Научная тема: «ПРОЦЕССЫ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ И РАСТВОРЕНИЯ В МАЛЫХ ОБЪЕМАХ РАСТВОРОВ В РАСПЛАВАХ»
Специальность: 01.04.07
Год: 2011
Основные научные положения, сформулированные автором на основании проведенных исследований:
  1. Отклонение тепловых условий от стационарности для процессов кристаллизации и растворения в системах с малыми объемами жидкой фазы растворов в расплавах необходимо сравнивать не с величиной средней температуры, а с влиянием на пересыщения на межфазных границах. В системах с малой тепловой инерцией в качестве критерия стационарности тепловых условий эксперимента должно быть требование выполнения неравенства AT« ACcr ds i´m, где ACcr ds - пересыщения на сингулярных участках межфазных границ, а т- обратный наклон линии ликвидус соответствующей фазовой диаграммы.
  2. Если при проведении кинетического эксперимента с малыми объемами жидкой фазы раствора в расплаве возможны изменения температуры с амплитудой AT > ACcr ds I m, то экспериментально наблюдаемая зависимость скорости перемещения межфазных границ от характеристического размера жидкой фазы всегда будет квадратичной, независимо от механизма межфазного процесса и ее характер будет определяться квадратичной зависимостью времени релаксации диффузии в жидкой фазе от характеристического размера.
  3. Нарушение стационарности тепловых условий в экспериментах с малыми объемами жидкой фазы растворов в расплавах приводит нелинейному нестационарному эффекту - ослаблению или полному снятию влияния межфазных ограничений на массоперенос, то есть к смене лимитирующей стадии массопереноса.
  4. В системах с большой тепловой инерцией условия экспериментов с малыми объемами жидкой фазы раствора в расплаве можно считать стационарными, если измеряемая скорость перемещения межфазных границ превышает величину V0=|a|∙//m(Cs -CL), где а - максимальная скорость изменения температуры в системе, / характеристический размер жидкой фазы, (CS-CL) - разность концентраций вещества кристалла в твердой и жидкой фазах.
  5. Анизотропия межфазной кинетики и нелинейная в общем случае зависимость скорости перемещения межфазных границ от действующих пересыщений в процессах кристаллизации (растворения) с малыми объемами жидкой фазы растворов в расплавах приводят к появлению нелинейного нестационарного эффекта - эффекта переключения диффузионных потоков.  Этот эффект состоит в изменении соотношения плотностей диффузионных потоков на сингулярные и несингулярные участки межфазных границ в зависимости от скорости изменения температуры системы.
  6. Включение жидкой фазы раствора в расплаве с одним или несколькими характеристическими размерами внутри кристалла есть отрицательный кристалл, форма которого определяется только капиллярными эффектами, обусловленными величинами пересыщений на различных участках межфазных границ, как в равновесных, так и в неравновесных, стационарных и нестационарных тепловых условиях.
Список опубликованных работ
1.Gershanov, V.Yu. Theory of kinetic experiment at crystal growth from solutions in melts. / V.Yu. Gershanov, S.I. Garmashov // Chapter 3 In the “Crystal Growth: Theory, Mechanisms and Morphology.” Editors: Nicole A. Mancuso and James P. Isaac, ISBN: 978-1-61324-529-3, Nova Publishers, NY, 2011.

2.Гершанов, В.Ю. Эффект грани при термомиграции. / В.Ю. Гершанов, С.И. Гармашов //Письма в «Журнал технической физики». – 2011–Т. 37, №13 – С. 97–102.

(Gershanov, V.Yu. Facet Effect Manifestation during Crystallization from Small Volumes of Solution in Melt. /V.Yu. Gershanov, S.I Garmashov. //Technical Physics Letters – 2011. – V. 37. – # 7 – P. 640 – 642).

