Отчет о научной работе за 2000 год




Скачать 155.35 Kb.
НазваниеОтчет о научной работе за 2000 год
Дата конвертации06.06.2013
Размер155.35 Kb.
ТипОтчет
Отчет о научной работе за 2000 год

Кафедры химии и технологии кристаллов


1. Основные направления научных исследований

В 2000 году на кафедре проводились научные исследования по следующим направлениям:

1. Разработка новых методов получения кристаллов из расплавов

2. Теоретическое исследование, получение и практическое применение высокочувствительных сенсоров влажности на основе монокристаллов сложных оксидных соединений

3. Теоретическое исследование, получение и практическое применение новых цветовых термоиндикаторных веществ

4. Теоретическое и экспериментальное исследование сложных люминофоров для разработки прецизионных датчиков температуры

5. Исследование фазовых равновесий в бинарных полупроводниковых системах на основе соединений А2В6.

6. Разработка катализаторов со структурой шеелита и флюорита.

1.1. Разработка новых методов получения кристаллов из расплавов (работы выполняются совместно с ИОФ РАН)

Руководитель направления, проф. Жариков Е.В.

Исполнители работы: доценты – Провоторов М.В., Балашов В.А., Горащенко Н.Г., Аветисов И.Х.; ассистент – Царева С.В.; аспиранты – Гайстер А.В., Скоренко А.В., Глазков В.И., Чиграй А.А, Зиновьев А.Ю., Лазаренко Т.В., Коваленко А.Н., инж. Мельков А.Ю.


Работы по данному направлению поддерживаются несколькими организациями.

По проблеме "Экспериментальное и теоретическое изучение и разработка новых лазерных материлов излучающих в безопасной для глаз спектральной области". Финансирование - РФФИ 99-02-18456

Впервые выращены активированные ионами Cr4+ кристаллы семейства эвкриптита: LiGaSiO4 LiGaGeO4. Измеренное время жизни люминесценции ионов Cr4+ в них составляет 11 и 12 мкс соответственно, что в несколько раз превышает время жизни Cr4+ в ИАГе и форстерите.

Проведены эксперименты по выращиванию методом Чохральского крупных кристаллов Cr:CaMgSiO4 и Cr:LiAlGeO4. (совместно с лабораторией спектроскопии лазерных кристаллов и НЦВО при ИОФАН).

Были продолжены работы по выращиванию кристаллов форстерита с хромом лазерного качества. Выращены серии кристаллических образцов форстерита Mg2SiO4:Cr при различной фугитивности кислорода в ростовой атмосфере и Mg2SiO4:Cr,Li с различным соотношением примесей Cr:Li в образцах. Проведен комплексный анализ полученных образцов. Исследована зависимость коэффициента распределения ионов хрома от фугитивности кислорода в ростовой атмосфере. Изучен сопряженный изоморфизм примесей хрома и лития при совместном легировании и обнаружено взаимное увеличение коэффициентов распределения примесей при совместном легировании.

С использованием программного комплекса GULP проведено структурное компьютерное моделирование процессов растворения примесей Cr3+ и Li+ и определены структуры наиболее вероятных с термодинамической точки зрения центров ионов Cr3+ в форстерите.

Проведен предварительный компьютерный анализ состава спектров люминесценции ионов Cr3+ в форстерите. Совместно с лабораторией спектроскопии лазерных кристаллов и ГЕОХИ РАН проводится работа по разработке новой интерпретации этих спектров с учетом неизоморфного характера замещения и протекающих процессов дефектообразования..

Выращены концентрационные серии ряда кристаллов семейства шеелита, с различными концентрациями ионов-активаторов Yb, Ce и/или Er: CaWO4, NaLa(WO4)2, NaGd(WO4)2, NaBi(WO4)2 и LiLa(WO4)2. Методами оптической спектроскопии проведена предварительная оценка перспективности выращенных кристаллов как новых активных сред твердотельных лазеров одно- и полуторамикронного диапазонов.

