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.

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.

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.

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.

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 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.

Данное издание содержит незаурядное толкование статистических концепций в том объеме, в каком они влияют на теоретическую физику и формируют основу современной термодинамики. Обширный набор представленных тем позволяет составить лекции по самым разным вопросам: от термодинамики и случайных матриц до термодинамических функций Грина и критических экспонент, от распространения звука в твердых телах и жидкостях до природы квазичастиц в квантовых жидкостях и переходных матрицах. Будучи пронизанной духом, далеким от менторского, а по стилю приближаясь скорее к дружеской беседе. нежели к учебному курсу, эта книга являет собой отличный инструмент, позволяющий разжечь интерес у студентов и молодых исследователей к этой области науки.

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.

Представлены результаты экспериментальных исследований сложного упругопластического нагружения конструкционных материалов. Предназначена для научных работников, преподавателей вузов, инженеров, аспирантов и магистрантов, интересующихся либо специализирующихся в области деформируемого твердого тела.