3. Gershanov, V.Yu. Thermal Stationarity Criteria for a Proper Study on Growth (Dissolution) Kinetics in Systems with Small Volumes of Solutions in Melts / V.Yu. Ger- shanov, S.I. Garmashov, L.I. Matyushina //J. Cryst. Growth. – 2010. – V.312 – #.20. – P. 2993 - 2998.

4. Гершанов, В.Ю. Моделирование массопереноса в кинетическом эксперименте, основанном на миграции плоских прослоек раствора в расплаве в поле градиента температуры. /В.Ю. Гершанов, С.И. Гармашов, Л.И. Матюшина //Кристаллография – 2009 – T.54 – №2 – C. 1 - 8.

(Gershanov, V.Yu. Simulation on mass transfer in a kinetic experiment based on migration of flat layers of solution in a melt in a temperature gradient field. /V.Yu. Gersha-nov, S.I. Garmashov and L.I. Matyushina. //Crystallography Reports – 2009 – # 2 – P. 348 – 354).

5. Gershanov, V.Yu. Non-stationary non-linear effects at mass transfer in small volumes of solution in melt enclosed in anisotropic crystal. /V.Yu. Gershanov, S.I. Garma-shov. //J. of Crystal Growth – 2009 – V. 311 – # 9 – P. 2722 - 2730.

6. Garmashov, S.I. Velocity and cross-section shape of liquid cylindrical inclusions migrating normally to close-packed planes of a non-uniformly heated crystal under stationary thermal conditions. / S.I. Garmashov, V.Yu. Gershanov. //J. of Crystal Growth – 2009 – V. 311 – P. 413 – 419.

7. Гершанов, В.Ю. Миграция жидких включений в твердом теле под воздейст вием асимметричных колебаний температуры. /В.Ю. Гершанов, С.И. Гармашов, И.Ю. Носулева //Кристаллография. – 2000 – Т.45 - N2. - С. 357-363.

(Gershanov, V.Yu. Migration of Liquid Inclusions in a Solid under Asymmetric Temperature Oscillations. /V.Yu. Gershanov, S. I. Garmashov, and I. Yu. Nosuleva //Crystallography Reports. – 2000. - V.45, #2. – P. 323 – 328).

8. Гершанов, В.Ю. Эффект переключения потоков компонентов жидкой фазы асимметричными колебаниями температуры. / В.Ю. Гершанов, С.И., Гармашов, А.В. Белецкая, А.Р. Миняев // Кристаллография. – 2000. – Т.45, №3. – С. 568 - 572.

(Gershanov, V.Yu. Alternation of the Flows of Liquid Components under Asymmetric Temperature Oscillations. / V.Yu. Gershanov, S. I. Garmashov, A. V. Beletskaya, and A. R. Minyaev. //Crystallography Reports. – 2000. – V.45, #3. – P. 519 - 523).

9. Гершанов, В.Ю. О кинетике процесса зонной перекристаллизации градиен том температуры в нестационарных тепловых условиях /В.Ю. Гершанов, С.И. Гар- машов //Кристаллография. – 1992. – Т.37, № 1. – С. 34 - 42.

10. Гершанов, В.Ю. Электропроводность насыщенных растворов Si в расплавах Al, Cu, Pt. / В.Ю. Гершанов, Б.М. Гуров, B.C Зурнаджян. // Известия АН СССР. Сер. Неорганические материалы. – 1980. – T.16, №7. – C. 1146 - 1148.

11. Лозовский, В.Н. Концентрационная зависимость скорости движения зоны состава Si-Au-Al при зонной плавке с градиентом температуры. / В.Н. Лозовский, В.Ю. Гершанов, Е.И. Киреев //Известия АН СССР. Сер. Неорганические материалы, – 1972. – T.8, № 12. – С. 2213 - 2214.

12.Лозовский, В.Н. О диффузии в расплавах в предкристаллизационном состоянии./ В.Н. Лозовский, В.Ю. Гершанов, Е.И. Киреев. // Журнал физической химии. – 1973. – T. 47 , № 4. – C. 960 - 964.

