реализации и при этом достигнуты определенные результаты по удовлетворению местного рынка в импортозамещающих химических реагентах. В связи с этим при защите водных систем, в сетях водоснабжения, нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленностях и любых энергетических установках применяются ингибиторы на основе органических и олигомерных соединений, они значительно удлиняет срок службы металлов.
Проведение целевых исследований по повышению качества металлов и эффективному их использованию является важным в мире, при этом, особое внимание уделяется следующим задачам: в том числе, применению водорастворимых, олигомерных и полимерных ингибиторов для борьбы с солеотложением, определению оптимальных условий при ингибировании коррозии металлов, синтез водорастворимых органических и олигомерных ингибиторов на основе азот и фосфорсодержащих соединений эффективно защищающие черные и цветные металлы от коррозии в различных средах, изучению механизмов ингибировании, установлению физико-химических закономерностей. Влияние на поверхность металла, проявление защитных свойств в результате адсорбционного взаимодействия при различных температурах и изучение механизмов их действия является в настоящее время актуальной задачей.
Данное диссертационное исследование в определенной степени служит выполнению задач, предусмотренных постановлений Президента Республики Узбекистан ПП-1442 от 15 декабря 2010 г. «О приоритетах развития промышленности Республики Узбекистан в 2011-2015 годах», а также Постановлений Кабинета министров Республики Узбекистан от 9 сентября 1992 г «Об охране природы», от 27 мая 2013 г. «О программе действий по охране окружающей среды Республики Узбекистан на 2013-2017 годы», а также в других нормативно-правовых документах, принятых в данной сфере.
Целью исследования является создание новых олигомерных ингибиторов для эффективной защиты металлов от коррозии и выявление физико-химических особенностей их действия.
Научная новизна исследования заключается в следующем:
впервые синтезированы азот-, фосфор-, серосодержащие аддукты тиомочевины, мочевины, меламина и гексаметилендиамина, а также ингибиторов олигомерного типа на основе фосфорной кислоты;
предложены механизмы взаимодействия и эффективной защиты металлов от коррозии олигомерными ингибиторами;
определено оптимальные условия, в применение ингибиторов и влияние концентрации, температуры на коррозионный ток, скорость коррозии, степень защиты, коэффициент торможения для высокоэффективной защиты;
определены степень заполнения электродов и константы адсорбционного равновесия при коррозии металлов, на основе аддуктов и олигомерными ингибиторами различными азотсодержащими органическими соединениями с фосфорной кислотой электрохимическими и гравиметрическими методами;
доказано, что синтезированные олигомеры образуют защитные слои на поверхности стали, существенно отличающиеся по составу и структуре от исходных образцов в различных средах.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
На основе проведённых исследований по докторской диссертации на тему «Синтез и физико-химические свойства олигомерных ингибиторов коррозии на основе N, Р, S содержащих соединений» представлены следующие выводы:
1. Синтезирован ряд азот- и фосфорсодержащих аддуктов на основе фосфатов тиомочевины, мочевины, меламина и гексаметилендиамина и ингибиторы олигомерного типа на основе азотсодержащих органических соединений и фосфорной кислоты. Определены молекулярно-динамические и квантово-химические характеристики синтезированных соединений, установлен механизм ингибирования олигомерными соединениями и выявлены общие закономерности, присущие такого рода ингибиторам, что будет способствовать разработке новых подходов целенаправленного синтеза ингибиторов.
2. Показано, что такие олигомерные соединения как фосфат диметилолмочевины (ОИКМ-8) проявляют эффект внутримолекулярного синергизма за счет различных функциональных групп, механизм адсорбции которыхотличается тем, что приводит к образованию более плотного слоя ингибитора на поверхности металла и повышению их ингибирующего эффекта.
3. Кинетическими и термодинамическими исследованиями показано, что адсорбционные свойства ингибиторов олигомерного и низкомолекулярного типов отличаются, о чем свидетельствуют высокие значения степени заполнения поверхности электрода и константы адсорбционного равновесия олигомерных ингибиторов, превышающие более четырех раз значения константы низкомолекулярных ингибиторов.
4. Проведено систематическое изучения двухкомпонентных ингибиторов на основе дигидрофосфата калия и найдено, что добавление второго компонента увеличивает их ингибирующее действие, из полученных результатов сделаны выводы о возможном механизме защитного действия двухкомпонентных ингибиторов, который включает в себя образование тонких защитных слоев весьма сложного состава, которые предотвращают появление язвенной коррозии.
5. Эффективность ингибитора диметилолмеламина в агрессивных средах с повышением температуры вначале увеличивается, а после достижения определенной температуры эффективность не изменяется, что указывает на хемосорбционный механизм действия данного ингибитора, образующего прочные защитные слои на поверхности защищаемого металла.
6. Фосфаты диметилолмочевины и диметилолмеламина в различных рН-средах образуют на поверхности стали защитные слои, которые существенно отличаются по составу и структуре от исходных образцов, выяснено, что фосфат диметилолмочевины и фосфат диметилолмеламина действуют как анионные ингибиторы и тормозят анодный процесс.
7. Олигомерные соединения ОИКМ-8 и ОИКМ-9 и их композиции имеют наиболее высокую эффективность, и они испытаны и внедрены на предприятиях Бекабадском металлургическом комбинате, АО «Навоийазот», ООО «Электр ускуна созлаш» и «Сувокова» ПКП а также УДП «Ферганский НПЗ».

Актуальность и востребованность темы диссертации. На сегодняшний день в мировой практике в сфере обеспечения устойчивой работы электроэнергетических систем (ЭЭС) ведущее место занимает создание высокоэффективных систем управления технологическими процессами выработки и потребления электроэнергии с привлечением интеллектуальных технологий. Одной из наиболее актуальных задач, стремительно развивающихся современных ЭЭС является обеспечение их статической устойчивости на основе обработки и анализа оперативных данных в режиме реального времени. В этом направлении в ведущих странах мира пристальное внимание уделяется совершенствованию систем управления для обеспечения устойчивости электроэнергетических систем с учетом колебаний режимных параметров. «Затраты на создание интеллектуальных электрических систем, в том числе Smart Grid составляют: США - 7,1 трлн., Китай - 7,3 трлн., Япония - 0,8 трлн, долларов. Использование системы Smart Grid к 2020 году позволит США сэкономить около 1.8 трлн, долларов1».
В Республике Узбекистан проводятся широкомасштабные мероприятия по эффективной организации производства электроэнергии и повышению устойчивости ЭЭС. В этой сфере, в том числе, по переоснащению высокоэффективным оборудованием, парагазовой и газотурбинной технологиями, обеспечивающими выработку электроэнергии, по разработке эффективных систем управления технологическими объектами и совершенствованию методов и алгоритмов исследования систем управления, проводится ряд исследовательских работ.
В мире пристальное внимание уделяется разработке более совершенных методов определения устойчивости электрических систем, матричных методов и алгоритмов, позволяющих управлять режимными свойствами электроэнергетических систем с учетом современных устройств управления. В этой области осуществление целенаправленных научных исследований является приоритетной проблемой, при этом весьма актуальны исследования в следующих направлениях: разработка матричных методов и алгоритмов определения устойчивости электрической системы с учетом автоматических регуляторов синхронных генераторов, разработка упрощенных критериев определения предельного режима по устойчивости сложных ЭЭС, разработка модели синтеза автоматических регуляторов возбуждения на базе технологии вложения систем. Проводимые научные исследования по вышеуказанным научно-исследовательским направлениям подтверждает актуальность темы данной диссертации.
Данное диссертационное исследование в определенной степени служит выполнению задач, предусмотренных в Постановлении Президента Республики Узбекистан №ПП-2343 от 5 мая 2015 года «О Программе мер по сокращению энергоемкости, внедрению энергосберегающих технологий в отраслях экономики и социальной сфере на 2015-2019 годы», в постановлении Кабинета Министров №238 от 13 августа 2015 года «Об утверждении положения о республиканской комиссии по вопросам энергоэффективности и развития возобновляемых источников энергии», а также в других нормативно-правовых документах, принятых в данной сфере.
Целью исследования является разработка матричных методов и алгоритмов анализа малых колебаний сложных электрических систем, разработка упрощенных методов определения пределов статической устойчивости и синтез моделей регуляторов на базе технологии вложения систем.
Научная новизна исследования заключается в следующем:
разработан упрощенный критерий статической устойчивости электрической системы на основе функций Ляпунова в квадратичной форме, состоящий в положительности первого, главного минора матрицы квадратичной формы (qn>0), обеспечивающего необходимые и достаточные условия устойчивости ЭЭС;
разработан метод совместного применения функций Ляпунова в квадратичной форме и уравнений узловых напряжений, позволяющий свести исследование статической устойчивости сложной электрической системы к простой схеме - «генератор-шины»;
разработана проматрица сложной электрической системы на основе технологии вложения систем, позволяющая исследовать динамические свойства ЭЭС;
разработан алгоритм перемещения полюсов, обеспечивающий устойчивость и демпфирование колебаний параметров режима при малых возмущениях в ЭЭС;
создан алгоритм синтеза математической модели регуляторов на основе технологии вложения систем, обеспечивающая устойчивость и демпфирование малых колебаний в ЭЭС.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Проведенные теоретические и расчетно-экспериментальные исследования статической устойчивости сложных электрических систем на базе разработанных матричных методов и алгоритмов, с применением функций Ляпунова в квадратичной форме и технологии вложения систем, позволяют сделать следующие выводы.
1. Функции Ляпунова в квадратичной форме рекомендованы как эффективный метод для исследования линейных динамических систем, к которым относится электрическая система, описываемая линеаризованными дифференциальными уравнениями.
2. Доказана адекватность условий нарушения статической устойчивости электрической системы, полученных на основе положительности главных миноров матрицы квадратичной формы функции Ляпунова в квадратичной форме, тем же условиям, доставляемым критериями Гурвица.
3. Полученные теоретические и расчетные результаты позволяют исследовать устойчивость ЭЭС в «малом», путем анализа условия положительности первого, главного минора матрицы функции Ляпунова в квадратичной форме qnj>0 и рассматривать ее как практический (упрощенный) критерий статической устойчивости ЭЭС, обеспечивающий и необходимые и достаточные ее условия.
4. Совместное использование функций Ляпунова в квадратичной форме и узловых уравнений позволяет выявить генератор (станцию), работающий в сложной ЭЭС, приближающийся к пределу по статической устойчивости. Математическим условием данного утверждения является dq r r f/dl [ -> max, т.е., максимальность производной первого главного минора матрицы квадратичной формы по регулируемому параметру для j-ro генератора. В этом случае исследование предела статической устойчивости сложной ЭЭС превращается в исследование схемы «генератор-шины».
5. На основе технологии вложения систем разработаны проматрицы нерегулируемых и регулируемых сложных ЭЭС, полностью описывающих и определяющих всевозможные характеристики переходных процессов, позволяющих, в том числе исследовать динамические свойства электрических систем при малых колебаниях параметров их режима.
6. Предложена модель, в которой на базе технологии вложения систем синтезирован регулятор сложной электрической системы, аналитически описывающий класс регуляторов, обеспечивающих устойчивость и демпфирование колебаний в исследуемой ЭЭС.
