Научная тема: «КОЛИЧЕСТВЕННАЯ РЕНТГЕНОВСКАЯ ТОПОГРАФИЯ И ЕЁ ПРИМЕНЕНИЕ ДЛЯ АНАЛИЗА СЛАБЫХ НЕОДНОРОДНОСТЕЙ СОСТАВА КРИСТАЛЛОВ»
Специальность: 01.04.07
Год: 2014
Основные научные положения, сформулированные автором на основании проведенных исследований:
  1. Применение асимметричных съемок в плосковолновой рентгеновской топографии для исследования микродефектов, обеспечивающее повышение чувствительности метода и однозначное определение типа дефекта (вакансионный или межузель-ный) и его физического размера за счет вклада в дифракционную картину большего числа компонент тензора упругой дисторсии и релаксационного поля деформаций вблизи поверхности кристалла.
  2. Теоретические и экспериментальные основы количественной рентгеновской топографии - метода количественной характеризации неоднородностей состава кристаллов по набору рентгеновских топограмм: приближенное решение обратной задачи теории упругости для кристалла с одномерно-неоднородным распределением примеси, оценка вычислительной погрешности полученного решения, выбор условий дифракционного эксперимента.
  3. Применение одномерных аналитических моделей распределения примеси между кристаллом и жидкой фазой для определения параметров кристаллизации по данным о распределении примесей в кристалле: оценка точности одномерных аналитических моделей, решения для начального переходного режима в одномерных аналитических моделях, их использование для определения скорости роста кристалла и скорости конвекции в расплаве, а в случае роста грани - для определения переохлаждения на грани, обобщенного градиента температуры и скорости охлаждения на фронте кристаллизации.
  4. Результаты реконструкции условий роста кристалла GaSb:Te в ходе космического полета и анализ влияния различных факторов на его структурное совершенство: значения скорости роста кристалла, максимальной скорости конвекции, градиента температуры, вариаций переохлаждения на грани и зависимость неоднородности состава кристалла от условий проведения эксперимента.
  5. Механизм образования зонарной неоднородности при дислокационно-спиральном росте кристаллов, связанный с изменением захвата примесей при изменении наклона вицинального холмика, и характерные особенности зонарной неоднородности, возникающей при послойном росте кристаллов. Связь между секториаль-ной, вицинально-секториальной и зонарной неоднородностями кристаллов при дислокационно-спиральном механизме роста кристаллов.
  6. Эффективность применения количественной рентгеновской топографии для исследования механизмов образования неоднородностей состава кристаллов, обусловленная возможностью установления численных зависимостей между вариациями их состава и изменениями условий роста.
Список опубликованных работ
1.Волошин А.Э., Смольский И.Л., Рожанский В.Н. Использование асимметричных съемок в плосковолновой рентгеновской топографии для исследования микродефектов в кристаллах кремния // Журнал Технической Физики. 1992. Т. 64. С. 171-175.

2.Voloshin A.E., Smolsky I.L., Kaganer V.M., Indenbom V.L., Rozhansky V.N. Imaging of microdefects in silicon single crystals by plane wave X-ray topography at asymmetric diffraction // Phys. St. Sol. (a). 1992. V. 130. P. 61-73.

3.Волошин А.Э., Смольский И.Л. Метод количественной оценки примесных неод-нородностей в монокристаллах кремния на основе анализа плосковолновых рентгеновских топограмм // Кристаллография. 1993. Т. 38. С. 12-23.

4.Волошин А.Э., Смольский И.Л. Определение остаточных деформаций в кристаллической пластине на основе решения обратной задачи теории упругости (случай одномерного распределения) // Кристаллография. 1994. Т. 39. С. 781-789.

5.Voloshin A.E., Smolsky I.L. Determination of quasiplastic strains in a crystalline plate based on a solution of the inverse problem of the theory of elasticity (one dimensional case) // Phys. St. Sol. (b). 1995. V. 192. P. 73-86.

