bluuebunny/crossref_metadata_2025_split huggingface dataset:
ROUGHNESS AND STRUCTURE OF InGaAsN THIN FILMS ON Si
Authors: Девицкий Олег Васильевич 
Published: December 2021

Методом импульсного лазерного напыления в атмосфере аргоно-азотной газовой смеси из мишени InGaAs впервые были получены тонкие пленки InGaAsN на подложках GaAs и Si. Мишень lnGaAs формировалась методом одноосного прессования из порошков GaAs и lnAs. Методами атомно силовой микроскопии и рентгеновской дифракции исследованы морфология поверхности и структура данных тонких пленок. Показано, что пленки InGaAsN на Si имеют средний размер кристалла 0,93 нм, а пленки и InGaAsN на GaAs - 0,99 нм. Определено, что уменьшение давления аргоно-азотной смеси при импульсном лазерном напылении тонких пленок InGaAsN на подложках GaAs и Si приводит к снижению значения среднеквадратичной шероховатости поверхности. Наименьшую среднеквадратическую шероховатость равную 0,25 нм имела тонкая пленка InGaAsN на подложке GaAs, полученная в вакууме, наибольшую среднеквадратическую шероховатость имела тонкая пленка InGaAsN на подложке Si, полученная при давления аргоно-азотной смеси от 10 Па - 19,37 нм.
By the method of pulsed laser deposition in atmosphere of an argon-nitrogen gas mixture, for the first time thin InGaAsN films on GaAs and Si substrates were obtained from the InGaAs target. The InGaAs target was formed by uniaxial pressing from GaAs and InAs powders. The surface morphology and structure of these thin films are studied by atomic force microscopy and X-ray diffraction. It is shown that InGaAsN films on Si have an average crystal size of 0,93 nm, and InGaAsN films on GaAs of 0,99 nm. It is determined that a decrease in the pressure of an argon-nitrogen mixture during pulsed laser deposition of thin InGaAsN films on GaAs and Si substrates leads to a decrease in the value of the root- mean-square roughness of the surface. The smallest root-mean-square roughness equal to 0,25 nm had a thin InGaAsN film on a GaAs substrate obtained in vacuum, the largest root-mean- square roughness of 19,37 nm had a thin InGaAsN film on a Si substrate obtained at the argon-nitrogen mixture pressure of 10 Pa -.
SEPARATION OF PARTICLES IN POLYDISPERSE NANOSUSPENSION IN THE LASER RADIATION FIELD
Authors: Иванов Валерий Иванович , Пячин Сергей Анатольевич 
Published: December 2021

На основе стационарного решения уравнения диффузии изучена сепарация наночастиц в прозрачной полидисперсной водной суспензии с различными типами распределений по размерам под действием силы светового давления, возникающей в поле лазерного излучения интенсивностью 0,5 - 500 кВт/см. Установлено, что на дно кюветы преимущественно будут осаждаться частицы радиусом более 100 нм, а концентрация более мелких наночастиц во всем объеме суспензии останется без изменений. В случае симметричного начальное распределения наночастиц по размерам воздействие интенсивного светового пучка на суспензию приводит к нарушению симметрии кривой функции распределения, а также смещению максимума в область меньших размеров частиц на облучаемой поверхности. Если начальное распределение по размерам имеет несимметричный характер, исходное одномодовое распределение частиц по размерам трансформируется в двумодовое. Данная методика может быть использована для выделения наночастиц определенных размеров в зависимости от плотности мощности излучения.
On the basis of a stationary solution of a diffusion equation separation of nanoparticles in a transparent polydisperse aqueous suspension with different types of size distributions was studied under the action of the light pressure arising in the laser radiation field with the intensity of 0,5 - 500 kW/cm. It was found that particles with a radius of more than 100 nm will mainly be precipitated at the bottom of the cell, and the concentration of smaller nanoparticles in the entire volume of the suspension will remain unchanged. In the case of a symmetrical initial distribution of nanoparticles size, the effect of a light beam with high intensity on the suspension leads to a violation of the symmetry of the distribution function curve, as well as a shift of the maximum to the region of smaller particle sizes on the irradiated surface. If the initial size distribution is asymmetric, the initial single-mode particle size distribution is transformed into a two-mode one. This technique can be used to isolate nanoparticles of certain sizes depending on the power density of the radiation.
ELECTRON-STIMULATED DESORPTION OF LITHIUM ATOMS ADSORBED ON THE SURFACE OF GOLD-LITHIUM INTERMETALLIC
Authors: Кузнецов Юрий Александрович , Лапушкин Михаил Николаевич 
Published: December 2021

