Дефектная структура и электронно-оптические свойства прозрачной нанокерамики алюмомагниевой шпинели : диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук : 01.04.07

📅 2020 год
Киряков, А. Н.
Бесплатно
В избранное
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

ВВЕДЕНИЕ ……………………………………………………………………………………………………………………………5 ГЛАВА 1. ПРОЗРАЧНАЯ ОКСИДНАЯ КЕРАМИКА: СИНТЕЗ, СТРУКТУРА И СВОЙСТВА…….14 1.1 Оптические среды на основе керамики ………………………………………………………………….14 1.1.1 Синтез оксидных керамик ………………………………………………………………………..15 1.1.2 Керамики простых оксидов………………………………………………………………………16 1.1.3 Многокомпонентные керамики ………………………………………………………………..17 1.1.4 Микро- и нанокерамики алюмомагниевой шпинели………………………………….18 1.2. Атомная и энергетическая структура алюмомагниевой шпинели …………………………..21 1.2.1 Электронная структура MgAl2O4 ………………………………………………………………22 1.2.2 Фононный спектр …………………………………………………………………………………….24 1.3 Дефектные состояния ……………………………………………………………………………………………24 1.3.1 Собственные дефекты MgAl2O4………………………………………………………………..26 1.3.2 Примесные дефекты MgAl2O4…………………………………………………………………..28 1.3.3 Анти-сайт дефекты…………………………………………………………………………………..32 1.4 Воздействие высокоэнергетических излучений на структуру и свойства керамики MgAl2O4 …………………………………………………………………………………………………………………….33 1.4.1 Быстрые нейтроны …………………………………………………………………………………..34 1.4.2 Ионное облучение ……………………………………………………………………………………35 1.4.3 Ускоренные электроны…………………………………………………………………………….36 1.5 Оптические свойства керамики MgAl2O4 ……………………………………………………………….36 1.5.1 Оптическое поглощение …………………………………………………………………………..36 1.5.2 Люминесценция……………………………………………………………………………………….38 1.6 Постановка цели и задач работы ……………………………………………………………………………43 ГЛАВА 2. ИССЛЕДУЕМЫЕ ОБРАЗЦЫ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДИКИ……………..45 2.1 Объекты исследования и методы их получения ……………………………………………………..45 2.1.1 Синтез нанокерамик…………………………………………………………………………………45 2.1.2 Эталонные образцы………………………………………………………………………………….46 2.2 Экспериментальные методики аттестации и исследования образцов ………………………47 2.2.1 Рентгеновский и рентгеноструктурный анализ………………………………………….47 2.2.2 Рамановская спектроскопия ……………………………………………………………………..48 2.2.3 Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия………………………………………..48 2.2.4 Сканирующая электронная микроскопия ………………………………………………….48
3
2.2.5 Оптическая абсорбционная спектроскопия и расчет концентрации оптически- активных центров …………………………………………………………………………………………….48 2.2.6 ЭПР спектроскопия ………………………………………………………………………………….49 2.2.7 Расчет силы осциллятора оптически-активных центров…………………………….50 2.2.8 Фотолюминесцентная спектроскопия ……………………………………………………….51 2.2.9 Дополнительные методики и статистическая обработка экспериментальных данных …………………………………………………………………………………………………………….52
2.3 Выводы…………………………………………………………………………………………………………………54 ГЛАВА 3. СТРУКТУРНО-МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПРОЗРАЧНОЙ НАНОКЕРАМИКИ MgAl2O4, СИНТЕЗИРОВАННОЙ В ТЕРМОБАРИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ 56
3.1 Кристаллографические параметры и микронапряжения …………………………………………56 3.2 Микроструктура по данным электронной микроскопии …………………………………………58 3.3 Рамановская спектроскопия…………………………………………………………………………………..59 3.4 Влияние нестехиометрии и примесных ионов марганца …………………………………………61 3.5 Выводы…………………………………………………………………………………………………………………68
ГЛАВА 4. ПАРАМАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА НАНОКЕРАМИКИ MgAl2O4…………………………..70 4.1 Дефекты в структурах с различной размерностью (моно-, микро- и наносостояние).70 4.1.1 Парамагнитные центры, индуцированные термобарическим синтезом………71 4.1.2 Парамагнитные центры, сформированные в результате электронного облучения ………………………………………………………………………………………………………..72 4.2 Стехиометрические и концентрационные эффекты в ЭПР ……………………………………..75 4.2.1 Роль нарушения стехиометрии …………………………………………………………………75 4.2.2 Влияние малых концентраций марганца …………………………………………………..77 4.3 Парамагнитные Mn2+ анти-сайт дефекты ……………………………………………………………….80 4.3.1 Сверхтонкое расщепление ЭПР спектров ионов Mn2+ ……………………………….80 4.3.2 Релаксационные свойства парамагнитных Mn анти-сайт дефектов ……………81 4.3.3 Механизм зарядовой компенсации и модели [Mn2+]Al3+/([Al3+]Mg2+) и [Mn2+]Al3+/(F+) анти-сайт дефектов…………………………………………………………………….84 4.4 Выводы…………………………………………………………………………………………………………………86 ГЛАВА 5. ОПТИЧЕСКОЕ ПОГЛОЩЕНИЕ И ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ НАНОКЕРАМИКИ MgAl2O4………………………………………………………………………………………………………………………………..88 5.1 Абсорбционная спектроскопия………………………………………………………………………………89 5.1.1 Эффекты рассеяния в спектрах поглощения ……………………………………………..89 5.1.2 Абсорбционные анти-сайт центры в легированных MgAl2O4:Mn керамиках …… 90 5.1.3 Особенности оптического поглощения нестехиометрических керамик ……..92

