Цель данной книги - познакомить читателя с теорией точечных дефектов в полупроводниках. В книге рассматривается геометрия дефектов, теория мелких дефектов, теория глубоких уровней, колебательные свойства, связанные с дефектами, термодинамика дефектов и их миграция.Для специалистов, работающих в области физики полупроводников, а также студентов и аспирантов соответствующих специальностей.

Настоящая книга представляет собой юбилейное издание избранных трудов, посвященное пятидесятилетию Института физики полупроводников им. А. В. Ржанова Сибирского отделения Российской академии наук. Представлены результаты основных достижений Института в области, физики полупроводников и диэлектриков, физики конденсированных сред, физики и технологии низкоразмерных систем для опто-, нано- и акустоэлектроники, фотоники, сенсорики, квантовой электроники, спинтроники, лазерной физики и квантовой информатики. На основе полученных результатов реализованы приборные разработки матричных фотоприемников инфракрасного диапазона для устройств ночного видения и тепловидения, электронно-оптических преобразователей, СВЧ-транзисторов, одноэлектронных транзисторов и однофотонных излучателей, наносенсоров. Представленные обзоры научных исследований только частично отражают историю развития Института, демонстрируя приоритетные направления развития полупроводниковой электроники на современном этапе. Книга представляет интерес для специалистов в области физики полупроводников, физики конденсированного состояния, физики и технологии низкоразмерных систем, а также тех, кто интересуется историей развития российской науки.

В монографии с единых позиций рассмотрены основные электронные и фотоэлектрические явления в полупроводниках с областями пространственного заряда. Впервые изложена теория импеданса и высокочастотной фотоЭДС в МДП-структурах при произвольном неравновесном состоянии полупроводника, фотопроводимости в основной и примесной областях спектра, продольных эффектов в полупроводниках, а также импеданса и люкс-амперных характеристик гетеропереходов при наличии граничных электронных состояний. Книга рассчитана на научных работников, специализирующихся в области физики полупроводников и полупроводниковой электроники.

Настоящая книга представляет собой вводный курс физики твердого тела, охватывающий как основные представления теории, так и ее приложения к описанию физических свойств твердых тел и происходящих в них процессов. В книге отражены следующие вопросы: теория кристаллической решетки (включая роль дефектов, тепловые свойства, диффузию), необходимые сведения из атомной физики и квантовой механики и на этой основе - электронная теория твердого тела. Далее изложены применения этой теории к анализу электрических и магнитных свойств диэлектриков, ионных кристаллов, полупроводников и металлов. Книга написана простым и доступным языком с минимальным использованием математического аппарата; авторы умело и на современном уровне объясняют многие сложные и тонкие вопросы, опираясь на наглядные модельные представления. Книга может быть рекомендована в качестве дополнительного учебного пособия студентам университетов и физико-технических вузов, начинающим изучать физику твердого тела или отдельные ее разделы. Она будет полезна молодым специалистам и преподавателям этой дисциплины, а также научным работникам смежных с физикой областей науки, желающим ознакомиться с основными представлениями и методами физики твердого тела.??.

Монография посвящена актуальной проблеме, находящейся на стыке твердого тела и физической электроники, - проблеме изучения взаимодействия атомных частиц с твердым телом. Излагаются основные достижения, полученные в этой области методом компьютерного моделирования. Дается представление об уровне исследований, возможностях и проблемах компьютерного моделирования взаимодействия атомных частиц с твердым телом, а также об истории исследований в этой области. Для научных работников, преподавателей, аспирантов.

Коллективная монография ведущих ученых из ФРГ, Бельгии, Франции, Японии, США, Нидерландов посвящена вопросам создания сильных и сверхсильных постоянных и импульсных магнитных полей и использования этих полей в исследованиях в области физики твердого тела, магнетизма, физики плазмы, а также поведения в них биологических частиц в разбавленных растворах и жидкокристаллическом состоянии. Приводятся сведения о различных магнитных лабораториях и их экспериментальных возможностях. Для научных работников разных специальностей, использующих в своей деятельности сильные магнитные поля, а также аспирантов и студентов старших курсов.

Книга содержит доклады российских и зарубежных авторов, представленные на Седьмую международную конференцию по генерации мегагауссных магнитных полей и родственным экспериментам (Саров, 5-10 августа 1996 г.). Доклады отражают современное состояние исследований по экспериментальным методам получения сверхсильных магнитных полей, в том числе методом взрыва, созданию взрывных магнитокумулятивных генераторов электромагнитной энергии, лайнерным системам для термоядерного синтеза, сильноточным коммутаторам, применению сверхсильных магнитных полей и взрывных генераторов электромагнитной энергии в физике плазмы, физике твердого тела и других областях науки и техники. Представляет интерес для научных работников и инженеров, работающих в области импульсной энергетики и физики высоких плотностей энергии, и может быть использована в качестве пособия аспирантами и студентами старших курсов физических и физико-технических факультетов.