По проблеме "Исследование влияния контролируемых низкочастотных вибраций на тепломассоперенос в жидкой фазе в условиях микрогравитации." Имеется договоренность с РКК "Энергия" об оплате выполненных исследования в рамках национальной программы космических исследований.

В рамках данной работы проведены эксперименты на орбитальном комплексе “Мир” и в наземных условиях на ботовой аппаратуре. Разработано программное обеспечение, которое позволяет обрабатывать видеозапись процесса массопереноса в жидкой фазе и получать количественную информацию о параметрах гидродинамических потоков. Эксперименты проводились на модельных жидкостях в конфигурации кюветы, имитирующей метод Бриджмена. Было изучено влияние низкочастотных продольных внутренних вибраций на гидродинамику жидкой фазы в наземных условиях и в условиях космоса (микрогравитация). Вопреки общепринятым представлениям для изучаемых условий впервые было показано значимое различие между поведением жидкости на земле и в космосе.

По проблеме "Исследование влияния контролируемых низкочастотных вибраций рост монокристаллов методом Бриджмена." Настоящая работа финансируется NASA. В текущем году объем финансирования составил 35000 долларов США.

За отчетный период было изучение влияние низкочастотных вибраций на распределение примесей при выращивании кристаллов методом Бриджмена. Показано, что применение НЧ вибраций в процессе роста позволяет улучшить равномерность распределения тяжелой примеси в легкой матрице растущего кристалла, а кроме того значение эффективного коэффициента распределения приближается вплотную к равновесному значению.

Результаты работы докладывались на международных и отечественных конференциях (см. раздел "Список опубликованных научных работ за 1998 год").


1.2. Теоретическое исследование, получение и практическое применение высокочувствительных сенсоров влажности на основе монокристаллов сложных оксидных соединений

Руководитель направления, с.н.с.Баринова О.П.

Исполнители работы: аспирант –.Кирсанова С.В

Настоящая работа финансировалась из средств целевого госбюджета.

Исследованы возможности монокристаллических сенсоров влажности СВ-Ж-9 при измерении влагосодержания жидких сред (этиловый, пропиловый, бутиловый спирты, ацетон). Установлены статические и динамические характеристики определены расчетные чувствительности , приборная точность сенсоров.

Проведены испытания в физико-энергетическом институте г.Обнинск сенсоров влажности СВ-В-6 в макетных условиях , характерных для АЭС Показана принципиальная возможность их устойчивой работоспособности при комплексном воздействии радиации, повышенной влажности и температуры, присутствия паров аммиака.

Разработан макет влажностного канала на основе сенсора влажности СВ-В-6. Канал совместим с персональным компьютером и пригоден для создания многоканальных систем раннего обнаружения утечек водяных паров в производственных помещениях атомных электростанций.

Результаты работы докладывали на всероссийских конференциях (см. литературу) и экспонировались на следующих выставках:

  • Российская выставка “Предприниматель –2000”, май 2000 Москва ВВЦ

  • Российская выставка “Наука и научные приборы” окт,2000 Москва Экспоцентр.

Настоящая работа получила грант в программе Минобразования РФ и Министерства РФ по атомной энергии по направлению «Научно-инновационное сотрудничество»

Создание многоканальных систем раннего обнаружения утечки водяных паров в производственных помещениях атомных электростанций.

Стоимость гранта 60000 руб.



1.3. Синтез и исследование свойств фенакитоподобных фаз сложного состава в системах молибдат\вольфрамат лития \кобальта.


Руководитель направления, с.н.с.Баринова О.П.

Исполнители работы: аспирант –.Кирсанова С.В

В рамках данной работы исследованы твердотельные растворы со структурой фенакита состава вольфрамат \ молибдат лития с мольной концентрацией от 0,7 до 0,95 моль% вольфрамата, получены их твердые растворы, легированные кобальтом и изучены спектрально-люминесцентные свойства .


