- Предложен обобщенный подход к моделированию тепловых эффектов воздействия сфокусированного электронного зонда на полярные диэлектрики, основанный на численном конечно-элементном решении нестационарного уравнения теплопроводности, с учетом определенной с помощью метода Монте-Карло аппроксимации области взаимодействия электронов с веществом. Разработана система компьютерного моделирования, позволяющая проводить динамическое моделирование тепловых процессов в образцах при различных параметрах вычислительного эксперимента, отвечающих различным объектам исследования и режимам сканирования.
- Разработана комбинированная математическая модель процесса зарядки при диагностике сегнетоэлектриков методами РЭМ, основанная на детерминированном диффузионно-дрейфовом подходе, с учетом собственной радиационно-стимулированной проводимости облученного образца при наличии первоначального распределения объемной плотности зарядов, определенного с помощью метода Монте-Карло. Предложен оригинальный программный комплекс, предназначенный для трехмерного динамического моделирования процесса зарядки с одновременным расчетом и визуализацией основных электрических характеристик.
- Разработана математическая модель конфигурации 180-градусной доменной границы сегнетоэлектрика с фазовым переходом II-го рода в поле градиента температуры на основе вариационного подхода. Предложена методика расчета конфигурации границы и формирования поляризационного тока с использованием метода локальных вариаций. Разработан метод стохастического компьютерного моделирования движения доменной границы в неоднородном тепловом поле.
- Предложена математическая модель формирования пироэлектрического отклика сегнетоэлектрического кристалла на локальное воздействие постоянного и пульсирующего электронного зонда. Разделение пироотклика в модельном представлении на две компоненты и анализ соответствующих вкладов позволили наглядно интерпретировать факторы, влияющие на формирование результирующего пиросигнала, а также оптимизировать расчеты модельных зависимостей.
- Разработан метод расчета растровых изображений доменных структур сегнето-электриков, в основе которого лежат законы формирования видеосигнала для пироэлектрического режима РЭМ. Получены новые научные данные о возможностях использования пироэлектрического отклика в качестве видеосигнала. Установлена роль скорости сканирования электронного зонда в формировании контраста изображения продольных и перпендикулярных доменных границ; определены критерии, ограничивающие разрешение изображения. Методами математического моделирования впервые исследован характер изображений доменов, полученных в режиме пульсирующего теплового зонда при различных способах детектирования отклика кристаллов, являющегося видеосигналом.
- Предложена вычислительная схема реализации модели, предназначенной для исследования особенности формирования отклика пироэлектрика в окрестности фазового перехода при наличии зависимостей пироэлектрических и теплофизических характеристик от температуры. Представлен вычислительный алгоритм решения обратной задачи восстановления профиля пирокоэффициента сегнетоэлектрика по экспериментальным данным пироэлектрического тока.
- На основе анализа основных механизмов переключения поляризации сегнетоэлектрических образцов, индуцированных электронным облучением, предложена оригинальная модель формирования тока переполяризации, воспроизводящая основные особенности экспериментальных импульсов в инжекционном режиме. Предложена модификация модели формирования тока переключения поляризации сегнетоэлектрика, как конечной среды с фрактальным характером, основанная на численном решении дифференциального уравнения с дробной производной по времени. Разработаны вычислительная схема и система имитационного моделирования динамики доменной структуры сегнетоэлектри-ков в режиме инжекции электронного пучка.
1. Масловская А.Г., Копылова И.Б. Взаимодействие электронных пучков среднихэнергий с сегнетоэлектрическими материалами – Владивосток: Изд-во «Дальнаука»,2010. – 204с.
Статьи в изданиях, рекомендованных ВАК
2.Согр А.А., Масловская А.Г. Влияние пироэффекта на формирование изображения доменной структуры сегнетоэлектриков в РЭМ // Известия РАН. Сер. физич. – 2003. – Т. 67. – № 8. – С. 1191-1194.
3.Согр А.А., Масловская А.Г. Оценка разрешения РЭМ-изображения доменной структуры сегнетоэлектриков в режиме теплового воздействия // Журнал технической физики. – 2004. – Т. 74. – № 11. – С. 111-114.
4.Sogr A.A., Kopylova I.B., Maslovskaya A.G. Modification of an EBIC mode in the SEM for imaging of ferroelectric domains // Proc. SPIE. Fundamental problems of opto-and microelectronics II. – 2005. – V. 5851. – P. 246-250.
5.Sogr A.A., Maslovskaya A.G., Kopylova I.B. Advanced modes of imaging of ferroelectric domains in the SEM // Ferroelectrics. – 2006. – V. 341. – P. 29-37.
6.Масловская А.Г. Моделирование теплового воздействия электронного зонда в растровой электронной микроскопии // Информатика и системы управления. – 2007. – №2(14). – С. 40-51.
7.Масловская А.Г., Копылова И.Б. Исследование процесса переполяризации сегне-тоэлектрических кристаллов в инжекционном режиме // Журнал экспериментальной и теоретической физики. – 2009. – Т. 136. – Вып. 1(7). – С. 105-109.
