В работе изложены итоги развития основного активного элемента микро- и наноэлектроники Si МДПТ методом масштабирования. Показано, что дальнейший путь в этом направлении требует изменения материала подзатворного пространства на полупроводник с более высокой, чем у кремния, подвижностью. Таким материалом может стать германий, который достаточно успешно внедряется с этой целью в технологию кремниевых интегральных схем (ИС). Проводится сравнение характеристик таких приборов с ранее разработанными в ИФП СО РАН.

Обсуждаются особенности протекания тока в PbSnTe:In при гелиевых температурах без освещения и при оптическом возбуждении как межзонных переходов, так и переходов электронов с локальных центров в зону проводимости. Рассмотрена трансформация вольтамперных характеристик в зависимости от величины и направления магнитного поля. Обсуждение результатов проводится на основе модели, учитывающей наличие сегнетоэлектрического фазового перехода при Т≈20 К, малую концентрацию равновесных носителей заряда и преобладание инжекционного тока, ограниченного пространственным зарядом, в присутствии центров захвата электронов.

В работе с использованием методов трёхмерной молекулярной квазистатики (пренебрегая влиянием температуры), а также модельных расчётов в рамках двумерной модели Френкеля - Конторовой молекулярной динамики выполнено моделирование сетки дислокаций несоответствия на границе медь/сапфир. Полученные результаты дают естественное объяснение отсутствию когерентной модуляции вблизи границы медь/сапфир, наблюдаемой в высокоразрешающей электронной микроскопии.

Установлена взаимосвязь структуры, микроструктуры и нелинейно-оптических свойств нецентросимметричных кристаллов простых и бинарных алюминатов. Показано, что на карте двух кратчайших длин химических связей кристаллы алюминатов располагаются внутри розетки из трех пересекающихся эллипсов. Выявлена комбинация длин химических связей в этих оксидах, при которой наблюдаются наивысшие нелинейно-оптические свойства. Обсуждены развитые и предложенные ранее принципы поиска и дизайна нелинейно-оптических материалов.

Рассмотрены известные экспериментальные данные о показателях преломления ниобата лития в зависимости от стехиометрии кристалла. Установлено, что необыкновенный и обыкновенный показатели преломления ниобата лития пропорциональны параметру k = Li/(Li + Nb), описывающему химический состава нестехиометрических кристаллов. Предложен метод прецизионного картирования распределения параметра k по площади пластин ниобата лития.

Представлены конструкции датчиков для измерения механических деформаций и перемещений, жидкостной электронный рефрактометр, экспериментальный образец газового сенсора, оптический ДНК-сенсор. Датчики оснащены цифровой системой сбора данных, обеспечивающей оперативные измерения, что является принципиальным, например, при контроле напряжённого состояния породных целиков в подземных выработках.

С использованием спектроскопии комбинационного рассеяния света (КР) разработана методика исследования in situ процессов и реакций, протекающих при нестандартных условиях - повышенных температурах и давлениях паров. Ее эффективность показана на примере вещественного анализа спектроскопическим методом некоторых легколетучих хлоридов, находящихся в разных агрегатных состояниях.

Методами КРС-спектроскопии, синхронного термического и масс-спектрометрического анализа исследована структура кристаллического DyCl₃. Установлено, что моноклинная структура симметрии C_2h³ (тип AlCl₃) кристаллического трихлорида диспрозия не претерпевает существенных изменений в широком температурном диапазоне (от комнатной температуры до Т_пл). Фазового перехода в твёрдом состоянии не выявлено.

Представлены результаты исследования температуропроводности сплавов систем La-Pr и La-Nd в твёрдом состоянии при высоких температурах. Рассмотрена методика проведения исследований, использующая температурные волны. Сделан вывод о незначительности величины магнитного рассеяния носителей энергии в данных сплавах в рассмотренном диапазоне температур.

Представлены результаты анализа экспериментальной теплоёмкости в широкой области нормального и сверхпроводящего состояний для образцов (R)Ba₂Cu₃O_6+x (R = Y, Gd, Tm, Ho) с содержанием кислорода, близким к оптимальному допированию. Для всех образцов была обнаружена аномалия T_h, которая устойчиво проявляется в интервале 250 - 290 K. Аномалия Т_h по виду напоминает явление, связанное с фазовым переходом. Показано, что температура аномалии Т_h коррелирует с температурой сверхпроводящей аномалии T_c и величины T_h и T_c связаны соотношением T_h ≈ 3T_c, что интерпретируется как «температурное эхо». Аномалии при температуре 3T_c также наблюдаются и в других сверхпроводниках с сильной связью: Hg и Nb₃Ge. Это позволяет предполагать, что явление «температурного эха» имеет общий характер и может наблюдаться не только в купратных высокотемпературных сверхпроводниках.