1.4. Теоретическое исследование, получение и практическое применение новых цветовых термоиндикаторных веществ

Руководитель направления, в.н.с. Егорова А.Н.

Исполнители работы: аспирант – Котеленец О.А.


Настоящая работа финансировалась по гранту Минобразования по программе "Фундаментальные исследования в области химических технологий".

Проведены физико-химические исследования цветообразования в системах с участием ванадий-содержащих соединений для создания термометрических материалов.

Новизна проводимых исследований в области термометрических материалов заключается в разработке новых цветовых термоиндикаторов, что подтверждается полученными патентами ….

Разработаны термоиндикаторы, позволяющие при их совместном использовании, проводить подробное термометрирование различных по форме и площади объектов в интервале температур 113-1047 С. Использование термоиндикаторов позволяет определять температуры и их распределение, визуализировать тепловые поля, определять места перегревов.

По результатам исследований подготовлена к печати статья в журнал "Перспективные материалы".

Основными потребителем результатов работы могут являться предприятия энергетики, авиации, по производству строительных материалов, химическая промышленность. Применение термоиндикаторов позволяет оптимизировать технологические процессы, предотвращать аварийные ситуации, сокращать материальные и временные затраты, как при эксплуатации действующего оборудования, так и при вводе нового.

Кроме того, по результатам работы оформлены предложения и сдан проект в программу научно-технического развития РАО Газпром.

Результаты работы экспонировались на следующих выставках:

  • Российская выставка “Предприниматель –2000”, май 2000, Москва ВВЦ

  • Российская выставка “Наука и научные приборы” октябрь 2000, Москва Экспоцентр.



1.5. Теоретическое и экспериментальное исследование сложных люминофоров для разработки прецизионных датчиков температуры

Руководитель направления, доцент Галактионов С.С.

Проведена работа по поиску люминофоров для люминесцентных датчиков температуры с повышенными термометрическими параметрами.

Из рядя синтезированных люминофоров были выбраны два люминофора, смесь из которых в определённой пропорции обладает термометрической чувствительностью более высокой, чем чувствительности составляющих её компонентов, Её состав и параметры:

Состав - 80 об.% (75мол% ZnS – 25 мол% CdS:0.00002 г/г Cu) +

20 об. % (50мол% ZnS - 50 мол% CdS:0.0001 г/г Ag)

чувствительность – Qt = 2.4 %/oC при t = 57 oC

Qos = 2.8 %/oC при t = 57 oC

И при параметрах 1 и 2 замеров: trn = 6 мс

trk = 10 мс

trk = 30 мс

trk = 40 мс

Разработан индивидуальный люминофор:

20мол% ZnS – 80 мол% CdS:0.0001 г/г Ag

с высокой температурной чувствительностью Qos > 2%/ oC при температуре ниже 35 oC, который можно рекомендовать в качестве ЛДТ для интервала температур – 20…37 oC.


1.6. Исследование фазовых равновесий в бинарных и тройных полупроводниковых системах на основе соединений А2В6.

Руководитель направления, доцент Аветисов И.Х.

Исполнитель работы: инженер Зорин А.В.

С помощью разработанной уникальной методики, основанной на теоретическом анализе рi-Т-х диаграмме и экспериментальных данных о нестехиометрии бинарного химического соединения, для теллурида кадмия показано существование высокотемпературной равовесной фазы, отличной от структуры сфалерита. Полученные данные подтверждены исследованиями температурной зависимости гетеродиффузии индия в кристаллах CdTe. Показано, что при температурах 123010 К и 12705 К наблюдаются аномальные скачки коэффициента гетеродиффузии, указывающие на существенные измения кристаллической структуры.

Полученная информация использована для разработки технологии роста совершенных монокристаллов CdTe большого диаметра из расплава.

Результаты работы доложены на IX национальной конференции по росту кристаллов и опубликованы в журнале “Поверхность”.


