Обычная версия сайта Размер шрифта Цветовая схема Изображения

Физика конденсированного состояния

ИССЛЕДОВАНИЯ В ОБЛАСТИ ФИЗИКИ КОНДЕНСИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ

 

1. Исследование процессов самоорганизации при сверхзвуковой перестройке доменных структур в оптически прозрачных магнетиках.

Цель проекта: Исследование механизмов перемагничивания в слабоферромагнитных материалах и явлений самоорганизации в динамической перестройке доменных структур.

Руководитель: к.ф.-м.н. Кузьменко А.П. (Кафедра «Электротехника и электроника», Лаборатория квантовой электроники и лазерных технологий)

Основные научные и практические результаты:

  • Создан исследовательский комплекс пикосекундной спектроскопии с временным разрешением 20 пс и пространственным 5 мкм. Исследована динамика доменных границ в прозрачных тонких образцах ортоферритов со слабоферромагнитным упорядочением на дозвуковых и сверхзвуковых скоростях. Проведены прямые измерения амплитуды изгибных колебаний в исследованных пластинчатых образцах, вызванные движением одиночной доменной границей при периодических действиях продвигающего магнитного поля, величины которых при резонансе достигали 7 нм. Наблюдалось образование магнитоупругих солитонов и исследована их динамика в условиях резонанса между спиновой и упругой подсистемами. Солитоны отстают от доменной границы в момент преодоления ею звукового барьера и опережают ее при сверхзвуковом движении.
  • Построена качественная физическая модель образования и эволюции неодномерных микроскопических структур на доменной границе. Согласие, с опытно наблюдаемыми данными, достигнуто при учете влияния резонансных и диссипативных процессов
  • Экспериментально определены границы и условия резонансного возбуждения микронеодномерностей на первоначально плоской доменной границе. Для его изменения необходим резонанс частоты собственных изгибных колебаний. В таком описании реализуется механизм динамической самоорганизации в перестройке микроструктуры доменной стенки, которые выступают в этом случае в качестве дополнительного канала диссипации энергии доменной границы.
  • Построена модель тонких эффектов, наблюдаемых в динамической перестройке и эволюции неодномерных микроскопических структур на доменной границе, особенно в процессе дискретных переходов между отдельными скоростями. Проведенные исследования позволили установить, что динамическое поведение сверхзвуковой доменной границы, весьма точно соответствует условиям возникновения и существования параметрического резонанса.
  • Защита диссертаций "Нелинейная сверхзвуковая динамика доменных границ в слабых ферромагнетиках" Кузьменко А.П., 2002 (докторская), Филатов В.Н., Каминский А.В., 1999 (кандидатские)

Основные публикации:

  • Четкин М.В., Кузьменко А.П., Каминский А.В., Филатов В.Н. Резонансное торможение доменной границы на винтеровских магнонах в ортоферритах. – ФТТ, 1998, 40(9), с. 1656 – 1660.
  • Четкин М.В., Булгаков В.К., Кузьменко А.П. Микрозондирование динамических свойств прозрачных слабых ферромагнетиков доменной границей. – Известия Высших. учебных. заведений. Физика, 2001, 6, с. 84-89.
  • Кузьменко А.П., Каминский А.В., Жуков Е.А., Филатов В.Н. Дифракция света на динамических упругих деформациях доменной границы в ортоферритах в момент преодоления звукового барьера. – ФТТ, 2001, 43(4), с. 666 – 671.
  • Кузьменко А.П., Булгаков В.К., Терещенко В.Д. Упругоиндуцированный механизм перемагничивания в слабых ферромагнетиках. – ФММ, 2001, 92(1), с.12 – 19.
  • Кузьменко А.П., Булгаков В.К., Жуков Е.А., Каминский А.В. , Терещенко В.Д., Филатов В.Н. Высокоскоростная обработка информации в устройствах на основе прозрачных слабоферромагнитных материалов – Телекоммуникация, 2001, 3, С. 34-39.
  • Kuz’menko A.P., Bulgakov V.K., Kaminskii A.V., Zhukov E.A., Filatov V.N., Sorokin N.Yu.Observation of domain-wall dynamic lattice distortion in rare-earth orthoferrites while overcoming the sound barrier. – JMMM, 2002, 238, P. 109-114.
  • Кузьменко А.П. Низкотемпературная динамика доменных границ в слабых ферромагнетиках. – ФНТ, 2002, 28(5) (в печати).
  • Кузьменко А.П., Булгаков В.К. Особенности сверхзвуковой нелинейной динамики доменных границ в редкоземельных ортоферритах. – ФТТ, 2002, 44(5) C. 864-872 (в печати).
  • Kuz’menko A.P., Sorokin N.Yu., Kaminsky A.V., Zukov E.A. Self-organization of domain wall dynamics in orthoferrites – FMM, 2002, 91(2), (в печати).

 

2. Исследование многоволновых взаимодействий акустической и магнитной подсистем в слабых ферромагнетиках

Цель проекта: Определение природы квазичастиц в слабых ферромагнетиках и механизма их взаимодействия.

