Сборник содержит тезисы докладов, представленных на двенадцатой ежегодной научной конференции ИТПЭ РАН. Конференция посвящена обзору научных разработок и практических приложений, осуществленных в Учреждении Российской академии наук Институте теоретической и прикладной электродинамики РАН в 2010 году. Цель конференции - обмен информацией, призванный дать импульс развития фундаментальным исследованиям в направлении, определяемом запросами практики, и ускорить внедрение результатов фундаментальных исследований.

В книге рассмотрены свойства основных элементарных частиц; закономерности классического движения заряженных частиц в электрическом и магнитном полях; основы квантовой мехники, квантовой теории излучения, атомной и молекулярной спектроскопии, электронной теории твердого тела; физические основы эмиссионной электроники; электрические явления в газах и плазме.Предназначается для студентов специальности "Электронные приборы". Может быть полезна студентам специальностей "Физическая электроника", "Радиофизика", "Физика полупроводников и диэлектриков", а также аспирантам и инженерам.

Книга посвящена одному из наиболее быстро развивающихся разделов современного физического металловедения. Наряду с механизмами явлений, происходящих при рекристаллизации, обсуждаются конкретные примеры технологических процессов. Обзор результатов, полученных в этой области со времени выхода книги за рубежом, приводится в послесловии. Для книги характерно ясное изложение материала, широта рассматриваемых проблем. детальное обсуждение нерешенных вопросов. Книга рассчитана на научных работников, занятых в области металловедения, металлофизики, физики твердого тела. Может быть полезна аспирантам и студентам-старшекурсникам, делающим первые шаги в науке.

Привлечены динамические уравнения полевой теории дефектов для анализа закономерностей ползучести, что позволило получить ряд интересных результатов, часть из которых согласуется с известными экспериментальными данными, другие являются принципиально новыми. В частности, установлен факт существования критического значения приложенного напряжения и неустойчивой стационарной скорости ползучести, которые разделяют режимы устойчивой и неустойчивой ползучести и могут иметь важное практическое значение.

Сформулированы основные положения физической мезомеханики материалов - нового научного направления, позволяющие связать физику пластичности (микроуровень), механику деформируемого твердого тела (макроуровень) и физическое материаловедение. Пластическая деформация и последующее разрушение нагружаемого твердого тела развиваются как последовательная эволюция потери сдвиговой устойчивости на микро-, мезо- и макромасштабных уровнях. Закономерности деформации на различных масштабных уровнях масштабно инвариантны. Для изучения механизмов деформации на мезоуровне впервые применены методы технического зрения. Показано, что в деформируемом материале в месте приложения внешней нагрузки всегда возникает базовый концентратор напряжений, который играет принципиальную роль в развитии деформации на мезомасштабном уровне. Основными носителями пластического течения на мезоуровне являются объемные элементы разных размеров, их движение происходит по схеме «сдвиг + поворот». В структурно-неоднородной среде на внутренних границах раздела возникают мезоконцентраторы напряжений, которые формируют диссипативные мезосубструктуры и обусловливают фрагментацию материала на мезоуровне. Проведены электронно-микроскопические исследования основных типов субструктур мезоуровня для высокопрочных материалов. Из экспериментальных данных следует, что на границах субструктур формируются высокоэнергетические структурно-неравновесные состояния с кривизной кристаллической решетки до 1 град/мкм и высокой плотностью дисклинаций. Обнаружено новое структурное состояние - субструктура с континуальной плотностью дисклинаций - с кривизной кристаллической решетки до 40 град/мкм. Обсуждаются методологические аспекты построения единой теории деформируемого твердого тела, и предложен теоретический подход, который позволяет моделировать процессы деформации и разрушения материалов со сложной внутренней структурой на разных масштабных уровнях с использованием методов континуальной механики. Этот подход позволяет записать определяющие уравнения для описания пластических деформаций на микро-, мезо- и макромасштабных уровнях с учетом вклада накопленных деформаций на нижних уровнях в деформацию верхних уровней. Результаты теоретических расчетов хорошо согласуются с экспериментальными данными.

