Структурные изменения в твердых телах
Главное стратегическое направление лаборатории
Основной целью Лаборатории структурных превращений в твердых телах является изучение кристаллической структуры гидронитридов переходных металлов с двойной решеткой и их термообработка нейтронограммическими и рентгенограммическими методами, получение титансодержащих многокомпонентных сплавов и определение их свойств и структурных превращений, а также получение коррозионно- и радиационно-стойких материалов на их основе. Изучение электрофизических параметров полупроводникового кремния, легированного различными металлическими и неметаллическими включениями, в том числе методом радиационной трансмутации и изготовление на их основе термо- и фотодатчиков.
Актуальность создания лаборатории
Изучение структурных изменений в твёрдых телах является одной из важных задач в области научных исследований. Важное значение имеет анализ гидронитридов промежуточных металлов с двойной решеткой, их кристаллической структуры и изменений в результате термической обработки. На сегодняшний день современная промышленность требует создания коррозионно-и радиационнотойких материалов, поэтому большое значение имеет изучение титансодержащих многокомпонентных сплавов на основе рентгенографических и нейтронографических исследований.
Также одной из важных задач является изучение электрофизических параметров образцов полупроводникового кремния, легированных различными металлическими и неметаллическими включениями, в том числе методом радиационной трансмутации Эти исследования служат важной основой для разработки термо- и фотодатчиков для современных технологий. Поэтому создание лаборатории на основе этих направлений является актуальным с научной и практической точек зрения.
Исходя из этого, постановлением Президента Республики Узбекистан от 17 февраля 2017 года No ПП-2789 "О мерах по организации деятельности Академии наук Республики Узбекистан" в Институте ядерной физики создана Лаборатория структурных изменений в твердых телах.
Научный задел лаборатории
Используя функцию Дебая в теории тепловых колебаний атомов кристаллической решетки и связь между температурой Дебая и амплитудой тепловых колебаний атомов, было показано, что температура тела уменьшается при стремлении к абсолютному нулю. Через характеристические (Дебаевские) температуры всех элементов периодической системы Менделеева были рассчитаны амплитуды тепловых колебаний их атомов.
В соответствии с постановлением Президента Республики Узбекистан от 21 ноября 2019 года № ПП-4526 на основе целевой программы "Совершенствование деятельности Института ядерной физики Академии наук Республики Узбекистан" лабораторией методом нейтронографии изучены кристаллические решетки и изменения фазового состояния многокомпонентных вкладышных сплавов на основе титана с двумя разными металлами или двумя разными неметаллами. В прокладочном сплаве ТМК TiC0.50H0.50 наблюдался термоэмиссия водорода - удаление водорода без изменения углеродного состава решетки ТМК и TiC0.50 при температуре 670 К в непрерывном отсасывающем вакууме. Показана возможность гидрирования до концентрации TiC0.50H0.50. Установлено, что это позволяет многократно использовать карбид титана ТМК в качестве резервуара для водорода. Ti2CH2-x -фазный транспорт может быть использован в качестве биозащитного материала от нейтронов и гамма-излучения в ядерно-энергетических установках и в небольших ядерных реакторах (150x100 м2) на атомных подводных лодках. На основе компенсированного кремниевого датчика создано устройство для дистанционного контроля температуры и влажности склада, где хранятся продукты питания, а также испытано устройство для контроля на расстоянии до 15 м. Разработан радиационно-технологический способ получения монокристаллических пленок кремния, легированных примесью серы. Определены физические и технологические процессы нейтронной трансмутации изотопа фосфора-32 в изотоп серы-32 в эпитаксиальных пленках полупроводникового кремния при облучении в ядерном реакторе ВВР-СМ. Изучены параметры примесных дефектных центров, рассчитанных для структуры поверхности кремния, компенсированного изотопом серы-32, и подготовлена лабораторная модель макета фоторезисторов и датчиков на их основе.