7. Проведенные расчетно-экспериментальные исследования по анализу статической устойчивости сложных ЭЭС на базе технологии вложения систем показали качественное совпадение полученных результатов с результатами, проверенными на практике эксплуатации электрических систем на основе классических методов, что подтверждает адекватность разработанных моделей существующим.
8. Разработана математическая модель электрической системы, разрешенной относительно отклонений абсолютных углов синхронных генераторов, которая может быть использована самостоятельно для исследований малых колебаний сложных ЭЭС. Данную модель малых колебаний сложных электрических систем рекомендуется использовать совместно с уравнениями узловых напряжений, определяющими модули напряжений U, узлов, а также их аргументами, представляющими абсолютные углы 5; относительно балансирующего узла.

Актуальность и востребованность темы диссертации. В сегодняшний день в мире полупроводниковый кремниевый поликристалл играет важную роль в интенсивном развитии отрасли физики полупроводников. В сязи с относительной дешевизной и высокой прочностью на радиационные излучения сырья в мире интенсивно развивается создание полупроводниковых приборов, солнечных элементов, а также интегральных схем, основанных на поликристаллическом кремние. В связи с тем, что физические свойства поликристаллического кремния, проявляющиеся на определенных условиях, зависят от граничных областей межзеренных границ в его объеме, исследования физических процессов, происходящих в этой области, является одной из важнейших задач современной физики.
В нашей республике в годы независимости уделяется особое внимание на развитие отрасли физики полупроводников, в частности, на создание солнечных элементов и полупроводниковых приборов, основанных на поликристаллическом кремние, имеющих высококачественные показатели и отвечающих на требования мировых стандартов, а также на изучение их физических свойств. В этой сфере изучением способов основанных на управлении физическими процессами, происходящими на двух контактирующих межзеренных граничных участках поликристаллического кремния, а также применении их на полупроводниковые приборы и солнечные элементы, достигаются существенных результатов в развитии этой отрасли.
Создание сравнительно дешевых с экономической точки зрения и стойких на внешних воздействия, в частности на температуры и на радиационных излучений, полупроводниковых приборов и солнечных элементов, посредством улучшения электрических и оптических характеристик поликристалличсских кремниевых полупроводников, имеет важное значения. В этой сфере реализация целевых исследований, в частности, научных исследований по следующим направлениям, является одним из важнейших задач: определение микроструктуру и примесные состояния в области двух контактирующих межзеренных границ; разработка современных методов определения электрических и оптических характеристик поликристаллического кремния с учетом его объемных дефектов и физических и химических свойств в области межзеренных границ; определение образования электронно-дырочных пар примесных состояний в области межзеренных границ в процессе изменения световых лучей и темпуратуры и закономерностей их перемещения, а также влияния их на электрофизические и фотоэлектрические свойства р-п - структур поликристаллического кремния; определение влияния дополнительно введенных примесных атомов на микроструктуру и электронные свойства в области межзеренных границ; создание и производство нового поколения преобразователей энергии методом контролирования физических процессов в области межзеренных границ. Перечисленные выше исследования обосновывают актуальность выбранной темы дистсртации.
Данное диссертационное исследование в определенной степени служит выполнению задач предусмотренных в Постановлении Президента Республики Узбекистан ПП-1442 «О приоритетных направлениях развития индустрии Республики Узбекистан на 2011-2015 гг.» от 15 декабря 2015 года, а также других нормативно-правовых документах, принятых в данной сфере.
Целью исследования является определение закономерностей зависимости электрофизических свойств поликристаллического кремния и фотоэлектрических характеристик р-п-структур на их основе от примесных состояний, локализованных в области межзеренных границ и объемных дефектах.
Научная новизна исследования заключается в следующем:
обосновано, что образование шероховатой поверхности изобилующей выступами и микропустотами в области межзеренных границ обусловлено неравномерным распределение примесей в объеме зерна; а именно, повышением концентрации каждой из этих примесей от центра к краю зерна.
выявлено, что ширина объединённого слоя двух контактирующих зерен составляет порядка нанометров, где установлен факт ионизации локализованных ловушек в процессе изменения температуры с учетом энергии ионизованных ловушек, которые приводят к изменению высоты потенциального барьера в пределах -0,3-4),9 эВ, а также к уменьшению концентрации носителей заряда;
разработана многослойная модель стыка двух контактирующих зерен и эквивалентная электрическая схема позволяющая определить электрические свойства межзеренных границ;
обнаружены явления адсорбции и десорбции в области межзеренных границ;
установлены закономерности проявления примесного тепловольтаического и теплофотовольтаическго эффектов в однородном поли-Si и р-п - структурах на его основе, а также в моно-Si с р-п - переходом обусловленные с образованием электронно-дырочных пар с участием глубоких примесных состояний;
предложена модель образования р-п - перехода в области межзеренных границ.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
На основе проведенных исследований физических процессов на межзеренных границах поли-Si и явлений тепловольтаического и фототепловольтаичсского эффектов сделаны следующие выводы:
1. Разработана модель многослойного стыка двух контактирующих зерен, согласно которой каждый из них состоит из монокристаллического ядра, окруженный областью с дефектами, дислокациями и другими структурными нарушениями, а также равномерно распределенный на поверхности островки металлических компонентов и микрообласти в виде выступов и пустот.
2. Обнаружен немонотонный характер температурного изменения удельного сопротивления (р), подвижности (р) и концентрации (я) носителей заряда, обусловленный совместным влиянием размеров зерен и ионизации локализованных ловушек, связанных с примесными состояниями или дефектами в области межзеренных границ.
3. Экспериментально подтверждено, что увеличение плотности локализованных ловушек приводит к изменению высоты потенциального барьера (<р) от 0,3 эВ до 0,9 эВ и росту р, а также к уменьшению концентрации основных носителей.
4. Предложена эквивалентная электрическая схема, позволяющая определить электрические свойства межзеренных границ в целом и каждой из составляющих её микрообластей на основе модели многослойного стыка двух контактирующих зерен.
5. Установлены условия проявления абсорбции и десорбции ряда щелочных металлов и их влияние на микроструктуру, и электронные свойства межзеренных границ. А именно - десорбция щелочных металлов межзеренных границ в процессе термообработки приводит к изменению знака (р и типа проводимости в виде тонкого слоя на поверхности поликристаллического кремния, а диффузия щелочных металлов по поверхности подложки поликристаллического кремния приводит к их адсорбции на поверхностях двух контактирующих зерен.
6. Показано, что в интервале температур (~30(R800 К) темновой ток и напряжение изменяются по сравнению с монокристаллическими образцами сложным образом за счет захвата носителей заряда на ловушках и их дрейфа вдоль ловушек в процессе ионизации локализованных ловушек в области межзеренных границ.
7. Предложена модель р-п перехода в области межзеренных границ, объясняющая механизмы переноса носителей заряда в них и формирования темнового и фототока обусловленных захватом и эмиссией носителей заряда на ловушках.
8. Показано, что проявления примесного тепловольтаического и теплофотовольтаического эффектов на р-п структурах на основе поликристаллического и монокристаллического кремния при нагреве и освещении обусловлены процессами генерации электронно-дырочных пар с участием глубоких примесных состояний.
9. Модифицированы методы исследования примесных состояний в области межзеренных границ: показано, что при оценке электронных свойств межзеренных границ с помощью модели термоэлектронной эмиссии необходимо учитывать полную проводимость ловушек (/„) и ток (Jss), которая возникает в процессах захвата и эмиссии носителей заряда.
10. Разработан новый метод легирования с использованием быстро диффундирующих элементов, позволяющий получить р-п структуры параллельно с р или п типными образцами и за счет упрощения метода повысить воспроизводимость технологического процесса.
11. Разработан метод полуавтоматического определения температурных зависимостей электрофизических характеристик р-п структур с возможностью сканирования световым лучом с заданной длиной волны и диаметром от ~10 до 400 мкм по поверхности образца.
12. Разработана диффузионная установка, позволяющая одновременно изготавливать в различных частях моно и поликристаллических пластин кремния разнотипные области, предназначенные для изготовления преобразователей тепловой и солнечной энергий.

Актуальность и востребованность темы диссертации. На сегодняшний день в мире ведутся интенсивные исследования в направлении создания материалов, которые одновременно обладали бы магнитными и полупроводниковыми свойствами. Эти материалы обладают уникальными физическими свойствами, что делает их перспективными в использовании для изготовления нового поколения оптоэлектронных приборов управляемых магнитным полем. Поэтому в этом направлении важной задачей является изучение происходящих в них физических процессов.
В нашей республике в годы независимости уделяется особое внимание развитию области физики полупроводников, в частности при изучении энергетических спектров электронов в полупроводниках и металлах особое внимание уделяется применению квантующих магнитных полей. В этой сфере, изменяя коренным образом энергетическую систему электронов, на основе знания особенностей плотности состояний квантующего поля могут быть получены существенные результаты.
Исследование влияния температуры и давления на термодинамическую плотность состояний в квантующем магнитном поле имеет важное значение для создания модели интерпретации свойств квантовых осцилляционных явлений в узкозонных и широкозонных полупроводниках. В этом аспекте одной из важнейших задач является реализация целевых исследований, в частности, научных изысканий по следующим направлениям: изучение влияния температуры на термодинамическую плотность состояний полупроводников в квантующем магнитном поле; теоретическое определение влияния температуры на ширину запрещенной зоны полупроводников в квантующих магнитных полях с Кейновским законом дисперсии; изучение зависимости осцилляции эффекта Шубникова-де Гааза и де Гааз-ван Альфена от температуры в полупроводниках; изучение температурной зависимости осцилляции комбинированной плотности состояний в полупроводниках с неквадратичным законом дисперсии; исследование влияния температуры на веерную диаграмму спектра магнитопоглощения в полупроводниках с кейновским законом дисперсии; теоретическое рассмотрение влияния давления на температурную зависимость квантовых осцилляционных явлений в полупроводниках.
Данное диссертационное исследование в определенной степени служит выполнению задач, предусмотренных в Постановлении Президента Республики Узбекистан ПП-1442 «О приоритетных направлениях развития индустрии Республики Узбекистан на 2011-2015 гг.» от 15 декабря 2015 года, а также других нормативно-правовых документах, принятых в данной сфере.
Целью исследования является изучение влияния температуры и давления на осцилляционные явления полупроводников в квантующих магнитных полях.
Научная новизна исследования заключаются в следующем:
впервые теоретически определена зависимость плотности энергетических состояний от температуры в квантующем магнитном поле;
предложен метод расчета влияния температуры на осцилляции комбинированной плотности состояний с неквадратичным законом дисперсии;
Проведено математическое моделирование процессов с использованием экспериментальных значений сплошного спектра плотности состояний, показана возможность расчета дискретных уровней Ландау;
показано, что для непараболического закона дисперсии частота поглощаемого света и ширина запрещенной зоны полупроводника нелинейно зависят от магнитного поля;
предложена теория температурной зависимости осцилляций эффекта Шубникова-де Гааза и де Гааза-ван Альфена с учетом термических уширений уровней Ландау в полупроводниках;
получено аналитическое выражение для расчета влияния давления на уровни Ландау электронов в зоне проводимости.