Дан обзор исследований, выполненных за последние 15 лет на стыке физики и механики деформируемого твердого тела на основе новых представлений о пластической деформации и разрушении как эволюции потери сдвиговой устойчивости нагруженного материала на различных масштабных уровнях. Эти исследования привели к созданию нового научного направления — физической мезомеханики материалов, которая рассматривает деформируемое твердое тело как многоуровневую самоорганизующуюся систему. Развитие механизмов и стадийности пластической деформации на различных масштабных уровнях подчиняется принципу масштабной инвариантности. Это качественно изменяет методы описания процессов пластической деформации и разрушения твердых тел. Указаны области исследований, которые являются в настоящее время наиболее актуальными в физической мезомеханике материалов и должны определить основные направления работ в науке о прочности твердых тел в ближайшие десятилетия.

Сборник содержит обзоры современного состояния некоторых направлений в спектроскопии активированных кристаллов, а также оригинальные статьи по вопросам теории оптических спектров кристаллов, содержащих ионы с назаполненной f- или d-электронной оболочкой, включая теорию электрон-фононного взаимодействия, спектроскопии кристаллов, содержащих ионы редких земель и актинидов, и спектроскопии кристаллов, содержащих ионы группы железа. Изложенный в сборнике материал дает представление о современном состоянии исследований в области спектроскопии активированных кристаллов. Книга представляет интерес для широкого круга научных работников, специализирующихся в области спектроскопии кристаллов, физики твердого тела, квантовой электроники, кристаллохимии и синтеза монокристаллов, а также для студентов и аспирантов соответствующих специальностей.

Рассмотрены теоретические основы микромеханизмов дисперсионно твердеющих сплавов и даны практические рекомендации для их расчетов, разработки и исследования. Оценены преимущества этих сплавов как конструкционных материалов при их использовании в условиях низких и высоких температур. Для научных и инженерно-технических работников. занятых разработкой и исследованием дисперсионно твердеющих сплавов, а также специалистов в области физики твердого тела.

Книга сочетает в себе черты монографии и учебного пособия. Описаны физические свойства кремния, представляющие интерес с точки зрения нелинейной оптики. Изложены основы феноменологического и микроскопического подходов, используемых в теории генерации оптических гармоник в кремнии. Предложена комплексная модель генерации второй гармоники на кремниевых межфазных границах, учитывающая интерференцию различных вкладов в нелинейно-оптический отклик, анизотропию среды, фотогенерацию неравновесных носителей и многое другое. Дан подробный аналитический обзор экспериментальных работ, демонстрирующий как историю развития нелинейной оптики кремния и кремниевых наноструктур, так и ее современное состояние. Для научных сотрудников, инженеров, аспирантов и студентов старших курсов, специализирующихся в области нелинейной оптики и спектроскопии поверхности, микро- и нанотехнологии кремния.

Сборник содержит тезисы докладов, представленных на тринадцатой ежегодной научной конференции ИТПЭ РАН. Конференция посвящена обзору научных разработок и практических приложений, осуществленных в Учреждении Российской академии наук Институте теоретической и прикладной электродинамики РАН в 2011 году. Цель конференции - обмен информацией, призванный дать импульс развития фундаментальным исследованиям в направлении, определяемом запросами практики, и ускорить внедрение результатов фундаментальных исследований.

В учебном пособии представлена современная научная информация о возможностях атомно-силовой и электронной сканирующей микроскопии. Приведены характерные особенности методик атомно-силовой микроскопии, которые позволяют получать дополнительную информацию о ее свойствах. В частности рассмотрены режим фазового контраста, метод Зонда Кельвина, метод латеральных сил. Рассмотрены принцип работы электронного сканирующего микроскопа и примеры реализации различных методик для исследования микроскопических объектов электролитического происхождения. В частности, продемонстрированы методические приемы получения изображений, позволяющие однозначно идентифицировать габитус микрокристаллов, а также способы получения изображений из внутренних поверхностей полостей микрокристаллов.

Сборник содержит тезисы докладов, представленных на тринадцатой ежегодной научной конференции ИТПЭ РАН. Конференция посвящена обзору научных разработок и практических приложений, осуществленных в Учреждении Российской академии наук Институте теоретической и прикладной электродинамики РАН в 2012 году. Цель конференции - обмен информацией, призванный дать импульс развития фундаментальным исследованиям в направлении, определяемом запросами практики, и ускорить внедрение результатов фундаментальных исследований.

