Заключение совета (Процессы формирования газовых кластерных ионов и их взаимодействия с поверхностью)

ЗАКЛЮЧЕНИЕ ДИССЕРТАЦИОННОГО СОВЕТА Д 501.001.66 НА БАЗЕ ФГБОУ ВПО «МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ М.В. ЛОМОНОСОВА» ПО ДИССЕРТАЦИИ НА СОИСКАНИЕ УЧЕНОЙ СТЕПЕНИ КАНДИДАТА НАУК

аттестационное дело № ______________________

решение диссертационного совета от 04 июня 2015 г., № 1

О присуждении Иешкину Алексею Евгеньевичу, гражданину РФ, ученой степени кандидата физико-математических наук.

Диссертация «Процессы формирования газовых кластерных ионов и их взаимодействия с поверхностью» по специальности 01.04.04 – физическая электроника принята к защите 26 марта 2015 г., протокол № 1П, диссертационным советом Д 501.001.66 на базе Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова (119991, Москва, Ленинские горы, д.1), созданным 19.10.2007, приказ № 2048-1287.

Соискатель Иешкин Алексей Евгеньевич, 1987 года рождения, в 2011 году окончил физический факультет Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова, в 2014 году окончил аспирантуру физического факультета Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова, работает в должности младшего научного сотрудника на кафедре физической электроники Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова.

Диссертация выполнена на кафедре физической электроники Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова.

Научный руководитель – доктор физико-математических наук Черныш Владимир Савельевич, ведущий научный сотрудник кафедры физической электроники Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова.

Официальные оппоненты:

Быков Виктор Александрович, доктор технических наук, профессор, зам. директора по науке ФГУП НИИ Физических проблем им. Ф.В.Лукина, генеральный директор ЗАО «НТ МДТ»,

Афанасьев Виктор Петрович, доктор физико-математических наук, профессор,

профессор кафедры ОФиЯС НИУ «МЭИ»

дали положительные отзывы на диссертацию.

Ведущая организация Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет) в своем положительном заключении, подписанном профессором кафедры 204, кандидатом технических наук Шкарбаном И.И. и заведующим кафедрой 204, доктором технических наук, профессором Мякочиным А.С. и утвержденном проректором по научной работе Шевцовым В.А. указала, что диссертационная работа Иешкина А.Е. представляет собой законченную научно-исследовательскую работу по актуальной тематике. В ее рамках выполнен большой объем экспериментальных исследований, разработана методика визуализации потока кластеров, получены ранее неизученные угловые распределения распыленного вещества, предложена модель взаимодействия кластеров с поверхностью, что вносит существенный вклад в создание теории распыления кластерными ионами, также получен ряд практически важных результатов по полировке поверхности различных веществ. По объему и новизне полученных результатов, достоверности, научной и практической значимости диссертационная работа отвечает всем требованиям ВАК Российской Федерации, предъявляемым к кандидатским диссертациям. Диссертант – Иешкин Алексей Евгеньевич – является сложившимся квалифицированным специалистом в области физической электроники и заслуживает присуждения искомой степени кандидата физико-математических наук по специальности 01.04.04 – физическая электроника.

Соискатель имеет 10 опубликованных работ, в том числе по теме диссертации 10 работ, из которых 4 опубликованы в рецензируемых научных изданиях. Во всех работах вклад Иешкина А.Е. является определяющим.

1. A.E. Ieshkin, Y.A. Ermakov, V.S. Chernysh. Angular distributions of particles sputtered from multicomponent targets with gas cluster ions // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms. — 2015. — Vol. 354. — P. 226–229.

2. V.S. Chernysh, A.E. Ieshkin, Y.A. Ermakov. The new mechanism of sputtering with cluster ion beams // Applied Surface Science. — 2015. — Vol. 326. — P. 285–288.

3. A.A. Andreev, V.S. Chernysh, Y.A. Ermakov, A.E. Ieshkin. Design and investigation of gas cluster ion accelerator // Vacuum. — 2013. — Vol. 91, — P. 47–53.

4. А.А. Андреев, Ю.А. Ермаков, А.Е. Иешкин и др. Ускоритель газовых кластерных ионов // Наукоемкие технологии. — 2011. — Т. 12, № 6. — С. 3–11.

На диссертацию и автореферат поступили отзывы:

- от Н.И. Каргина, д.т.н., профессора кафедры «Физика конденсированных сред» НИЯУ МИФИ. Отзыв содержит следующие замечания: «недостаточно четко аргументирован выбор состава конкретных материалов одно- и многокомпонентных мишеней. Непонятно, почему использовались именно эти, а не другие химические элементы. … Полученные результаты следовало бы подкрепить компьютерным моделированием в рамках молекулярно-динамического подхода».

- от М.В. Чиркина, д.ф.-м.н., профессора, зав. кафедрой «Электронные приборы» ФГБОУ ВПО «Рязанский государственный радиотехнический университет». Отзыв не содержит замечаний.