Получена тонкая пленка интерметаллида LiAu при комнатной температуре при напылении атомов Li на слой адсорбированного золота на поверхности вольфрама. Исследованы процессы электронно-стимулированной десорбции (ЭСД) атомов Li с поверхности LiAu. Показано, что ЭСД атомов Li может наблюлаться только в том случае, когда напылено не менее одного монослоя атомов Li и с Au . Зависимость выхода ЭСД атомов Li от количества напыленного Li и Au имеет максимум при напылении двух монослоев атомов Li на Au. Полученные результаты свидетельствуют о формировании LiAu различной стехиометрии: от LiAu с дефицитом атомов лития до LiAu при напылении двух монослоев атомов Li. В энергетическом распределении по кинетическим энергиям десорбирующихся атомов Li обнаружено два пика: высокоэнергетический и низкоэнергетический. Первый из них связан с десорбцией атомов Li из LiAu, а второй в десорбцией атомов Li из верхнего монослоя атомов Li.
A thin film of the intermetallic compound LiAu was obtained at room temperature by deposition Li atoms onto a layer of adsorbed gold on the tungsten surface. The processes of electron-stimulated desorption of Li atoms from the surface are investigated. It is shown that electron-stimulated desorption of Li atoms can be observed only in the case when at least one monolayer of Li and Au atoms is deposited. The dependence of the electron-stimulated desorption yield of Li atoms on the amount of deposited has a maximum when two monolayers of atoms Li are deposited on Au . The results obtained indicate the LiAu formation of various stoichiometry: from with a deficit of lithium atoms to the deposition of two monolayers of atoms. In the kinetic energy distribution of desorbed Li atoms, two peaks were found: high-energy and low-energy. The first of them is associated with the desorption of Li atoms from LiAu, and the second with the desorption of Li atoms from the upper monolayer of Li atoms.
INVESTIGATION OF POSSIBILITY OF THE MISFIT DISLOCATION DENSITY REDUCTION IN GE / SI FILMS WITH A BUFFER LAYER
Authors: Лапин Вячеслав Анатольевич , Кравцов Александр Александрович , Кулешов Дмитрий Сергеевич , Малявин Федор Федорович 
Published: December 2021

В работе исследована возможность улучшения качества гетероэпитаксиальных структур Ge / Si с буферным слоем. Показано, что при использовании подготовительного слоя, состоящего из наноостровков, зарощенных низкотемпературным буферным слоем, возможно проявление так называемого эффекта аннигиляции дислокаций несоответствия в объеме буферного слоя Buf, что значительно улучшает приборное качество получаемых структур. Представлена зависимость морфологии поверхности слоя чистого Ge на буфере от времени роста наноостровков в интерфейсе Si / Buf . Выявлены оптимальные технологические параметры роста наноостровков для получения слоя Ge с минимальной значением шероховатости. Наилучших результатов удалось достичь при времени осаждения наноостровков 2 мин. При этом была достигнута минимальное значение шероховатости поверхности, равное 78 нм. Показано, что при дальнейшем увеличении размеров наноостровков, процесс аннигиляции дефектов замедляется, и рост низкотемпературного буферного слоя сменяется трехмерным островковым ростом, что увеличивает перепады рельефа поверхности выращиваемого слоя.
The possibility of improving the quality of Ge / Si heteroepitaxial structures with a buffer layer is investigated. It is shown that when using a preparatory layer consisting of nanostructures overgrown with a low-temperature buffer layer, it is possible to manifest the so-called effect of annihilation of the misfit dislocations in the bulk of the buffer layer Buf , which significantly improves the quality of the resulting structures. The dependence of the morphology of the surface of the pure Ge layer on the buffer on the growth time of nanostructures in the Si / Buf interface is presented. The optimal technological parameters of the growth of nanostructures for obtaining a Ge layer with a minimum roughness value are revealed. The best results were achieved when the deposition time of nanostructures was 2 min. At the same time, the minimum surface roughness value of 78 nm was achieved. It is shown that with a further increase in the size of the nanostructures, the process of annihilation of defects slows down, and the growth of the low-temperature buffer layer is replaced by a three-dimensional island growth, which increases the differences in the relief of the surface of the grown layer.
AUTOMATIC ANALYSIS OF MICROSCOPY IMAGES USING THE DLGRAM01 CLOUD SERVICE
Authors: Матвеев Андрей Викторович , Машуков Михаил Юрьевич , Нартова Анна Владимировна , Санькова Наталья Николаевна , Окунев Алексей Григорьевич 
Published: December 2021