4
5.2 Радиационные эффекты под действием электронного пучка…………………………………..94 5.2.1 Формирование вакансионных дефектов ……………………………………………………94 5.2.2 Спектроскопические параметры F+ центров ……………………………………………..96
5.3 Фотолюминесценция дефектных центров ………………………………………………………………98 5.3.1 Анти-сайт марганцевые центры………………………………………………………………..98 5.3.2 Микропримесные Cr3+ центры ………………………………………………………………..104
5.4 Люминесценция при высокоэнергетическом синхротронном и ВУФ возбуждении ……..107 5.3.1 Спектры рентгенолюминесценции ………………………………………………………….107 5.3.2 Кинетика рентгенолюминесценции…………………………………………………………109 5.3.3 Экситонная люминесценция …………………………………………………………………..111
5.5 Выводы……………………………………………………………………………………………………………….112 ГЛАВА 6. ПЛАЗМОННЫЕ НАНОЧАСТИЦЫ МЕДИ В ОПТИЧЕСКОЙ КЕРАМИКЕ MgAl2O4 …………………………………………………………………………………………………………………………….114
6.1 Аттестация имплантированных керамик………………………………………………………………114 6.1.1 РФА анализ ……………………………………………………………………………………………114 6.1.2 Расчет профиля распределения Cu2+ ионов в матрице шпинели……………….116 6.1.3 Рамановская спектроскопия и эффект усиления Рамановских мод …………..117
6.2 Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия……………………………………………………119 6.2.1 Кислородный O 1s уровень …………………………………………………………………….119 6.2.2 Медные Cu 2p состояния ………………………………………………………………………..120 6.2.3 Валентная полоса …………………………………………………………………………………..122
6.3 Парамагнитные свойства имплантированных керамик …………………………………………122 6.4 Рост и эволюция наночастиц металла (Cu) в твердой фазе и концепция «перемежаемости» (intermittency) ……………………………………………………………………………..124 6.5 Спектроскопия оптического поглощения. Плазмонные наноструктуры меди………..126 6.6 Выводы……………………………………………………………………………………………………………….131
ЗАКЛЮЧЕНИЕ …………………………………………………………………………………………………………………..132 СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ ………………………………………………134 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ……………………………………………………………………………………………………135