Оба отзыва положительные, отмечено, что автореферат и диссертация соответствуют всем требованиям, предъявляемым к диссертациям на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук, а автор заслуживает присуждения ему искомой ученой степени.

Выбор официальных оппонентов и ведущей организации обосновывается тем, что оппоненты являются специалистами в области взаимодействия заряженных частиц с твердыми телами и исследования поверхности твердых тел, имеют публикации по указанной тематике, а ведущая организация широко известна своими достижениями в области распыления поверхности ионно-плазменными пучками.

Диссертационный совет отмечает, что на основании выполненных соискателем исследований:

- Получены зависимости длительности кластерного импульса от давления рабочего газа для различных газов (N₂, Ar, Xe). Показано, что длительность кластерного импульса превосходит продолжительность подачи рабочего газа (до 10 раз), при этом для более тяжелых газов длительность выше, чем для легких.

- Разработана методика визуализации потока газа в условиях формирования газовых кластеров с использованием газового разряда, позволяющая оптимизировать систему формирования кластеров.

- Получены пучки кластерных ионов с током кластеров до 2 мкА и энергией 1-10 кэВ. С помощью методики времяпролетной масс-спектрометрии показано, что в рабочем режиме ускорителя в пучках ионов неона кластеры отсутствуют; при использовании в качестве рабочего газа азота формируются кластеры с размерами около 100 атомов на элементарный заряд; в пучках кластеров аргона и ксенона присутствуют частицы с размерами до 5000 атомов на элементарный заряд.

- Получены угловые распределения распыленного при бомбардировке вещества. Показано, что характер углового распределения определяется упругими свойствами мишени. Для мишеней из материала с большим модулем упругости (например, молибден), распыление вдоль нормали более выражено по сравнению с материалами, обладающими меньшим модулем упругости (например, медь, индий). Обнаружена нестехиометричность состава распыленного вещества по углам вылета при облучении кластерными ионами многокомпонентной мишени. При больших углах эмиссии (>70°) доминируют тяжелые атомы мишени, при малых углах (<50°) – легкие атомы вне зависимости от соотношения энергий связи атомов мишени.

- Продемонстрирована возможность сглаживания диэлектриков, полупроводников и металлов кластерными ионами до уровня шероховатости менее 0,5 нм.

Теоретическая значимость исследования и новизна состоит в том, что разработанная методика визуализации сверхзвуковой струи в условиях формирования кластеров позволяет проводить оптимизацию источников кластерных ионов. Данные, полученные на ее основе вносят вклад в понимание влияния формы сопла и конденсации газа на структуру сверхзвуковой газовой струи. Объяснены особенности формирования кластеров различных газов в режиме импульсной подачи рабочего газа. Данные об угловых распределениях, полученные в работе, и предложенный механизм распыления важны для создания теории распыления кластерными ионами.

Значение полученных соискателем результатов исследования для практики состоит в том, что пучки кластерных ионов являются перспективным инструментом для планаризации поверхности материалов с точностью, необходимой для создания современных устройств электроники, спинтроники, оптики и т.д. Результаты диссертационного исследования могут быть использованы на физическом факультете и НИИЯФ МГУ, МИФИ, Институте физических проблем им. Ф.В.Лукина, МЭИ, МАИ и других организациях, проводящих исследования в области ионно-пучковых технологий.

Оценка достоверности результатов исследования выявила, что результаты получены на современном сертифицированном оборудовании, показана воспроизводимость результатов исследования в различных условиях. Установлено соответствие авторских результатов с результатами, представленными в независимых источниках по данной тематике.

Личный вклад соискателя состоит во включенном участии на всех этапах процесса. В частности, при участии автора были разработаны и созданы системы анализа пучка кластерных ионов, исследованы закономерности импульсного режима работы ускорителя газовых кластерных ионов. Автором самостоятельно исследованы и объяснены закономерности формирования кластеров в режиме импульсной подачи газа в зависимости от вида рабочего газа. Разработана система визуализации сверхзвуковой струи и проведены исследования истечения различных газов из сверхзвуковых сопел. Проведены эксперименты по распылению кластерными ионами, а также выполнен анализ полученных экспериментальных данных. Подготовка основных публикаций по выполненной работе проводилась совместно с соавторами.

На заседании 4 июня 2015 г. диссертационный совет принял решение присудить Иешкину А.Е. ученую степень кандидата физико-математических наук.

При проведении тайного голосования диссертационный совет в количестве 20 человек, из них 5 докторов наук по специальности рассматриваемой диссертации, участвовавших в заседании, из 25 человек, входящих в состав совета, проголосовали: за присуждение ученой степени – 20, против – нет, недействительных бюллетеней – нет.

Зам. председателя диссертационного совета,

профессор Кузелев Михаил Викторович

Ученый секретарь диссертационного совета,

доцент Карташов Игорь Николаевич