13.Вигдорович, В.Н. Применение зонной плавки с градиентом температуры для физико-химических исследований. /В.Н. Вигдорович, В.Ю. Гершанов, Г.С. Константинова, В.П. Попов, В.Н. Лозовский. //Заводская лаборатория. –1970. –№ 11. – С. 1350 - 1354.

14.Гершанов, В.Ю. Температурная зависимость коэффициента распределения фосфора в системе Si-Au-P. / В.Ю. Гершанов, В.Д. Хула. // Изв. АН СССР. Сер. Неорганические материалы. – 1978. – T. 13, № 11. – C. 1946 – 1948.

15.Гершанов, В.Ю. О температурной зависимости скорости жидкой зоны через кристалл, помещенный в поле градиента температуры. / В.Ю. Гершанов, Е.И. Кире-ев, В.Н. Лозовский // Деп. ВИНИТИ, № 5359-73, от 5.01.73 – НПИ, 1973.

16.Gershanov, V.Yu. The capillarity influence on shape of small liquid inclusions enclosed in a solid under non-stationary thermal conditions / V.Yu. Gershanov., S.I. Gar-mashov, A.R. Minyaev, N.E. Ivanov, I.Yu. Nosuleva // «Growth, Evolution and Properties of Surfaces, Thin Films and Self-Organized Structures». - Mater. Res. Soc. Proc., Boston, USA. – 2000. – V. 648. – P. 361 - 366.

17. Gershanov, V.Yu. Computer simulation of thermomigration process. / V.Yu. Gershanov, S.I. Garmashov, A.R. Minyaev, A.V. Beletskaya // «Semiconductor Process and Device Performance Modeling». - Mater. Res. Soc. Proc., Warrendale, USA. – 1998. – V. 490. – P. 135 – 140.

18.Лозовский, В.Н. Объемные и межфазные явления при выращивании кристаллов методом движущегося растворителя. /В.Н. Лозовский, Г.С. Константинова, В.Ю. Гершанов, Е.И. Киреев, В.С. Зурнаджян. //В сб. «Рост кристаллов». – Ереван: Изд-во Ереванск. гос. ун-та. – 1975. – T. 11. – С. 147- 153.

19.Гармашов, С.И. Моделирование эволюции формы сечения жидких цилиндрических включений в кристалле при нарушении равновесия. / С.И Гармашов, В.Ю. Гершанов. // В сб. трудов XIII Всерос. конф. - школы "Современные проблемы математического моделирования", 2009, пос. Дюрсо – Ростов-на-Дону: Изд-во Южного фед. ун-та, 2009. – С. 168 - 175.

20. Гармашов, С.И. Массоперенос в дискретных жидких включениях, мигри рующих в кристалле в стационарных тепловых условиях / С.И. Гармашов, В.Ю. Гершанов. //Тр. 6-й междунар. конф. "Рост монокристаллов и тепломассоперенос" (ICSC-05), 25-30 сент. 2005 г. Обнинск. – 2005 – Т.4 –С.858-866

21. Гершанов, В.Ю. Формирование наноструктур методом нестационарной термомиграции. /В.Ю. Гершанов, С.И. Гармашов. //Материалы международной кон ференции «Физика электронных материалов», Калуга, 2002.– Калуга: 2002. – С. 76 - 77.

22.Гершанов, В.Ю. Управление размерами легированных областей при термомиграции. /В.Ю. Гершанов, С.И. Гармашов, А.Р. Миняев, И.Ю. Носулева //Труды V Всерос. научно-техн. конф. с междунар. участием "Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники". – Таганрог: Изд-во Таганрогского радио-техн. ун-та, 1998. – C. 54.

