Отзыв официального оппонента 1 (1103818)
Текст из файла
ОТЗЫВ ОФИЦИАЛЬНОГО ОППОНЕНТАо диссертации Александры Кирилловны Красновой"Механизмы ускорения диффузии кластеров на чешуйчатой поверхности",представленной на соискание ученой степени кандидата физико-математическихнаук по специальности01.04.07 - физика конденсированного состояния1. Актуальность темы.На первый взгляд, в диссертационной работе А.К. Красновой речь идёт о начальнойстадии процессов кластерного роста кристаллов, которые привлекают к себе всё большевнимания в последнее время: нанокластеры осаждаются на структурированнуюповерхность, диффундируют по ней и агрегируют в наноразмерные структуры(островки). Но Краснову интересует не агрегация нанокластеров в островки, а другойвопрос: почему коэффициент диффузии кластеров, скажем, золота для графитовойподложки равен 10-5 см2/сек, а для подложки из NaCl - 10-15 см2/сек, то есть на 10порядков меньше? Попытка объяснить столь большой и всё ещё не понятый эффектвсегда является актуальной, а то обстоятельство, что для объяснения эффекта изобласти физики роста кристаллов автор привлекает механизм ускорения Ферми,первоначально предложенный для описания происхождения высокоэнергетическихкосмических лучей, только усиливает интерес к работе.
Таким образом, актуальностьдиссертацииА.К. Красновой «Механизмы ускорения диффузии кластеров начешуйчатой поверхности», посвящённой решению указанного вопроса, не вызываетсомнений.2. Содержание и новизна диссертации и полученных результатов.Диссертационная работа А.К. Красновой состоит из введения, шести глав изаключения. Она изложена на 89 страницах, содержит список литературы из 79литературных источников, 27 рисунков и 1 таблицу.Во введении дается краткая характеристика работы, определяются ее цели изадачи,научнаяипрактическаязначимость,обосновываетсяактуальностьисследования. Здесь также сформулированы положения, выносимые на защиту.В главе 1 приводится обзор научной литературы, касающейся аномально быстройдиффузии кластеров по поверхности высокоориентированного пиролитического1графита (ВОПГ), сверхскользкости чешуек графита и основных представлений омеханизме ускорения Ферми и тесно связанной с последним теории бильярдныхсистем.В главе 2 автор обсуждает различные модели взаимодействия кластеров с движущейсячешуйкой графена и модели движения чешуйки графита.
Здесь же высказываетсяосновная идея работы, что аномально быстрая диффузия кластеров металлов(супердиффузия)определяетсяихвзаимодействиемсчешуйкамиграфита,движущимися как целое, которое можно описать как ускорение Ферми. Существенно,что автор учитывает здесь то обстоятельство, что при наличии по мере ускорениякластеров их кинетическая энергия начинает сравниваться с энергией сталкивающихсяс ними чешуек графита, которые поэтому уже нельзя описывать как рассеивателибеконечной массы. Соответственно, автор обобщает модель ускорения Ферми наслучай взаимодействия частиц с рассеивателем конечной массы. Это позволяетКрасновой оценить максимальную скорость до которой можно разогнать кластер, вышекоторой механизм ускорения Ферми перестаёт работать. В условиях недостаткаэкспериментальных данных как о механизме взаимодействия кластера и чешуйки, таки о характере теплового движения чешуйки автор предлагает несколько различныхмоделейвозникновениясупердиффузии,позволяющихпредсказатьосновныезависимости параметров задачи друг от друга.В главе 3 для описания диффузии кластеров, сталкивающихся с чешуйками, автормодифицирует уравнение Фоккера-Планка, предложенное ранее для биллирдныхсистем со стохастическими стенками, на случай периодического движения границ.Интересна изложенная здесь (к сожалению, слишком бегло, чтобы быть по-настоящемуубедительной) термодинамическая интерпретация ускорения бильярдной частицы сдвижущимися рассеивателями как результат теплообмена между частицей (кластером)и рассеивателями (чешуйками).В главах 4 и 5 диффузия кластеров по графитовой подложке описывается как движениечастицы в периодическом газе Лоренца с высокой и малой плотностями рассеивателей,соответственно.
В первом случае свободный объём, оставшийся для движения частицы,достаточно мал. Тогда кластер в течении сравнительно долгого времени находится водной поре, а затем переходит в другую, что приводит к замедлению диффузии. Этокартина соответствует, по-видимому, случаю, когда кластеры сильно связаны споверхностью. Напротив, почти свободное движение кластеров соответствует слабой2связи кластеров с поверхностью. Для обоих случаев получены оценки коэффициентадиффузии.Наконец, в главе 6 автор проводит численное моделирование движения частицы вбиллиарде с движущимися границами.
