Том 69, № 3 (2024)

Теоретически исследованы особенности брэгговской дифракции когерентного синхротронного излучения на атомной решетке монокристалла в геометрии Лауэ при условии, что пучок излучения ограничен щелью относительно большого размера, установленной перед кристаллом. Использован метод численного моделирования и получены зависимости распределения интенсивности для разных толщин кристалла. Показано, что края щели вносят неоднородные искажения интенсивности внутри треугольников Бормана с углом 2θ_B, где θ_B – угол Брэгга. В области пересечения треугольников распределение интенсивности аналогично таковому при дифракции на щели в воздухе на определенном (большом) расстоянии. Получена формула соответствия расстояния и толщины кристалла, которая хорошо описывает результаты численных расчетов.

Принцип Кюри, устанавливающий связь между симметриями причины и ее следствия, изначально разработан в приложении к ограниченным телам (кристаллам), но сам Пьер Кюри отметил возможность развития его на протяженные среды. Это направление начато работами А.В. Шубникова (кристаллическая среда) и И.И. Шафрановского (маточный раствор), и оно требует своего развития. Сопоставляются системы предельных видов симметрий для ограниченных тел и протяженных сред. Первая из них частично увязана с системой симметрий точечных групп кристаллов. Для второй, в дополнение к известным данным Кюри и Шубникова, теоретически обосновывается введение новых видов предельных симметрий, а также предлагается их общая систематизация.

Проведено исследование влияния бегущего магнитного поля на параметры монокристаллов GaAs, легированных Te, в диапазоне концентрации носителей заряда 5 × 10¹⁷–2 × 10¹⁸ см^–3. Бегущее магнитное поле в расплаве создавалось графитовым индуктором, находящимся в камере установки вокруг основного нагревателя. Показано, что магнитное поле при высоких частотах незначительно уменьшает плотность дислокаций в кристаллах, не меняя характер распределения дислокаций по их поперечному сечению. Магнитное поле влияет на распределение примеси по оси кристалла, почти вдвое увеличивая расстояние между “полосами роста” от 9 мкм без магнитного поля до 17 мкм при частоте поля 300 Гц.

Получена и исследована электронографическими методами тонкая аморфная пленка фторопласта (политетрафторэтилена). Применена ранее разработанная методика построения функции радиального распределения атомов по электронограммам от аморфных структур, основанная на определении коэффициента нормировки путем варьирования теплового параметра. Показана возможность применения и проведена необходимая адаптация этой методики для исследованного образца политетрафторэтилена с учетом его не совсем обычной аморфной структуры, обусловленной жесткой спиральной конформацией полимерных цепей …–CF₂–…, что не позволяет говорить о полном отсутствии дальнего порядка в расположении атомов вдоль направления оси спирали. Измерения проведены с помощью разработанной системы регистрации на электронографе ЭМР-102.

С разрешением 1.73 Å определена кристаллическая структура комплекса металлокарбоксипептидазы Т (КПТ) с L-фениллактатом. В отличие от панкреатической карбоксипептидазы А, связывающей одну молекулу L-фениллактата, в комплексе с КПТ лиганд занимает одновременно как S1, так и S1ʹ-сайты активного центра. При этом происходят конформационные изменения, отличающиеся от изменений, вызванных поочередным занятием S1 и S1ʹ-сайтов трет-бутил-оксикарбонил-L-лейцином (BOC-лейцином) и бензилянтарной кислотой. Эти изменения касаются остатков E277, E59, L254, G192, S127 и Y218 и достигают размаха 0.77 Å. Сделан вывод о возможной роли E59 в распознавании и катализе субстратов карбоксипептидазой Т.

Проведено измерение спектров коэффициентов пропускания и показателей поглощения монодоменного и полидоменного образцов LaBGeO₅. Показано, что для более точного измерения вращения плоскости поляризации света ρ необходимо использовать спектры коэффициентов пропускания не только при параллельных и скрещенных поляризаторах, но и при других углах между ними. Полученные значения ρ для обоих образцов достаточно хорошо описываются одной дисперсией с помощью формулы Друде. Это согласуется с тем, что величина ρ не должна меняться при монодоменизации кристалла при данной симметрии (P3₁ в сегнетоэлектрической фазе и P3₁21 в параэлектрической). Показано, что генерация второй гармоники черенковского типа наблюдается только в полидоменном образце, при этом излучение второй гармоники не поляризовано. Доменная структура образцов наблюдалась методами растровой электронной микроскопии и силовой микроскопии пьезоотклика. Для полидоменного образца показано наличие лабиринтной доменной структуры, для монодоменного образца изменения контраста в пределах области сканирования не наблюдалось.

В рамках кристаллофизической модели рассчитаны максимальные значения подвижности и концентрации носителей заряда во фторидных суперионных проводниках, принадлежащих структурным типам флюорита (CaF₂, SrF₂, BaF₂, PbF₂) и тисонита (LaF₃). Показано, что верхние границы ионной проводимости, подвижности и концентрации носителей заряда в кристаллическом состоянии фторидных супериоников составляют 4 ± 1 См/см, (5 ± 1) × 10^–3 см^2/(сВ) и (5 ± 2) × × 10²¹ см^–3 (10 ± 4% от общего количества ионов фтора) соответственно.