8.Масловская А.Г. Анализ тепловых эффектов, возникающих при взаимодействии электронных пучков с сегнетоэлектрическими кристаллами // Известия вузов. Физика. – 2010. – №1. – С. 34-40.
9.Масловская А.Г., Ванина Е.А. Упорядоченное движение доменных границ сегне-тоэлектрических кристаллов в неоднородном тепловом поле // Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. Физико-математические науки. – 2010. – №2(98). – С. 7-11.
10.Maslovskaya A.G. Simulation of ferroelectric domain structure imaging in pyroelectric mode by scanning electron microscopy // Ferroelectrics. – 2010. – V. 398. – P. 55-63.
11.Масловская А.Г., Сивунов А.В. Расчет тепловой нагрузки на кристалл ниобата лития при электронном облучении // Известия вузов. Физика. – 2011. – Т. 54. – № 1/3. – С. 80-86.
12.Кушнарев П.И., Масловская А.Г., Барышников С.В. Полярные свойства номинально чистых поляризованных кристаллов ТГС // Известия вузов. Физика. – 2011. – № 1. – С. 78-82.
13.Масловская А.Г., Барабаш Т.К. Имитационное моделирование процесса переключения поляризации сегнетоэлектрических кристаллов под действием инжектированных зарядов // Вестник Московского государственного областного университета. Физика-математика. – 2011. – № 2. – С. 53-60.
14.Масловская А.Г., Барабаш Т.К. Вейвлет-мультифрактальный анализ индуцированного электронным зондом тока переполяризации сегнетоэлектрических кристаллов // Вестник Саратовского государственного технического университета. – 2011.– № 4(62). – С. 232-238.
15.Масловская А.Г., Барабаш Т.К. Исследование фрактальных закономерностей процессов переключения поляризации сегнетоэлектрических кристаллов в инжекционном режиме // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. – 2012. – № 1. – С. 42-49.
16.Maslovskaya A.G., Barabash T.K. Multifractal analysis of electron beam stimulated process of polarization reversal in ferroelectrics // Physics Procedia. – 2012. – V. 23. – P. 81-85.
17.Масловская А.Г. Исследование распределения поляризации в сегнетоэлектриче-ских кристаллах на основе решения обратной задачи пироэффекта // Известия вузов. Поволжский регион. Физико-математические науки. – 2012. – №3(23). – С. 98-107.
18.Масловская А.Г., Сивунов А.В. Компьютерное моделирование методом Монте-Карло электронных траекторий в полярных диэлектриках при воздействии электронными пучками средних энергий // Вестник Саратовского государственного технического университета. – 2012. – № 2. – С. 53-58.
19.Масловская А.Г., Сивунов А.В. Применение метода конечных элементов для моделирования эволюционных процессов теплопроводности в облученных электронными пучками полярных диэлектриках // Компьютерные исследования и моделирование. – 2012. – №4. – С. 767-181.
20.Масловская А.Г. Применение вариационных принципов для компьютерного моделирования динамики доменной границы сегнетоэлектрика в поле градиента температуры // Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. Информатика. Телекоммуникации. Управление. – 2013. – №1(164). – С. 68-75.
21.Maslovskaya A., Barabash T. Dynamic simulation of polarization reversal processes in ferroelectric crystals under electron beam irradiation // Ferroelectrics. – 2013. – V. 442. – P. 18-26.
22.Сивунов А.В., Масловская А.Г. Компьютерное моделирование области взаимодействия пучков электронов с облученными сегнетоэлектрическими материалами // Вестник Иркутского государственного технического университета. – 2013. – №3. – С. 73-79.
23.Масловская А.Г. Физико-математическое моделирование индуцированной электронным зондом зарядки сегнетоэлектриков в процессе переключения доменной структуры // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. – 2013. – №7. – С. 84-88.
24.Масловская А.Г. Имитационное моделирование формирования контраста РЭМ-изображений доменных структур сегнетоэлектриков // Информатика и системы управления. – 2013. – №3(37). – С. 44-52.
Свидетельства о государственных регистрациях программ для ЭВМ
25.Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2004610571. «Программа расчета теоретической микрофотографии растрового изображения доменной структуры сегнетоэлектриков» // Масловская А.Г., Согр А.А.
26.Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2009610969. «Программа моделирования координатных зависимостей пирокоэффициен-та сегнетоэлектрических кристаллов методом регуляризации по Тихонову» // Масловская А.Г., Кушнарев П.И.
27.Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2011613314. «Программа имитационного моделирования кинетики переключения поляризации в сегнетоэлектриках при электронном облучении» // Масловская А.Г.
28.Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2011611526. «Программа моделирования процесса теплопроводности в полярных диэлектриках при электронном облучении» // Сивунов А.В., Масловская А.Г.
29.Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2012612865. «Программа моделирования процесса зарядки сегнетоэлектрических материалов при электронном облучении» // Масловская А.Г., Сивунов А.В.
30.Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2012660562. «Программа мультифрактального анализа динамических характеристик физических систем» // Барабаш Т.К., Масловская А.Г.
31.Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2013614098. «Система 3D-имитационного моделирования электронных траекторий в облучаемых материалах» // Сивунов А.В., Масловская А.Г.