1.7. Разработка катализаторов со структурой шеелита и флюорита (работа проводится совместно с кафедрой физической химии)

Руководитель направления, проф. Вишняков А.В.

Исполнители работы: доценты – Зубковская В.Н., Кочурихин В.Е., Даценко А.М. ( кафедра химии и технологии кристаллов), Чащин В.А. (кафедра физической химии).

За отчетный период проведен поиск каталитически активных композиций на осонове диоксида церия и трехвалентных элементов. Изучены фазовые равновесия в системах диоксид церия – оксид щелочноземельного металла. В системах CeO2-La2O3 подтверждена обнаруженная ранее необходимость введения оксида меди для растворения La2O3 в диоксиде церия.

Разработана методика тестирования катализаторов в процессе конверсии метана с водяным паром. Проведены испытания катализаторов на основе CeO2-MgO CuO-CeO2-La2O3 со структурой флюорита. Достигнута конверсия метана на 95% от теоретической на Mg-Ce оксиде и 91% от теоретической при использовании Cu-La-Ce-O катализатора. Продолжается усовершенствование установки с целью изучения продуктов реакции.

Результаты работы докладывались на Всероссийской конференции.


2. Вклад НИР в учебную работу кафедры

В отчетном году на кафедре продолжался ввод в действие нового учебного плана. В связи с эти были разработаны и апробированы новые курсы лекций, такие как "Технология гетерофазных структур", "Технология вакуумных производств", "Оптические явления в твердых телах телах", "Электрические явления в твердых телах", "Технология роста кристаллов", в которых широко использовались материалы разработок выполняемых на кафедре.

При проведении всех вышеперечисленных исследований активное участие принимали студены специальности “Химическая технология материалов и изделий электронной техники”, обучающиеся на кафедре. Всего по результатам исследований выполнено (и выполняется в настоящее время) 26 дипломных работ.

Поставлен ряд лабораторных работ для технологических практикумов по трем специализациям кафедры: "Рост кристаллов", "Технология драгоценных камней", "Химическая технология материалов и изделий для электроники".


3. Список опубликованных научных работ за 2000 год

  1. Гайстер А.В., Дудникова В.Б., Жариков Е.В., Урусов И.С. Моделирование структуры оптических центров в кристаллах Mg2SiO4:Cr и Mg2SiO4:Cr,Li с использованием программного комплекса GULP. IX национальная конференция по росту кристаллов, Тезисы докладов, Москва 16-20 октября 2000 г., с.303

  2. Жариков Е.В., Веремейчик Т.Ф., Гайстер А.В., Дудникова В.Б., Протопопов В.Н., Смирнов В.А., Субботин К.А. Локализация примесных ионов никеля в кристаллах форстерита Mg2SiO4, выращенных из расплава. Там же. С.581

  3. Аветисов И.Х., Иванов Ю.М., Зорин А.В. Проблема поллиморфных переходов в CdTe. Там же, с. 253

  4. K.A.Soubbotin, V.A.Smirnov, S.V.Kovaliov, H.J.Scheel, E.V.Zharikov. Growth and Spectroscopic Investigation of New Promising Laser Crystal Chromium (IV) Doped Germanoeucryptite Cr4+:LiAlGeO4. Optical Materials, 2000, vol.13, iss. 4, p.405-410.

  5. Веремейчик Т.Ф., Гайстер А.В., Жариков Е.В., Протопопов В.Н., Смирнов В.А., Субботин К.А. Спектроскопия ионов V4+ и V3+ в форстерите. // Квантовая электроника. 2000. Т.30. №5. С.499-453.

  6. Дудникова B.Б., Жариков Е.В., Урусов В.С., Гайстер А.В., Быков А.Б., Колесов Г.М., Лаврищев С.В., Написанов Н.И., Папин Ю.М., Тронева М.А. Влияние ионного радиуса и заряда примеси на коэффициент ее распределения между кристаллом и расплавом форстерита. // Материалы электронной техники. 2000. №2. C.11-14.