Исследование материалов методами микроскопии нередко включает стадию подсчета количества наблюдаемых объектов и определения их статистических параметров, для чего необходимо измерять сотни объектов. В работе описан облачный сервис DLgram01, который позволяет специалистам в области материаловедения, не имеющих навыков программирования, выполнять автоматизированную обработку изображений - определять количество и параметры (площадь, размер) изучаемых объектов. Сервис разработан с использованием новейших достижений в области глубокого машинного обучения, для обучения нейронной сети пользователю необходимо разметить несколько изучаемых объектов. Обучение нейронной сети производится автоматически за несколько минут. Важными особенностями сервиса DLgram01 является возможность корректировать результаты предсказания нейронной сети, а также получение детальной информации о всех распознанных объектах. Использование сервиса позволяет существенно сократить временные затраты на количественный анализ изображений, снизить влияние субъективного фактора, повысить точность анализа и его эргоемкость.
The study of materials by microscopy often includes counting the number of observed objects and determining their statistical parameters, for which it is necessary to measure hundreds of objects. The created DLgram01 cloud service allows specialists in the field of materials science who do not have programming skills to perform automated image processing - to determine the number and parameters (area, size) of the objects under study. The service is developed using the latest achievements in the field of deep machine learning. To train a neural network, the user needs to label only several objects. The neural network is trained automatically in a few minutes. Important features of the DLgram01 service are the ability to adjust the results of neural network prediction, as well as obtaining detailed information about all recognized objects. Using the service allows to significantly decrease the time for quantitative image analysis, reduce the influence of the subjective factor, increase the accuracy of the analysis and its ergo-intensity.
FRACTAL ANALYSIS OF THE NANOSTRUCTURE OF A HETEROGENEOUS HIGH COERCITY ALLOY
Authors: Семенова Елена Михайловна , Ляхова Марина Борисовна , Иванов Дмитрий Викторович , Синкевич Артем Игоревич , Антонов Александр Сергеевич , Сдобняков Николай Юрьевич 
Published: December 2021

