17.01.2018 
  

В связи с обновлением программного обеспечения сайт находится на реконструкции (некоторые страницы и сервисы могут быть недоступны)

01

ПРОГРАММА

учебного курса

"РЕАЛЬНАЯ СТРУКТУРА МОНОКРИСТАЛЛОВ"

для подготовки магистров по специальности "Физика "

Преподаватель - проф., д.ф.-м.н.. В.И.Никитенко

24 часа.

ТЕМА 1. Введение. Основное и неравновесное состояние кристаллических твердых тел - 6 час.

1. Вводная лекция. Трансляционная и поворотная симметрия идеально упорядоченных систем. Вырожденность основного состояния. Критические значения сил, вызывающих однородное преобразование с остояния системы.

2. Элементарные и нелинейные коллективные возбуждения в кристаллах и их роль в создании статических неоднородных состояний в упорядоченной системе. Топологические и динамические солитоны.

3. Дефекты кристаллической решетки и обусловленные ими нарушения ближнего и дальнего порядка. Способы создания сильно неравновесных состояний монокристаллов.

ТЕМА 2. Топологический беспорядок в кристалле - 10 час.

4. Элементарные источники внутренних напряжений. Влияние свободной поверхности.

5. Макроскопические напряжения. Их изменения, вызванные эволюцией реальной структуры кристалла.

6. Энергетическое описание. Движущие силы процесса преобразования реальной структуры.

7. Ориентационный беспорядок в кристалле. Разориентация кристаллической решетки.

8. Структурный беспорядок в ядрах дефектов кристаллической решетки. Приближенные способы оценки. Экспериментальное изучение.

ТЕМА 3. Элементарные процессы динамики преобразования дислокационного беспорядка - 8 час.

9. Физическая природа механизмов, определяющих подвижность дислокаций.

10. Преодоление потенциальных барьеров кристаллической решетки. Модель Пайерлса.

11. Подвижность дислокаций, лимитируемая их взаимодействием с газом элементарных возбуждений кристалла и его точечными дефектами.

12. Скольжение дислокаций, контролируемое процессами образования и движения перегибов. Дислокационное описание макроскопических характеристик пластической деформации. Заключение.

СЕМИНАРНЫЕ ЗАНЯТИЯ

1. Анализ процессов преобразования дислокационной структуры кристаллов под влиянием внешних воздействий

2. Изменение физических свойств кристаллов в поле дислокационных напряжений.

3.. Роль дислокационных коллективов при пластической деформации кристаллических тел.

 

ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ

1. Расчет величины и направления главных напряжений поля краевой дислокации

2. Расчет величины и направления главных напряжений поля винтовой дислокации

3. Оценка скорости движения дислокации, происходящего путем зарождения и распространения парных перегибов.

4. Применение тетраэдра Томпсона для представления дислокационных реакций в ГЦК кристаллах

5. Определение нормального и касательного напряжения в произвольной площадке по главным напряжениям и направляющим косинусам.

ДОМАШНИЕ ЗАДАНИЯ

1. Расчет скорости движения дислокаций, лимитируемой преодолением потенциальных барьеров.

2. Расчет напряжения при кручении идеально пластичного круглого цилиндрического стержня.

3. Расчет характеристик одномерных доменных границ неелевского типа.

ОСНОВНАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Орлов А.Н. Введение в теорию дефектов в кристаллах. М.,Высшая школа, 1933,144с.

2. Харт, Лоте Теория дислокаций. М., Атомиздат, 1972, 599 с (с 153-215, 428-540)

3. Гегузин Я.Е., Кагановский Ю.С. Диффузионные процессы на поверхности кристалла. Энергоатомиздат, 1984, 128 с. (сс.6-31; 92-119).

4. Орлов А.Н., Перевезенцев В.Н., Рыбин В.В. Границы зерен в металлах, М., Металлургия, 1980, 156 с. (сс. 15-120).

 

Дополнительная литература

1. Штремель М.А. Прочность сплавов. Дефекты решетки, М., Мет., 1982, 278с.

2. Кайбышев О.А., Валиев Р.З. "Границы зерен и свойства металлов" М., Металлургия, 221 с.

3. Владимиров В.И., Романов А.Е. "Дислокации в кристаллах" М., Наука, 1986.

ПРОГРАММА

учебного курса

" Магнитные свойства ферромагнетиков"

для подготовки магистров по специальности "Физика "

Преподаватель - проф., д.ф.-м.н.. В.И.Никитенко

24 часа.

ТЕМА 4. Обменные и релятивистские взаимодействия в магнитоупорядоченных материалах. Доменная структура - 14 час.

13. Введение. Общие представления о свойствах магнито-упорядоченных веществ и спиновых стекол. Области практического использования.

14. Спонтанная намагниченность. Энергия обменного взаимодействия. Температура Кюри. Влияние стохастичности магнитной структуры.

15. Магнитная анизотропия моно- и поликристаллов. Локальная магнитная анизотропия аморфных материалов.