Методом МБР изучены упругие и фотоупругие свойства и рэлеевское рассеяние ряда оптических и лазерных стекол, обнаружена связь рэлеевского рассеяния и эффективности межионных взаимодействий в стеклах, исследованы потери и поляризация света в световодах. Исследованы частотная и температурная зависимости порогов лазерного разрушения щелочногалоидных кристаллов. Разработана методика и проведены исследования обьемного лазерного разрушения ряда полупроводников, непрозрачных в видимой области спектра. Книга предназначена для специалистов в области квантовой электроники, волоконно-оптической связи, физики твердого тела и молекулярной оптики.

Явление сверхпроводимости, открытое свыше 50 лет и нашедшее объяснение около 10 лет назад, получает все более широкое применение. Расширяются также экспериментальные и теоретические исследования сверхпроводящих материалов. Предлагаемая читателям книга французского физика Де Жена в живой и физически ясной форме освещает важнейшие свойства сверхпроводников и современные теоретические представления, лежащие в основе интерпретации наблюдаемых эффектов и расчетов устройств для практических применений. Книга рассчитана на физиков и инженеров, занимающихся экспериментальными исследованиями сверхпроводников, и студентов, приступающих к изучению сверхпроводимости.

Сборник составлен по материалам докладов, представленных на совещании по "Электрогидродинамике и электрофизике жидких диэлектриков" с целью отражения основных результатов, полученных к настоящему времени специалистами, работающими в этой быстроразвивающейся области науки. В материалах настоящего сборника освещены теоретические и экспериментальные вопросы конденсаторостроения, механизмы проводимости и зарядообразования в диэлектрических материалах, устройство и работа современных высоковольтных источников питания.Сборник рассчитан на научных сотрудников, инженеров, аспирантов и студентов.ОКБ "Новик" при Санкт-Петербургском университете.

В книге представлено эффективное и всестороннее обсуждение ряда различных аспектов низкостабильных долгопериодических состояний конденсированных систем на основе предложенных физических концепций. В настоящее время большое внимание уделяется исследованию полупроводниковых и металлических наноструктурированных материалов, что продиктовано их особыми свойствами и перспективностью применения, во-первых, в качестве базовых материалов для наноэлектроники, а во-вторых, в качестве специализированных функциональных и конструкционных материалов. В подавляющем большинстве случаев низкостабильное наноструктурное состояние достигается с помощью определенных технологических процессов, в то время как физические свойства и структура этих материалов остаются неопределенными.Эта книга восполняет пробел, уделяя особое внимание фундаментальным физическим аспектам структуры низкостабильных наноматериалов.Книга предназначена для широкого круга специалистов - исследователей и инженеров, занимающихся материаловедением, физикой конденсированных сред (металлов, сплавов, полупроводников), а также для преподавателей университетов и студентов магистратуры и бакалавриата, специализирующихся в области материаловедения.

В книге излагаются теория протекания и ее различные применения. Несмотря на то, что теория протекания возникла лишь в 1957 г., она успела завоевать прочные позиции в различных областях науки, преимущественно в физике и химии. В книге содержатся необходимые сведения из элементарной теории вероятностей, подробно обсуждается метод Монте-Карло в применении к моделированию процессов протеканияс помощью ЭВМ. Особое внимание уделяется связи между геометрическими и физическими свойствами системы в окрестности порога протекания. В качестве применений рассмотрены электропроводность примесных полупроводников, свойства ферромагнетиков с примесями и ряд других вопросов. Книга содержит упражнения. Предназначена для старших школьников, студентов, преподавателей. Может использоваться в качестве пособия для факультативного изучения теории протекания.

В монографии представлены физические основы рентгеноструктурного исследования кристаллических материалов. Приведены основы традиционных и современных методов рентгеноструктурного анализа в материаловедении. Отдельно выделены принципы кристаллогеометрии с использованием основ теории симметрии. Цель - разумное совмещение фундаментальности и прикладных (практических) методов решения конкретных научно-исследовательских и материаловедческих задач. По мере возможности авторы старались показать ясность и очевидность физических явлений, которые лежат в основе рентгеноструктурных методов. Предназначена для студентов, магистрантов, аспирантов и специалистов, занятых в этой области, а также будет полезно практикам, не имеющим специального образования.

