Теория дифракции рентгеновских лучей на латеральных структурах
Описание файла
PDF-файл из архива "Теория дифракции рентгеновских лучей на латеральных структурах", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "физико-математические науки" из Аспирантура и докторантура, которые можно найти в файловом архиве МГУ им. Ломоносова. Не смотря на прямую связь этого архива с МГУ им. Ломоносова, его также можно найти и в других разделах. , а ещё этот архив представляет собой кандидатскую диссертацию, поэтому ещё представлен в разделе всех диссертаций на соискание учёной степени кандидата физико-математических наук.
Просмотр PDF-файла онлайн
Текст из PDF
Íà ïðàâàõ ðóêîïèñèÊîëîñîâ Ñåðãåé Èâàíîâè÷Òåîðèÿ äèôðàêöèè ðåíòãåíîâñêèõ ëó÷åéíà ëàòåðàëüíûõ ñòðóêòóðàõÑïåöèàëüíîñòü 01.04.07 ôèçèêà êîíäåíñèðîâàííîãî ñîñòîÿíèÿÀâòîðåôåðàò äèññåðòàöèè íà ñîèñêàíèå ó÷åíîé ñòåïåíè êàíäèäàòàôèçèêî-ìàòåìàòè÷åñêèõ íàóêÑûêòûâêàð 2015Ðàáîòà âûïîëíåíà â Îòäåëå ìàòåìàòèêè Ôåäåðàëüíîãî ãîñóäàðñòâåííîãî áþäæåòíîãîó÷ðåæäåíèÿ íàóêè Êîìè Íàó÷íîãî öåíòðà Óðàëüñêîãî îòäåëåíèÿ ÐÀÍ.Íàó÷íûé ðóêîâîäèòåëü:äîêòîð ôèçèêî-ìàòåìàòè÷åñêèõ íàóê,ïðîôåññîð Ïóíåãîâ Âàñèëèé Èëüè÷Îôèöèàëüíûå îïïîíåíòû:äîêòîð ôèçèêî-ìàòåìàòè÷åñêèõ íàóê,Îðåøêî Àëåêñåé Ïàâëîâè÷äîêòîð ôèçèêî-ìàòåìàòè÷åñêèõ íàóê,Ìóõàìåäæàíîâ Ýíâåð Õàìçÿåâè÷Âåäóùàÿ îðãàíèçàöèÿ:Ôåäåðàëüíîå ãîñóäàðñòâåííîå áþäæåòíîå ó÷ðåæäåíèå íàóêè Ôèçèêî-òåõíîëîãè÷åñêèé èíñòèòóò ÐÀÍ,ÌîñêâàÇàùèòà ñîñòîèòñÿíà çàñåäàíèè äèññåðòàöèîííîãî ñîâåòà Ä 501.002.01 ïðè Ìîñêîâñêîì ãîñóäàðñòâåííîìóíèâåðñèòåòå èìåíè Ì.Â.
Ëîìîíîñîâà ïî àäðåñó: 110001, ÃÑÏ-1, Ìîñêâà, Ëåíèíñêèåãîðû, ä. 1.Ñ äèññåðòàöèåé ìîæíî îçíàêîìèòüñÿ â Îòäåëå äèññåðòàöèé Íàó÷íîé áèáëèîòåêè ÌÃÓèìåíè Ëîìîíîñîâà (Ëîìîíîñîâñêèé ïðîñïåêò, ä. 27).Àâòîðåôåðàò ðàçîñëàí ""2015 ã.Ó÷åíûé ñåêðåòàðüÄèññåðòàöèîííîãî Ñîâåòà Ä 501.002.01êàíäèäàò ôèçèêî-ìàòåìàòè÷åñêèõ íàóêËàïòèíñêàÿ Ò.Â.1ÎÁÙÀß ÕÀÐÀÊÒÅÐÈÑÒÈÊÀ ÐÀÁÎÒÛÀêòóàëüíîñòü òåìû. Ñðåäè ìíîãî÷èñëåííûõ ìåòîäîâ èññëåäîâàíèÿñòðóêòóðû âåùåñòâà íàèáîëåå óíèâåðñàëüíûìè è ïåðñïåêòèâíûìè ÿâëÿþòñÿ ìåòîäû, îñíîâàííûå íà äèôðàêöèè ðåíòãåíîâñêîãî (ñèíõðîòðîííîãî) èçëó÷åíèÿ. Ýòè ìåòîäû õàðàêòåðèçóþò âûñîêàÿ ÷óâñòâèòåëüíîñòü êñòðóêòóðíûì íàðóøåíèÿì êðèñòàëëè÷åñêîé ðåøåòêè è ýêñïðåññíîñòü â ïîëó÷åíèè ðåçóëüòàòîâ. Ïðîáëåìå äèôðàêöèè ðåíòãåíîâñêèõ ëó÷åé â êîíäåíñèðîâàííîé ñðåäå ïîñâÿùåíî áîëüøîå êîëè÷åñòâî ðàáîò. Âìåñòå ñ òåì, íàêàæäîì ýòàïå ðàçâèòèÿ íîâûõ ôèçè÷åñêèõ ïîäõîäîâ è òåõíîëîãèé ñòàâÿòñÿíîâûå ýêñïåðèìåíòàëüíûå è òåîðåòè÷åñêèå çàäà÷è, ñâÿçàííûå ñ ðàññåÿíèåì ðåíòãåíîâñêîãî èçëó÷åíèÿ.