Прозрачные среды на основе широкозонных оксидных диэлектриков широко применяются в устройствах оптоэлектроники и фотоники в качестве оптических элементов, источников света, резонаторов оптических квантовых генераторов. Одними из ключевых требований к таким материалам является высокая прозрачность в широком диапазоне энергий, механическая, химическая и радиационная стойкость.
Особенности синтеза, радиационные воздействия, а также финальная механообработка матрицы широкозонных диэлектриков приводят к формированию микро- и макроскопических дефектов, что в свою очередь находит отражение в локальных искажениях кристаллической решетки. В результате, электронно-оптические свойства матрицы претерпевают изменения.
Наиболее распространёнными оптическими материалами, удовлетворяющими условиям жёстких эксплуатационных характеристик, являются монокристаллы широкозонных оксидов. Однако существует ряд негативных факторов, ограничивающих их эксплуатацию как оптических матриц. Прежде всего высокая стоимость роста монокристаллов, а кроме того низкая прочность в определенных кристаллографических направлениях. Существует также проблема роста сложных оксидных монокристаллов, связанная с инконгруэнтным плавлением. В связи с этим, актуальной задачей является разработка новых методов получения оптических материалов на основе широкозонных оксидных диэлектриков.
Появление современных методов прессования позволяет синтезировать прозрачные керамики из широкого спектра оксидных соединений, в том числе и из сложных оксидов. Керамики типа Y2O3, ZrO2, YAG (алюмоиттриевый гранат) обладают повышенными прочностными характеристиками, а также широким окном оптического пропускания. Особое внимание привлекают керамики алюмомагниевой шпинели (MgAl2O4) благодаря её высокой радиационной стойкости, оптическому пропусканию в диапазоне 0,2-5,5 мкм, отсутствию двулучепреломления, высокой механической прочности. Указанные особенности позволяют использовать материалы, изготовленные из керамик алюмомагниевой шпинели, в качестве защитных куполов самонаводящихся ракет, окон реакторов, матриц для твердотельных лазеров, экранов люминесцентной диагностики плазмы [1; 2]. Синтез таких микрокерамик возможен при добавлении в качестве связующего вещества LiF и нагреве до температур порядка 1600 оС, что позволяет избавиться от излишней пористости и обеспечить рост зерен до размеров, при которых эффекты рассеяния на границах зерен будут малы.
В отличие от большинства классических функциональных широкозонных оксидов (Al2O3, MgO, SiO2) в которых имеется один сорт катионов, матрица алюмомагниевой шпинели (MgAl2O4) формируется двумя сортами катионов, с характерным октаэдрическим (для Al3+) и
6
тетраэдрическим (для Mg2+) окружением ионами кислорода. В идеальном кристалле шпинели все катионы алюминия и магния распределены по соответствующим позициям. Однако в синтезированной шпинели формируются анти-сайт дефекты, характеризующиеся ионом алюминия в положении магния (Al3+|Mg2+) и наоборот. Катионное перемешивание (i = Mg(моль)/Al(моль)) может являться следствием различных видов высокоэнергетического воздействия на шпинель, таких как ионная или нейтронная бомбардировка, термическая и термобарическая обработка, и оказывать сильное влияние на структурные и энергетические особенности матрицы. В результате указанных видов воздействий параметр i может достигать 30% и даже выше [3].
Нанокерамики являются одним из перспективных направлений разработки новых фотонных функциональных материалов. Нанокерамики изготавливаются в условиях колоссальных давлений при относительно небольших температурах. Как следствие, высокая степень уплотнения и отсутствие роста зерен приводят к малому Релеевскому рассеянию на границах зерен и порах, в результате чего достигается прозрачность в широком спектральном диапазоне. Кроме того, в нанокерамиках развитая сеть межзеренных границ кристаллитов ведет к росту внутренней энергии, что обуславливает изменение фундаментальных характеристик как матрицы шпинели, так и примесных дефектов. Вместе с тем, в результате дефектности на границах зерен имеет место дополнительный вклад во внутреннюю энергию нанокристаллитов от анти-сайт дефектов [4]. Однако, влияние собственных и примесных дефектов на электронно- оптические свойства нанокерамик шпинели изучено слабо.
Высокая концентрация дефектов катионного перемешивания ведет к модификации электронно-оптических свойств матрицы, и, как следствие, к новым эффектам в абсорбционно- релаксационных механизмах. В связи с этим, понимание механизмов взаимодействия дефектов катионного перемешивания с собственными и примесными оптически-активными центрами позволит найти каналы управления оптическими свойствами прозрачных керамик. Кроме того, актуальность изучения электронно-оптических свойств прозрачных керамик шпинели, модифицированных в результате высокоэнергетических воздействий ионами и электронами определяют современные потребности в фотонных материалах, работающих в условиях сильных радиоактивных полей.
Формирование фундаментальных представлений об особенностях электронно-оптических свойств шпинели в наносостоянии позволит прогнозировать и создавать интегральные компоненты сложных оптоэлектронных устройств малых размеров на её основе.
Степень разработанности. Исследование оптических нанокерамик алюмомагниевой шпинели в настоящее время представлено несколькими работами [5–10]. Авторы [6; 10] указывают на наличие корреляций между структурными и оптическими характеристиками