Получены зависимости от времени среднейскорости, среднеквадратичного отклонения и ускорения Ферми частицы при различныхпараметрах системы.3. Значимость для науки и практики выводов диссертанта и их достоверность.Выводы, содержащиеся в диссертации А.К. Красновой, имеют очевидное научное ипрактическое значение.Научная новизна и теоретическая значимость диссертацииА.К. Красновойсостоят в том, что в ней впервые объединены три области современных исследований,которые ранее развивались совершенно независимо, а именно: эксперименты поаномальнобыстройдиффузиикластеровметалловнаповерхностиграфита,эксперименты по сверхскользкости чешуек графита и теория бильярдных систем. Врезультате поставлена и решена в общем виде задача о cупердиффузии частицы награфитовой подложке, что позволило объяснить парадокс аномально быстройдиффузии на основе законов неравновесной термодинамики и бильярдных моделей.Получен ряд новых результатов в теории бильярдных систем.Практическая значимость работы состоит в том, что полученные в упрощенныхмоделях зависимости коэффициента диффузии от температуры, массы и размеровкластеров и чешуек, от количества дефектов и типов движения чешуек могут бытьиспользованы для управления ростом наноструктур на поверхности графита.
Крометого, возможно решение обратной задачи, когда по виду сформировавшихся структурделается вывод о свойствах поверхности.Достоверностьрезультатовдиссертацииподтверждаетсякактем,чтокачественные зависимости скорости диффузии кластеров на графите от параметровзадачи и численные оценки хорошо согласуются с результатами экспериментов, так исовпадением результатов теоретических расчетов и численного моделирования ивозможностьюихинтерпретациистермодинамики.3точкизрениязаконовнеравновеснойОднако работа не лишена и недостатков, к которым относится, прежде всего,небрежность в оформлении диссертации, которая изобилует опечатками, часть изкоторых связана, по-видимому, с недостаточным владением возможностями текстовогоредактора.
Некоторые куски изложения выглядят неоправданно скомканными, хотяобъём диссертации явно не выглядит избыточным. Так, в главе 6 вообще не приводятсядеталей работы программы численного моделирования (я бы предположил, что авторчисленно решает уравнения движения частицы для заданной геометрии, но возможныварианты, и такие детали, конечно, должны быть прописаны явно.) Тонкий иинтересный вопрос о термодинамической интерпретации механизма ускорения Фермитакже заслуживает намного более детального обсуждения.
Работе не хватает такжесравнения полученных в ней результатов с экспериментальными данными.4. Тем не менее, эти недочёты, указание которых, надеюсь, поможет Е.И.Красновой вдальнейшей работе, не влияют на общую положительную оценку работы. В идее опривлечении механизма ускорения Ферми к объяснению супердиффузии кластеров награфитовой подложке, несомненно, чувствуется аромат истины, а профессионализмещё придёт, тем более, что по своему оформлению, языку и стилю изложениядиссертация А.К. Красновой в целом удовлетворяет требованиям "Положения оприсуждении учёных степеней в Московском государственном университете имениМ.В. Ломоносова" от 7 октября 2016 года.5. В целом диссертационная работа А.К.
Красновой представляет собой широкийкруг исследований, выполненных на высоком научном уровне и имеющихбольшое научное и практическое значение.Изучение диссертации позволяет сделать вывод, что А.К. Краснова являетсяквалифицированнымспециалистом,успешноработающимвобластифизикиконденсированного состояния.В её диссертации поставлен и решен ряд весьма сложных задач, находящихся,так сказать, на переднем крае теории роста кристаллов.
Не менее важно, что онапродемонстрировала уверенное владение современным аппаратом статистической иматематической физики. Результаты, содержащиеся в диссертации, имеют вполнеочевидное практическое и научное значение.Считаю, что диссертационная работа А.К.Красновой по своей актуальности,научной новизне, объему проведенных исследований и практической значимостиполностью соответствует критериям, предъявляемым к диссертациям на соискание4учёной степени кандидата наук в "Положении о присуждении учёных степеней вМосковском государственном университете имени М.В. Ломоносова" от 7 октября 2016года и является научно-квалификационной работой в которой детально исследован рядзакономерностей,характеризующихсупердиффузиюкластеровнаграфитовойподложке. Результаты работы вносят заметный вклад в теорию роста кристаллов, а ееавтор, Александра Кирилловна Краснова, безусловно, заслуживает присвоения ейискомой степени кандидата физико-математических наук по специальности 01.04.07 физика конденсированного состояния.В автореферате и опубликованных работах достаточно полно отраженосодержание диссертационной работы.Результаты, полученные в диссертации, могут быть использованы в Институтекристаллографии Российской академии наук, а также на физических факультетахМосковского, Санкт-Пербургского и Нижегородского государственного университетов.доктор физ.-мат.
наук, профессор,лауреат премии Александра фон Гумбольдтаведущий научный сотрудник ИНЭОС РАН/ И.Я.Ерухимович /Института элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова РАНЛаборатория физической химии полимеров119991, ГСП-1, Москва, 119334, ул. Вавилова, 28Федеральное государственное бюджетное учреждение наукиЕрухимович Игорь ЯковлевичE-mail: ierukhs@polly.phys.msu.ruтел.
+7 (499) 135-79-10https://ineos.ac.ru/https://polly.phys.msu.ru/~ierukhs/Подпись И.Я.Ерухимовича заверяюУченый секретарь ИНЭОС РАН,доктор химических наук/ C.Е. Любимов /5.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