23.Гершанов, В.Ю. Новый механизм миграции плоских прослоек жидкой фазы через анизотропный кристалл /В.Ю. Гершанов, С.И. Гармашов, И.Ю. Носулева, А.Р. Миняев.// Труды V Всерос. научно-техн. конф. с междунар. участием "Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники". – Таганрог: Изд-во Таганрогского радио-техн. ун-та, 1998. – C. 55.

24. Гершанов, В.Ю. К методике исследования кинетики кристаллизации мето дом ЗПГТ при снижении температуры с постоянной скоростью. /В.Ю. Гершанов, С.И. Гармашов. // В межвуз. сб. науч. трудов «Кристаллизация и свойства кристал лов». - Новочеркасск: Изд-во Новочеркасск. политехн. ин-та. – 1985. – С.66 – 72.

25. Гершанов, В.Ю. Определение электропроводности и теплопроводности растворов в расплаве ликвидусного состава для систем Si-Al, Si-Ni и Si-Cu. /В.Ю. Гершанов, В.С. Зурнаджян, Б.М. Гуров, В.И. Банкин. //В сб. трудов НПИ «Физика конденсированных сред». – Новочеркасск: Изд-во Новочеркасск. политехн. ин-та. – 1975. – Т. 328. – C. 62 – 66.

26.Лозовский, В.Н. К вопросу об исследовании кинетики кристаллизации методом ЗПГТ. /В.Н. Лозовский, В.Ю. Гершанов, В.С. Зурнаджян. // В сб. трудов НПИ «Физика конденсированных сред». – Новочеркасск: Изд-во Новочеркасск. поли-техн. ин-та, 1974. – Т. 287. – С. 3 – 6.

27.Гершанов, В.Ю. О механизме явлений, ограничивающих скорость процесса зонной перекристаллизации градиентом температуры. / В.Ю. Гершанов, Е.И. Киреев. //В сб. трудов НПИ «Физика конденсированных сред». – Новочеркасск: Изд-во Новочеркасск. политехн. ин-та, 1974. – Т. 287. - C. 21 – 25.

28.Лозовский, В.Н. О возможности выращивания диодных структур при низких температурах методом зонной плавки с градиентом температуры. /В.Н. Лозовский, В.Ю. Гершанов, Е.И. Киреев, В.С. Зурнаджян // Межвуз. темат. Науч. сб. «Функциональные микроэлектронные устройства и их элементы». - Таганрог: Изд-во Таганрогского радио-техн. ун-та, ТРТИ, Таганрог, 1973. - вып.1. – C. 131-137.

29.Гершанов, В.Ю. Кинетика зонной перекристаллизации с градиентом температуры в трехкомпонентной системе Si-Au-Al. /В.Ю. Гершанов, Е.И. Киреев. // Труды Новочеркасск. политехн. ин-та. - Новочеркасск,1972. – T. 259. – C. 112 – 115.

30.Гершанов, В.Ю. Температурная зависимость скорости движения жидкой зоны через кристалл, помещенный в поле градиента температуры. /В.Ю. Гершанов, Е.И. Киреев. //Труды Новочеркасск. политехн. ин-та. - Новочеркасск, 1972. – T. 259. С. 25 - 30.

31. Лозовский, В.Н. ЗПГТ как метод микрометаллургии полупроводниковых кристаллов. /В.Н. Лозовский, В.Ю. Гершанов, В.П. Попов, Е.А. Николаева, А.И. Удянская, В.С Зурнаджян, А.И Калинюк, Г.С. Константинова, В.А. Ивков, Н.И. Даровский, А.М. Добкина. // Труды Новочеркасск. политехн. ин-та. - Новочеркасск, 1972. – T. 259. – С. 33 - 41.

32.Гершанов, В.Ю. О кинетике зонной плавки с градиентом температуры в системе Si-Au. /В.Ю. Гершанов, Е.И. Киреев. // Труды Новочеркасск. политехн. инта. – Новочеркасск, 1971. – T. 239. – C. 47 - 50.

