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.

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.

В книге, состоящей из двух частей, с единой точки зрения рассмотрены электронные, фононные и оптические свойства твердых тел-металлов и полупроводников. Первая часть посвящена теории элементарных возбуждений в твердых телах: квазиэлектронов, плазмонов, фононов, магнонов и экситонов. Вторая часть посвящена взаимодействиям элементарных возбуждений: электрон-фотонному, фотон-фононному, электрон-электронному и фонон-фононному. Для научных работников, студентов физических и физико-технических факультетов и инженеров.

При изучении нелинейного ферромагнитного резонанса (НФМР) накоплен богатый экспериментальный и теоретический материал, имеющий большую познавательную и прикладную ценность, однако в мировой литературе до сих пор нет обобщающих работ. Предлагаемая книга является первой попыткой такого рода обобщения, в ней по возможности единообразно изложены основные результаты исследования НФМР. В гл. I представлены сведения об энергетическом спектре ферромагнетика. Гл. II посвящена способам возбуждения НФМР. Гл. III, IV и V содержат результаты (в основном оригинальные теоретического и экспериментального исследования сильно возбужденного состояния ферромагнетика. Большое внимание уделено механизмам равновесия между возбужденным кристаллом и сильным полем, релаксационным процессам и устойчивости возбужденного состояния В гл. VI дается теория теплового флуктуационного излучения образца ферромагнетика в свободном пространстве и в резонаторе. В гл. VII и VIII рассмотрены некоторые технические приложения, в частности усилители электромагнитных и упругих колебаний, способы устранения повышенного затухания в ферритах на высоком уровне мощности СВЧ. В Заключении кратко перечислен ряд нерешенных еще задач. Отдельные громоздкие вопросы теории НФМР вынесены в приложения.

Монография посвящена импульсной катодолюминесценции, возникающей на оптических переходах между кристаллическими зонами и локальными энергетическими уровнями, расположенными в запрещенной зоне конденсированных веществ. Эта люминесценция возбуждается в конденсированных средах при их облучении электронными пучками наносекундной длительности (1-10 нс) с плотностью пиковой мощности 10-100 МВт/см2. Приведены и обоснованы физические модели механизмов возмущения этой люминесценции. Показано, что при таких параметрах электронного пучка деструктивные процессы в веществе ещё слабы, но образуется высокая плотность электронно-дырочных пар, рекомбинация которых протекает преимущественно в излучательных процессах. В зоне проникновения электронов пучка в вещество возбуждение излучательных уровней центров люминесценции происходит в процессе квадратичной рекомбинации электронно-дырочных пар. Вне этой зоны возбуждение осуществляется за счет поглощения коротковолнового рекомбинационного излучения из облучаемой зоны. Показано, что импульсная катодолюминесценция отличается от других видов люминесценции повышенной яркостью и чувствительностью к примесям. Она возбуждается практически во всех неметаллических материалах. Приводится описание экспериментальной техники. На конкретных примерах продемонстрированы возможности спектрально-люминесцентного метода анализа вещества с использованием этого вида люминесценции. Книга представляет интерес для специалистов в области люминесценции неорганических и органических конденсированных сред, для геологов и минералогов, использующих люминесцентные методы, а также для студентов и аспирантов соответствующих специальностей.

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.

Первый том Курса общей физики, созданного преподавателями Калифорнийского университета в г. Беркли для подготовки физиков и инженеров. Книга содержит систематическое изложение основ механики с современной точки зрения. Каждая глава снабжена большим количеством задач и примеров различной степени трудности. В новом издании исправлены замеченные неточности и опечатки предыдущего издания (1975 г.), обновлены терминология и обозначения единиц физико-технических величин. Для физических, физико-технических и инженерно-физических специальностей вузов: может быть полезна преподавателям физики в высшей и средней школе.