  7. Гайстер А.В., Жариков Е.В., Кузьмичева Г.М., Папин Ю.М., Рыбаков В.Б., Смирнов В.А. Об октаэдрических центрах Cr3+ в LiGaO2 // ДАН. 2000. Т.372. №2. С.174-176.

  8. Субботин К.А., Смирнов В.А., Жариков Е.В., Гайстер А.В., Щербаков И.А., Исхакова Л.Д. Выращивание и спектрально-люминесцентные свойства нового активно-нелинейного кристалла Cr3+-LiAlGaO4. // Оптика и спектроскопия. 2000. Т.89. №1. С.63-69.

  9. Gaister A.V., Smirnov V.A., Zharikov E.V., Dianov E.M., Protopopov V.N. Mg2SiO4:Cr(III) single crystals as a promising laser materials for 1m spectral range. // Third international conference “Single crystal growth, strength problems and heat mass transfer”. Proceedings. Obninsk: IPPE. 2000. V.1. P.106-114.

  10. Iskhakova L.D., Dozmarov V.V., Makarevich L.G., Velikodny Yu.A., Gaister A.V. The crystal structure and thermal expansion of Cr4+:Li2MgSiO4 Cr4+:Ca2GeO4 at several temperatures up to 1000 C. // Ibid., P.178-181.

  11. Гайстер А.В., Протопопов В.Н., Смирнов В.А. О центрах Cr3+ в кристаллах форстерита. // Сборник трудов 13 международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях». С-Пб. :СПбГТИ(ТУ). 2000. C.76-77.

  12. Жариков Е.В., Веремейчик Т.Ф., Дудникова В.Б., Гайстер А.В., Еремин Н.Н., Конарев П.В., Протопопов В.Н., Урусов В.С. Кристаллохимический анализ ванадий–содержащего форстерита. // Тезисы докладов II Национальной кристаллохимической конференции, г. Черноголовка, 22-26 мая 2000. Черноголовка: ИПХФ. С.77.

  13. Гайстер А.В., Ларин Д.И., Кузьмичева Г.М., Жариков Е.В. Точечные дефекты в кристаллах Mg2SiO4, активированных ионами Cr3+. // Там же, С.162-163.

  14. К.А.Субботин, С.В.Подложенов, С.Н.Ушаков, В.А.Смирнов, Е.В.Жариков, Б.И.Заднепровский, В.А.Нефедов. Выращивание и исследование двойных вольфраматов, активированных ионами Yb и Er. IX Национальная конференция по росту кристаллов, г. Москва, 16-20 октября 2000. Тезисы докладов. М.: ИК РАН с. 309.

  15. Zharikov E.V., Kovalenko A.N., Study of Surface and bulk flow of liquid under low-frequency vibration of the crystal in Czochraski method. International Conference Kinetics and Mechenizm of crystallization. September 2000, Ivanovo, Russia. P.118

  16. Burago N.G., Zharikov E.V., Fedushkin A.I. Numerical study of vibrational; influence on hydrodynamics and heat mass transfer during crystallization. Ibid. P.114

  17. Zharikov E.V. Heat Mass transfer during crystal growth from the melt under low frequency vibrations. Ibid. p.119

  18. Chigrai A.A., Skorenko A.V., Avetissov I.Ch., Zharikov E.V., Software for the treatment of videoinformation on convective flows in liquid. 7th Russian Symposium “Mechanics of weightlessness. Results and Prospects of fundamental Studies of Gravitationally Sensitive Systems”. April 2000, Moscow. Abstracts. P.50-51

  19. Burago N.G., Zharikov E.V., Polezaev B.I., Fedushkin A.I. The influence of vibrations on hydrodynamics and heat-mass transfer in the melt at normal and reduced gravitation. Ibid. P.65-66