Дж. Займан, проф. Бристольского университета (Англия) хорошо известен советскому читателю по книгам "Электроны и фотоны" (М.: ИЛ, 1962), "Принципы теории твердого тела" (М.: Мир, 1966, 1974), "Современная квантовая теория" (М.: Мир, 1971), "Вычисление блоховских функций" (М.: Мир, 1973). Данная книга охватывает широкий круг вопросов, так или иначе связанных с наличием какого-либо беспорядка в атомной или электронной системе конденсированного вещества, - от статистической теории жидкостей и теории фазовых переходов до физики полимеров и электронных процессов в жидких металлах и сильно легированных полупроводниках. Изучены различные типы беспорядка (топологический, беспорядок замещения и др.). Книгу можно рекомендовать студентам старших курсов физических факультетов, а также аспирантам - экспериментаторам и теоретикам, преподавателям, научным работникам, интересующимся физикой конденсированной среды.

В книгу вошла значительная часть научных статей и обзоров по общей теории относительности, физике твердого тела (акустоэлектронике) и акустооптике, выдающегося физика академика В. И. Пустовойта. Им впервые в мире построена теория, описывающая изменение интерференционной световой картины в поле гравитационной волны, и высказана идея использования интерферометра Майкельсона для регистрации гравитационных волн (1962), выдвинута идея усиления акустических волн в полупроводниках дрейфом электронов (1961) и идея использования поверхностных акустических волн в электронике (1963 г., совместно с акад. Ю. В. Гуляевым), а также исследованы задачи дифракции света в кристаллах, решение которых позволило содать более точные методы спектральных измерений и на их основе впервые в мире спектрометры УФ, видимого и ИК диапазонов - "Акустооптические спектрометры". Для научных работников, аспирантов и студентов.

В монографии излагаются результаты первого систематического исследования свойств ионных кристаллических диэлектриков и полупроводников при импульсном облучении электронными пучками средней и высокой плотности. Авторы обнаружили и подробно рассматривают ряд новых явлений: высокоэнергетическую проводимость, фундаментальную плазменную люминесценцию, хрупкое раскалывание диэлектрических и полупроводниковых кристаллов.Книга представляет интерес для специалистов по физике диэлектриков и полупроводников, радиационной физике твердого тела, электронике, сильноточной ускорительной технике. Материал книги также полезен студентам старших курсов соответствующих специальностей.

В этой, уже десятой книге, посвященной поверхностным явлениям, автор суммирует результаты своих исследований по молекулярной физике поверхности. Главной целью исследований является разработка идеи о существовании в природе неизвестной науке силы, названной сила разуплотнения поверхностного слоя (СРПС) жидких, твердых и газообразных веществ, являющейся фундаментальным явлением природы. Книга предназначена для широкого круга специалистов в областях естественных и технических наук, работы которых связаны с процессами на поверхности веществ.

В докладах обсуждаются вопросы, затрагивающие как теоретические, так и экспериментальные аспекты исследований по проблеме разрушения металлов в условиях низких температур на основе механики твердого деформируемого тела, физики твердого тела и металловедения. Рассмотрены методы оценки сопротивления развитию трещины металлов с использованием силовых, деформационных и энергетических характеристик механики разрушения в линейно-упругой и упругопластической постановке.

Пособие соответствует содержанию направлений бакалаврской подготовки "Прикладная механика", "Прикладная математика и физика" и "Механика", магистерских программ "Механика деформируемого твердого тела", "Наномеханика" и "Вычислительная механика". Исследуются упругие свойства идеальных монокристаллов и наноструктур. Описана методика, позволяющая получить связь макроскопических характеристик с параметрами микроструктуры в рамках линейной теории упругости. Проводится сравнительный анализ трех моделей мажатомного взаимодействия: силовой, моментной и угловой. Рассматриваются структуры, имеющие одноатомные кристаллические решетки (треугольная, квадратная, кубическая, ОЦК, ГЦК) и двухатомные кристаллические решетки (графен, алмаз). Предназначено для студентов, изучающих теоретическую механику, механику сплошной среды и физику твердого тела, а также аспирантов, научных работников и инженеров.