Íàáëþäàåòñÿ òåíäåíöèÿ ê èññëåäîâàíèÿì, ñîäíîé ñòîðîíû, ê îáúåêòàì âñå áîëåå ìàëûõ ðàçìåðîâ è, ñ äðóãîé âñå áîëåå ñëîæíûõ ïî ñâîåìó õèìè÷åñêîìó ñòðîåíèþ. Íàðÿäó ñ òðàäèöèîííûìèèññëåäîâàíèÿìè ïëàíàðíûõ ñòðóêòóð âîçðàñòàåò èíòåðåñ ê ëàòåðàëüíûìîáúåêòàì. Èñïîëüçîâàíèå íîâûõ ñîâðåìåííûõ èñòî÷íèêîâ ñèíõðîòðîííîãî èçëó÷åíèÿ ïðåäîñòàâëÿåò äîïîëíèòåëüíûå âîçìîæíîñòè â èññëåäîâàíèèîäèíî÷íûõ ëàòåðàëüíûõ íàíîñòðóêòóð.
 íàñòîÿùåå âðåìÿ äëÿ ðàñ÷åòîâðàññåÿíèÿ ðåíòãåíîâñêèõ ëó÷åé â ëàòåðàëüíûõ êðèñòàëëàõ ïðåèìóùåñòâåííî èñïîëüçóåòñÿ ìåòîä êîíå÷íûõ ýëåìåíòîâ â ðàìêàõ êèíåìàòè÷åñêîãî ïðèáëèæåíèÿ. Îäíàêî ýòî íå âñåãäà ïðèâîäèò ê ïðàâèëüíûì ðåçóëüòàòàì. Ïîýòîìó íåîáõîäèìî ðàçâèâàòü íîâûå, áîëåå ñòðîãèå òåîðåòè÷åñêèå ïîäõîäû.Ýòî äàåò îñíîâàíèå óòâåðæäàòü, ÷òî íàó÷íàÿ ïðîáëåìà, ñôîðìóëèðîâàííàÿ â äèññåðòàöèè: èññëåäîâàíèå äèôðàêöèè ðåíòãåíîâñêèõ ëó÷åé íà ëàòåðàëüíûõ ñòðóêòóðàõ ÿâëÿåòñÿ àêòóàëüíîé è ñâîåâðåìåííîé, ñïîñîáñòâóåòäàëüíåéøåìó ðàçâèòèþ ïðåäñòàâëåíèé â èçó÷åíèè ëàòåðàëüíûõ îáúåêòîâ.Öåëüþ ðàáîòû ÿâëÿåòñÿ ðàçâèòèå òåîðèè äèôðàêöèè ðåíòãåíîâñêèõ ëó-÷åé íà ëàòåðàëüíûõ êðèñòàëëè÷åñêèõ ñòðóêòóðàõ, òî åñòü íà ñòðóêòóðàõ,îäíîðîäíîñòü êîòîðûõ íàðóøàåòñÿ íå òîëüêî âãëóáü êðèñòàëëà âäîëüíîðìàëè ê ïîâåðõíîñòè, íà êîòîðóþ ïàäàåò ðåíòãåíîâñêàÿ âîëíà, íî èâäîëü ñàìîé ýòîé ïîâåðõíîñòè.Êîíêðåòíûìè çàäà÷àìè áûëè ñëåäóþùèå:1. Ïîñòðîåíèå äèíàìè÷åñêîé òåîðèè äèôðàêöèè íà êðèñòàëëàõ ïðÿìîóãîëüíîãî ñå÷åíèÿ ñ ïðèìåíåíèåì ðàçëè÷íûõ ìåòîäîâ, à èìåííî: ìåòîäà ïðåîáðàçîâàíèÿ Ëàïëàñà, ÷èñëåííîãî ìåòîäà Ðóíãå-Êóòòà íà ðàçíîñòíîé ñåòêå è ìåòîäà äâóìåðíûõ ðåêóððåíòíûõ ñîîòíîøåíèé äèíàìè÷åñêîé äèôðàêöèè.2.