33.Гершанов, В.Ю. О процессах диффузии в расплаве при зонной плавке с градиентом температуры. / В.Ю. Гершанов, Е.И. Киреев, В.С. Зурнаджян. // Труды Новочеркасск. политехн. ин-та. – Новочеркасск, 1971. – T. 239. – C. 13 - 18.

34.Лозовский, В.Н. Процесс легирования и очистки кристаллов методом зонной плавки с градиентом температуры. / В.Н. Лозовский, В.Ю. Гершанов, Е.А. Николаева. // Труды Новочеркасск. политехн. ин-та. – Новочеркасск, 1971. – T. 239. – C. 143 – 155.

35.Лозовский, В.Н. К вопросу об определении теплопроводности жидких сплавов методом зонной плавки с градиентом температуры. /В.Н Лозовский, В.Ю. Гершанов. // Труды Новочеркасск. политехн. ин-та. – Новочеркасск, 1970. – T. 208. – C. 54 – 57.

36. Лозовский, В.Н О кинетике движения трехкомпонентных включений в поле температурного градиента. / В.Н. Лозовский, В.Ю. Гершанов, А.И. Калинюк. // Труды Новочеркасск. политехн. ин-та. - Новочеркасск, 1970. – T. 208. – С. 54 – 57.

37. Лозовский, В.Н. Влияние донорных примесей на растворимость золота в кремнии./ В.Н. Лозовский, В.Ю. Гершанов. // Труды Новочеркасск. политехн. ин-та «Вопросы физики полупроводников, зонная плавка с градиентом температуры». - Новочеркасск, 1967. - Т. 170. – С. 23 - 25.

38.Гершанов В.Ю. О коэффициенте распределения алюминия в системе Si-Au-Al. //Труды Новочеркасск. политехн. ин-та. - Новочеркасск, – 1968. – T. 180. – C. 48 – 52.

39.Гершанов, В.Ю. Способ зонной перекристаллизации градиентом температуры./ В.Ю. Гершанов, В.И Банкин, Б.М Гуров, В.С Зурнаджян, В.Д Хула. //Авт. свид. № 625334 от 26.05.1976.

40.Гершанов, В.Ю. Способ зонной перекристаллизации градиентом температуры./ В.Ю. Гершанов, Т.Н. Павличенко, А.А. Аксенов, Н.И. Никитин, Е.А. Борисюк, О. И. Солодуха, М.Б. Закс. // Авт. свид. №882246 от 14.07.1980.

41.Гершанов В.Ю. Способ локальной жидкостной эпитаксии. /В.Ю. Гершанов, С.И. Гармашов и Гершанов Ю.В. //Патент N RU 2072584, C1 (6 H 01 L 21/208), от 27.01.97.

42.Гершанов, В.Ю. Компьютерная программа «Моделирование массопереноса в плоских прослойках раствора в расплаве, граничащих с монокристаллическими подложками различной ориентации при отличном от нуля градиенте температуры и при наличии колебаний температуры различной формы»./В.Ю. Гершанов, С.И. Гармашов // ИНИМ РАО, Свид. о регистрации №16989 от 14.04.2011.

43.Гармашов, С.И. «Программное обеспечение для расчета скорости и формы сечения жидких цилиндрических включений, мигрирующих перпендикулярно плот-ноупакованным плоскостям неоднородно нагретого кристалла в стационарных тепловых условиях»./ С.И. Гармашов, В.Ю. Гершанов //ИНИМ РАО, Свид. о регистрации №17098 от 24.05.2011.

44.Гармашов, С.И. Компьютерная программа «Модель эволюции формы сечения цилиндрического включения в неоднородно нагретом кристалле при пилообразных колебаниях температуры». /С.И. Гармашов, В.Ю. Гершанов. //ИНИМ РАО, Свид. о регистрации №17249 от 04.07.2011.