  20. Zharikov E.V., The heat-mass transfer during melt crystal growth under low-frequency vibrations. Ibid.P. 69-70

  21. Zinoviev A.Yu. Melkov A.Yu., Skorenko A.V., Avetissov I.Ch., Zharikov E.V. The study of low-frequency vibrational influence on growth of single crystal by Bridgman technique. Ibid. P.74-75

  22. Avetissov I.Ch., Zharikov E.V., Zinoviev A.Yu., Melkov A.Yu., Skorenko A.V., Chigrai A.A., Feigelson R.S., Zawilski K.T. Crystal growth by Bridgman technique under vibrational forces. The Third International Aerospace Congress, IAC’2000. Abstracts. 23-27 August 2000, Moscow, Russia, p.98

  23. Zharikov E.V., Feigelson R.S., Fedosyeev A.I. Application of Vibrational Technologies to the Crystal Growth by Bridgman Technique. Ibid., p.99

  24. Burago N.G., Zharikov E.V., Fedushkin A.I. The vibrations influence on the heat and mass transfer at crystal growth under normal and low gravitation. Ibid., p.208

  25. Zharikov E.V., Feigelson R.S., Fedosyeev A.I. Vibrational Technologies for the Crystal Growth by Bridgman Technique. IX National Conference on Crystal Growth. Abstracts. Moscow 2000, p. 178

  26. Burago N.G., Zharikov E.V., Fedushkin A.I. The vibrations influence on the heat and mass transfer at crystal growth by Bridgman and Czochralski techniques. Ibid., p.133



Заведующий кафедрой, профессор Жариков Е.В.

Добавить в свой блог или на сайт

Похожие:

Отчет о научной работе за 2000 год iconОтчет о научной работе профессорско-преподавательского состава
За 2009 год сотрудниками факультета были выполнены следующие виды научной работы

Отчет о научной работе за 2000 год iconОтчет о научной работе профессорско-преподавательского состава
За 2011 год сотрудниками факультета были выполнены следующие виды научной работы

Отчет о научной работе за 2000 год iconОтчет о научной работе профессорско-преподавательского состава
За 2010 год сотрудниками факультета были выполнены следующие виды научной работы

Отчет о научной работе за 2000 год iconОтчет по научной работе за 2009 год
За истекший период (2009 год) в соответствии с планом научно-исследовательская работа на факультете психологии пгсга велась по следующим...

Отчет о научной работе за 2000 год iconОтчет о научной работе за 2001 год
В 2001 году на кафедре проводились научные исследования по следующим направлениям

Отчет о научной работе за 2000 год iconОтчет о научной работе за 2003 год
В 2003 году на кафедре проводились научные исследования по следующим направлениям

Отчет о научной работе за 2000 год iconОтчет главы администрации Лужского городского поселения о проделанной работе в 2011 году и задачах на 2012 год
В соответствии с Федеральным законом №131-фз «Об общих принципах организации местного самоуправления в Российской Федерации», представляется...

Отчет о научной работе за 2000 год iconНаучно-исследовательская работа по хозяйственным договорам Издательская деятельность
Заслушав и обсудив отчёт проректора по научной работе Краснощекова В. Н. «Итоги научно-исследовательской работы университета за 2011...

Отчет о научной работе за 2000 год iconНаучно-исследовательская работа по хозяйственным договорам Издательская деятельность
Заслушав и обсудив отчёт проректора по научной работе Краснощекова В. Н. «Итоги научно-исследовательской работы университета за 2009...

Отчет о научной работе за 2000 год iconНаучно-исследовательская работа по хозяйственным договорам Издательская деятельность
Заслушав и обсудив отчёт проректора по научной работе Краснощекова В. Н. «Итоги научно-исследовательской работы университета за 2010...


Разместите кнопку на своём сайте:
lib.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©lib.convdocs.org 2012
обратиться к администрации
lib.convdocs.org
Главная страница