Заключение
На основе проведенных исследований влияния температуры и давления на осцилляционные явления в полупроводниках при квантующих магнитных полях сделаны следующие выводы:
1. Разработана методика определения термодинамической плотности состояний (Ns) в квантующем магнитном поле с параболическим законом дисперсии. Установлено, что с ростом температуры уровни Ландау за счет термического уширения смываются и Ns превращаются в плотность состояний в отсутствии магнитного поля.
2. Получено аналитическое выражение для термодинамической плотности состояний в квантующем магнитном поле с непараболическим законом дисперсии, объясняющее температурную зависимость термодинами-ческой плотности состояний в квантующем магнитном поле с Кейновским законом дисперсии.
3. На основе предложенных моделей определены уровни Ландау в PbS и РЬТе в широком интервале температур.
4. Построена теория температурной зависимости осцилляций эффекта де Гааза-ван Альфена и Шубникова-де Гааза в полупроводниках. Температурные зависимости осцилляций де Гааза-ван Альфена и Шубникова-де Гааза объяснены термическим уширением уровней Ландау в магнитном поле.
5. Предложен новый метод определения циклотронной эффективной массы электронов изданных осцилляций Шубникова-де Гааза.
6. Изучены особенности температурной зависимости осцилляции комбинированной плотности состояний в полупроводниках с непараболическим законом дисперсии.
7. Получена новая формула для расчета влияния давления на температурные зависимости квантовых осцилляционных явлений в полупроводниках, отмечены существенные изменения в осцилляциях Шубникова-де Гааза и де Гааза-ван Альфена в полупроводниках при воздействии давления на ширину запрещенной зоны.

Актуальность и востребованность темы диссертации. В мире более ста научно-исследовательских организаций занимаются проблемами связанных с распространением волн в упругих и вязкоупругих средах. В связи с работой современных конструкций машин и аппаратов в условиях различных квазистатических и динамических напряжений, для обеспечения их прочности и для снижения напряжённо-деформированного состояния каждый год расходуется около 3 миллиардов долларов США. Для снижения динамических напряжений и деформаций образующихся в упругих и вязко-упругих элементах являющихся составной частью конструкций, необходимо знать динамику распространения волн в них. Глобализация и интенсивности процесса обмена информаций требует применения современных средств в конструкциях.
Со времён приобретения независимости нашей республики уделяется особое внимание материалам применяемым в отрасли машиностроения, в том числе уделяется особое внимание повышению прочности многослойных пластинчатых и цилиндрических оболочек, имеющих сложные физические свойства. В этом отношении был достигнут значительный результат в области решения динамических задач с учетом вязкоупругих свойств материалов. В частности, спроектированы и разработаны детали, со свойствами позволяющих устойчивые параметры для снижения вибрации в материалах деталях применяемых в машиностроении.
В мировой практике имеет важную научно-практическую значимость повышение прочности деталей и устройств со снижением негативных последствий микровибраций возникающих в процессе распространения волн. Создание методики изучения свойств распространения волн в пластинчатых и цилиндрических упруго-вязких оболочках, сопряженных с внешней средой из-за широкого применения современной техники и технологий для конструкционных материалов с редким физическим и механическим свойствами, считается актуальной задачей.
Данное диссертационное исследование в определенной степени служит выполнению задач, предусмотренных в Указе Президента Республики Узбекистан №УП 3080 от 30 мая 2002 года «О дальнейшем развитии компьютеризации и внедрении информационно-коммуникационных технологий» и постановлении Кабинета Министров Республики Узбекистан №200 от 6 июня 2002 года «О дальнейшем развитии компьютеризации и внедрении информационно-коммуникационных технологий», а также в других нормативно-правовых документах, принятых в данной сфере.
Целью исследования является развитие теории свойств распространения волн в сопряженных со средой длинных пластинчатых и цилиндрических упруго-вязких оболочках и усовершенствование теоретических основ.
Научная новизна диссертационного исследования заключается в следующем:
- разработаны методы решения спектральной задачи приводящие к обыкновенным однородным дифференциальным уравнениям с комплексными коэффициентами первого порядка;
-разработаны методы характеризующие гашения волн по системе в диссипативной механической системе;
-определено что , при колебаниях диссипативно неоднородной вязкоупругой цилиндрической оболочке с вязкой жидкостью её диссипативные процессы протекают тем интенсивные, чем ближе собственные частоты и локализации амплитуд колебаний вблизи оболочки;
-определено, что значимость фазовых скоростей волн в вязкоупругой среде (действительных частей комплексных фазовых скоростей) по сравнению со скоростью в упругой среде уменьшается на 10-15%.
Заключение
1. Разработаны методика, алгоритм и программа решения задач распространения гармонических волн в слоистых плоских и цилиндрических диссипативно однородных или неоднородных телах, связанных (или не связанных) со средой. Это служит в качестве программы изучения динамики распространения волн в диссипативных механических системах.
2. Выявлено, что коэффициент демпфирования от волнового числа в диссипативных механических системах выражается немонотонными функциями, что необходимо для обеспечения прочности материалов и произведении расчетов конструкций.
3. Введен глобальный коэффициент демпфирования (ГКД) для исследования диссипативных особенностей механических систем. Данные параметры характеризуются системной диссипацией энергии в механических системах.
4. Определено, что учет вязких свойств материала уменьшает до 15% действительную часть комплексных фазовых скоростей. Это служит повышению уровня точности параметров процесса распространения волн.
5. Для исследования резонансных амплитуд введено понятие «глобальные резонансные амплитуды» (ГРА) и с помощью численных экспериментов обоснована её физическая сущность, что послужит спектральному анализу резонансных зон.

Актуальность и востребованность темы диссертации. По данным Всемирной организации здравоохранения, а также обновленной версии базы мировых данных по раку GLOBOCAN 2012, поддерживаемой Международным агентством онкологических исследований (IARC), онкологические заболевания являются одной из основных причин заболеваемости и смертности во всем мире — «в 2012 году произошло около 14 миллионов новых случаев заболевания и 8,2 миллиона случаев смерти, связанных с раком»8. Лучевая терапия признана в современной медицине одним из эффективных методов при лечении онкологических заболеваний. По данным ВОЗ, в различных ее видах нуждаются около 70% онкологических больных. Однако у некоторых больных встречаются радиорезистентные формы злокачественных новообразований, устойчивые к традиционным методам лучевой терапии, т.е. радиотерапии с помощью гамма - и электронного излучения.
С первых дней независимости нашей страны по организации фундаментально новой, качественной медицинской помощи населению выполнены планомерные мероприятия и внедрены эффективные модели системы здравоохранения и достигнуты положительные результаты. Поиск и разработка перспективных технологий, способных побороть эти тяжелейшие недуги, активно продолжается учеными нашей страны. В начале XXI века врачи-онкологи большие надежды связывают с ядерной медициной. Прежде всего, это нейтроны разных энергий, источником которых являются действующие ядерные реакторы. «Успешнее всего нейтронами лечат опухоли, не поддающиеся фотонному излучению, а их около 30% среди всех 9 видов рака».
На мировом уровне развитие радиационная онкология нуждается в технологиях, где излучением поражается только опухолевые ткани без повреждения здоровых клеток, попадающих в зону воздействия. «Одним из направлений в решении проблемы избирательного поражения клеток злокачественных опухолей является развитие метода нейтрон захватной терапии (НЗТ)»10- метода бинарной лучевой терапии основанный на облучении потоком тепловых или эпитепловых нейтронов опухолевых клеток. Принцип действия её заключается в ядерной реакции и высвобождении большого количества энергии при столкновение эпитепловых нейтронов с атомами бора или гадолиния, находящимися в опухолевых клетках. Таким образом, благодаря введению гадолиния в опухолевые клетки, при облучении их нейтронными потоками опухоль получает терапевтическую дозу облучения при существенном сохранении нормальных окружающих тканей. «Достигается полная «конформность» облучения»11. «Избирательное взаимодействие атомов, обладающих большим сечением захвата, вводимых в опухолевые клетки, с нейтронами позволяет использовать данную методику в лечении злокачественных опухолей, которые плохо поддаются лечению традиционными методами лечения и поэтому является чрезвычайно перспективным методом»12.
В результате целенаправленных организационных и практических мероприятий, утвержденных Постановлением Президента Республики Узбекистан ПП-1652 от 28 ноября 2011 года «О мерах по дальнейшему углублению реформирования системы здравоохранения», а также согласно постановлению кабинета министров «Об организации деятельности научно-исследовательского института общественного здоровья и организации здравоохранения» СЗ РУз-19 от 2017 года и других нормативно-правовых документах принятых в данной сфере, в настоящий период достигнуты значимые результаты в развитии медицины, в том числе и в радиологии, что и обусловило высокую актуальность настоящего исследования.
Целью исследования является подготовка технологии нейтрон захватной терапии для лечения злокачественных опухолей на экспериментальной модели.
Научная новизна исследования:
созданы условия для проведения НЗТ на базе ИЯФ (помещение бокс для облучения, фиксатор контейнер, подъемное устройство);
определены параметры и методика проведения НЗТ для воздействия нейтронного пучка реактора ИЯФ АН РУз на первичный опухолевый очаг;
проведены исследования пространственной локализации нейтронного пучка относительно облучаемого объекта (экспериментальные мыши, крысы), включая измерение дозовых распределений гамма и нейтронного излучения от реакторного канала в зависимости от используемой апертуры нейтронного пучка;
исследована фармакокинетика Магневиста при внутриопухолевом введении, что позволило выявить время введения препарата до облучения;
изучена противоопухолевая активность НЗТ с внутриопухолевым введением препарата Магневист.

Актуальность и востребованность темы диссертации. В настоящее время во всём мире одной из важных физических проблем в стремительно развивающемся направлении нано и оптоэлектроники является разработка методов спектроскопии поверхностных и объемных дефектов в многослойных кремниевых структурах и контролируемого управления распределением примесей в легированных полупроводниках, особенно с глубокими уровнями, такими как переходные и редкоземельные элементы в объеме кристаллов, используемых в полупроводниковых приборах, предназначенных для применения в переключающих и обладающих бистабильными свойствами устройствах.
В годы независимости учеными нашей страны осуществлены широкомасштабные комплексные меры по получению нового класса полупроводниковых материалов путем легирования полупроводникового материала примесями, создающими глубокие энергетические уровни и достигнуты определенные результаты. В этом направлении созданы новые способы диффузии редкоземельных и переходных элементов никеля и марганца в кремний, усовершенствована технология получения нанокластерных материалов, при этом можно особо отметить достигнутые значительные успехи по получению фоточувствительных и магниточувствительных структур на основе кремния легированного переходными металлами.
В соответствии со “Стратегией действий по дальнейшему развитию Республики Узбекистан” является наиболее важным повышение эффективности отрасли наноэлектроники на основе теоретических и практических исследований в области физики полупроводников за счет внедрения инновационных технологий.
