Заключение совета (Создание высокоточных методов анализа твердых тел на основе расшифровки данных электронной спектроскопии методами инвариантного погружения)

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 23 июня 2016 г., № 7О присуждении Капле Павлу Сергеевичу, гражданину РФ, ученой степеникандидата физико-математических наук.Диссертация «Создание высокоточных методов анализа твердых тел на основерасшифровки данных электронной спектроскопии методами инвариантногопогружения» по специальности 01.04.04 – физическая электроника принята кзащите 7 апреля 2016 г., протокол № 2П, диссертационным советом Д 501.001.66на базе Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова(119991, Москва, Ленинские горы, д.1), созданным 19.10.2007, приказ № 20481287.Соискатель Капля Павел Сергеевич, 1989 года рождения, в 2012 году окончилИнститут тепловой и атомной энергетики НИУ «МЭИ», в 2016 году окончиласпирантуру Института тепловой и атомной энергетики НИУ «МЭИ».Диссертация выполнена на кафедре Общей физики и ядерного синтеза Институтатепловой и атомной энергетики НИУ «МЭИ».Научный руководитель – доктор физико-математических наук Афанасьев ВикторПетрович, профессор кафедры Общей физики и ядерного синтеза Институтатепловой и атомной энергетики НИУ «МЭИ».Официальные оппоненты:Векленко Борис Александрович, доктор физико-математических наук, профессор,главный научный сотрудник Объединенного института высоких температур РАН,МартыненкоЮрийВладимирович,докторфизико-математическихнаук,профессор, главный научный сотрудник НИЦ «Курчатовский институт» далиположительные отзывы на диссертацию.2Ведущая организация Федеральное государственное автономное образовательноеучреждение высшего образования «Национальный исследовательский ядерныйуниверситет«МИФИ»(Москва)всвоемположительномзаключении,подписанном к.ф.-м.н., доцентом Гаспаряном Ю.М., заведующим кафедройфизики плазмы д.ф.-м.н., профессором Курнаевым В.А.

и утвержденномректором,д.ф.-м.н.,диссертационнаяпрофессоромработаСтрихановымсоответствуетвсемМ.Н.критериям,указала,чтоустановленнымПостановлением Правительства РФ от 24.09.2013 г. №842 «О присужденииученых степеней» к диссертациям на соискание ученой степени кандидатафизико-математических наук, а ее автор, Капля Павел Сергеевич, заслуживаетприсуждения ученой степени кандидата физико-математических наук поспециальности 01.04.04 – «физическая электроника».Соискатель имеет 18 опубликованных статей в рецензируемых научныхжурналах, в том числе по теме диссертации 18 работ.

Во всех работах вкладКапли П.С. является определяющим. Основные работы:1. Afanas'ev V.P., Kaplya P.S., Lubenchenko A.V., Lubenchenko O.I. MODERNMETHODS OF TRANSFER THEORY USED FOR SOLUTION OF SIGNALIDENTIFICATION PROBLEMS OF XPS // Vacuum. — 2014. — Vol. 105. — Pp.96-101.2. Афанасьев В.П., Капля П.С., Лубенченко А.В., Иванов Д.А. ВЛИЯНИЕПРОЦЕССА МНОГОКРАТНОГО УПРУГОГО РАССЕЯНИЯ НА СИГНАЛРЕНТГЕНОВСКОЙФОТОЭЛЕКТРОННОЙСПЕКТРОСКОПИИВШИРОКОМ ИНТЕРВАЛЕ ПОТЕРЬ ЭНЕРГИИ // Известия РоссийскойАкадемии Наук.

Серия Физическая. — 2014. — Т. 78, № 6. — С. 714-717.3. В.П. Афанасьев, П.С. Капля, О.Ю. Головина и др. РАСЧЕТ РЕНТГЕНОВСКИХСПЕКТРОВ ФОТОЭЛЕКТРОНОВ В ШИРОКОМ ИНТЕРВАЛЕ ПОТЕРЬЭНЕРГИИ // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронныеисследования. — 2015. — № 9. — С. 9-14.4. Афанасьев В.П., Грязев А.С., Капля П.С., Андреева Ю.О., Головина О.Ю.СПЕКТРЫХАРАКТЕРИСТИЧЕСКИХПОТЕРЬЭНЕРГИИНИОБИЯ,ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ СЕЧЕНИЯ НЕУПРУГИХ ПОТЕРЬ ЭНЕРГИИ И3РЕНТГЕНОВСКИЕРАЗРЕШЕНИЕМФОТОЭЛЕКТРОННЫЕ//Поверхность.СПЕКТРЫРентгеновские,СУГЛОВЫМсинхротронныеинейтронные исследования.

— 2016. — №1 — С.73-79.На диссертацию и автореферат поступили два отзыва:Отзыв на автореферат д.ф.-м.н. проф. кафедры «Технологии производстваприборов и информационных систем управления летательных аппаратов» НИУМАИ Борисова А.М. Отзыв содержит следующие замечания: «в автореферате непредставлено сравнение результатов расчетов в модифицированном малоугловомприближении, предложенном автором, с вычислениями других авторов…», «изтекста автореферата не ясны границы применимости развитых автором методов».Отзыв на автореферат д.т.н.