Известные структуры, в которых при сохранении симметрии катионы с анионами как бы меняются местами. В противоположность исходным кристаллам их называют структурными антиподами. В противовес широко распространенным перовскитам синтезированы антиперовскиты и даже антикриолит Li6NBr3. Антиструктуры пока немногочисленны и еще мало изучены, но исследование их свойств может представлять интерес, т. к. в них реализуются необычные комбинации химических элементов и должны быть оригинальные проявления физических свойств. Антиподы - это промежуточные структуры между ионными и интерметаллическими фазами. Среди них обнаружены сверхпроводники. Могут быть синтезированы кристаллы с интерметаллическими и диэлектрическими слоями, есть примеры таких структур. Приведены результаты кристаллохимического анализа структур антиперовскитов, и родственных им слоистых структур - оксигалогенидов, перовскитоподобных карбидов, нитридов, боридов. Приводятся результаты прогноза новых соединений. Книга предназначена для людей не равнодушных к новым кристаллам. специалистов по физике и химии твердого тела, материаловедению, может быть использована для студентов в качестве учебного пособия по кристаллохимии.

Изложены теория пластичности и общие положения теории обработки металлов давлением. Показано единство расчетных и экспериментальных методов, их сочетание в инженерной работе. Изложены новые направления в теории обработки металлов давлением. Материал иллюстрирован примерами, снабжен методическими указаниями, приведены решения конкретных практических задач. Учебник предназначен для студентов, специализирующихся в области обработки металлов давлением. Он может быть полезен аспирантам той же специальности и, как учебное пособие, студентам по специальности "Механика твердого деформируемого тела".

Представлены физические основы методологии описания деформируемого твердого тела как многоуровневой системы. Сделано концептуальное заключение, что базовым механизмом пластической деформации твердых тел является локальное структурное превращение в зонах концентраторов напряжений, испытывающих растягивающие нормальные напряжения, где есть избыточный атомный объем и в пространстве междоузлий возникают виртуальные узлы другой структуры (так называемые атом-вакансионные или сильновозбужденные состояния). Данный механизм определяет общность природы всех возможных механизмов пластической деформации твердых тел. При наличии в деформируемом твердом теле трансляционно-инвариантной кристаллической структуры рассматриваемый механизм определяет зарождение и кристаллографическое движение дислокаций.

Показано, что многоуровневый процесс пластического формоизменения в шейке деформируемого твердого тела может быть корректно описан на основе полевой теории дефектов. Теория предсказывает два механизма волнового пластического течения в шейке. Наиболее распространенным является диссипативный многоуровневый автоволновой процесс, в основе которого лежит самоорганизация в шейке двух макрополос локализованной деформации, сопряженных по схеме "креста". Этот процесс сопровождается фрагментацией материала на мезоуровне, высоким его деформационным упрочнением, деградацией структуры и характеризуется низкой пластичностью. В специальных условиях самоорганизации в шейке двух макрополос, сопряженных по схеме двухгранного угла, пластическое течение может развиваться как слабодиссипативный волновой процесс. Он характеризуется очень высокой пластичностью материала в шейке. Полевая теория дефектов хорошо объясняет известные экспериментальные данные о механизмах пластической деформации в шейке деформируемого твердого тела.

В монографии изложены новейшие достижения в области аналитического и компьютерного моделирования механических процессов в конденсированном веществе с микроструктурой. Подробно обсуждаются как методы компьютерного моделирования, так и теоретические основы описания процессов деформирования и разрушения. Подходы, рассматриваемые в книге, особенно важны для описания процессов. при которых происходит нарушение сплошности материала. а также при переходе на масштабные уровни, на которых существенным оказывается учет атомарного строения вещества, в частности, для описания наноструктур. Монография содержит как оригинальные результаты автора, так и необходимые сведения учебного характера из соответствующих разделов механики. Книга основана на материалах, опубликованных автором в последние годы в российских и зарубежных издательствах. Для научных сотрудников, преподавателей, аспирантов и студентов вузов, обучающихся по физическим и математическим специальностям.

Описаны закономерности взаимного проникания частиц в композитах «сталь – медно-свинцовый шликер» и «железо – свинец» под электроимпульсным или ударно-волновым воздействием. Предложена теоретическая трактовка наблюдаемых явлений на основе многоуровневого подхода физической мезомеханики и концепции атом-вакансионных конфигурационных возбуждений в сильнонеравновесных системах.

На основе неравновесной термодинамики развита методология описания деформируемого твердого тела как многоуровневой системы. Делается заключение о единой природе всех механизмов пластической деформации и разрушения твердых тел как локальных структурных превращений в зонах концентраторов напряжений различного масштаба. Все типы деформационных дефектов зарождаются в локальных зонах гидростатического растяжения около концентраторов напряжений, где необходимо рассматривать локальный неравновесный термодинамический потенциал Гиббса. Показан корпускулярно-волновой дуализм пластического сдвига и рассмотрена его специфика на различных структурно-масштабных уровнях пластической деформации. Проведен термодинамический анализ возникновения субмикро- (нано-) кристаллической структуры в твердых телах в условиях интенсивной пластической деформации. Ключевые слова: деформация, масштабные уровни, термодинамический подход.