Во всём мире на сегодня изучение неравновесных процессов в кремнии, легированном нетрадиционными примесями открывает возможность повышения воспроизводимости, срока службы и надежности полупроводниковых приборов. В связи с этим изучение процессов взаимодействия нетрадиционных примесей между собой и с неконтролируемыми примесями, в частности, реализация научных исследований в следующих направлениях считается одной из важных задач: исследование электрофизических и оптических свойств кремния, легированного НП; изучение взаимодействия атомов НП с ростовыми примесями (кислородом) в кремнии; изучение физических процессов, происходящих в объеме диэлектрика, полупроводника, на границе их раздела и в переходном слое Si - SiCh; изучение влияния внешних факторов (облучения, температуры и др.) на свойства кремния и кремниевых многослойных структур типа металл-диэлектрик-полупроводник (МДП); исследование влияния некоторых глубоких примесей - V, Ni, Sm и Gd на свойства кремниевых МДП-структур. Научно-исследовательские работы, проводимые в указанных направлениях, указывают на актуальность темы данной диссертации.
Настоящая научно-исследовательская работа в определенной степени служит выполнению задач по повышению конкурентоспособности изделий электронной техники, отмеченных в постановлении Президента Республики Узбекистан ПП-1442 «О приоритетах развития промышленности Республики Узбекистан в 2011 - 2015 годах» от 15 декабря 2010 года, а также в других нормативно-правовых документах, принятых в данной сфере.
Целью исследования является изучение процессов дефектообра-зования в кремнии, легированном нетрадиционными примесями - переходными и редкоземельными элементами, а также исследование влияния этих примесей на свойства кремниевых МДП-структур.
Научная новизна диссертационного исследования: разработан метод определения параметров МДП-структур, который позволяет определить энергетический спектр плотности поверхностных состояний (ППС) при низких значениях Nss, кинетику различных электронных процессов в МДП-структурах, а также определить раздельно параметры электрически активных дефектов в объеме полупроводника, диэлектрика, переходном слое Si-SiCb и на границе их раздела с помощью DLTS при постоянной емкости (CC-DLTS) с высокой разрешающей способностью (Nss<l-Ю9 см’2 эВ');
обоснованы основные факторы, определяющие эффективность образования глубоких центров (ГЦ) нетрадиционными примесями в Si, то есть температура отжига и скорость охлаждения после легирования, при различных низких и высоких температурах, а также особенности дефектооб-разования в Si, легированном в процессе роста и диффузией Ni или V при различных низко- и высокотемпературных обработках;
экспериментально определено, что атомы нетрадиционных примесей (V, Ni, Gd, Sm), вводимые в кремний, взаимодействуя с ростовой примесью (О), приводят к уменьшению концентрации оптически активного кислорода (от 10 до 50%) в зависимости от вида конкретной примеси, вплоть до потери оптической прозрачности (Si<Ni>);
установлена взаимосвязь с удаленными от поверхности Si центрами и новыми радиационными дефектами, образуемыми в объеме диэлектрика при облучении кремниевых МДП-структур у-квантами и электронами, которые приводят к увеличению концентрации дефектов при больших дозах и к появлению сквозного тока, препятствующего формированию стабильного инверсионного слоя на поверхности полупроводника;
разработан способ определения параметров и местоположения различных радиационных дефектов в МДП-структурах, подвергшихся воздействию проникающего излучения при положительном и отрицательном смещениях на полевом электроде, обеспечивающий стабилизирующие условия образования радиационных дефектов;
разработана модель пространственного распределения свободных связей кремния в слое состава SiOx между кремнием и двуокисью кремния шириной около 0.6 нм при образовании характерного РД, обусловленного свободной связью на атоме Si в переходном слое Si-SiO2 МДП-структур, облученных электронами и у-квантами, а также в структурах с катоднораспыленной пленкой SiCh;
экспериментально показано, что при изохронной термообработке встроенный заряд и объемные состояния диэлектрика в МДП-структурах отжигаются при 250°С, а поверхностные состояния на границе раздела Si-SiO2 отжигаются при 35О°С, при этом характерные РД в переходном слое Si-SiO2 полностью отжигаются при 400° С.
Заключение
генерационномногослойных
легированных
На основе проведенных комплексных исследований релаксационных эффектов в кремнии и кремниевых структурах типа металл-диэлектрик-полупроводник, нетрадиционными элементами сделаны следующие выводы:
1. Усовершенствована технология изготовления кремниевых многослойных структур типа металл-диэлектрик-полупроводник путем добавления паров трихлорэтилена C2HCI3 в атмосфере влажного кислорода.
2. Показано, что примеси V и Ni независимо от способа легирования в n-Si образуют три глубокие уровни: ГУ (Ес-0.22 эВ, Ес-0.45 эВ и Ес-0.52 эВ), а в n-Si<Ni> два ГУ (Ес-0.19 эВ и Ес-0.41 эВ) с фиксированными энергиями ионизации и эффективность образования этих центров зависит от технологических режимов - Тднф и Уохл и способа легирования.
3. Выявлено, что путем введения нетрадиционных примесей (переходных и редкоземельных элементов - V и Ni, Gd и Sm ) в кремний можно снизить эффективность термического дефектообразования и замедлить процессы образования РД.
4. Наблюдаемое на эксперименте снижение концентрации кислорода и углерода на 25-50%, а в отдельных случаях (Si<Ni>) потеря оптической прозрачности кремния связано с активным взаимодействием атомов нетрадиционных примесей в кремнии с ростовыми неконтролируемыми примесями.
5. Показана возможность определения энергетического распределения ППС и сечения захвата на них по всей ширине запрещенной зоны кремния с с помощью разработанного метода DLTS при постоянной емкости (СС-DLTS), который позволяет определить энергетический спектр ППС при низких значениях Nss, кинетику различных электронных процессов в МДП-структурах, а также раздельно определить параметры электрически активных дефектов в объеме полупроводника, диэлектрика, переходном слое Si-SiO2 и на границе их раздела.
6. Найдено, что у-облучение МДП структур приводит к образованию РД на границе раздела Si-SiO2 и в объеме диэлектрика, при этом облучение со смещением (V*0) стабилизирует условия образования РД, пространственно распределенных в переходном слое между кремнием и окисным слоем в отличие от облучения без смещения, приводящего к флуктуациям встроенного заряда в окисле.
7. Сравнение результатов воздействием у-квантов 60Со на различные параметры МПОП-структур и МОП-транзисторов типа КП304А показало, что облучение у-квантами 60Со приводит к большему изменению порогового напряжения и ППС границы раздела Si-SiCh по сравнению с влиянием высокоэнергетического тормозного у-излучения и связывается с различием величины поглощенной дозы в окисном слое.
8. Проведена оценка профиля распределения степени окисления кремния в переходном слое Si-SiCh реальных приборов и обнаружено, что на спектрах CC-DLTS МДП-структур с катодно-распыленной пленкой SiOx наблюдается максимум при Т=280 К, связанный с эмиссией электронов из дефектов в переходном слое между кремнием и тонкой пленкой окисла.
9. Изучены различные электронные процессы, происходящие в объеме диэлектрика, полупроводника, на границе их раздела, а также в переходном слое Si-SiO2 и оценен их вклад в картину релаксационных процессов в МДП-структурах.
10. Определены параметры тестовых МДП-структур на основе IITJIK и показана возможность уменьшения плотности ПС на границе Si-SiO2 путем низкотемпературной обработки и использования их для производства приборов с зарядовой связью.
11. Обнаружено, что присутствие примесей V и Ni в кремниевой подложке МДП-структур приводит к увеличению ППС и образованию положительного заряда на границе раздела Si-SiO2, а также к изменениям распределения Nss по Eg и образованию нескольких явно выраженных пиков в области энергий, соответствующих глубоким уровням ванадия и никеля. Аналогичным образом ведут себя примеси редкоземельных элементов (гадолиния и самария) в МДП структурах.

Актуальность и востребованность темы диссертации. Множество научно-практических исследований, проводимые в мировом масштабе, показывают актуальность исследования краевых задач для уравнений в частных производных дробного порядка. Первоначально, итальянскими учеными вместо классического уравнения диффузии был предложен новая модель - уравнение диффузии дробного порядка, которое послужило основой создания новых математических моделей многих процессов в областях физики, биологии, электрохимии. Дифференциальное и интегральное исчисления дробного порядка возникли в процессе нахождения эффективных способов моделирования таких процессов. Сложность уравнений, связанных с такими моделями, и отсутствие разработанных в достаточной мере аналитических и числовых методов, развитие исследований, связанных с такими уравнениями, является одним из приоритетных направлений.
В годы независимости в нашей стране усилилось внимание к актуальным научным направлениям, имеющим прикладное значение, в частности, учеными нашей страны особое внимание уделено исследованию и поиску эффективных методов решения краевых задач для уравнений в частных производных второго и высокого порядков, а также уравнений смешанного типа. В этом направлении, в том числе при исследовании прямых и обратных задач для уравнений в частных производных достигаются весомые результаты. На основе Стратегии Действий по развитию Республики Узбекистан имеет большое значение внедрение полученных результатов по научным исследованиям в области математики для улучшения эффективности в сфере экономики.
В настоящее время изучение свойств операторов дробного порядка, исследование краевых задач для уравнений в частных производных второго и высокого порядков, а также внедрение полученных результатов на практику играют важную роль. В связи с этим осуществление целевых научных исследований является одной из важных задач, в том числе научные исследования по следующим направлениям: исследование краевых задач для уравнений в частных производных дробного порядка; определение условий однозначной разрешимости обратных задач идентификации функции источника для уравнений в частных производных с операторами дробного порядка; изучение свойств операторов интегро - дифференцирования дробного порядка и применение этих операторов в решении краевых задач для уравнения в частных производных. Проводимые научные исследования по вышеуказанным направлениям обосновывают актуальность темы данной диссертации.
Эта диссертация, в определенной степени, служит осуществлению задач, обозначенных в Постановлениях Президента Республики Узбекистан №-ПП-916 «О дополнительных мерах по стимулированию внедрения инновационных проектов и технологий в производство» от 15 июля 2008 года и №-ПП-2789 «О мерах по дальнейшему совершенствованию деятельности Академии наук, организации, управления и финансирования научно-исследовательской деятельности» от 17 февраля 2017 года, а также в других нормативно-правовых актах по данной деятельности.
Целью исследования являются решение прямых и обратных задач для уравнения в частных производных с операторами дробного интегродифференцирования, изучение свойств интегро - дифференциальных операторов и их применение для решения неклассических задач для эллиптических уравнений.
Научная новизна исследования заключается в следующем:
доказана однозначная разрешимость нелокальных задач для уравнений в частных производных четвертого порядка с операторами дробного интегродифференцирования;
впервые изучена базисность корневых функций спектральных задач, соответствующих задачам типа Самарского-Ионкина;
установлены необходимые условия однозначной разрешимости обратных задач идентификации функции источника для уравнений в частных производных с операторами дробного порядка;
доказана регулярная разрешимость задач для смешанного уравнения дробного порядка с интегральными условиями сопряжения;
изучены свойства операторов интегро-дифференцирования дробного порядка типа Адамара, Адамара-Маршо и применены к решению краевых задач для уравнения эллиптического типа;
разработан способ решения краевых задач, а также задач типа Бицадзе-Самарского в классе гармонических и гладких функций для уравнений эллиптического типа с обобщенными граничными операторами дробного порядка.
Заключение
Диссертационная работа посвящена изучению свойств интегро-дифференциальных операторов дробного порядка и применению их к вопросам разрешимости краевых задач для уравнений в частных производных.