В работе рассматриваются некоторые нерешённые проблемы физики критических явлений. На основе анализа прецизионных экспериментальных данных показано, что: во-первых, в ближайшей окрестности критической точки чистых жидкостей имеет место переход (второй кроссовер) от изинговского критического поведения к среднеполевому, классическому; во-вторых, ожидаемый вдали от критической точки переход в обратном направлении (первый кроссовер) в чистых жидкостях экспериментально не наблюдается.

Предложена модификация непараметрического масштабного уравнения состояния, учитывающая асимметрию реальных жидкостей. Асимметричное уравнение в приведённых переменных плотности (ρ - ρ_c)/ρ_c и температуры (T - T_c)/T_c адекватно описывает Р-ρ-Т данные и теплоёмкость вблизи критических точек флюидов. Уравнение получено на основе метода, ранее предложенного для вывода симметричного непараметрического уравнения состояния в явном виде, с использованием смешивания скейлинговских полей (преобразований Покровского). Аппроксимация новым уравнением Р-ρ-Т данных⁴Не, SF₆ и изобутана в критической области показывает, что вполне достаточно учитывать асимметрию по плотности в членах уравнения состояния. Расчёт асимметрии пограничной кривой по константам асимметричного уравнения состояния соответствует ходу «закона прямолинейного диаметра» для кривой насыщения в данных жидкостях не только в асимптотической, но и в достаточно далёкой по плотности от критической точки области (|(ρ - ρ_c)/ρ_c| < 0.5). Предлагаемое асимметричное уравнение состояния описывает Р-ρ-Т данные в критической области с той же погрешностью или лучше, чем аналогичное ему симметричное уравнение состояния, однако число подгоночных констант асимметричного уравнения больше на две константы преобразования Покровского. Новое уравнение сохраняет преимущества простоты применения к описанию Р-ρ-Т данных в отличие от параметрических уравнений состояния на основе линейной модели Скофилда.

Методом гамма-просвечивания проведены экспериментальные исследования температурных зависимостей концентраций сосуществующих фаз на линии равновесия жидкость-жидкость расслаивающихся бинарных систем n-гексан-перфторгексан (C₆H₁₄-C₆F₁₄) и n-гептан-перфторгексан (C₇H₁₆-C₆F₁₄), а также температурные зависимости плотности жидкости и пара на линии насыщения чистого перфторбензола (C₆F₆), пента-фторбензола (C₆F₅H), перфторгексана, перфтороктана (C₈F₁₈) и фторзамещённого фреона R-236ea (CF₃-CHF-CHF₂). Измерения выполнены в интервале температур от 293 К до критических точек испарения или расслоения. С высокой точностью определены критические параметры (температура, плотность, концентрация) и критические индексы кривых сосуществования. Анализ полученных результатов подтверждает отмечаемое в литературе противоречие между экспериментом и теорией скейлинга, которая предсказывает универсальность критических индексов.

Представлены результаты исследований фазовых равновесий жидкость - пар бутиловых спиртов в интервале температур 307.37 - 563.05 К и плотностей 61.9 - 795.0 кг/м³. Исследования проведены методом термограмм с использованием высокотемпературного адиабатического калориметра постоянного объёма. На основе уравнений скейлинга рассчитаны критический индекс β и критические амплитуды для кривых сосуществования всех бутиловых спиртов. Полученные результаты использованы для вычисления удельной энтальпии парообразования бутиловых спиртов.

В рамках предложенной ранее двухжидкостной модели псевдощелевого состояния в купратах сформулирована гипотеза о решающем влиянии неоднородностей и отклонений от стехиометричности на вид фазовой диаграммы и характере фазовых переходов. Предложен механизм возникновения магнитных состояний (волн спиновой плотности) как выше, так и ниже температуры сверхпроводящего перехода.

Обнаружены лавины магнитного потока в джозефсоновских решётках (J-решётки) с переходом сверхпроводник - изолятор - сверхпроводник (SIS) при её намагничивании при Т < ~ 5 К. Лавины носят стохастический характер и возникают, когда глубина проникновения магнитного поля в решётку (λ) сравнивается с длиной ребра J-решётки (a) при понижении температуры. Представлены статистические свойства таких лавин. Распределение лавин по их величине носит степенной характер с отрицательным нецелым показателем порядка единицы, что свидетельствует о достижении состояния Самоорганизованной критичности (СОК). J-решётки с переходом из плохого металла (SNS) СОК не обнаруживают.

Исходя из анализа флуктуаций энергии критических кластеров при фазовом переходе первого рода, определён размер кластера, индифферентного к температурным флуктуациям, и предложен метод измерения этого размера.