проф. кафедры светотехники НИУ «МЭИ» БудакаВ.П. Отзыв содержит следующее замечение: «В работе не показаны и непроанализированыточностьиграницыприменимостипредложенныхприближенных решений уравнения Амбарцумяна-Чандрасекара. Заметим, что исама модель плоского слоя является приближенной, поскольку на практикемишени всегда имеют шероховатые поверхности и являются неоднородными посоставу.

Для более сложной геометрии мишени будет не справедлив принципинвариантного погружения и следующее из него уравнение АмбарцумянаЧандрасекара, что накладывает ограничения на полученные решения.»Оба отзыва положительные, отмечено, что представленная работа соответствуютвсем требованиям ВАК, предъявляемым к диссертациям на соискание ученойстепеникандидатафизико-математическихнаук,аавторзаслуживаетприсуждения ему искомой ученой степени.Выбор официальных оппонентов и ведущей организации обосновывается тем, чтооппоненты являются специалистами в области взаимодействия заряженныхчастиц с твердыми телами и исследования поверхности твердых тел, имеютпубликации по указанной тематике, а ведущая организация широко известнасвоими достижениями в области модификации и анализа поверхностей.Диссертационный совет отмечает, что на основании выполненныхсоискателем исследований впервые: Представлена модификация решения уравнения переноса в малоугловом4приближении, позволившая снизить погрешность метода для описанияэнергетических спектров отраженных электронов до 10-25%. Создан численный матричный метод решения уравнения переносаэлектронов путем разложения по кратностям неупругого рассеяния иприведения к системе дифференциальных матричных уравнений типаРиккати, Ляпунова и Сильвестра.

Метод позволяет асимптотически точнорассчитывать энергетические и угловые распределения рассеянных частицдля слоев конечной толщины. Разработан метод определения послойных профилей многослойных систем,который был экспериментально проверен для ситуаций, когда средняядлина неупругого пробега и транспортная длина примерно равны,характерных для энергий порядка единиц кэВ.

Представленный методпозволяет определять толщины слоев с точностью до 10-15% от среднейдлины неупругого пробега электрона в исследуемом веществе. Построен численный алгоритм высокоточного расчета многослойныхсистем, который применен для решения обратных задач по восстановлениюдифференциальных сечений неупругого рассеяния из спектров электроннойи фотоэлектронной спектроскопии. Получены сечения для образцовкремния,алюминия,магнияиниобия.Показанавозможностьиспользования алгоритма для восстановления сечений из спектроврентгеновской фотоэлектронной спектроскопии на примере образцоввольфрамаибериллия.Погрешностьописанияэкспериментальныхспектров с использованием восстановленных сечений составила 1-8%. Указано на два основных физических эффекта, связанных с процессомупругого рассеяния электронов в задачах с внутренними источниками: 1.эффект поворота «тела яркости» – смещение начального направлениядвижения «родившегося» на глубине электрона в сторону нормали придвижении к поверхности образца; 2.

эффект отражения от подстилающейповерхности,которыйопределяетвкладвспектрырентгеновскойфотоэлектронной спектроскопии электронов, «родившихся» в направлениивглубь мишени, отразившихся и вылетевших из мишени в заданном5направлении.Теоретическая значимость исследования обоснованы тем, что созданыметодики расчета, позволяющие выполнять решение прямых задач электроннойспектроскопии, обладающие необходимой производительностью и точностью дляиспользования при решении обратных задач. Предложен метод восстановлениядифференциальныхсеченийнеупругогорассеяния,которыемогутбытьиспользованы для описания независимых экспериментальных данных, чтопозволяет ставить задачу об экспериментальном определении таблиц сечений.Значение полученных соискателем результатов исследования для практикиподтверждается тем, что электронная спектроскопия, в частности рентгеновскаяфотоэлектронная спектроскопия является одним из самых широко используемыхсегодняметодованализаповерхности.Результатыдиссертационногоисследования могут быть использованы и развиты в научно-исследовательскихцентрах, выполняющих работы в области нанотехнологий и исследованияповерхностей твердых тел, в том числе в таких организациях, как МЭИ,Физический факультет МГУ, НИЦ «Курчатовский институт», ФТИ им.А.Ф.Иоффе, ФТИАН, ФИАН им.

П.Н. Лебедева, МИФИ и др.Оценка достоверности результатов исследования выявила, что теорияпостроена на известных, проверяемых данных и фактах, согласуется сопубликованными экспериментальными данными по теме диссертации и другимитеоретическимисовпадениеметодами.авторскихУстановленорезультатовскачественноерезультатами,иколичественноепредставленнымивнезависимых источниках по теории переноса.Результаты диссертационного исследования получены соискателем личноили с соавторами.

Личный вклад автора для достижения полученных результатовносит определяющий характер и заключается в обобщении и стандартизацииимеющихся сегодня приближенных методов решения уравнения переносаметодом инвариантного погружения, создании численного метода решения этихуравнений, обобщении предложенного метода на все основные методыэлектронной спектроскопии и реализация на базе него конкретных расчетов для.