В книге излагаются основы физики сегнетоэлектрических явлений в кристаллах. Обсуждаются принципиальные вопросы феноменологической теории сегнетоэлектричества, связь феноменологического подхода с модельными теориями. Сегнетоэлектричество рассматривается как часть более общей проблемы структурных фазовых превращений в кристаллах. С общих позиций анализируются свойства собственных и несобственных сегнетоэлектриков, сегнетоэлектриков с несоразмерной фазой, основные черты критических явлений при структурных сегнетоэлектрических и несегнетоэлектрических фазовых переходах. Обсуждаются простые модели, позволяющие проследить основные взаимодействия, приводящие к спонтанной электрической поляризации, и установить связь с феноменологической теорией. Для студентов, аспирантов, научных работников, специализирующихся в области физики твердого тела.

«Справочник по физике» был создан коллективом опытных преподавателей вузов, ученых и инженеров. Девиз книги — лаконичность и удобство. В ней компактно собраны все важные формулы, таблицы и другой инструментарий, рассмотрены способы их использования. «Справочник по физике» представляет базовые знания, необходимые поступающим в вузы, выпускникам средних специальных учебных заведений, студентам вузов; дополнительные знания для людей, занимающихся углубленным изучением физики; прикладные знания по физике, которые могут быть интересны инженерам и ученым. Каждая глава является отдельным модулем и включает в себя понятия и определения, формулы, правила и теоремы, примеры и способы практического применения приведенного материала, указания на возможные источники ошибок, подсказки и перекрестные ссылки, применяемые на практике методы измерения, а также многочисленные таблицы физических постоянных и свойств различных материалов.

Изложены теоретические основы и техника эксперимента локального электрохимического анализа (ЛЭА) поверхности твердофазных материалов. Рассмотрены области практического использования методов ЛЭА для исследования и анализа поверхности металлов и сплавов, порошковых и композиционных материалов, а также поверхности печатных плат. полупроводниковых и наноструктур. Подробно описаны методики контроля качества защитных покрытий (толщина, состав, пористость, наличие дефектов), контроля оксидных и солевых слоев на поверхности печатных плат, контроля концентрационных профилей эпитаксиальных слоев в полупроводниковых структурах, исследования наноструктур, исследования процессов диффузии в металлических покрытиях и коррозионных процессов на поверхности металлических структур. Для специалистов в области физики и химии твердого тела, технологии электрохимических производств, для сотрудников центральных заводских лабораторий предприятий машиностроения и приборостроения, а также дл аспирантов и студентов соответствующих специальностей.

Публикация посвящена кристаллохимическому анализу структур неорганических соединений, содержащих в общих химических формулах по пять анионов и от одного до четырех катионов. Такие соединения насчитывают много представителей и порядка ста структурных типов. В составах с пятью анионами октаэдры образуют цепочки разной конфигурации и возможно образование плоских октаэдрических блоков. Приводятся результаты прогноза новых соединений 11 структурных типов, который основывается на кристаллохимических закономерностях образования структур. Количество известных соединений может быть увеличено в несколько раз. Среди прогнозируемых новых кристаллов возможны высокопрочные и высокотемпературные материалы на основе титанатов и цирконатов редкоземельных элементов; новые магнитные материалы с необычными характеристиками, галоидные соединения для лазерной техники ИК-диапазона. Монография предназначена для специалистов по кристаллографии, физике и химии твердого тела, материаловедению.

Описаны диаграммы состояния двойных систем металл-бор и диаграммы фазовых равновесий тройных систем металл-металл-бор. Систематизированы и обобщены сведения о всех бинарных и тернарных боридах, типах их кристаллической структуры, периодах решетки. Приведены данные о твердых растворах на основе бинарных боридов, изменения их периодов решетки. Для инженерно-технических работников и специалистов, занимающихся проблемами материаловедения, физики и химии твердого тела, кристаллохимии.