7
матрицы. Однако, открытым остается вопрос о влиянии режимов синтеза, а также концентрации примесных ионов на структурные и оптические свойства нанокерамик.
В работах по изучению электронно-оптических свойств алюмомагниевой шпинели показано, что оптически-активные центры формируются на точечных дефектах под влиянием корпускулярного воздействия, в качестве которого может выступать пучок электронов или ионов [11; 12]. Подобные центры формируются также в результате особенностей синтеза монокристаллов [13]. Электронная структура точечных дефектов зависит от таких факторов как сила кристаллического поля, тип точечного дефекта, его локализация, взаимодействие с соседними ионами или дефектами и т.д. [14–17]. Из исследований [17] известно, например, что оптически-активный F+ центр в монокристаллической матрице шпинели локализован на ядрах 27Al. Тем не менее отсутствует детальная информация оптических характеристик собственных и примесных центров в низкоразмерной модификации шпинели. Кроме того, неясна роль наносостояния в ЭПР спектроскопии как собственных, так и примесных парамагнитных центров.
В алюмомагниевой шпинели, в результате высокоэнергетических воздействий формируются так называемые дефекты катионного перемешивания, суть которых заключается в замещении октаэдрически ориентированного Al3+ ионом Mg2+, и наоборот тетраэдрически ориентированного Mg2+ ионом Al3+. Катионное перемешивание может быть инициировано при нагреве монокристалла шпинели свыше 700 оС, с появлением в спектрах комбинационного рассеяния света характерных колебательных мод 380 и 740 см-1 [18]. В керамических образцах в результате термобарических особенностей синтеза дефекты анионной и катионных подрешеток могут наблюдаться и без высокоэнергетического воздействия. Для изучения таких дефектов используются крайне чувствительные методы фотолюминесценции, электронного парамагнитного резонанса, оптического поглощения [19–21]. Вместе с тем, роль наносостояния шпинели в эффекте катионного перемешивания требует дополнительного исследования. Помимо этого, остается неясным влияние катионного перемешивания на спектроскопические особенности собственных и примесных центров в наномодификации шпинели.
Электронные свойства шпинели изучались в работах [22–24], где методами компьютерного моделирования было установлено, что валентные состояния формируются преимущественно за счет O 2p состояний, гибридизованных с Al 3p и Mg 3s состояниями. В формировании зоны проводимости вклад Al 3p и Mg 3s состояний значительно выше. Экспериментально электронные состояния поликристаллической шпинели остовных уровней ионов и валентные состояния изучались методом РФЭС в работе [25–27]. Однако, информация об изучении электронной структуры модифицированных керамик MgAl2O4 в результате ионной имплантации отсутствует.

8
Цель и задачи работы. Цель диссертационной работы – комплексное исследование структурно-морфологических особенностей, механизмов дефектообразования и электронно- оптических свойств прозрачных нанокерамиках MgAl2O4.
Для достижения цели настоящей работы решались следующие задачи:
1. Осуществить синтез нанокерамики методом термобарической закалки нанопорошка. Проанализировать кристаллографические параметры, морфологию и комбинационное рассеяние света нанокерамики MgAl2O4, полученной в результате различных условий синтеза и концентрации примесного марганца.
2. Провести анализ парамагнитных состояний собственных и примесных дефектов нанокерамики MgAl2O4, сформированных при различных типах высокоэнергетического воздействия (электронная бомбардировка, термобарический синтез).
3. Исследовать фотонно-абсорбционные эффекты, а также закономерности и механизмы оптического возбуждения-релаксации в прозрачной керамике шпинели.
4. Исследовать модификацию микроструктуры и электронно-оптический свойств оптической керамики шпинели импульсной ионной имплантацией меди и провести анализ электронно-оптических свойств матрицы.
Научная новизна:
1. Впервые выполнен термобарический синтез и проведена аттестация оптических нанокерамик из легированных марганцем нанопорошков. Показано, что режимы синтеза, а также концентрация марганца оказывают влияние на прозрачность керамик. Изменение прозрачности обусловлено формированием собственных дефектов анионных вакансий, а также анти-сайт дефектов. Кроме того, установлен особый вклад марганцевых анти-сайт дефектов в формирование электронно-оптических свойств нанокерамик.
2. Впервые обнаружено нерадиационное формирование F+ центров в нанокерамике MgAl2O4, реализуемое в экстремальных условиях термобарического синтеза. Данный процесс воссоздает состояние системы (высокие температуры и давления), имеющее место под действием импульсных пучков ускоренных частиц в локальных областях термических пиков. Обнаружено влияние размерного фактора на силу осциллятора F+ центра.
3. Впервые найдено, что в спектре ЭПР нанокерамики константа сверхтонкой структуры примесного иона Mn2+ имеет аномальное значение, обусловленное эффектом «сжатия» кристаллической решетки и соответствующим изменением распределения спиновой плотности в наносостоянии.
4. Впервые показано, что в нанокристаллической керамике люминесцентная полоса в УФ спектральном диапазоне с максимум при 5.2 эВ при комнатной температуре обусловлена свечением связанных на анти-сайт дефекте экситонов.