В заключение можно сделать следующие выводы по результатам исследований:
1. Для параболического уравнения четвертого порядка с операторами дробного дифференцирования в смысле Капуто и Джарбашяна-Нерсесяна сформулированы и исследованы нелокальные задачи типа Самарского-Ионкина, доказана базисность Рисса систем корневых функций соответствующих задач. Полученные результаты могут послужить основой для дальнейшего изучения различных свойств аналогичных краевых задач и их спектров для широкого класса дифференциальных уравнений в частных производных.
2. Установлена корректность ряда прямых и обратных задач с интегральными условиями склеивания для смешанных парабологиперболических уравнений дробного порядка. Полученные результаты обобщают ранее исследованные задачи для смешанных уравнений целого порядка и могут быть применены как при дальнейшем развитии теории смешанных уравнений второго и высокого порядков с операторами дробного интегро-дифференцирования, так и при исследовании конкретных прикладных задач, приводящихся к таким уравнениям.
3. В классе гармонических функций и в классах Гёльдера изучены свойства интегро-дифференциальных операторов дробного порядка и их применение к решению краевых задач. Полученные результаты могут послужить основой для введения и изучения новых операторов дробного порядка и их обобщений в классе гармонических функций и в классах Гёльдера, а также их применению к решению краевых задач.
4. Методы и результаты диссертационной работы могут быть использованы в теоретических исследованиях в таких математических дисциплинах, как дробное исчисление, дифференциальные и интегральные уравнения, уравнения математической физики, а разделы диссертации могут составить содержание специальных курсов для студентов, обучающихся по специальности «Математика»

Актуальность и востребованность темы диссертации. В настоящее время в мире в области динамично развивающейся физической электроники одним из важных физических проблем является определение возможных механизмов, наблюдаемых в процессах взаимодействия заряженных частиц с поверхностью твердого тела и их нанопленками, а также разработка материалов обладающих определенными физическими свойствами для устройств наноэлектроники, микроэлектроники. С этой точки зрения изучение электронных процессов в тонких поли- и монокристаллических пленках считается одним из важнейших задач.
В годы независимости в нашей стране в области эффективного развития физической электроники большое внимание уделено имеющим фундаментальное значение исследованиям включающим физико-химические явления и процессы в различных типах электронных приборов. В этом отношении в прикладной области по укреплению базы новыми качественными материалами обладающих заданными электрофизическими свойствами, усовершенствовании технологии их получения, а также по повышению качества путем внедрения дополнительных элементов в кристалл отвечающих современным требованиям достигнуты существенные результаты. На основе Стратегии действий дальнейшего развития Республики Узбекистан является наиболее важным, дальнейшие развитие отрасли микроэлектроники на основе фундаментальных исследований в области нанофизики за счет разработки новых технологий.
В настоящее время в мире совершенствование технологии получения нанопленок твердых веществ, а также уменьшение дефектов в них, улучшение качественных показателей нанопленок имеет важное значение. В этом отношении целенаправленные научные исследования, в том числе выполнение научных поисков по нижеследующим направлениям являются важными задачами: усовершенствование установок по получению тонких пленок, теоретическое моделирование полученных практических результатов по химическим связям, создание модели кристаллической решетки при присутствии примесных атомов кислорода и углерода, образующихся при термической обработке молибдена и вольфрама, применение на практике спектров дисперсии потери энергии электронами при отражении от тонких свободных пленок меди и серебра и прохождении через них. Научные поиски выполненные по выше приведенным направлениям обосновывают актуальность и востребованность темы данной диссертации.
Данная научно-исследовательская работа соответствует задачам обозначенных в Постановлении Президента Республики Узбекистан «О приоритетах развития промышленности Республики Узбекистан в 2011-2015 годах» от 15.12.2010 г. за № ПП-1442, Постановлении «О мероприятиях организации деятельности Академии наук, научно-исследовательских работ, управление и усовершенствование финансирования» от 17.02.2017г. за №ПП-2789 и определенной мере будет служить для выполнения поставленных задач.
Целью исследования является выявление ориентационных эффектов, происходящих в процессах взаимодействии заряженных частиц с кристаллами различной природы, определение место локализации примесных атомов и развитии методов диагностики поверхности.
Научная новизна исследования состоит в следующем:
впервые обнаружено появление дополнительных оже-пиков вблизи оже линий L2.3VV в ионных оже-спектрах хорошо очищенных монокристаллов Mo, W, Si, Си и А1, что объясняется частичным образованием их окислов;
установлена октаэдрическая позиция атомов кислорода и углерода, расположенных в междоузелях кристаллической решётки в приповерхностных слоях Мо(ЮО) и W(100), а также при бомбардировке монокристаллов W, А1 и Si электронами и ионами в одинаковых условиях обнаружено уменьшение интенсивности, увеличение полуширины, изменение энергетического положения основного оже-пика, что объясняется образованием квазимолекулы;
в исследуемой области энергий пучка ионов Ео=5-4ОкэВ обнаружена тонкая структура энергетического распределения, обусловленная одновременным вкладом ионов, испытавших осевое, плоскостное каналирование и беспорядочное прохождение через монокристаллические свободные пленки Си и Ag;
определена зависимость потери энергии ионами при каналировании через монокристаллические нанопленки от полярного и азимутального угла, и эти потери четыре раза меньше, относительно поликристалла, ионная имплантация аморфизирует кристаллическую решетку и в спектре с тонкой структурой сначала сглаживается максимум, обусловленный осевым, а затем плоскостным каналированием ионов;
разработана простая осцилляторная модель диэлектрической проницаемости расчета функции и алгоритм вычисления спектров характеристических потерь энергии электронами, при этом расход энергии на возбуждение объемного плазмона при отражении электронов больше, чем при их прохождении;
установлено, что переход материалов из кристаллического состояния в аморфное увеличивает вероятность электрон-фононных взаимодействий, а деформация функции распределения плотности электронных состояний приводит к большей потере энергии электронами;
впервые предложена и реализована методика оценки степени аморфизации поверхностных слоев тонких свободных пленок металлов при ионной бомбардировке.
Заключение
1. Усовершенствованы экспериментальные установки и методов исследований: сверхвысоковакуумный универсальный электронный и ионный малоугловой спектрометр, вторично-ионный масс-сп ктрометр, установки для получения тонких свободных пленок металлов.
2. На основе сравнительного анализа Оже-спектров, полученных при ионной и электронной бомбардировке монокристаллов W, Si и А1 впервые обнаружено раздвоение основного L2.3VV пика в ионных оже-спектрах А1 и Si, которое объясняется образованием окислов при локальном нагреве отдельных участков поверхности под действием бомбардирующих ионов.
3. Впервые с использованием ориентационных и угловых зависимостей Оже-спектров определены местоположения атомов примесных элементов О, С в кристаллической решетке монокристаллов, которые образуют соединения типа МоО, MoOz, WO, WO2 в октаэдрических позициях 4 '4 0.
4. Развита теория плазмонных возбуждений и установлено, что в переходных металлах структура спектров характеристических потерь энергии электронами обусловлена не только плазмонным возбуждением валентных электронов, но и особенностью зонной структуры, связанных с электронными межзонными переходами вида d-p и d-f, внутризонными переходами типа d-d, а также обнаружена анизотропия потерь энергии электронами, прошедшими через монокристаллические пленки Си и Ag в зависимости от ориентации кристалла.
5. В энергетическом спектре ионов (Ео= 10-30 кэВ), прошедших через тонкие монокристалличекие пленки меди обнаружены три четко выраженных максимума, которые объясняются эффектами осевого и плоскостного каналирования, а также беспорядочным прохождением ионов через кристалл, установлена взаимосвязь между структурой кристалла и структурой углового и энергетического распределений прошедших ионов.
6. Установлено, что при одинаковых условиях бомбардировки разупорядочение поверхности зависит не только от концентрации внедренной примеси, но от массы, энергии и радиуса ионов, а также определена зависимость потери энергии каналированных и неканалированных ионов от массы, энергии и радиуса бомбардирующих ионов, что важно для идентификации столкновительных процессов частиц вблизи поверхности.
7. Для описания структуры спектров характеристических потерь энергии предложен преобразованный вариант осцилляторной модели диэлектрической проницаемости, а также критерий коррелирован пости дисперсионных кривых, полученных квантомеханическим способом и с использованием спектров Си, Ag, Si и Gc.
8. Обнаружено, что энергия возбуждения объемных плазмонных потерь электронов прошедших через и отраженных от поверхности свободных тонких пленок отличается на 1-1,5 эВ, что обусловлено особенностями процессов возбуждения в различных геометриях опыта, определена значение hcopv аморфизированной пленки на 1-2 эВ больше, чем для монокристаллической пленки, находящейся в условиях реализации эффекта каналирования электронов.
9. Впервые по изменению интенсивности упругого пика электронов, прошедших через тонкие пленки Си(ЮО), оценена степень аморфизации поверхности и площадь разупорядоченного слоя, в частности при Eq=0.5 кэВ и Д=1015 см-2 происходит разупорядочение 35-40% облученной ионами поверхности, при этом толщина разупорядоченного слоя составляет 60-80А.

Актуальность и востребованность темы диссертации. В мире на сегодня в бурно развивающемся направлении области физической электроники одним из перспективных направлений является исследование физических процессов в наноразмерных многослойных структурах. Вмете с тем, получение нанокластерных фаз и наноразмерных многослойных структур, тонкие пленки и гетероструктуры полученные на основе Si и GaAs, создание интегральных схем, вплоть до перехода на наноразмерные структуры и улучшения эксплуатационных характеристик является одной из важных проблем.
В годы независимости в республике развитию области физической электроники особое внимание уделено получению новых наноразмерных структур и многослойных квантово-размерных гетерокомпозиций методом МЛЭ в сочетании с низкоэнергетической ионной бомбардировкой. В этом аспекте по получению новых материалов в виде многослойных квантоворазмерных гетероструктур и наноконтактов к ним, новых типов полупроводниковых приборов и интегральных схем, в частности, планарных интегральных детекторов коротковолновых и ионизирующих излучений, детекторов УФ-излучений, баллистических транзисторов, интегральных схем достигнуты существенные результаты. На основе Стратегии действий дальнейшего развития Республики Узбекистан в области физической электроники получение гетерозпитаксиальных структур и наноразмерных пленок, а также их формирование и изучение в процессе преобразования физических процессов имеет важное значение при решении вопросов расширения их функциональных возможностей.
На сегодня в мире уовершентвование технологии получения бинарных материалов ионной имплантацией, получение структур с новыми свойствами позволит повыить эффективность их работы. В этом плане целевые исследования, в том числе осуществление ниже приведенных научных исследований: определение основных механизмов формирования однокомпонентных наноразмерных структур на поверхности бинарных материалов различной природы (металлосплавов и полупроводников) и различной химической связи (интерметаллической, ковалентной и ионной) при бомбардировке ионами Аг+; изучение электронной и кристаллической структуры наноразмерных фаз, созданных на поверхности GaAs имплантацией ионов А1+; изучение электронной структуры (параметры энергетических зон и плотность состояния валентных электронов) наноразмерных структур, созданных на поверхности CoSi2 и GaAs ионной бомбардировкой. Проводимые в этих направлених научные исследования указывают на актуальность темы данной диссертации.