Методом атомно-силовой микроскопии получены изображения наноструктры составляющих гетерогенного интерметаллида SmCoCuFeZr в высококоэрцитивном состоянии. На микроуровне в сплавах выделили два типа областей (фазовых составляющих) отличающихся по интегральному элементному составу и интервалам коэрцитивности. На основе данных атомно-силового микроскопа проводится анализ фрактальных характеристик поверхности этих областей. Показано, что фрактальная размерность наноструктуры коррелирует с локальной коэрцитивностью фазовых составляющих. Фазовая составляющая с относительно низкой коэрцитивностью демонстрирует возможность существования структур с фрактальной размерностью в диапазоне 2,396 - 2,475, что соответствует умеренно развитому фрактальному рельефу. При этом высококоэрцитивная составляющая с регулярной наноструктурой характеризуется более высокой фрактальной размерностью 2,452 - 2,508, а на отдельных участках образца встречались области с фрактальной размерностью до 2,577 .
The atomic force microscopy was used to obtain images of the nanostructure of components of a heterogeneous intermetallic SmCoCuFeZr compound in a highly coercive state. At the microlevel, two types of regions were distinguished in the alloys, differing in integral elemental composition and coercivity intervals. Based on the atomic force microscopy data, an analysis of the fractal characteristics of the surface is carried out on both of the above types of areas. It is shown that the fractal dimension of the nanostructure correlates with the local coercivity of the phase components. The phase component with a relatively low coercivity demonstrates the possibility of the existence of structures with fractal dimensions in the 2,396 - 2,475 range corresponding to a moderately developed fractal relief. In this case, the high-coercive component with a regular nanostructure is characterized by a higher fractal dimension of 2,452 - 2,508, and in some areas of the sample there were regions with a fractal dimension up to the value of 2,577.
STUDY OF THE PROPERTIES OF DIFFUSION-HARDENING COMPOSITE SOLDERS MODIFIED WITH A Ti-Mo POWDER MIXTURE
Authors: Скачков Владимир Михайлович , Пасечник Лилия Александровна , Медянкина Ирина Сергеевна , Сабирзянов Наиль Аделевич 
Published: December 2021

В статье обсуждается возможность регулирования свойств диффузионнотвердеющего припоя на основе легкоплавких сплавов галлий-олово, галлий-индийолово, галлий-олово-цинк и твердой компоненты состоящей из порошка сплава медь-олово посредством введения смеси инертных порошков металлического титана и молибдена после термической обработки при различных температурах. Оценена микротвердость и термическая устойчивость композиционных диффузионнотвердеющих припоев. Показано, что термическая обработка при более высоких температурах способствует переходу припоя в равновесное состояние, при этом происходит резкое увеличение твердости. Методом рентгенофазового анализа определены образующиеся в результате диффузионного твердения фазы. Показано, что при различных температурах обработки образуются разные фазы - наноразмерные интерметаллические соединения. За счет небольших добавок наполнителей, инертных или слабовзаимодействующих с галлием, но хорошо им смачиваемых, характеристики диффузионно-твердеющего припоя значительно улучшаются.
The article discusses the possibility of regulating the properties of diffusion-hardening solder based on low-melted gallium-tin, gallium-indium-tin, gallium-tin-zinc alloys and a solid component consisting of a copper-tin alloy powder by introducing a mixture of inert powders of metallic titanium and molybdenum after the heat treatment at various temperatures. The microhardness and thermal stability of composite diffusion-hardening solders are evaluated. It is shown that the heat treatment at higher temperatures contributes to the transition of the solder to an equilibrium state, while a sharp increase in hardness occurs. The phases formed as a result of diffusion hardening were determined by the method of X-ray phase analysis. It is shown that at different processing temperatures, different phases are formed - nanoscale intermetallic compounds. Due to small additives of fillers that are inert or weakly interacting with gallium, but are well wetted by it, the characteristics of the diffusion-hardening solder are significantly improved.
STRUCTURE CHANGING OF SUBMICRON PZT FILMS WITH A FINE VARIATION OF THE COMPOSITION CORRESPONDING TO MORPHOTROPIC PHASE BOUNDARY
Authors: Старицын Михаил Владимирович , Федосеев Михаил Леонидович , Каптелов Евгений Юрьевич , Сенкевич Станислав Викторович , Пронин Игорь Петрович 
Published: December 2021