В пособии рассматриваются особенности энергетического спектра и переноса частиц в одномерных системах (квантовых проводниках) и углеродных нанотрубках. Предназначено для студентов старших курсов и аспирантов, специализирующихся в области микро- и наноэлектроники.

Первое руководство на русском языке, описывающее структуру и свойства наноматериалов от твердотельных до биологических объектов. Исчерпывающе изложены технологии изготовления и методы исследования наноструктур, разнообразные применения — от оптоэлектроники до катализа и биотехнологий. Второе издание дополнено материалами по методическим аспектам «индустрии наносистем» и применениям нанотрубок в электронике. Учебник-монография адресован широкому кругу научных работников, инженеров-электронщиков, специалистов в областях химических и биотехнологий.

В монографии разработана самосогласованная статистическая электронная модель ионной решетки диэлектриков в формализме метода функционала электронной плотности. На этой основе исследованы реконструктивные фазовые превращения, протекающие в кристаллах в экстремальных условиях высоких давлений и температур. Рассматривается ряд размерных эффектов, возникающих при фазовых превращениях в кристаллах малых размеров (100 ангстрем и меньше). Особое внимание уделяется моделированию фазовых переходов в кристаллах при высоких температурах с использованием метода молекулярной динамики. Для научных и инженерно-технических работников, преподавателей, аспирантов и студентов вузов.

Первый том посвящен научным основам неорганического материаловедения, что соответствует общей концепции издания, совмещающего информацию о фундаментальных принципах формирования и исследования материалов со сведениями об их свойствах, технологиях и областях применения. Впервые создан энциклопедический свод современных научных представлений о физико-химической природе твердых тел, поведении неорганических материалов под действием внешних физических полей и химических факторов, рассмотрены методы анализа, исследований и диагностики неорганических материалов. Для научных работников, инженеров, аспирантов и студентов, специализирующихся в фундаментальных и прикладных областях современного материаловедения: металлургия расплавов, порошковая металлургия, полупроводники и материалы электронной техники, специальная керамика, оптические материалы, материалы электронной техники, специальная керамика, оптические материалы, материалы ядерной техники, газофазные, плазменные, лазерные и электронно-лучевые технологии, техника высоких давлений, сварка, пайка и пр.

Первое руководство на русском языке, описывающее структуру и свойства наноматериалов от твердотельных до биологических объектов. Исчерпывающе изложены технологии изготовления и методы исследования наноструктур, разнообразные применения — от оптоэлектроники до катализа и биотехнологий. Второе издание дополнено материалами по методическим аспектам «индустрии наносистем» и применениям нанотрубок в электронике. Учебник-монография адресован широкому кругу научных работников, инженеров-электронщиков, специалистов в областях химических и биотехнологий.

Сборник содержит тезисы докладов, представленных на десятой ежегодной научной конференции ИТПЭ РАН. Конференция посвящена обзору научных разработок и практических приложений, осуществленных в Институте теоретической и прикладной электродинамики РАН в 2008 году. Цель конференции - обмен информацией, призванный дать импульс развития фундаментальным исследованиям в направлении, определяемом запросами практики, и ускорить внедрение результатов фундаментальных исследований.

Сборник содержит тезисы докладов, представленных на восьмой ежегодной научной конференции ИТПЭ РАН. Конференция посвящена обзору научных разработок и практических приложений, осуществленных в Институте теоретической и прикладной электродинамики РАН в 2006 году. Цель конференции - обмен информацией, призванный дать импульс развития фундаментальным исследованиям в направлении, определяемом запросами практики, и ускорить внедрение результатов фундаментальных исследований.

Под проблемой томографии в книге понимается задача определения внутреннего строения среды по результатам прохождения через нее радиационного излучения. Хотя теоретические выводы относятся к различным видам излучения, при интерпретации результатов в основном имеются в виду потоки фотонов различных энергий.В качестве математической модели реального процесса взято линейное стационарное интегродифференциальное уравнение переноса, иногда называемое уравнением Больцмана. Изучается достаточно общая форма этого уравнения, а также его моноэнергетический вариант.Задачи томографии рассматриваются как неклассические задачи для уравнений переноса. Доказан ряд теорем единственности, построены и оттестированы новые алгоритмы. В моноэнергетическом случае введены такие понятия, как индикатор неоднородности, мера видимости, невидимые и плоховидимые среды при их радиологии. Указаны реальные прототипы плоховидимых сред.Предназначена для специалистов в теории переноса и томографии, а также для аспирантов и студентов, избравших соответствующую специализацию.