Книга посвящена проблеме фазовых переходов в конденсированных средах. Эта проблема имеет важное значение для исследований свойств широкого круга веществ (ферромагнетики и антиферромагнетики, сегнетоэлектрики, сверхпроводники, сплавы, жидкий гелий, разнообразные одно- и многокомпонентные жидкости), и при этом представляет большой научный интерес. В основу книги положены лекции, прочитанные автором, известным физиком-теоретиком, в Йельском университете (США).Описано современное состояние проблемы, имеющиеся теоретические представления, подробно излагаются приближенные методы расчета в трехмерной модели Изинга. Все результаты тщательно сравниваются с экспериментом. Особое внимание автор уделил магнитным переходам и критическим точкам однокомпонентных жидкостей.Книга написана на современном научном уровне и при этом достаточно просто: от читателя требуется знакомство со статистической физикой и физикой твердого тела в объеме курсов, читаемых в технических вузах.Книга рассчитана на научных работников, прежде всего физиков и физико-химиков, занимающихся изучением свойств твердых тел, жидкостей и растворов, математиков, исследующих общие вопросы задачи многих тел, инженеров, использующих фазовые переходы в различных веществах.

Пособие составлено на основе курса лекций, читаемых автором в Новосибирском университете студентам отделения информатики физического факультета. Курс содержит две части; первая из которых посвящена квантовой механике (нерелятивистской теории), вторая - статистической физики для физиков. Однако изучаемые вопросы рассматриваются на высоком теоретическом уровне. Существенную часть курса составляют задачи. Курс включает в себя три приложения, которые содержат принципы построения программ для упражнений по квантовой механике и примерный перечень типичных заданий; сведения о элементарных частицах и взаимодействиях, описание некоторых нерешенных проблем фундаментальной физики; математические дополнения и сведения из аналитической механики. Учебное пособие предназначено для студентов университетов, педагогических и технических вузов.

Обобщены экспериментальные и теоретические исследования воздействия малых доз ионизирующего излучения (рентгеновских лучей, y-квантов, электронов) на полупроводниковые монокристаллы, полупроводниковые структуры и приборы, металлы, сплавы, режущий, буровой и волочильный инструменты, а также исследования радиационно-стимулированной миграции, диффузии и выхода водорода из твердого тела. Заложена феноменологическая модель упорядочения структуры дефектных кристаллов и изменения физических и механических свойств материалов под действием ионизирующего излучения. Для научных и инженерно-технических работников, занимающихся радиационной физикой твердого тела, модификацией свойств полупроводников и металлов, проблемой материалов для термоядерных и ядреных реакторов. вопросами водородной энергетики. Полезна аспирантам, магистрам и студентам соответствующих специальностей.

Монография посвящена описанию фундаментальных явлений в наноструктурных материалах. Дано систематическое изложение современного состояния исследований формирования наноразмерных интерметаллидных фаз в объеме и в поверхностных слоях металлов. Представлены результаты комплексных исследований, выполненных авторами, приведен обзор результатов, опубликованных другими исследователями. Обобщены экспериментальные результаты по влиянию нанокристаллического состояния на микроструктуру и физико-механические свойства металлов, сплавов и твердофазных соединений. рассмотрены методы и возможности ионно-плазменного воздействия на металлы. Показано, что вследствие изменения структуры и химического состава поверхностных слоев имеет место изменение физико-механических свойства материалов. Рассмотрены фундаментальные аспекты использования интерметаллидов в качестве упрочняющих фаз в имплантированных слоях и нанесенных покрытиях. Книга предназначена для специалистов в области физики конденсированного состояния и физики взаимодействия потоков ускоренных заряженных частиц и плазмы с твердым телом, научных работников, занимающихся вопросами физики, химии и механики наноструктурных материалов, а также для аспирантов и студентов, специализирующихся в области поверхностного упрочнения.

В монографии рассматриваются основные закономерности процессов деформирования и накопления повреждений в конструкционных материалах (металлах и их сплавах) при различных (квазистатических и динамических) режимах термосилового нагружения и математические модели указанных процессов. Приводится экспериментально-теоретическая методика определения материальных параметров и функций данных математических моделей. Даются результаты численного моделирования процессов деформирования и накопления повреждений металлов и ряда конструкционных сталей при квазистатических и динамических термосиловых воздействиях. Особое внимание уделяется вопросам моделирования процессов упругопластического деформирования и накопления усталостных повреждений для сложных процессов деформирования конструкционных сталей, сопровождающихся вращением главных площадок тензоров напряжений и деформаций. Монография представляет интерес для широкого круга научных работников, инженеров, аспирантов, специалистов в области механики деформируемого твердого тела.