Продукция НОЦ «Нанотехнологии»

1. Совместно с Max-Plank Institute of Plasma Physics, Германия выполнены исследования послойного состава, проведен анализ концентрации водорода и дейтерия элементов первой стенки термоядерных установок (рис. 1). Разработана новая методика расшифровки спектров РФЭС, основанная на решении уравнения переноса методом дискретных ординат. Методика позволяет проводить расшифровку без введения предварительных допущений и дополнительных ограничений. Исследуются образцы, полученные на плазменном генераторе PSI-2 (Max-Plank Institute of Plasma Physics), моделирующие взаимодействие плазмы с материалами первой стенки термоядерных установок.

Рис. 1

2. Разработана методика, позволяющая создавать наноструктурированные кремний-углеродные пленки с определенным (слоевым) расположением нанокристаллов тантала в объеме материала.

Исследования распределения и химического состава нанофазы по толщине пленок выполнены с применением аналитических комплексов на базе просвечивающих микроскопов Technai G2 20 TWIN с приставкой EDAX и Titan 80-300 TEM/STEM (FEI, USA).

Просвечивающая электронная микроскопия высокого разрешения показывает, что разработанная методика обеспечивает регулярное слоевое распределение (с расстоянием между слоями до 50 нм) нанокристаллов размерами от 2 до 6 нм по всей глубине пленки, с параметром кристаллической решетки d, характерным для карбида тантала TaC (рис. 2 – 5).

3. Разработана технология получения устойчивых дисперсий оксидов в различных средах. Выбор контролируемых условий процесса (времени и скорости размола, размеров мелющих тел, состава и концентрации стабилизирующих добавок) позволяют получить размер частиц дисперсий порядка 100 нм.  В частности, получены дисперсии монтмориллонита в органическом растворителе, оксидов алюминия, олова и хрома в воде. Дисперсии характеризуются стабильностью параметров в течение  8 и более недель. Данные дисперсии использованы при производстве новых видов электроизоляционных материалов, специальных типов электрокерамики. Изменение вязкости путем подбора стабилизирующих добавок гарантирует улучшение заполнения форм шихтой. На рис. 6  показано распределение размеров частиц  дисперсии оксида олова в воде, на рис. 7 – зависимость вязкости материала от сдвиговой скорости.

Рис. 6                                                                                    Рис. 7