Руководитель: д.т.н. Жуков Е.А. (Лаборатория квантовой электроники и лазерных технологий)

Основные научные и практические результаты:

  • Экспериментально исследованы нелинейные пластинчатые магнитоупругие волны в образце ортоферрита иттрия. Измерено время затухания этих волн. С помощью вейвлет-анализа обнаружено явление перекачки энергии от первоначальной частоты 1 kHz в сторону более высокочастотных гармоник 12.5 kHz.
  • Экспериментально и теоретически показано влияние толщины, формы, состояния поверхности образца и направления движения доменной границы в пластинах YFeO3 на ее торможение, подтверждающее возбуждение поверхностных волн.
  • Построена модель торможения доменных границ в YFeO3 и FeBO3 при скоростях, отличных от звуковых, основанная на многоволновых взаимодействиях, включая поверхностные волны.
  • Рассчитаны амплитудно-частотные характеристики магнитоупругих поверхностных волн, возбуждаемых при движении доменных границ в пластинчатых образцах ортоферрита иттрия на околозвуковых скоростях. Объяснена зависимость динамики доменных границ от размеров пластин.
  • Защищено 1 докторская и 1 кандидатская диссертации
  • Опубликовано 10 работ в центральной печати.

 

3. Исследование механизмов формирования твердой структуры на основе изучения динамики физических свойств в процессе температурного и «химического» стеклования полимерных составов

Цели и задачи проекта: Основной целью проекта является исследование физических механизмов формирования структуры аморфного материала при переходе из жидкого в твердое состояние на основе изучения температурного стеклования и химического отверждения эпоксиаминных и других составов, и построения соответствующих моделей формировании структуры твердого состояния из жидкой фазы при температурном переходе и в процессе «химического» отверждения. Экспериментальное исследование динамики физических свойств при переходе эпоксиаминных и других составов из жидкого состояния в твердое аморфное в процессе полимеризации («химическое» отверждение) и при охлаждении (температурное стеклование); построение моделей перехода из жидкого состояния в твердое аморфное; изучение временных и температурных зависимостей акустических, реологических и электрических свойств; проведение структурных исследований методами рентгеноструктурного анализа и атомно-силовой микроскопии.



Руководитель: д.т.н., проф. В.И. Римлянд (кафедра Физики, лаборатория автоматизации физико-технических измерений)

Основные научные и практические результаты:

  • Разработан и создан информационно-измерительный комплекс для непрерывного исследования динамики физических характеристик (механических, акустических, электрических) полимерных составов в процессе их отверждения, позволяющий проводить измерения в широком диапазоне изменения параметров, в различных физических состояниях (жидком, гелеобразном, твердом), не меняя условий измерения и не прерывая измерительный процесс в течение длительного времени.
  • С помощью разработанного информационно-измерительного комплекса экспериментально получен массив данных по изменению внутреннего трения, динамического модуля сдвига, статического релаксирующего модуля сдвига, скорости звука, коэффициента затухания, электросопротивления, частотных характеристик от времени отверждения для полимерных составов на основе эпоксидной смолы с различным содержанием отвердителя.
  • По результатам экспериментальных исследований выявлены особенности формирования твердой структуры аморфного материала, построена математическая модель реологического поведения полимерного состава при переходе из жидкого в твердое состояние.
  • С помощью атомно-силовой микроскопии исследованы особенности поверхности отвержденных полимерных образцов в масштабе наноструктур.

Основные публикации:

  • Кондратьев А.И., Римлянд В.И., Казарбин А.В., Иванов В.А. Исследование процесса полимеризации эпоксидных смол акустическими методами // Акустический журнал. 1995. Т. 41. № 3. С. 461 – 464.
  • Римлянд В.И., Казарбин А.В., Кондратьев А.И. Исследование процесса полимеризации композиционных составов акустическими методами // Физическая акустика. Распространение и дифракция волн: Сб. трудов XIII сессии Рос. Акуст. Общ. М.: ГЕОС, 2003. С. 167 - 170
  • Баханцов А.В., Римлянд В.И., Старикова В.Н. Автоматизированный программно-аппаратный комплекс для изучения физических свойств полимеризующихся составов // Автоматизация и современные технологии, №8, 2007, с. 34-38.
  • Баханцов А.В., Старикова В.Н., Римлянд В.И. Патент на изобретение № 2307337 РФ Способ измерения механических свойств полимеров в процессе отверждения и устройство для его осуществления.
  • Баханцов А.В., Римлянд В.И., Старикова В.Н. Информационно-измерительный комплекс для исследования физических свойств материалов // Информатика и системы управления № 2(14), 2007, с. 100-108
  • Rimlyand V.I., Bakhantsov A.V., Starikova V.N. Dynamics of acousto-rheological properties of polymerized materials on their solidification // Rare metals, Vol. 26, 2007, pp. 1-4

Извините, ваш Интернет-браузер не поддерживается.

Пожалуйста, установите один из следующих браузеров:


Google Chrome (версия 21 и выше)

Mozilla Firefox (версия 4 и выше)

Opera (версия 9.62 и выше)

Internet Explorer (версия 7 и выше)


С вопросами обращайтесь в управление информатизации ТОГУ, mail@pnu.edu.ru