Данное диссертационное исследование в определенной степени служит выполнению задач, предусмотренных в Постановлении Президента Республики Узбекистан ПП-1442 «О приоритетных направлениях развития индус-трии Республики Узбекистан на 2011-2015 гг.» от 15 декабря 2015 года и №-ПП-2789 «О мерах по дальнейшему совершенствованию деятельности Академии наук, организаций, управления и финансирования научно-исследовательской деятельности» от 17 февраля 2017 года а также в других нормативно-правовых документах, принятых в данной сфере.
Целью исследования является комплексное изучение механизмов модификации и особенностей образования наноразмерных структур в поверхностных слоях PdBa, CoSi2 и GaAs при низкоэнергетической ионной бомбардировке с последующей термической и лазерной обработкой.
Научная новизна исследования заключаются в следующем:
предложена структурная модель поверхности Pd-Ba, активированного в высоком вакууме и в атмосфере кислорода и разработана методика равномерной активировки поверхности сплавов Pd-Ba цилиндрической формы методами лазерной абляции и имплантации ионов Ва+;
показано, что форма и размеры нанокристаллических фаз образующихся на поверхности Pd и Pd-Ba при дозах облучения D < 1013 см'2 в основном зависит от микрорельефа поверхности, а при высоких дозах D > 51015 см'2 не зависит; наиболее вероятным механизмом образования участков с кристаллической структурой под действием имплантации больших доз ионов является разогрев мишени в области теплового пика, приводящий к расплавлению материала;
методом ионной бомбардировки (Аг* и О+) в сочетании с отжигом получены однородные регулярно расположенные наноразмерные фазы и эпитаксиальные нанопленки Si и CoSiO на поверхности CoSi2/Si (111), а также определены зависимости размеров нанокристаллических фаз от энергии и дозы ионов;
разработаны механизмы формирования однокомпонентных наноразмерных структур на поверхности материалов различной природы (металлосплав Pd2Ba, полупроводники CoSi2 и GaAs) и типа химической связи (интерметаллический, ковалентный и ионно-ковалентный) при бомбардировке ионами Аг+;
определены оптимальные условия ионной бомбардировки и последующего отжига получения многослойных структур Si-CoSi2-Si, CoSiO-CoSi2-Si, Ga-GaAs-Ge, GaAlAs-GaAs и построены их энергетические зонныедиаграммы.
Заключение
На основе комплексного изучения механизмов модификации и особенностей образования наноразмерных структур в поверхностных слоях PdBa, CoSi2 и GaAs при низкоэнергетической ионной бомбардировке с последующей термической и лазерной обработкой сделаны следующие выводы:
1. Установлено, что имплантация ионов Ва+ с Ео = 0,5-^5 кэВ при D = 1015 см'2 в Pd и Pd-Ba в зависимости от микрорельефа поверхности образцов приводит к формированию нанокластерных фаз различной формы и размеров, в частности, в случае Pd-Ba наличие следов механической обработки приводит к образованию разветвленных линий с шириной 2-3 мкм, обогащенных атомами Ва. При D = DHac = 6-1016 см'2 поверхность Pd-Ba и Pd состоит из крупнозернистых блоков соединений типа PdBa и Pd2Ba с четкими гранями и размерами 5-10 мкм, характерные для кристаллических пленок.
2. Показано, что при лазерной активировке можно достигнуть наибольшей степени чистоты поверхности, следовательно, максимального увеличения коэффициента вторичных электронов Pd-Ba без напуска водорода, разработана модель расположения атомов Ва, О и Pd на поверхности и по профилю Pd-Ba, активированного в высоком вакууме и в атмосфере кислорода.
3. Выявлены основные механизмы отказа стандартных катодов Pd-Ba в процессе их длительной (t > 500 час) эксплуатации и появление на поверхности этих катодов отдельных дефектных участков в виде пузырьков с размерами 15-20 нм и обнаружено увеличение концентрации атомов С и S до 10-15 ат.% и появление атомов подложки (Мо).
4. Определены значения Eg, X, cm и р нанопленок CoSi2/Si (111) разной толщины (0 = 10 - 100 нм), в которых глубина зоны выхода истинновторичных электронов X пленок CoSi2 составляет ~ 80-100 А и определены оптимальные режимы ионной бомбардировки и последующего отжига для формирования нанопленочной системы Si - CoSi2 - Si.
5. Выявлены основные механизмы формирования однокомпонентных наноразмерных структур на поверхности пленок различной природы и типа химической связи (металлосплав Pd2Ba, полупроводники CoSi2, GaAs) при бомбардировке их ионами Аг*.
6. Получены наноструктуры трехкомпонентных соединений Ga,.xAlxAs с толщиной 0 = 20 - 70 А в поверхностной области GaAs имплантацией ионов АГ с энергиями от 0,5 до 5 кэВ в сочетании с отжигом. При низких дозах облучения (D < 1015 см'2) формировались нанокристаллические фазы, а при больших дозах (D > 2-1016 см'2) - нанопленки типа Gao.5Alo.5As. Изменяя температуру постимплантационного отжига в интервале 850-1000 К значение х можно регулировать в пределах от 0,5 до 0,2. При этом ширина запрещенной зоны трехкомпонентной пленки уменьшается от 2,4 эВ до 1,6эВ. Показано, что ширина запрещенной зоны Eg нанокристаллической фазы Ga05Al05As с поверхностными размерами 25-30 нм составляет 2,8-2,9 эВ, а для нанопленки с толщиной 20-25 нм ~ 2,3 эВ.
7. Проведена оценка ширины запрещенной зоны и плотности состояния валентных электронов одно- и трехкомпонентных наноразмерных структур, созданных на поверхности полупроводников ионной бомбардировкой, в частности, в результате уменьшения поверхностных размеров нанокристаллов с ~ 50 - 60 нм до ~ 10 нм ширина запрещенной зоны Si увеличивается от 1,2 до 1,5 эВ, CoSiO - от 2,4 до 2,8 эВ, Ga^Al^As - от 2,4 до 2,9 эВ.
8. Оптимальные условия получения наноструктур GabxAlxAs с управляемой шириной запрещенной зоны представляют интерес для создания наноэпитаксиальной структуры Si/CoSi2/Si для СВЧ транзисторов с проницаемой и металлической базой.

Актуальность и востребованность темы диссертации. На сегодняшний день в мире в быстроразвивающейся области физической электроники одним из перспективных направлений является исследования при формировании наноматериалов, зависимости магнитных, электрических, оптических и других свойств от размеров. В этом плане исследование размерных эффектов зависимых от природы материалов и проявление полупроводниковых свойств в наноразмерных металлах, а в полупроводниках изменение ширины их запрещенной зоны с уменьшением их размеров является одним из основных задач.
В годы независимости в нашей республике особое внимание обращено развитию области физической электроники включающей физические явления и процессы, имеющие фундаментальное значение при создании различных типов приборов. В этом аспекте укрепление обладающей новыми качественными свойствами материальной базы, а также улучшение качества путем введения в кристаллы дополнительных элементов в свете современных требований, совершенствование их технологии достигнуты существенные результаты. На основе Стратегии действий дальнейшего развития Республики Узбекистан укрепление элементной базы производимых в области нано- и микроэлектроники физической электроники, расширение функциональных свойств обеспечивающих их широкое применение имеет важное значение.
На сегодня в мире исследование электронных свойств и закономерностей формирования наноразмерных структур открывает возможность повышения адгезии металлов, уменьшению электрического сопротивления контакта к структурам на основе кремния, которые способствуют повышению их стабильной работы. В этом аспекте целевые научные исследования, в том числе реализация в нижеприведенных направлениях: проведение имплантации ионов металлов при различных энергиях и дозах; проведение бомбардировки ионами металлов и изучение закономерностей и механизмов образования наноразмерных фаз в полупроводниках путем последовательного термического отжига; исследование влияния распыления заряженных металлов на формирование тонких оксидных пленок Si. В этом направлении проводимые научные исследования указывают на актуальность данной диертации.
Данное диссертационное исследование в определенной степени служит выполнению задач, предусмотренных в Постановлении первого Президента Респуб-лики Узбекистан №ПП-1442 «О приоритетных направлениях развития индустрии Республики Узбекистан на 2011-2015 гг.» от 15 декабря 2015 года и №-ПП-2789 «О мерах по дальнейшему совершенствованию деятельности Академии наук, организаций, управления и финансирования научно-исследовательской деятельности» от 17 февраля 2017 года а также в других нормативно-правовых документах, принятых в данной сфере.
Целью исследования является получение наноразмерных структур и многослойных систем на основе монокристаллов Мо и Si методами эпитаксии и ионной имплантации, изучение закономерностей и выяснение физических механизмов их формирования.
Научная новизна исследования состоит в следующем:
Выявлены физические механизмы образования интерметаллических соединений типа Nb+Mo в приповерхностном слое Мо при имплантации ионов Nb* в сочетании с отжигом и экспериментально доказано, что образование интерметаллида приводит к формированию ниже уровня Ферми Мо электронной подзоны 4d электронов Nb, что приводит к изменению плотности состояния валентных электронов Мо.
Экспериментально установлено, что при имплантации ионов Ва в Мо не образуется интерметаллическое соединение, однако вследствие уменьшения работы выхода и увеличения атомной плотности приповерхностного слоя эмиссионная эффективность вторичных и фотоэлектронов увеличивается в 2 и более раза.
установлены основные закономерности формирования наноразмерных фаз и слоев MeSi2 в приповерхностной области Si в процессе ионной имплантации и последующего отжига, а также разработаны методики оценки их размеров и определения параметров энергетических зон, основанные на изучении изменения интенсивности проходящего света;
разработана технология получении однородных поликристаллических нанопленок SiO2 различной толщины (d~20-100A) и с шириной запрещенной зоны ~8,5^9 эВ методом имплантации ионов О2+на поверхности Si;
обосновано, что наличие в потоке напыляемых металлических веществ (А1) нескольких процентов ускоренных ионов (Ео=1-2 кэВ) приводит к полному разрушению тонкой окисной пленки на поверхности Si и созданию переходного слоя приводящего повышению адгезии металла на кремниевых подложках и резкому снижению контактного электросопротивления;
разработана методика получения наноразмерных двухслойных систем типа MeSi2/Si/MeSi2/Si (Me-Со, Na), интегральная толщина которых не превышает 40-5-50 нм, толщина поверхностной пленки CoSi2 составляет 3-5-5 нм, толщина приповерхностной пленки - 10-5-12 нм, а толщина пленки Si между этими слоями - 10-5-20 нм.
Заключение
В результате исследования наноразмерных структур и многослойных систем на основе монокристаллов Мо и Si методами эпитаксии и ионной имплантации, изучению закономерностей и выяснению физических механизмов их формирования сделаны ледующие выводы.
1. Установлено, что при имплантации ионов Nb+ в Мо в сочетании с прогревом вследствие частичного замещения в узлах решетки атомов Мо атомами Nb формируются нанокристаллические фазы интерметаллического соединения Nb+Mo, а в случае имплантации ионов Ва в Мо интерметаллические соединения не образуются.