Ðàçâèòèå äèíàìè÷åñêîé òåîðèè äèôðàêöèè íà ïîëóïðîâîäíèêîâîì êðè-2ñòàëëå ñ ïîâåðõíîñòíîé ìåòàëëè÷åñêîé ðåøåòêîé.3. Ðàçðàáîòêà êèíåìàòè÷åñêîé òåîðèè äèôðàêöèè íà êðèñòàëëàõ òðàïåöåèäàëüíîãî ñå÷åíèÿ ñ íàðóøåíèÿìè êðèñòàëëè÷åñêîé ðåøåòêè.Íàó÷íàÿ íîâèçíà.1. Íàó÷íàÿ íîâèçíà ðàáîòû çàêëþ÷àåòñÿ â òîì, ÷òî â ðàìêàõ äèíàìè÷åñêîé äèôðàêöèè âïåðâûå ðàçðàáîòàíû ìåòîäû è âûïîëíåíû ðàñ÷åòûóãëîâîãî ðàñïðåäåëåíèÿ èíòåíñèâíîñòè ðàññåÿíèÿ â êðèñòàëëàõ ïðÿìîóãîëüíîãî ñå÷åíèÿ ñ èñïîëüçîâàíèåì óðàâíåíèé Òàêàãè è ìåòîäàðåêóððåíòíûõ ñîîòíîøåíèé. îòëè÷èå îò îäíîìåðíîé òåîðèè Äàðâèíà, âïåðâûå ïîëó÷åíû íîâûåäâóìåðíûå ðåêóððåíòíûå ñîîòíîøåíèÿ, îïèñûâàþùèå äèíàìè÷åñêóþäèôðàêöèþ â ëàòåðàëüíîì êðèñòàëëå.2.
Âïåðâûå ïîñòðîåíà äèíàìè÷åñêàÿ òåîðèÿ ðåíòãåíîâñêîé äèôðàêöèèíà êðèñòàëëå ñ ó÷åòîì ïðîñòðàíñòâåííîé ìîäóëÿöèè ïàäàþùåé ðåíòãåíîâñêîé âîëíû.3. Âïåðâûå ðàçðàáîòàíà êèíåìàòè÷åñêàÿ òåîðèÿ äèôðàêöèè è âûïîëíåíû ðàñ÷åòû óãëîâîãî ðàñïðåäåëåíèÿ èíòåíñèâíîñòè ðàññåÿíèÿ â îáðàòíîì ïðîñòðàíñòâå äëÿ êðèñòàëëîâ òðàïåöåèäàëüíîãî ñå÷åíèÿ ñ ó÷åòîìõàîòè÷åñêè ðàñïðåäåëåííûõ äåôåêòîâ è êðóïíîìàñøòàáíûõ äåôîðìàöèé êðèñòàëëè÷åñêîé ðåøåòêè.Ïðàêòè÷åñêàÿ öåííîñòü. Ïðàêòè÷åñêàÿ öåííîñòü ðàáîòû ñîñòîèò â òîì,÷òî ðàçðàáîòàíû íîâûå è ýôôåêòèâíûå ìåòîäû ðàñ÷åòîâ ðåíòãåíîâñêîéäèôðàêöèè äëÿ êðèñòàëëîâ ïðÿìîóãîëüíîãî è òðàïåöåèäàëüíîãî ñå÷åíèÿ.Ýòè ìåòîäû èñïîëüçóþòñÿ è ìîãóò èñïîëüçîâàòüñÿ â áóäóùåì â ðàçëè÷íûõïðèêëàäíûõ çàäà÷àõ äëÿ àíàëèçà ýêñïåðèìåíòàëüíûõ äàííûõ.Íà çàùèòó âûíîñÿòñÿ:1.
