Исследование объемных и поверхностных процессов в неравновесной низко- температурной плазме
рук. проф. Рахимов А.Т.

Основные направления исследований:

• Экспериментальные и теоретические исследования процессов плазмохимической кинетики в плазме электрических разрядов (постоянного тока, разряда с “убегающими электронами”, ВЧ и СВЧ разрядах), ответственных за ионизацию, диссоциацию и возбуждение электронных и колебательных уровней молекул и атомов кислорода, азота, инертных газов и углеродсодержащих молекул
• Экспериментальные и теоретические исследования электродинамики и кинетики разрядов, содержащих частицы с размерами от нано- до микрометров,
• Экспериментальные и теоретические исследования новых излучающих разрядов (системы микроразрядов, тлеющих разрядов с убегающими электронами) в инертных газах с добавками H2 , N2 и паров Cu.
• Экспериментальные и теоретические исследования нелокальности и анизотропии энергетического спектра электронов в электроотрицательных газах.
• Исследования процессов плазменно - стимулированного синтеза новых материалов и тонких пленок на их основе. Изучение влияния плазменных параметров на свойства этих пленок.
• Разработка методов расчета функции распределения электронов (ФРЭ) по энергиям и пространственным координатам в электромагнитных полях на основе уравнения Больцмана и методами Монте-Карло, систем уравнений для концентраций заряженных и нейтральных частиц плазмы с включением процессов пространственного переноса, уравнений колебательной (в том числе поуровневой) кинетики для молекулярных газов, уравнений газодинамики реагирующих газов с учетом переноса излучения.

Развиты методики и созданы экспериментально - диагностические стенды:
для исследования объемных процессов

• Эмиссионной спектроскопии в ВУФ, УФ, видимой и ИК областях спектра,
• Спектроскопии поглощения в областях ВУФ и УФ,
• Система многоканального счета фотонов,
• Система синхронного детектирования,
• Одно- и двухфотонной лазерно-идуцированной флуоресценции,
• Внутрирезонаторной спектроскопии поглощения и рассеяния.

для исследования структуры и химического состава тонкопленочных покрытий и наночастиц

• Рентгеновская диффрактометрия,
• Рамановская спектроскопия,
• Сканирующая электронная микроскопия,
• Туннельная электронная микроскопия

Основные полученные результаты:

• Впервые экспериментальными измерениями была продемонстрирована нелокальность функции распределения электронов по энергиям ФРЭЭ в электроотрицательной газоразрядной плазме. Исследована кинетика образования и гибели радикалов CF2 в плазме тетрафторметана в разряде постоянного тока (РПТ). Получена зависимость константы скорости диссоциации молекул CF4 электронным ударом по каналу с образованием радикалов CF2 от величины приведенного электрического поля. Определено сечение диссоциации молекул CF4 указанного процесса.
• Впервые с помощью оригинальной методики фотоотлипания и оптической эмиссионной спектроскопии установлено значительное влияние нагрева отрицательных ионов в электрическом поле на скорости ионно-молекулярных реакций (на примере кислорода), которое в сильных электрических полях приводит к существенному изменению ионного состава плазмы. Исследованы УФ и ВУФ спектры открытого разряда в широком диапазоне разрядных параметров. Показано, что с помощью соответствующего выбора разрядных условий можно получить интенсивное излучение в области спектра 120-250 нм.
• Проведены кинетические эксперименты по исследованию гетерогенной гибели атомов кислорода в основном состоянии и молекул кислорода в нижних метастабильных состояниях в газоразрядной плазме на поверхностях диэлектриков. Показана важная роль потоков активных и заряженных частиц на скорость гибели атомов и возбужденных молекул.
• Впервые экспериментально и теоретически исследованы элементарные процессы в пылевой плазме несамостоятельного разряда. Построена теоретическая модель плазмы несамостоятельного разряда с макрочастицами.
• Исследованы плазменные процессы при осаждении алмазных пленок и новых углеродных материалов из газовой фазы и исследованы механизмы роста углеродных пленок в низкотемпературной плазме. Получены пленки с уникальными кристаллофизическими характеристиками. Создан электронный умножитель на основе алмазных мембран. Получены коэффициенты умножения до 50. Проведено систематическое исследование влияния параметров синтеза, качества пленки и условий послеростовой обработки на вторично - эмиссионные характеристики.

Подробнее...

Другие научные направления:

• Электронный парамагнитный резонанс и оптическая спектроскопия твердых тел в связи с их структурой, электрическими, оптическими и магнитными свойствами, а также технологией их получения
  ( рук. к.ф.м.н. Богомолова Л.Д. )
• Атомные и радиационные процессы в горячей плазме
  ( рук. проф. Земцов Ю.К. )
• Исследование процессов в наноструктурах и устройствах на их основе
  ( рук. проф. Куприянов М.Ю. )
• Взаимодействие сверхсильных световых полей с атомно-молекулярными системами
  ( рук. проф. Попов А.М. )
• Влияние авиации на аэрозольный состав атмосферы
  ( рук. к.ф.м.н. Поповичева О.Б. )
• Физические основы сверхпроводниковой электроники и электроники нанообектов
  ( рук. проф. Снигирев О.В. )