2. Выявлена неизменность плотности атомов в приповерхностном слое Мо при образовании интерметаллидов Nb+Mo и уменьшение е<р поверхности, а также заметное изменение 5т и У молибдена из-за наличия наноразмерных фаз и слоев.
3. Показано, что метод изучения зависимости интенсивности проходящего света от его энергии (длины волны) является эффективным для оценки степени покрытия поверхности полупроводников и диэлектриков новыми фазами и определения ширины запрещенной зоны наноразмерных структур, расположенных на различных глубинах исследуемого материала.
4. Методом имплантации ионов Me в Si получены нанокристаллические фазы MeSi2 и слои на поверхности и в приповерхностном слое Si, оценены значения разрыва краев зон ДЕС и ДЕУ на границе гетероструктур CoSi2/Si при переходном слое MeSiVSi толщиной 100-120А.
5. Показно, что объем нанокристаллических фаз MeSi2, созданных в различных глубинах Si с постоянный дозой имплантированных ионов будет примерно одинаковым, а ширина запрещенной зоны нанокристаллических фаз CoSi2 с размерами (1-2)- 10 ls см3 сформированных в различных глубинах приповерхностной областях Si, находится в пределах 0,8-0,9 эВ.
6. Показана возможность получения сплошных однородных поликристаллических пленок SiO2 толщиной d = 25 - 100 А путем варьирования энергией ионов в пределах 1-5 кэВ при низкоэнергетической высокодозной (D > 61016 см’2) имплантации ионов 0^ в Si в сочетании с термическим отжигом. Ширина запрещенной зоны SiO2/Si составляет 8,5-9 эВ. В пленках SiCb/Si и CoSi2/Si. полученных при дозах ионов D = 81015 -4 1016 см’2 имеются регулярно расположенные наноучастки Si с плотностью 10*-Ю11 см2.
7. Показано, что электронно-лучевое плазменное напыление ускоренных ионов АГ (~2-3%) приводит к разрушению связи Si-O и освобождению кислорода, улучшению адгезии атомов А1 в Si и снижению контактного электросопротивления в 8-10 раз.
8. Методом ионной имплантации получены двухслойные наносистемы типа MeSi2/Si/MeSi2/Si на поверхности Si и определены оптимальные режимы ионной имплнтации и нагрева обеспечивющие получение нанослоев на различных глубинах MeSi2.
9. Предложена методика легирования Si со стороны подложки, основанная на предварительном внедрении примесей в подложку ионной бомбардировкой. В частности, в случае легирования системы Si/Mo фосфором, оптимальным являлись энергия ионов Ео=4-5 кэВ, доза облучающих ионов D=10‘ см’2 и температурный прогрев при Т=1000 К.

Актуальность работы. В настоящее время в мире в бурно развивающемся направлении физики полупроводников большое внимание уделяется аморфным попупройодникам R этом аспекте из-за дешевизны аморфного кремния и устойчивости к радиационному излучению разработка на его основе солнечных элементов, структур металл-диэлектрик-полупроводник, термоэлектрических устройств является одной из важных задач.
В нашей республике в годы независимости уделяется особое внимание развитию физики полупроводников, в частности, созданию на основе аморфного кремния солнечных элементов и полупроводниковых приборов, а также исследованию их физических свойств. В этом плане по технологии получения аморфного кремния, созданию на их основе термоэлектрических преобразователей и в исследовании физических процессов протекающих в них достигнуты существенные результаты. На основе Стратегии действий дальнейшего развития Республики Узбекистан содействие научно-исследовательской и инновационной деятельности и реализация получаемых инновационных научных достижений в нашей стране, в этом аспекте в области преобразования Солнечной энергии в электрическую и повышению их экономичности имеют важное значение.
В мире на сегодня создание относительно дешёвых и устойчивых к внешним воздействиям, в частности, радиационно-стойких полупроводниковых приборов и солнечных элементов, с улучшенными электрическими и оптическими характеристиками имеет важное значение. В этом аспекте одной из важнейших задач является реализация целевых исследований, в частности, научных изысканий по следующим направлениям: расчетноаналитическое исследование температурной зависимости фотогальванических характеристик солнечных элементов на основе аморфного гидрогенизированного кремния; установление эффективного режима работы и функциональных параметров во взаимосвязи с температурой; изучение зависимости фотовольтаических характеристик от высоты потенциального барьера и коэффициента неидеальности; разработка теоретических подходов для анализа электрофизических характеристик солнечных элементов. Научно-исследовательские работы, проводимые в выше приведенных направлениях, указывают на актуальность темы данной диссертации.
Данное диссертационное исследование в определенной степени служит выполнению задач, предусмотренных в Постановлении Президента Республики Узбекистан №-ПП-1442 «О приоритетных направлениях развития индустрии Республики Узбекистан на 2011-2015 гг.» от 15 декабря 2015 года, №-УП-4947 «О мерах по дальнейшей реализации Стратегии действий по пяти приоритетным направлениям развития Республики Узбекистан в 2017-2021 годах» от 7 февраля 2017 года и №-ПП-2789 «О мерах по дальнейшему совершенствованию деятельности Академии наук, организаций, управления и финансирования научно-исследовательской деятельности»от 17 февраля 2017 года, а также в других нормативно-правовых документах, принятых в данной сфере.
Целью исследования является теоретическое исследование температурной зависимости фотогальванических характеристик солнечных элементов приготовленных на основе аморфного гидрогенизированного кремния (а-Si:H).
Научная новизна:
получена формула, объясняющая экспериментальные зависимости, на основе зависимости плотности тока короткого замыкания и напряжения холостого хода от температуры;
показано, что напряжение холостого хода не зависит от значения коэффициента качества (неидеальности) световой вольт-амперной характеристики солнечного элемента;
установлено, что найденное значение максимальной эффективной мощности солнечного элемента совпадает с максимальным значением (Р=)фЦ), полученным на основе закона Жоуля-Ленца.
выведена формула выражающая зависимость коэффициента заполнения от температуры и показано, что максимальное значение коэффициента заполнения равно на /7=0,93, а минимальное значение - /7=0,25.
Заключение
На основе проведенных исследований температурной зависимости фотогальванических характеристик солнечных элементов на основе аморфного кремния сделаны следующие выводы:
1. Установлено, что коэффициент неидеальности световой ВАХ СЭ на основе аморфного гидрогенизированного аморфного кремния в интервале 100 К 500 К не зависит от температуры.
2. Показано, что полученная новая полуэмпирическая формула температурной зависимости тока короткого замыкания СЭ на основе аморфного гидрогенизированного кремния полностью объясняет экспериментальные результаты в интервале 60 К - 610 К.
3. Расчетами выражения плотности тока короткого замыкания от температуры СЭ определен рабочий температурный интервал и установлены зависимости материала полупроводника от ширины запрещенной зоны.
4. Плотность тока короткого замыкания СЭ на основе аморфного гидрогенизированного кремния при температурах выше 7=360 К уменьшается по закону температурной зависимости фотопроводимости полупроводников.
5. Выведено новое выражение для эффективной плотности тока, напряжения и мощности от температуры, которое даёт хорошее согласие расчетных данных с экспериментально полученными результатами
6. Получены новые аналитические выражения коэффициента заполнения фотовольтаических характеристик СЭ показывающие ограничение значения коэффициента заполнения не уровне j0=O.93.
7. Выявлено, что когда ширина запрещенной зоны полупроводника СЭ равна £х=2,3 эВ, то коэффициент заполнения световой ВАХ имеет максимальное значение.

Актуальность и востребованность темы диссертации. В настоящее время в мире одним из важных физических проблем в динамично развивающемся области создания лазерных устройств, преобразующих энергию солнечного излучения в энергию лазерного излучения, является выявление новых активных сред, обладающих определенными физическими свойствами, для эффективного преобразования энергии широкополосного спектра солнечного излучения в энергию монохроматического лазерного излучения и предотвращения негативных термических эффектов, возникающих в процессе эксплуатации этих активных сред. С этой точки зрения поиск и выявление новых путей увеличения эффективности лазеров с солнечной накачкой на основе последних достижений в области материаловедения и в современной оптике и лазерной физике является одним из важнейших задач.
На сегодняшний день в мире исследования в области решения проблем лазеров с солнечной накачкой, преобразующих широкополосное солнечное излучение в когерентное, монохроматическое и направленное излучение, благодаря перечисленным свойствам, преобразование энергии солнечного излучения в энергию лазерного излучения позволяет получить такие световые потоки, плотности которых значительно превышают плотности, получаемые на фокусе солнечных концентраторов, и может привести к появлению новых высокотемпературных технологий, основанных на использовании возобновляемых источников энергии. В этом аспекте целевые научные исследования, в том числе реализация в приведенных ниже направлениях, а именно: разработка и создание новых высокоэффективных лазеров с солнечной накачкой; поиск и выявление новых путей увеличения эффективности лазеров с солнечной накачкой на основе последних достижений в области материаловедения и в других областях современной науки считаются одними из важных задач.
В годы независимости в нашей республике особое внимание обращено научным исследованиям в области физики лазеров с солнечной накачкой, включающем физические явления и процессы, имеющие фундаментальное значение при создании различных типов лазерных устройств. В этом аспекте на основе применения новых материалов, обладающих качественными оптическими свойствами, а также совершенствования методов улучшения эффективности путем введения в кристаллы дополнительных элементов достигнуты существенные результаты. На основе Стратегии действий дальнейшего развития Республики Узбекистан является наиболее важным решение проблем эффективности лазеров, с солнечной накачкой обеспечивающих их широкое применение за счет разработки новых технологий.
Данное диссертационное исследование в определенной степени служит выполнению задач, предусмотренных в Постановлениях Президента Республики Узбекистан № ПП-1442 «О приоритетных направлениях развития индустрии Республики Узбекистан на 2011-2015 гг.» от 15 декабря 2015 года, № УП-4947 «О мерах по дальнейшей реализации Стратегии действий по пяти приоритетным направления развития Республики Узбекистан в 2017-2021 годах» от 7 февраля 2017 года и № ПП-2789 «О мерах по дальнейшему совершенствованию деятельности Академии наук, организаций, управления и финансирования научно-исследовательской деятельности» от 17 февраля 2017 года, а также в других нормативно-правовых документах, принятых в данной сфере.
Целью исследования является выявление эффективных способов преобразования солнечной энергии в энергию лазерного излучения на основе исследования физических процессов, происходящих в лазерных системах с солнечной накачкой принимая во внимание оптические, термические и механические характеристики твердотельных активных сред
Научная новизна исследования заключается в следующем:
разработаны новые методы моделирования процессов многократного отражения, преломления, поглощения, фотолюминесценции;
впервые создан экспериментальный лазер на Большой Солнечной Печи и получена лазерная мощность 80Вт в непрерывном режиме;
созданы компьютерные модели, позволяющие проводить численные эксперименты по изучению характеристик лазерных систем с солнечной накачкой различной конфигурации, включая характеристики концентраторов;
выявлены оптимальные варианты схем накачки Nd:YAG, Nd:Cr:YAG, CrzGSGG лазеров на Большой Солнечной Печи и малых параболических концентраторах;
впервые предложен новый альтернативный подход, основанный на использование внешних преобразователей частоты солнечного спектра и показана возможность увеличения эффективности накачки Nd:YAG лазеров до 30-32%;
обоснованы возможности использования активных элементов-кристаллов Cr:YAG, Ce:YAG, Cr:GSGG, CrLICAF, ТЁСапфира в качестве преобразователей частоты солнечного спектра.
