заключение совета (Управляемое демпфирование колебаний высокодобротных механических резонаторов)

ЗАКЛЮЧЕНИЕ ДИССЕРТАЦИОННОГО СОВЕТА Д 501.001.66 НА БАЗЕФГБОУ ВПО «МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТИМЕНИ М.В. ЛОМОНОСОВА» ПО ДИССЕРТАЦИИ НА СОИСКАНИЕУЧЕНОЙ СТЕПЕНИ КАНДИДАТА НАУКаттестационное дело № ______________________решение диссертационного совета от 11 декабря 2014 г., № 11О присуждении Дмитриеву Артемию Владимировичу, гражданину РФ,ученой степени кандидата физико-математических наук.Диссертация«Управляемоедемпфированиеколебанийвысокодобротныхмеханических резонаторов» по специальности 01.04.01 – приборы и методыэкспериментальной физики принята к защите 18 сентября 2014 г., протокол № 10,диссертационным советом Д 501.001.66 на базе Московского государственногоуниверситета имени М.В.Ломоносова (119991, Москва, Ленинские горы, д.1),созданным 19.10.2007, приказ № 2048-1287.Соискатель Дмитриев Артемий Владимирович, 1986 года рождения, в 2009 годуокончил физический факультет Московского государственного университетаимени М.В.

Ломоносова, работает младшим научным сотрудником на кафедрефизической электроники физического факультета Московского государственногоуниверситета имени М.В. Ломоносова.Диссертация выполнена на кафедре физики колебаний физического факультетаМосковского государственного университета имени М.В. Ломоносова.Научный руководитель – доктор физико-математических наук МитрофановВалерийПавлович,профессоркафедрыфизикиколебанийфизическогофакультета Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова.Официальные оппоненты:Булычев Георгий Гаврилович, доктор физико-математических наук, профессор,профессоручрежденияФедеральногогосударственноговысшегопрофессиональногогосударственныйтехническийуниверситетбюджетногообразованиярадиотехники,образовательного«Московскийэлектроникии2автоматики» (МГТУ МИРЭА),Манукин Анатолий Борисович, доктор физико-математических наук, профессор,главный научный сотрудник Федерального государственного бюджетногоучреждения науки Институт физики Земли им.

О.Ю.Шмидта Российскойакадемии наук (ИФЗ РАН)дали положительные отзывы на диссертацию.Ведущая организация Федеральное государственное бюджетное учреждениенауки Институт радиотехники и электроники им. В.А.Котельникова Российскойакадемии наук (Москва) в своем положительном заключении, подписанном зав.отделом, д.ф.-м.н., профессором Губанковым Владимиром Николаевичем и зав.лаб., к.ф.-м.н.

Колесовым Владимиром Владимировичем и утвержденном и.о.директора, д.ф.-м.н., профессором, чл.-корр. РАН С.А.Никитовым, указала, чтодиссертация «представляет собой законченную научно-исследовательскую работупо современной и актуальной тематике. В работе получен целый ряд новыхнаучных результатов, в совокупности представляющих существенный шаг вразработке и физическом исследовании методов управляемого демпфированияколебаний высокодобротных механических резонаторов, проведено численноемоделированиевысокодобротныхвсестороннееэкспериментальноеэлектромеханическихисследованиесистем,ихатакжеколебательныххарактеристик...

Оценивая диссертацию в целом, можно с уверенностьюутверждать, что по объему полученных результатов, достоверности, научной ипрактической значимости выводов она удовлетворяет всем требованиям ВАК,предъявляемых к кандидатским диссертациям, а ее автор - Дмитриев АртемийВладимирович является сложившимся высококвалифицированным специалистомв области физической электроники, а также методов экспериментальной физикии, безусловно, заслуживает присуждения ученой степени кандидата физикоматематических наук по специальности 01.04.01 – Приборы и методыэкспериментальной физики».Соискатель имеет 10 опубликованных работ, в том числе по теме диссертации 10работ, из которых 4 опубликовано в рецензируемых научных изданиях.

Во всехработах вклад А. В. Дмитриева является определяющим.31. A.V. Dmitriev, S.D. Mescheriakov, K.V. Tokmakov, V.P. Mitrofanov. Controllabledamping of high-Q violin modes in fused silica suspension fibers // Classical andQuantum Gravity. — 2010. — Vol. 27, no. 2. — P. 025009.2. A.V. Dmitriev, D.S. Gritsenko, V.P.

Mitrofanov. Surface vibrational modes in diskshaped resonators // Ultrasonics. — 2014. — Vol. 54, no. 3. — P. 905–913.3. A.V. Dmitriev, D.S. Gritsenko, V.P. Mitrofanov. Non-axisymmetric flexuralvibrations of free-edge circular silicon wafers // PHYSICS LETTERS A. — 2014. —Vol. 378, no. 9. — P. 673–676.4. A.V. Dmitriev, V.P. Mitrofanov. Enhanced interaction between a mechanicaloscillator and two coupled resonant electrical circuits // Review of ScientificInstruments. — 2014. — Vol. 85, no. 8.