9
5. Впервые осуществлена импульсная модификация ионами Cu2+ прозрачной керамики алюмомагниевой шпинели. Обнаружен эффект резонансного поглощения энергии оптического излучения плазмонными наночастицами меди. Установлено, что плазмонный резонанс сопровождается усилением колебательных мод частично окисленных частиц меди.
6. Предложена оригинальная модель формирования плазмонных наночастиц меди. Методами РФЭС, ЭПР и КР подтверждено, что в процессе имплантации в тонком приповерхностном слое нанокерамики формируются структуры типа «ядро-оболочка».
Теоретическая и практическая значимость работы:
1. Полученные результаты расширяют представления о механизмах формирования дефектной структуры и углубляют понимание физики электронно-оптических явлений в оксидных нанокерамических материалах. Установленные закономерности представляют собой научную основу для создания новых функциональных устройств оптоэлектроники и нанофотоники на базе шпинелеподобных структур.
2. Предложенная на основе результатов оптической и ЭПР спектроскопии модель марганцевых анти-сайт дефектов представляет интерес для детального анализа и математического моделирования аналогичных дефектов в материалах со структурой шпинели.
3. Эффект усиления колебательных мод в керамике, содержащей плазмонные наночастицы меди, представляет интерес для конверсии лазерного излучения, что может быть использовано в наносенсорах и фотодетекторах нового поколения.
4. Высокая радиационно-оптическая стойкость нанокерамик MgAl2O4 обеспечивает возможность их использования в фотоэлектронных и фотонных устройствах, функционирующих в интенсивных радиационных полях.
Методология и методы исследования. Для анализа морфологии и структурных характеристик были использованы методы сканирующей электронной микроскопии (электронный микроскоп SIGMAVP, Carl Zeiss, Germany оснащенный детектором вторичных электронов (In-lens). Ускоряющее напряжение электронов составляло 3кВ), рентгеновской дифракции (дифрактометр STADI-P (Stoe), оснащенный линейным мини-PSD-детектором с использованием излучения CuKα1 в диапазоне 2θ от 5 ° до 120 ° с шагом 0,02 °), комбинационного рассеяния света (конфокальный спектрометр LabRam HR800 Evolution, Horiba). Электронно- оптические свойства прозрачных керамик были исследованы при комнатной температуре методами оптического поглощения (Lambda 35, PerkinElmer) и электронного парамагнитного резонанса (ELEXSYS 580, Bruker).
Облучение ускоренными электронами с энергией 10МэВ выполнено на ускорителе электронов UERL – 10C в Уральском Федеральном Университете (E = 10 МэВ, флюенс 1*1017

10
cm-2). Образцы размещали в специальной камере с водным охлаждением. Температура образцов при облучении не превышала 70 оС.
Нанокерамика была облучена на импульсном электронном ускорителе РАДАН – ЭКСПЕРТ с энергией электронов 130кэВ длительностью импульса 1нс и плотностью тока 60А/см2 в течение 20 импульсов. Использование электронов меньшей энергии для нанокерамики обусловлено высокой чувствительностью образцов к ускоренным электронам.
Ионная бомбардировка выполнена на импульсном ускорителе с энергией частиц Cu2+ равной 30кэВ, током разряда 60А, длительностью импульса 0,4мс, в диапазоне флюенсов от 5х1015 до 1х1017 см-2.
Положения, выносимые на защиту:
1.В условиях термобарического синтеза реализуются две стадии процесса, отличающиеся проявлением эффекта катионного перемешивания, значениями кристаллографических параметров решетки и величиной остаточных напряжений в структуре нанокерамики MgAl2O4. Оптическая прозрачность нанокерамики определяется преимущественно структурно-морфологическими особенностями, а именно: сверхплотной упаковкой кристаллитов, узким распределением по их размерам, устойчивостью к трещинообразованию за счет индуцированной нанопластичности.
2. Микропримеси Mn2+ являются индикаторами эффекта катионного перемешивания с формированием анти-сайт дефектов. Микромеханизм синтеза легированной и нелегированной нанокерамики включает формирование анти-сайт дефектов [ 2+]| 3+ и [ 3+]| 2+ с различным механизмом зарядовой компенсации. Существуют две разновидности анти-сайт позиций [Mn2+]Al3+/([Al3+]Mg2+) и [Mn2+]Al3+/(F+), отличающихся локальным окружением и характером зарядовой компенсации.
3. В нанокристаллическом состоянии «эффект сжатия» анионной подрешетки шпинели обеспечивает возникновение специфической разновидности F+ центров, отличающейся от таковых в микрокристаллическом и монокристаллических фазах: сила осциллятора fnano превышает на порядок величины fmacro. «Эффект сжатия» катионной подрешетки приводит к тетрагональной и тригональной деформациям локального окружения ионов Mn2+tetra и Cr3+octa, что проявляется в повышении силы (Dq/B) кристаллического поля и соответствующего изменения структуры энергетических уровней оптических центров.
4. УФ люминесценция нанокристаллических керамик шпинели при комнатных температурах обусловлена свечением триплетных экситонов, связанных на анти-сайт дефектах (Al3+|Mg2+, Mg2+|Al3+). В синтезированных термобарическим методом нанокерамиках квантовый конфайнмент эффект обуславливает синий сдвиг экситонной люминесценции.