Заключение
На основании проведенных исследований сделаны следующие выводы:
1. Впервые создан лазер с накачкой концентрированным потоком солнечного излучения большой солнечной печи института материаловедения НПО «Физика-солнце».
2. Создана новая статистическая модель лазера, накачиваемого сконцентрированным потоком солнечного излучения, основанная на прослеживании одиночных фотонов и моделирования элементарных процессов (многократные отражения и преломления, поглощения и эмиссия) методом Монте-Карло, позволяющая проводить расчеты для различной конфигурации солнечного лазера и формы активного элемента (стрежневой и дисковой геометрии, композитные).
3. Показана возможность количественной характеризации термических эффектов в рамках разработанной статистической модели: выведены аналитические выражения, описывающие термически наведенного линзового эффекта, и разработана методика их расчетов. Установлены предельные тепловые нагрузки на активные элементы для эффективной работы лазеров.
4. Предложено конструкторское решение проблем двукратно активированных активных элементов Nd:Cr:YAG и Nd:Cr:GSGG, связанных с термическими эффектами, препятствующими созданию на их основе высокоэффективных лазеров с солнечной накачкой.
5. Впервые теоретически показана возможность эффективного преобразования энергии концентрированного потока солнечного излучения в энергию лазерного излучения, на малых параболических концентраторах и на линзах Френеля.
6. Предложена новая концепция для эффективного преобразования солнечной энергии в энергию лазерного излучения, основанная на использование внешних частотных преобразователей для преобразования частоты большого количества не поглощенных солнечных фотонов при накачке лазеров.
7. Основными преимуществами предложенной концепции является пониженные тепловые нагрузки на активную среду, возможность использования различных материалов для активной среды и преобразователя частоты, менее жесткие требования к тепловым свойствам (тепло-наведенное двойное лучепреломление, эффект линзы) преобразователя частоты, а также возможность независимого регулирования температуры в активной среде и преобразователе частоты.
8. Теоретически показано, что для генерации наносекундных импульсов при солнечной накачке можно использовать пассивные затворы на основе Cr4’:YAG, а для пикосекундных импульсов кристаллы GaAs.
9. Показаны возможность создания лазеров с солнечной накачкой с модуляцией добротности и пассивной синхронизацией мод на основе лазерных материалов Nd3’:Cr3’:GSGG и Nd3*:Cr3+:YAG с примесными ионами Сг4+ и возможность генерации последовательности импульсов в наносекундном диапазоне.
10. Впервые экспериментально показана возможность увеличения концентрации дефектов в кристалле GaAs при длительном допороговом (ниже интенсивности порога разрушения) облучении импульсным лазерным излучением.
11. Впервые теоретически показана возможность использования кристалла GaAs одновременно как насыщающего поглотителя и элемента отрицательной обратной связи в твердотельных лазерах. Установлено, что при соответствующей концентрации дефектных уровней, возможно осуществление как нелинейную ООС, так и насыщающее поглощение и генерация импульсов в пикосекундном диапазоне.

Актуальность и востребованность темы диссертации. На сегодняшний день в мире ведутся интенсивные исследования в области фото-и тензоэлектрических свойств полупроводниковых материалов и структур, особенно по управлению свойствами материала и функциональными характеристиками полупроводниковых структур и приборов. В этом аспекте изучение влияния деформации и сильного электромагнитного поля на динамические характеристики полупроводниковых структур является одним из важнқх задач.
В годы независимости учеными нашей страны уделяется большое внимание развитию технологии получения тензочувствительных и фоточувствительных полупроводниковых структур, в частности, способам получения полупроводниковых материалов легированных глубокими примесями, а также пленочных структур с аномально большими фотонапряжениями, изучены эффекты фотопроводимости, в области получения фото- и тензочувсвительных структур на основе узкозонных и слоистых структур, достигнуты значительные успехи. В соответствии со Стратегией действий по дальнейшему развитию Республики Узбекистан является наиболее важным повышение эффективности отрасли наноэлектроники на основе теоретических и практических исследований, влиянию электромагнитного поля, света и деформации на протекающие физические процессы в полупроводниковых структурах.
На сегодня в мире изучение влияния деформации и сильного электромагнитного поля на динамические характеристики полупроводниковых структур, выявление природы электродвижущих сил и токов, возникающих в них при воздействии сильного электромагнитного поля, освещения и деформации вблизи критических точек имеет важное значение. В этом аспекте целевые научно-исследовательские работы, в том числе, реализация проблем в ниже приведенных направлениях, а именно: построение модели системы потенциальных барьеров, которая позволит объяснить аномально большие значения коэффициента тензочувствительности в тонких пленках полученных вакуумным напылением; проведение оценки деформационного потенциала на основе модели систем потенцииальных барьеров; выяснение возможности управления тензочувствительностью освещенного собственным светом р-п-перехода подвергнутого постоянной деформации; выяснение возможности управления фототоками и фотоэлектродвижущая сила, генерируемых в полупроводниковых фотоэлементах при воздействии деформации и сверхвысокочастотного поля; определение возможности использования фазовых портретов для объяснения генерационно-рекомбинационных процессов в полупроводниках; исследование теплового уширения энергетических уровней и плотности состояний квазиодномерного электронного газа; исследование температурной зависимости энергетических щелей, обусловленных колебаниями решетки и тепловым уширением энергетических уровней, считаются одними из важных задач.
Данное диссертационное исследование в определенной степени служит выполнению задач, предусмотренных в Постановлении Президента Республики Узбекистан №-УП-4947 «О мерах по дальнейшей реализации Стратегии действий по развитиям Республики Узбекистан в 2017-2021 годах» от 7 февраля 2017 года и №-ПП-1442 «О приоритетных направлениях развития индустрии Республики Узбекистан на 2011-2015 гг.» от 15 декабря 2010 года и №-ПП-2789 «О мерах по дальнейшему совершенствованию деятельности Академии наук, организаций, управления и финансирования научно-исследовательской деятельности» от 17 февраля 2017 года, а также в других нормативно-правовых документах, принятых в данной сфере.
Целью исследования является изучение физических процессов при воздействии сильного электромагнитного поля, освещения и деформации в полупроводниках и полупроводниковых структурах.
Научная новизна исследования заключается в следующем:
установлено, что на краю фундаментального поглощения, когда ha~Eg, коэффициент поглощения сильно возрастать за счет изменения ширины запрещенной зоны под действием деформации, вследствие этого коэффициент тензочувствительности р-п-перехода может принимать аномально большие значения;
теоретически обоснованно, что изменение вольтамперной характеристики р-п-перехода под воздействием деформации, света и сильного сверхвысокочастотного поля объясняется разностью квазиуровней Ферми электронов и дырок;
выявлено, что при воздействии деформации и света главным образом генерируются фотоэлектроны и фотодырки, в данном случае электродвижущая сила генерируемая диодом будет отрицательной, а при воздействии сверхвысокочастотной волны электроны и дырки разогреваются в этом случае значение электродвижущей силы будет положительным;
установлено, что если произведение частоты переменной деформации и времени жизни носителей заряда становится больше единицы, то форма фазовых портретов стремится к горизонтальному отрезку, а в случае когда произведение частоты переменной деформации и времени жизни носителей заряда становится меньше единицы, то форма фазового портрета стремится к вертикальному отрезку, в случае когда произведение частоты переменной деформации и времени жизни носителей заряда будет равен единице фазовый портрет имеет наибольшую площадь;
определено, что увеличение концентрация рекомбинационных центров приводит к уменьшению концентрации носителей заряда, сворачивая фазовую траекторию в виде спирали в сторону наименьших значений, а уменьшение рекомбинационных центров в полупроводнике отражается в увеличении концентрации носителей заряда, и фазовая траектория разворачивается в виде спирали в сторону наибольших значений;
установлено, что полное изменение ширины запрещенной зоны монокристаллов MnlnsSs s, ҒеШгЗд и CuInsSs определяется взаимодействием электронов с колебаниями решетки и термическим уширением энергетических уровней в разрешенных зонах.
Заключение
На основе проведенных исследований по изучению воздействия света, деформации и сверхвысокочастотного поля на полупроводниковые структуры сделаны следующие выводы:
1. Модель последовательной системы потенциальных барьеров может объяснить аномально большие значения коэффициента тензочувствительности в тонких пленках полученных вакуумным напылением.
2. При освещении на границе фундаментального поглощения собственным светом, полупроводник становится чувствительным к воздействию деформации. Это позволяет управлять скоростью фотогенерации электронов и дырок с помощью внешнего воздействия. Вследствие этого, появляется возможность управлять током короткого замыкания и наряжением холостого хода с помощью внешней деформации.
3. Установлено, что на краю фундаментального поглощения (вблизи сингулярных точек Ван Хова) когда hco»Es, коэффициент поглощения сильно возрастать а х (hco-Es + Ес)г за счет изменения ширины запрещенной зоны под действием деформации AEg = Eg - Ес, вследствие этого коэффициент тензочувствительности р-п-перехода может принимать аномально большие значения.
4. Показано, что изменение квазиуровней Ферми электронов и дырок при воздействии деформации, света и сильного СВЧ поля объясняет поведение ВАХ р-п-перехода при внешних воздействиях;
5. Установлено, что при воздействии деформации и света главным образом генерируются фотоэлектроны и фотодырки и значение квазиуровней Ферми будет отрицательной, а при воздействии СВЧ волны электроны и дырки разогреваются в данном случае значение квазиуровней будет положительным, приводя к сдвигу ВАХ в противоположных направлениях;
6. Установлено, что при изменении частоты переменной деформации, если произведение частоты и времени жизни носителей заряда становится больше единицы <u r»i, то форма фазовых портретов (зависимости п от) стремится к горизонтальному отрезку, а в случае, когда произведение частоты переменной деформации и времени жизни носителей заряда становится a>r«i, то форма фазового портрета стремится к вертикальному отрезку, в случае когда а • г = 1 фазовый портрет имеет наибольшую площадь.
7. Установлена взаимосвязь рекомбинационных центров с концентрацией носителей в полупроводнике при осуществлении деформации, так увеличение рекомбинационных центров приводит к уменьшению концентрации носителей заряда, сворачивая фазовую траекторию в виде спирали в сторону наименьших значений, как по оси п,дп с-так и по оси —, а уменьшение рекомбинационных центров в полупроводнике отражается в увеличении концентрации носителей заряда, и фазовая траектория разворачивается в виде спирали в сторону наибольших„ дпзначении, как по оси п, так и по оси —. dt
8. установлено, что полное изменение ширины запрещенной зоны монокристаллов MnlnsSss, FeIn2S4 и CuInsSs определяется не только взаимодействием электронов с колебаниями решетки, но и термическим уширением энергетических уровней в разрешенных зонах.
9. Выявлено, что температурная зависимость ширины запрещенной зоны требует учета вклада термического уширения энергетических уровней. При этом полное изменение ширины запрещенной зоны определяется как взаимодействием электронов с колебаниями решетки, так и термическим уширением энергетических уровней в разрешенных зонах.