— P. 085005.На диссертацию и автореферат поступили отзывы:1. от В. А. Крысанова, к.ф.-м.н., с.н.с. Института ядерных исследований РАН.Отзыв содержит одно замечание: «при описании демпфирования кварцевых нитейавтор рассматривает колебания только в одной плоскости, не упоминая околебаниях в другой плоскости»2. от Б. С. Лунина, д.т.н., в.н.с. кафедры физической химии химическогофакультета МГУ имени М. В. Ломоносова. Отзыв не содержит замечаний.Полученные отзывы – положительные, в обоих отзывах отмечено, чтодиссертация соответствует требованиям, предъявляемым к диссертациям насоискание ученой степени кандидата физико-математических наук, а ее авторзаслуживает присвоения ему искомой степени.Выбор официальных оппонентов и ведущей организации обосновывается тем, чтооппоненты являются специалистами в области высокодобротных механических иэлектромеханических систем, имеют публикации по указанной тематике, аведущая организация широко известна своими достижениями в областиэлектроники и, в частности, электромеханических систем.Диссертационный совет отмечает, что на основаниивыполненныхсоискателем исследований:- Разработаны и экспериментально реализованы две системы управляемогодемпфирования колебаний кварцевой нити: с использованием специально4разработанныхоптическогосенсораиэлектростатическогоактюатора,осуществлявшего силовое воздействие на электрически заряженный участокповерхности нити и с использованием промежуточного осциллятора - изгибноймоды колебаний кварцевой пластины с резонансной частотой, близкой крезонанснойчастотедемпфируемоймодыколебанийкварцевойнити.Наибольшую эффективность имеет первая из указанных систем, позволяющаяуправлять добротностью струнных мод колебаний нити из плавленого кварца(макет подвеса пробной массы гравитационно-волнового детектора) в диапазонеот 2х104 до 1,2х107.- Разработаны и экспериментально реализованы различные методы нанесения научасток кварцевой нити поверхностного электрического заряда: посредствомконтактнойэлектризации,электроннойбомбардировки,атакжепутемперераспределения электрического заряда в электростатическом поле при нагревенити.

Максимальная линейная плотность нанесенного электрического зарядаполучена последним из указанных методов, ее величина составила 2,6х10−12 Кл/смдля нити диаметром порядка 240 мкм.- Получено приближенное аналитическое решение уравнения движения ипроанализирована структура различных мод колебаний с большими значениямиуглового индекса в свободных акустических дисковых резонаторах, рассчитаныих собственные частоты и пространственные распределения амплитуд векторасмещения.Полученныерезультатыподтвержденыэкспериментальнодляквазирэлеевских, квазилэмбовских и квазиклиновых мод колебаний, а также модшепчущей галереи в дисковом резонаторе из дюралюминия.- Экспериментально получен спектр изгибных мод колебаний для значенийуглового индекса 2 ≤ ≤ 30 в дисковом резонаторе из монокристаллическогокремния.

Показано, что при < 6 основной вклад в фактор механических потерьвносят потери в креплении резонатора, при 6 < < 26 преобладающимиоказываются термоупругие потери, а при > 26 - поверхностные потери. Приувеличении амплитуды колебаний в этих модах преобладает геометрическаянелинейность, измеренная величина коэффициента нелинейности для модыколебаний с = 19 составила 3х108 м−2.5- Предложена, теоретически проанализирована и экспериментально реализованасхема демпфирования изгибных мод колебаний дисковых резонаторов измонокристаллического кремния с использованием параметрического емкостногопреобразователя с двумя радиочастотными электрическими колебательнымиконтурами.Применениеэтойсхемыпозволилозначительноусилитьвзаимодействие между механическими и электрическими модами колебаний.Теоретическая значимость исследования состоит в том, что изложены иобоснованы идеи по управляемому демпфированию колебаний высокодобротныхколебательных систем, использующихся в гравитационно-волновых антеннах, атакже в атомно-силовой микроскопии, в микро- и наноэлектромеханическихсистемах и т.д.Значение полученных соискателем результатов исследования для практикиподтверждаетсятем,чторазработаныиэкспериментальнореализованытехнологии управляемого демпфирования струнных мод колебаний кварцевыхподвесов пробных масс, а также колебаний кремниевых дисковых резонаторов,применяемыхдетекторах.влазерныхРезультатыинтерферометрическихдиссертационногогравитационно-волновыхисследованиямогутбытьиспользованы в проектах по детектированию гравитационных волн: LIGO,VIRGO, GEO, KAGRA и т.д.Оценка достоверности результатов исследования выявила, что результатыполучены с использованием современной аппаратуры и экспериментальнойтехники, показана многократная их воспроизводимость в различных условиях.Теоретическиерезультатыработыподтверждаютсяполученнымиэкспериментальными данными.

Установлено соответствие с результатами,представленными в независимых источниках по данной тематике.Личный вклад соискателя состоит в непосредственном участии на всехэтапах процесса. Все представленные в диссертационной работе оригинальныерезультаты получены лично диссертантом. Постановка задач, обработка и анализрезультатов, подготовка публикаций по теме работы осуществлялась совместно ссоавторами, причём вклад соискателя был определяющим..