11
5. Оптическое облучение нанокристаллической керамики шпинели, имплантированной ионами Cu2+, фотонами с энергией 2.1 эВ эффективно возбуждает поверхностный плазмонный резонанс в медных нанокластерах. Модельный механизм формирования плазмонных наночастиц в процессе импульсной ионной имплантации включает стадию присоединения положительно заряженного иона меди к нейтральному металлическому кластеру с последующей электронной пассивацией. Указанный модельный механизм позволяет осуществлять управление размером плазмонных наноструктур в процессе синтеза путем ионизации электронной ловушки и формирования кулоновской блокады на заряженном кластере.
Степень достоверности результатов работы определяется применением современной высокоточной техники и аттестованных методик исследования. Полученные в ходе работы данные не противоречат ранее известным результатам, полученным в независимых исследованиях подобного рода.
Апробация результатов. Основные результаты настоящей работы докладывались и обсуждались: на научных семинарах кафедры физических методов и приборов контроля качества ФТИ УРФУ, на 3 Всероссийских и 17 Международных конференциях и конгрессах.
Международные: International congress on «Energy flux and radiation effects – EFREE 2016» (Томск, Россия, 2016г.), 3rd International school and conference on «Optoelectronics, photonics, engineering and nanostructures – OPEN 2016» (Санкт-Петербург, Россия 2016 г.), III Международная молодежная научная конференция «Физика. Технологии. Инновации. – ФТИ 2016» (Екатеринбург, Россия, 2016 г.), 2nd International conference on «Composite materials and material engineering – ICCME – 2017» (Ченгду, Китай, 2017 г.), IV Международная молодежная научная конференция «Физика. Технологии. Инновации. – ФТИ 2017». (Екатеринбург, Россия, 2017 г.), V Международная молодежная научная конференция «Физика. Технологии. Инновации. – ФТИ 2018» (Екатеринбург, Россия, 2018 г.), «Association of Sino-Russian technical universities» (Екатеринбург, Россия, 2018 г.), International conference «Scanning probe microscopy and workshop Modern nanotechnology – SPM-2018» (Екатеринбург, Россия, 2018 г.), VII Международная конференция с элементами научной школы для молодежи «Функциональные наноматериалы и высокочистые вещества – ФНМ 2018» (Суздаль, Россия, 2018 г.), V Международная конференция «Лазерные, плазменные исследования и технологии-ЛаПлаз 2019» (Москва, Россия, 2019 г.), VI Международная молодежная научная конференция «Физика. Технологии. Инновации. – ФТИ 2018» (Екатеринбург, Россия, 2019 г.), XXIV Международная конференция «Взаимодействие ионов с поверхностью» (ВИП-2019, МИФИ Москва, Россия), Международная конференция по модифицированию поверхности материалов ионными пучками (SMMIB-2019, ТПУ, Томск, Россия), Международная конференция «Современные проблемы ядерной физики и ядерных технологий» (СПЯФиЯТ, 2019, Ташкент, Узбекистан), , VI Международная конференция