Äèíàìè÷åñêàÿ òåîðèÿ ðåíòãåíîâñêîé äèôðàêöèè â êðèñòàëëå ïðÿìîóãîëüíîãî ñå÷åíèÿ íà îñíîâå óðàâíåíèé Òàêàãè ñ èñïîëüçîâàíèåì:à) ìåòîäà ïðåîáðàçîâàíèÿ Ëàïëàñà; á) ÷èñëåííîãî ìåòîäà Ðóíãå-Êóòòà.×èñëåííîå ìîäåëèðîâàíèå êðèâûõ äèôðàêöèîííîãî îòðàæåíèÿ â çàâèñèìîñòè îò ðàçìåðà êðèñòàëëà.2. Äèíàìè÷åñêàÿ òåîðèÿ äèôðàêöèè â ëàòåðàëüíîì êðèñòàëëå íà îñíîâå äâóìåðíûõ ðåêóððåíòíûõ ñîîòíîøåíèé. ×èñëåííîå ìîäåëèðîâàíèåêàðò ðàñïðåäåëåíèÿ èíòåíñèâíîñòè ðàññåÿíèÿ â îáðàòíîì ïðîñòðàíñòâå è ðåíòãåíîâñêèõ ïó÷êîâ â îáúåìå ëàòåðàëüíîãî êðèñòàëëà.33.
Äèíàìè÷åñêàÿ òåîðèÿ ðåíòãåíîâñêîé äèôðàêöèè â êðèñòàëëå ñ ìåòàëëè÷åñêîé ïîâåðõíîñòíîé ðåøåòêîé. ×èñëåííîå ìîäåëèðîâàíèå óãëîâîãî ðàñïðåäåëåíèÿ èíòåíñèâíîñòè ðàññåÿíèÿ è ðåíòãåíîâñêèõ ïîëåéâíóòðè êðèñòàëëà.4. Êèíåìàòè÷åñêàÿ òåîðèÿ äèôðàêöèè â íåñîâåðøåííîì êðèñòàëëå òðàïåöåèäàëüíîãî ñå÷åíèÿ. ×èñëåííîå ìîäåëèðîâàíèå êàðò èíòåíñèâíîñòèäèôðàêöèè â îáðàòíîì ïðîñòðàíñòâå äëÿ êîãåðåíòíîé è äèôôóçíîéñîñòàâëÿþùèõ.Àïðîáàöèÿ ðàáîòû.
Îñíîâíûå ðåçóëüòàòû ðàáîòû áûëè äîëîæåíû íàìåæäóíàðîäíûõ íàó÷íûõ ñåìèíàðàõ Ñîâðåìåííûå ìåòîäû àíàëèçà äèôðàêöèîííûõ äàííûõ (òîïîãðàôèÿ, äèôðàêòîìåòðèÿ, ýëåêòðîííàÿ ìèêðîñêîïèÿ), (Âåëèêèé Íîâãîðîä, 2006, 2008, 2011, 2013), íà XVIII Ìåæäóíàðîäíîì ñèìïîçèóìå ¾Íàíîôèçèêà è íàíîýëåêòðîíèêà¿, (Íèæíèé Íîâãîðîä,2014)Ïóáëèêàöèè. Ïî òåìå äèññåðòàöèè îïóáëèêîâàíî 23 ðàáîòû, èç íèõ 5ñòàòåé èç ñïèñêà ÂÀÊ, 3 ñòàòüè â ñáîðíèêàõ òðóäîâ è 17 òåçèñîâ äîêëàäîâíà íàó÷íûõ êîíôåðåíöèÿõ.Ëè÷íûé âêëàä àâòîðà.
Âñå îðèãèíàëüíûå ðåçóëüòàòû äèññåðòàöèîííîéðàáîòû ïîëó÷åíû àâòîðîì ëè÷íî ëèáî ïðè åãî íåïîñðåäñòâåííîì ó÷àñòèè.Àâòîðîì îñóùåñòâëÿëîñü ïîñòðîåíèå òåîðåòè÷åñêèõ ìîäåëåé, ïðîâåäåíèåðàñ÷¼òîâ â àíàëèòè÷åñêîé è ÷èñëåííîé ôîðìå, îáñóæäåíèå, àíàëèç è èíòåðïðåòàöèÿ ðåçóëüòàòîâ.Ñòðóêòóðà è îáúåì äèññåðòàöèè.