Поликристаллические пленки органо-неорганических перовскитных полупроводников перспективны в качестве основы для создания функциональных оптических метаповерхностей. Требования к их структурному совершенству, однородности толщины и отсутствию дефектов намного более строги, чем к перовскитным пленкам для фотовольтаики. Изложены результаты поиска оптимальных условий одностадийного синтеза пленок бромида метиламмония-свинца методом центрифугирования, описано успешное изготовление на их основе субволновых оптических решеток путем обработки сфокусированным ионным пучком. Измеренные спектры пропускания света решетками продемонстрировали их отличное оптическое качество и подтвердили возможность создания полупроводниковых фотонных метаповерхностей с субмикрометровой периодичностью и высокодобротными диэлектрическими резонансами.

Методами рентгеновской рефлектометрии и скользящей дифракции фотонов c энергией 71 кэВ исследована динамика структуры в температурной области фазового перехода плавления мультислоя димиристойл-фосфатидилсерина на поверхности раствора коллоидного кремнезема с диаметром частиц 5 нм. Совместный модельный и безмодельный анализ данных рефлектометрии выявил структуру, состоящую из поверхностного липидного монослоя и набора ламеллярных бислоев, зажатых между слоями воды, с периодом ~150 Å. При повышении температуры выше критической наблюдается переход поверхностного монослоя из кристаллической фазы с минимальной площадью на молекулу липида 40 ± 1 Ų в неупорядоченную (жидкую) фазу с расчетной площадью на молекулу 52 ± 2 Ų. В низкотемпературной фазе как в монослое, так и в бислойных структурах с PS-фрагментом липида плотно связаны от пяти до восьми молекул воды; однако выше температуры плавления с головными группами бислоя ассоциированы ~14 молекул.

Рассмотрены закономерности изменения морфологии поверхности и развития пористой структуры монокристаллического кремния в зависимости от режимов ионной имплантации и отжига. Определены критические дозы имплантации для образцов до и после постимплантационного отжига, при которых наблюдается эрозия поверхности: имплантация ионами гелия до флюенса ниже 3 × 10¹⁷ He⁺/см² без пост-имплантационного отжига не изменяет морфологию поверхности монокристаллического кремния; отжиг образцов, имплантированных флюенсом 2 × 10¹⁷ He⁺/см² и выше, вызывает флекинг (образование чешуек (отслоение)).

Методами электронной микроскопии, электронной дифракции, рентгенофазового и микрорентгеноспектрального анализов, а также программируемого температурного восстановления СО (СО-ТПВ) исследовано влияние исходной структуры частиц порошков меди на каталитическую активность катализатора CeO₂/Cu. Нанокомпозиты получены методом механохимического синтеза с использованием частиц меди, различающихся по размеру и морфологии: дендриты микронных размеров и наночастицы. Показано, что активность катализатора, полученного из наноразмерной меди, в 2 раза выше, что обусловлено наличием кластеров Cu_xO, расположенных на атомных ступеньках нанокристаллов оксида церия. Такое расположение кластеров, по-видимому, обеспечивает отсутствие блокировки активирующих центров. Таким образом, структура поверхности частиц оксида церия, формирующаяся при использовании наноразмерного порошка меди, является ключевым фактором, ответственным за каталитическую активность.

В тройных фторсополимерах Viton GFLT 600S и Viton GFLT 200S обнаружено больше видов нанообразований размером 3–80 нм, чем в двойных СКФ-26 и СКФ-32, при изменении их предыстории согласно данным рентгеноструктурного анализа в области больших углов. На этот процесс большее влияние оказывает химическое строение развязок в макромолекулах, чем молекулярная масса. Сложный и неодинаковый характер изменения динамической вязкости фторсополимеров с повышением температуры обусловлен множественными фазовыми переходами. Показано, что фторкаучук СКФ-32 не переходит в вязкотекучее состояние до ~190°С в отличие от трех фторсополимеров благодаря нанообразованиям межмолекулярного типа размером 5 нм, прочность которых существенно выше, чем нанообразований размером 3–4 нм в последних. Установлено, что вращательная подвижность радикала ТЕМПО определяется не столько межмолекулярными расстояниями в неупорядоченной части сополимеров, сколько гибкостью проходных цепей, соединяющих упорядоченные образования в единую систему.

Приведены структурно-морфологическая характеризация и результаты исследований люминесцентных и фотокаталитических свойств тетраподов ZnO, синтезированных методом высокотемпературного пиролиза. Показано, что морфология и структурные параметры тетраподов ZnO определяются расположением в зоне синтеза. Все образцы характеризуются псевдотрехмерной морфологией тетраподов. Обнаружена связь между люминесцентными свойствами и фотокаталитической активностью тетраподов. Наибольшие скорости фотодеградации метиленового синего при воздействии УФ-излучения демонстрировали тетраподы ZnO, выращенные в зонах, наиболее близких и дальних от окна для притока воздуха (константы скорости 54 × 10^–3 и 50 × 10^–3 мин^–1 соответственно).