16. Наведенная анизотропия. Физическая природа магнитоупругих явлений.

17. Элементарные возбуждения магнитной подсистемы кристалла. Спиновые волны в аморфном ферромагнетике.

18. Нелинейные возбуждения магнитной подсистемы кристалла. Одно- и многомерные доменные границы.

19. Магнитостатическая энергия. Теория магнитных доменов. Типы доменных структур.

ТЕМА 5. Динамика магнитного момента в ферромагнетиках - 10 час.

20. Элементарные процессы намагничивания ферромагнетиков. Макроскопические характеристики.

21. Уравнение Ландау-Лифшица. Динамические свойства одномерных доменных границ. Физические механизмы, лимитирующие подвижность топологических солитонов.

22. Процессы динамического преобразования структуры доменных стенок. Динамика многомерных границ. Природа коэрцитивной силы для смещения моменных стенок. Влияние наведенной анизотропии.

23. Процессы вращения векторов спонтанной намагниченности. Зарождение доменов при перемагничивании ферромагнетика.

24. Поведение магнитных материалов в переменных магнитных полях. Резонанс и релаксация доменных границ. Заключение. Актуальные проблемы исследования свойств и применения магнитоупорядочен ных веществ.

СЕМИНАРНЫЕ ЗАНЯТИЯ

1. Изменение физических свойств кристаллов в поле дислокационных напряжений.

2. Динамика доменных структур.

ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ

1. Анализ характеристик намагничивания ферромагнетиков в зависимости от исходной доменной структуры.

2. Влияние режимов термомагнитной обработки на магнитные свойства ферромагнитных материалов.

3. Расчет резонансных частот доменных стенок.

ДОМАШНИЕ ЗАДАНИЯ

9. Расчет характеристик одномерных доменных границ неелевского типа.

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Кринчик Г.С. Физика магнитных явлений, М, МГУ, 1976, 367с (сс 169-228)

2. Хандрих Н., Кобе С. Аморфные ферро и ферроомагнетики, М, Мир, 1982, 291 с (сс 67-122, 243-264).

3. Кекало И.Б.,Саматин Б.А. Физическое металловедение прецизионных сплавов, М.,Металлургия, 1989, 497с.

ПРОГРАММА ЛАБОРАТОРНОГО ПРАКТИКУМА
ДЛЯ СТУДЕНТОВ МИСИС
В НЦЧ РАН В ЧЕРНОГОЛОВКЕ

ЧАСТЬ I Методы исследования атомно-кристаллической структуры материалов

РАБОТА № I -1 Качественный фазовый анализ при регистрации дифракционной картины на пленку (дебаевский метод).

РАБОТА № I -2 Рентгеновская дифрактометрия

РАБОТА № I -3 Метод Лауэ. Определение ориентации монокристаллического образца. Моделирование лауэграмм на ПК.

РАБОТА № I -4 Метод качания. Определение периодов идентичности по рентгенограмме монокристалла. Индицирование рефлексов.

 

ЧАСТЬ II Методы исследования реальной структуры и атомного состава кристаллов

РАБОТА № II -1. Исследование реальной структуры монокристаллов методом Ланга

РАБОТА № II -2. Изучение дефектов в кристаллах методом просвечивающей электронной микроскопии.

РАБОТА № II -3. Изучение структуры поверхности материалов методом растровой электронной микроскопии (РЭМ)

РАБОТА № II -4. Определение качественного и количественного состава многокомпонентных сплавов методом электронно-зондового микроанализа.

ПРОГРАММА

учебного курса

"ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ФИЗИКИ ТВЕРДОГО ТЕЛА."

Преподаватель - проф., д.ф.-м.н.. Л.М.Дедух

24 часа.

ТЕМА 1. Общие вопросы методики экспериментального изучения свойств материалов - 8 час.

1. Введение. Общие вопросы измерений физических величин. Погрешности измерений. Методы квантовой метрологии.

2. Основы современной термометрии. Температурные шкалы. Методы измерения температуры. Термостаты. Калориметрия. Техника низко - и сверхтемпературного эксперимента.

3. Методы достижения высокого и сверхвысокого вакуума. Техника вакуумных измерений.

4 Получение и измерение сильных магнитных полей. Сверхпроводящие соленоиды. Постоянные магниты.

ТЕМА 2. Техника измерений физических величин, исследование динамических свойств - 8 час.

5. Методы измерения электропроводности. Эффект Холла. Его применение при изучении кинетических свойств материалов.

6. Магнитные измерения. Основные магнитные характеристики. Методы их измерения. Измерение параметров слабомагнитных материалов.

7. Магнитооптические методы исследования магнитоупорядоченных материалов. Эффекты Керра Фарадея и Коттона - Мутона. Магнитооптическое исследование тонких магнитных пленок. Изучение петли гистерезиса, анизотропии, динамики доменных стенок и др.

ТЕМА 3. Резонансные методики. Магнитные резонансы - 8 час.