Äèññåðòàöèÿ ñîñòîèò èç ââåäåíèÿ,òðåõ ãëàâ è çàêëþ÷åíèÿ. Âòîðàÿ ãëàâà ðàçäåëåíà íà òðè ðàçäåëà. Îáúåìäèññåðòàöèè ñîñòàâëÿåò 101 ñòðàíèöó, â òîì ÷èñëå 34 ðèñóíêà.  êîíöåäèññåðòàöèè ïðèâåäåí áèáëèîãðàôè÷åñêèé ñïèñîê èç 108 íàèìåíîâàíèé.ÊÐÀÒÊÎÅ ÑÎÄÅÐÆÀÍÈÅ ÐÀÁÎÒÛÂî ââåäåíèè ñôîðìóëèðîâàíû îñíîâíûå öåëè, ïðèâîäèòñÿ êðàòêîå ñîäåðæàíèå äèññåðòàöèè ïî ãëàâàì.Ïåðâàÿ ãëàâà ñîäåðæèò îáçîð ëèòåðàòóðû ïî òåìå äèññåðòàöèîííîéðàáîòû. Êðàòêî ðàññìîòðåíà òåîðèÿ Äàðâèíà è îñíîâíûå ðåêóððåíòíûå ñîîòíîøåíèÿ ýòîé òåîðèè, èñïîëüçóåìûå äëÿ ðàñ÷åòà àìïëèòóäû îòðàæåííîéâîëíû, ðàññìîòðåíû îñíîâíûå ðåçóëüòàòû ýòîé òåîðèè.Äîñòàòî÷íî ïîäðîáíî èçëîæåíà äèíàìè÷åñêàÿ òåîðèÿ äèôðàêöèè ðåíòãåíîâñêèõ ëó÷åé â ðàìêàõ óðàâíåíèé Òàêàãè-Òîïåíà.4Ïðîàíàëèçèðîâàíû îñíîâíûå ïîëîæåíèÿ äèíàìè÷åñêîé òåîðèè äèôðàêöèè, ïðåäñòàâëåí âûâîä óðàâíåíèé äèôðàêöèè Òàêàãè è Òîïåíà.Äàíî îïèñàíèå ìåòîäà òðåõîñåâîé äèôðàêòîìåòðèè äëÿ ïîëó÷åíèÿ êàðòèíòåíñèâíîñòåé ðàññåÿíèÿ ðåíòãåíîâñêèõ ëó÷åé â îáðàòíîì ïðîñòðàíñòâå.Âî âòîðîé ãëàâå ðàññìàòðèâàåòñÿ äèíàìè÷åñêàÿ äèôðàêöèÿ íà èäå-àëüíûõ ëàòåðàëüíûõ ñòðóêòóðàõ.
Ãëàâà ñîñòîèò èç òðåõ ðàçäåëîâ, êàæäûéèç êîòîðûõ ïîñâÿùåí èçó÷åíèþ äèôðàêöèè íà ëàòåðàëüíûõ ñòðóêòóðàõ ñèñïîëüçîâàíèåì ðàçíûõ ìåòîäîâ. ïåðâîì ðàçäåëå ðàññìîòðåí ìåòîä óðàâíåíèé Òàêàãè ïðèìåíèòåëüíîê êðèñòàëëó ïðÿìîóãîëüíîãî ñå÷åíèÿ. Ïîêàçàíî, ÷òî äëÿ äàííîé çàäà÷èóðàâíåíèÿ Òàêàãè ìîãóò áûòü ðåøåíû äâóìÿ ìåòîäàìè: 1) ÷èñëåííî íà ðàçíîñòíîé ñåòêå è 2) ïóòåì ïðåîáðàçîâàíèÿ Ëàïëàñà. Íà ðèñ. 1 èçîáðàæåíàE0Eh0xyLzLxzÐèñ. 1. Ãåîìåòðèÿ ñèñòåìû. Æèðíîé ëèíèåé ïîêàçàíî ñå÷åíèå êðèñòàëëà. Øòðèõîâûå ëèíèèóñëîâíî èçîáðàæàþò îòðàæàþùèå ïëîñêîñòè.