Монография посвящена вопросам исследования электронной структуры и физико-химических свойств твердых тел на основе кластерного подхода с использованием аппарата и расчетных методов квантовой химии. Рассмотрены результаты изучения электронного строения и химической связи в металлах, сплавах, тугоплавких соединениях, соединениях РЗЭ, актинидов, а также в соединениях со сложной кристаллической структурой и содержащих различного рода дефекты. Книга предназначена для специалистов в области физики и химии твердого тела, аспирантов и студентов старших курсов вузов.

В книге кратко излагаются основы физики конденсированных сред, физики поверхности, являющейся одним из краеугольных камней столь модных сегодня нанотехнологий. При этом выдержан удачный баланс между экспериментом и теорией. Для теоретического объяснения экспериментальных данных широко использована квантовая физика. Четко прослежены общие свойства различных форм существования конденсированных сред. Обсуждаются переходные состояния между различными формами, а также основные физические законы, единые для всех форм вещества. Для студентов старших курсов университетов, а также аспирантов, молодых специалистов и инженеров.

Издание представляет собой научное произведение, созданное в ходе систематизации основных сведений о радиационных явлениях, описанных в различных разделах науки о взаимодействии проникающего излучения с веществом и изменении при этом его свойств. Фактически оно является введением в радиационную физику твердого тела и будет полезно молодым специалистам и студентам.

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.

Этот сборник посвящен 80-летию со дня рождения выдающегося ученого и крупного государственного деятеля нашей страны академика Российской академии наук Юрия Андреевича Осипьяна (1931-2008 гг.). Основное направление исследований Юрия Андреевича - физика твердого тела. Результаты работ, выполненных Ю. А. Осипьяном с сотрудниками в 1960-е г., привели к созданию нового научного направления - дислокационная физика, которое успешно развивается и в настоящее время. Вошедшие в сборник статьи распределены довольно условно по четырем разделам: первые работы; изучение свойств дислокаций в полупроводниках; высокотемпературные сверхпроводники; физика фуллеренов и наноструктурированных углеродных материалов. Каждый из разделов отражает эволюцию основных направлений исследований Юрия Андреевича и созданной им "школы Осипьяна".

Изложены результаты экспериментальных и теоретических исследований процессов образования дефектов и их скоплений, структурно-фазового состояния и композиционного состава материалов ядерной энергетики при взаимодействии частиц и излучений с твердым телом. Рассмотрена связь этих процессов с радиационно-индуцированными (стимулированными) явлениями и эффектами. Пособие предназначено для студентов физического, химического и факультета радиофизики и компьютерных технологий БГУ.

Книга, написанная специалистом в области исследования гетерогенных процессов, посвящена проблеме, которая находится на стыке химии. физики, материаловедения и современных высоких технологий (в том числе нанотехнологии). Сформулирован основной эволюционный маршрут твердого вещества. проанализированы его отдельные стадии (зарождение, рост частиц, агломерация, упорядочение, отклик на внешние воздействия и т. д.). Рассмотрены теоретические модели эволюционного процесса на макро-, мезо- и микроуровне. Особое внимание уделено формированию диссипативных структур и характерным чертам эволюции нанодисперсного вещества. Книга хорошо иллюстрирована, содержит обширную библиографию. Для широкого круга специалистов, чьи области научных и практических интересов связаны с синтезом или использованием твердых веществ, а также для преподавателей, аспирантов и студентов химических и химико-технологических специальностей.

Справочник содержит информацию о составе и структуре интерметаллических соединений галлия, образующихся в двойных, тройных и четырехкомпонентных системах. В работе использованы литературные источники до 1987 г. включительно. Данные сгруппированы в четырех главах: первые три - это описание двух-, трех- и четырехкомпонентных галлидов, четвертая - полное описание структурных типов, в которых кристаллизуются галлиды (пространственная группа симметрии, параметры элементарной ячейки, распределение атомов различного сорта по разным позициям и координатные параметры. межатомные расстояния и координационные многогранники атомов). Применена оригинальная методика определения координационных характеристик атомов в структурах. для специалистов по металловедению, материаловедению, физике и химии твердого тела, кристаллохимии, использующих галлиевые или родственные материалы. или ведущих исследования в этой области.