8. Ядерный магнитный резонанс. Экспериментальные методы наблюдения. Применение ЯМР.

9. Электронный парамагнитный резонанс. Методы наблюдения. Применение ЭПР.

10. Ферромагнитный резонанс. Влияние различных факторов на характеристики ФМР. Ширина линии ФМР. Измерение ФМР.

11. Циклотропный (диамагнитный) резонанс. Основные положения. Специфика этого резонанса в металлах. Исследование энергетического спектра носителей тока в материалах с помощью циклотронного резонанса.

12. Ядерный гамма - резонанс (эффект Мессбауэра). Схема опыта. Применение ЯГР к проблемам физики твердого тела.

СЕМИНАРНЫЕ ЗАНЯТИЯ

1. Анализ источников помех и погрешностей, возникающих при измерении малых электрических величин.

2. Применение метода ЯГР- спектроскопии для исследования неупорядоченных систем

3. Магнитные свойства тонкопленочных структур

4. Тредования к об`ектам исследования в методах ЭПР и ЯГР

ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ

1. Анализ результатов применения резонансных методик к исследованию неравновесных конденсированных систем.

2. Моделирование изображения высокого разрешения кристаллической решетки на ЭВМ (по имеющейся в лаборатории программе).

3. Агализ наиболее вероятных значений и погрешностей измеряемых величин в методе ЯГР.

4. Агализ наиболее вероятных значений и погрешностей измеряемых величин в методе ЯМР.

5. Агализ наиболее вероятных значений и погрешностей измеряемых величин в методе ЭПР.

6. Рассчет потока газа в элементах вакуумных систем.

7-8. Рассчет параметров сверхпроводящего соленоида для ЯМР исследований.

9-10. Сравнительный анализ резонансных методов изучения физических свойств материалов.

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Физические методы анализа следов элементов. Пер. с англ., М., Мир, 1967, 416 с (сс 149 - 166, 184-186, 190-194, 202-210)

2. Методы анализа поверхностей. Под редакцией А.Зайдерны. Пер. с англ. М., Мир, 1979, 582 с (сс 201-215)

3. Розанов А.А. Вакуумная механика М., Высшая школа, 1982, 207 с (сс 68-113, 121-137)

4. Спектор С.А. Электрические измерения физических величин. Энергиздат Ленинград 1987.

5. Куркин М.И., Туров Е.А. ЯМР в магнитоупорядоченных веществах и его применение, Москва, Наука, 1990.

6. Кринчик Г.С. Физика магнитных явлений, Москва 1976.

Программа
производственно-ознакомительной практики
для студентов 2-ого курса МИСиС
в НЦЧ РАН В Черноголовке

 

Знакомство с Институтом Физики твердого тела РАН

1. ИФТТ РАН
Вводная беседа о прохождении практики. Знакомство с ИФТТ РАН (экскурсия)
Проф., дфмн, гнс. Э.В.Суворов

2. ИФТТ РАН
Лаборатория структурных исследований
Зав.лаб., дфмн Аронин Александр Семенович (р.т.229-17)
Снс, кфмн, Рыбченко Оксана Геннадьевна (р.т. 253-26),
Снс, кфмн, Матвеев Данила Викторович (р.т.254-94)
Гнс, дфмн Суворов Эрнест Витальевич (р.т.229-60)

3. ИФТТ РАН
Лаборатория физики высоких давлений
Зав.лаб., дфмн, Антонов Владимир Евгеньевич (р.т.253-60)
Снс, кфмн Башкин Игорь Олегович (р.т. 252-69)

5. Лаборатория поверхностей раздела в металлах
Зав.лаб., дфмн Страумал Борис Борисович
Снс, кфмн Сурсаева Вера Григорьевна (р.т.229-57, 253-57)

Знакомство с Институтом проблем технологии микроэлектроники и осбочитых веществ РАН

6. Вводная лекция о прохождении практики в ИПТМ РАН.
Знакомство с ИПТМ РАН
Проф., дфмн директор В.А.Тулин

7. ИПТМ РАН
Лаборатория эпитаксиальных микро- и наноструктур.
Гуртовой Владимир Леонидович (р.т. 441-41)

8. ИПТМ РАН
Лаборатория материаловедения и технологии сверхпроводящих пленок.
Марченко Виктор Алексеевич (р.т. 441-35)

9. ИПТМ РАН
Лаборатория квантовой электронной кинетики металлических наноструктур.
Михайлов Геннадий Александрович (р.т.441-81)

10. Подведение итогов практики, сдача отчетов, оформление зачета по практике. Проф., дфмн, Э.В.Суворов

Контакты

Контакты

Телефон:
8(496) 52 219-82
+7 906 095 4402

Факс:
+7(496) 522 8160
8(496) 522 8160

Почтовый адрес:
ИФТТ РАН, Черноголовка, Московская обл., ул.Академика Осипьяна д.2, 142432, Россия

E-mail:
Вебмастер
Ученый секретарь

WWW:
www.issp.ac.ru