12
«Лазерные, плазменные исследования и технологии-ЛаПлаз 2020», VII Международная молодежная научная конференция «Физика. Технологии. Инновации. – ФТИ 2020», International congress on «Energy flux and radiation effects – EFREE 2020» (Томск, Россия, 2020г.)
Всероссийские: Двадцать пятая Всероссийская научная конференция студентов-физиков и молодых учёных – ВНКСФ 25 (Симферополь, Россия, 2019 г.), XIX Всероссийская школа– семинар по проблемам физики конденсированного состояния вещества (СПФКС–19) (Екатеринбург, Россия), XX Всероссийская школа–семинар по проблемам физики конденсированного состояния вещества (СПФКС–20) (Екатеринбург, Россия).
Личный вклад автора. Цель работы, а также задачи исследования сформулированы научным руководителем.
Синтез и аттестация методом РФА нанокерамик выполнена в Лаборатории структурного и фазового анализа ИХТТ УрО РАН совместно с к.х.н. Дьячковой Т.В., к.х.н. Тютюнником В.П., синтез микрозернистой оптической керамики выполнен в Санкт-Петербургском политехническом университете им. Петра Великого (СПбПУ) к.х.н. Е.В. Гольевой, импульсная ионная имплантация выполнена в Лаборатории пучков частиц ИЭФ УрО РАН д.т.н., член-корр. В.Н. Гавриловым.
Экспериментальные исследования электронной структуры имплантированных керамик проведены методом РФЭС к.ф.-м.н. Зацепиным Д.А.
Экспериментальные исследования парамагнитных свойств исследуемых образцов выполнены совместно с к.ф.-м.н. Байтимировым Д.Р., д.ф.-м.н. Важениным В.А. и к.ф.-м.н. Фокиным А.В.
Синхротронные измерения проведены в ЦКП «Сибирский центр синхротронного и терагерцового излучения» на накопителе ВЭПП-3 д.ф.-м.н. Пустоваровым В.А.
Весь комплекс спектроскопических измерений осуществлен лично автором. Автор также принимал определяющее участие в интерпретации результатов, подготовке научных публикаций и докладов на конференциях.
Награды и премии.
Стипендии Президента РФ, 2018 г.
Стипендия Губернатора Свердловской области, 2018 г.
Доклад автора на международной конференции «Association of Sino-Russian technical
universities, Екатеринбург, 2018 был признан лучшим среди докладов регулярных спикеров. Публикации. Автором опубликовано 23 статьи (ВАК, Scopus, WoS) в области исследований электронно-оптических свойств алюмомагниевой шпинели и широкозонных оксидов (Al2O3, MgO, ZrO2). На защиту выносятся 20 работ (8 статей и 12 тезисов,

13
представленных на международных и всероссийских конференциях), связанных непосредственно с электронно-оптическими свойствами прозрачных керамик MgAl2O4.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав, заключения и списка литературы. Объем диссертации составляет 152 страницы, включая 57 рисунков, 14 таблиц и библиографический список из 239 наименований.

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Помогаем с подготовкой сопроводительных документов

    Совместно разработаем индивидуальный план и выберем тему работы Подробнее
    Помощь в подготовке к кандидатскому экзамену и допуске к нему Подробнее
    Поможем в написании научных статей для публикации в журналах ВАК Подробнее
    Структурируем работу и напишем автореферат Подробнее