В работе обсуждаются возможности тонкого варьирования состава субмикронных сегнетоэлектрических пленок твердых растворов цирконата-титаната свинца, соответствующих области морфотропной фазовой границы. Варьирование состава осуществлялось путем изменения расстояния от мишени до подложки в диапазоне 30 - 70 мм в установке высокочастотного магнетронного распыления керамической мишени при осаждении пленок на «холодную» подложку платинированного кремния. Это позволило изменять состав осаждаемых пленок (т.е., элементное соотношение атомов Zr и Ti) в диапазоне 0 -1,5% при сохранении однофазности сформированных перовскитовых пленок в процессе отжига при 580°C. При этом пленки характеризовались элементной неоднородностью состава по толщине, достигающей нескольких процентов. Толщина тонких слоев цирконата-титаната свинца составляла 500 нм. Исследовались изменения микроструктуры и параметров кристаллической решетки. Изменения состава пленок сопровождались существенными изменениями характера сферолитовой микроструктуры и ростовой текстуры. Был обнаружен резкий скачок квазикубического параметра кристаллической решетки, причиной которого может являться фазовая трансформация сегнетоэлектрической фазы - от ромбоэдрической модификации к двухфазному состоянию, предположительно состоящему из моноклинной и тетрагональной модификаций.
The paper discusses the possibility of a fine variation in the composition of submicron ferroelectric films of lead zirconate titanate solid solutions corresponding to a morphotropic phase boundary. Composition was varied by changing the distance from the target to the substrate in the range of 30 - 70 mm in an installation for radio-frequency magnetron sputtering of a ceramic target, in which films deposition occurred on a «cold» platinized silicon substrate. This made it possible to change the composition of the deposited films (i.e., the elemental ratio of Zr and Ti atoms) in the range of 0 - 1,5% while maintaining the single-phase perovskite films annealed at 580 °С. In this case, the films were characterized by elemental inhomogeneity of the composition over the thickness, reaching several percents. The thickness of thin lead zirconate titanate layers was 500 nm. Changes in the microstructure and crystal lattice parameters were studied. The change in the composition of the films was accompanied by significant changes in the nature of the spherulite microstructure and growth texture. A sharp jump in the quasi-cubic crystal lattice parameter was discovered, which may be caused by the phase transformation of the ferroelectric phase - from the rhombohedral modification to the two-phase state, presumably consisting of monoclinic and tetragonal modifications.
STUDY OF THE MICROSTRUCTURE AND COMPOSITION OF TIN DIOXIDE LAYERS MODIFIED BY SILVER NANOPARTICLES
Authors: Шомахов Замир Валериевич , Налимова Светлана Сергеевна , Калмыков Рустам Мухамедович , Аубекеров Кирилл , Мошников Вячеслав Алексеевич 
Published: December 2021

Слои диоксида олова синтезированы гидротермальным методом из водного раствора SnF. Наночастицы серебра осаждены на поверхность полученных слоев методом фотовосстановления. Проведено исследование морфологии поверхности образцов методом атомно-силовой микроскопии. Размер наночастиц серебра зависит от концентрации раствора AgNO, используемого для проведения реакции фотовосстановления. При синтезе из раствора с концентрацией 0,02 М размер полученных наночастиц составляет варьируется от 10 до 100 нм, при увеличении концентрации раствора в два раза размер наночастиц составляет порядка 100 нм. С помощью рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии изучен состав поверхности слоев до и после осаждения наночастиц серебра. При выбранных условиях синтеза формируется слой диоксида олова без посторонних включений, и происходит осаждение металлического серебра. Химический сдвиг пиков олова и кислорода после осаждения наночастиц серебра свидетельствует об обмене электронами между оловом и серебром. Полученные слои представляют интерес для применения в области полупроводниковых адсорбционных газовых сенсоров.
Tin dioxide layers were synthesized by hydrothermal method from an aqueous solution of SnF. Silver nanoparticles were deposited on the surface of the obtained layers by the photoreduction method. The surface morphology of the samples was studied by atomic force microscopy. The size of the silver nanoparticles depends on the concentration of the AgNO solution used for the photoreduction reaction. When synthesized from 0,02 M solution with a concentration of, the size of the nanoparticles varies from 10 to 100 nm, when the concentration of the solution is doubled, the size of the nanoparticles is about 100 nm. The surface composition of the layers before and after the deposition of silver nanoparticles was studied using the X-ray photoelectron spectroscopy. It was shown that a layer of the tin dioxide is formed without external inclusions, and metallic silver is deposited. The chemical shift of the peaks of tin and oxygen after the deposition of silver nanoparticles indicates the exchange of electrons between tin and silver. The synthesized layers are of interest for application in the field of semiconductor adsorption gas sensors.