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Татьяна П. МГУ им. Ломоносова 1930, выпускник
    5 (9 отзывов)
    Журналист. Младший научный сотрудник в институте РАН. Репетитор по английскому языку (стаж 6 лет). Также знаю французский. Сейчас занимаюсь написанием диссертации по и... Читать все
    Журналист. Младший научный сотрудник в институте РАН. Репетитор по английскому языку (стаж 6 лет). Также знаю французский. Сейчас занимаюсь написанием диссертации по истории. Увлекаюсь литературой и темой космоса.
    #Кандидатские #Магистерские
    11 Выполненных работ
    Лидия К.
    4.5 (330 отзывов)
    Образование высшее (2009 год) педагог-психолог (УрГПУ). В 2013 году получено образование магистр психологии. Опыт преподавательской деятельности в области психологии ... Читать все
    Образование высшее (2009 год) педагог-психолог (УрГПУ). В 2013 году получено образование магистр психологии. Опыт преподавательской деятельности в области психологии и педагогики. Написание диссертаций, ВКР, курсовых и иных видов работ.
    #Кандидатские #Магистерские
    592 Выполненных работы
    Рима С.
    5 (18 отзывов)
    Берусь за решение юридических задач, за написание серьезных научных статей, магистерских диссертаций и дипломных работ. Окончила Кемеровский государственный универси... Читать все
    Берусь за решение юридических задач, за написание серьезных научных статей, магистерских диссертаций и дипломных работ. Окончила Кемеровский государственный университет, являюсь бакалавром, магистром юриспруденции (с отличием)
    #Кандидатские #Магистерские
    38 Выполненных работ
    Евгений А. доктор, профессор
    5 (154 отзыва)
    Более 40 лет занимаюсь преподавательской деятельностью. Специалист в области философии, логики и социальной работы. Кандидатская диссертация - по логике, докторская - ... Читать все
    Более 40 лет занимаюсь преподавательской деятельностью. Специалист в области философии, логики и социальной работы. Кандидатская диссертация - по логике, докторская - по социальной работе.
    #Кандидатские #Магистерские
    260 Выполненных работ
    Сергей Е. МГУ 2012, физический, выпускник, кандидат наук
    4.9 (5 отзывов)
    Имеется большой опыт написания творческих работ на различных порталах от эссе до кандидатских диссертаций, решения задач и выполнения лабораторных работ по любым напра... Читать все
    Имеется большой опыт написания творческих работ на различных порталах от эссе до кандидатских диссертаций, решения задач и выполнения лабораторных работ по любым направлениям физики, математики, химии и других естественных наук.
    #Кандидатские #Магистерские
    5 Выполненных работ
    Юлия К. ЮУрГУ (НИУ), г. Челябинск 2017, Институт естественных и т...
    5 (49 отзывов)
    Образование: ЮУрГУ (НИУ), Лингвистический центр, 2016 г. - диплом переводчика с английского языка (дополнительное образование); ЮУрГУ (НИУ), г. Челябинск, 2017 г. - ин... Читать все
    Образование: ЮУрГУ (НИУ), Лингвистический центр, 2016 г. - диплом переводчика с английского языка (дополнительное образование); ЮУрГУ (НИУ), г. Челябинск, 2017 г. - институт естественных и точных наук, защита диплома бакалавра по направлению элементоорганической химии; СПХФУ (СПХФА), 2020 г. - кафедра химической технологии, регулирование обращения лекарственных средств на фармацевтическом рынке, защита магистерской диссертации. При выполнении заказов на связи, отвечаю на все вопросы. Индивидуальный подход к каждому. Напишите - и мы договоримся!
    #Кандидатские #Магистерские
    55 Выполненных работ
    Анна К. ТГПУ им.ЛН.Толстого 2010, ФИСиГН, выпускник
    4.6 (30 отзывов)
    Я научный сотрудник федерального музея. Подрабатываю написанием студенческих работ уже 7 лет. 3 года назад начала писать диссертации. Работала на фирмы, а так же помог... Читать все
    Я научный сотрудник федерального музея. Подрабатываю написанием студенческих работ уже 7 лет. 3 года назад начала писать диссертации. Работала на фирмы, а так же помогала студентам, вышедшим на меня по рекомендации.
    #Кандидатские #Магистерские
    37 Выполненных работ
    Татьяна С. кандидат наук
    4.9 (298 отзывов)
    Большой опыт работы. Кандидаты химических, биологических, технических, экономических, юридических, философских наук. Участие в НИОКР, Только актуальная литература (пос... Читать все
    Большой опыт работы. Кандидаты химических, биологических, технических, экономических, юридических, философских наук. Участие в НИОКР, Только актуальная литература (поставки напрямую с издательств), доступ к библиотеке диссертаций РГБ
    #Кандидатские #Магистерские
    551 Выполненная работа
    Александр О. Спб государственный университет 1972, мат - мех, преподав...
    4.9 (66 отзывов)
    Читаю лекции и веду занятия со студентами по матанализу, линейной алгебре и теории вероятностей. Защитил кандидатскую диссертацию по качественной теории дифференциальн... Читать все
    Читаю лекции и веду занятия со студентами по матанализу, линейной алгебре и теории вероятностей. Защитил кандидатскую диссертацию по качественной теории дифференциальных уравнений. Умею быстро и четко выполнять сложные вычислительные работ
    #Кандидатские #Магистерские
    117 Выполненных работ

    Последние выполненные заказы

    Другие учебные работы по предмету

    Радиационное упрочнение и оптические свойства материалов на основе SiO2
    📅 2022год
    🏢 ФГБОУ ВО «Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)»
    Особенности формирования реальной структуры эпитаксиальных CVD-пленок алмаза с природным и модифицированным изотопным составом
    📅 2021год
    🏢 ФГБОУ ВО «Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)»
    Исследование комплексной диэлектрической проницаемости конденсированных сред на основе новых методов терагерцовой импульсной спектроскопии
    📅 2021год
    🏢 ФГБОУ ВО «Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)»