6.Smolsky I.L., Voloshin A.E., Zaitseva N.P., Rudneva E.B., Klapper H. X-ray topographic study of striation formation in layer growth of crystals from solutions // Philosophical Transactions of the Royal Society of London, A. 1999. V. 357. P. 2631-2649.

7.Ge P., Nishinaga T., Li C., Huo C., Nakamura T., Huang W., Voloshin A.E., Lomov A.A. Growth of GaSb single crystal in space // Science in China. Series A. 2001. V. 44. № 6. P. 762-769.

8.Voloshin A.E., Nishinaga T., Ge P., Huo C. Te Distribution in Space Grown GaSb // J. of Crystal Growth. 2002. V. 234. P. 12-24.

9.Крючкова Л.Ю., Гликин А.Э., Волошин А.Э., Ковалев С.И. Кинетико-морфологические явления роста и изоморфного замещения смешанных кристаллов в растворах [на примере ряда (Co, Ni)(NH4)2(SO4)2•6H2O] // Записки Всероссийского минералогического общества. 2002. Ч. 131. Вып. 3. C. 62-67.

10.Voloshin A.E., Lomov A.A., Nishinaga T., Ge P., Huo C. The perfection of space-grown GaSb studied by X-ray topography and high-resolution diffractometry // J. of Crystal Growth. 2002. V. 236. P. 501-510.

11.Voloshin A.E., Nishinaga T., Ge P. The perfection and homogeneity of space grown GaSb:Te crystals // Crystallography Report. 2002. V. 47. P. 136-148.

12.Малахова Л.Ф., Волошин А.Э., Вильсон Ч., Руднева Е.Б., Фурманова Н.Г., Симонов В.И. Уточнение атомной структуры образцов монокристалла K(H0.052D0.948)2PO4 из разных пирамид роста // Кристаллография. 2003. Т. 48. С. 34-39.

13.Волошин А.Э., Гликин А.Э., Ковалев С.И., Руднева Е.Б., Крючкова Л.Ю. Морфологические эффекты при жидкофазной эпитаксии (на примере системы KHPht-RbHPht-H2O) // Кристаллография. 2003. Т. 48. С. 1134-1145.

14.Glikin A.E., Kovalev S.I., Rudneva E.B., Kryuchkova L.Yu., Voloshin A.E. Phenomena and mechanisms of mixed crystal formation in solutions. I. General concept on the example of the system KHC8H4O4-RbHC8H4O4-H2O // J. of Crystal Growth. 2003. V. 255. P. 150-162.

15.Voloshin A.E., Kovalev S.I., Rudneva E.B., Glikin A.E. Phenomena and mechanisms of mixed crystal formation in solutions II. Mechanism of interface processes // J. of Crystal Growth. 2004. V. 261. P. 105-117.

16.Маноменова В.Л., Руднева Е.Б., Волошин А.Э., Соболева Л.В., Васильев А.Б., Мчедлишвили Б.В. Выращивание кристаллов α-NiSO4•6H2O скоростным методом // Кристаллография. 2005. Т. 50. С. 937-942.

17.Руднева Е.Б., Маноменова В.Л., Малахова Л.Ф., Волошин А.Э., Смирнова Т.Н. Кристалл Cs2Ni(SO4)2•6H2O (CNSH): выращивание и некоторые свойства // Кристаллография. 2006. Т. 51. С. 372-375.

18.Маноменова В.Л., Руднева Е.Б., Малахова Л.Ф., Фурманова Н.Г., Волошин А.Э., Смирнова Т.Н. Выращивание и некоторые свойства кристалла Rb2Ni(SO4)2•6H2O (RNSH) // Кристаллография. 2007. Т. 52. С. 949-954.

19.Григорьева М.С., Волошин А.Э., Руднева Е.Б., Маноменова В.Л., Хаханов С.Н., Шкловер В.Я. Изучение механизмов образования дефектов в бикристаллических композициях K2Ni(SO4)2•6H2O/K2Co(SO4)2•6H2O, полученных из водных растворов // Кристаллография. 2009. Т. 54. С. 679-687.

20.Малахова Л.Ф., Фурманова Н.Г., Виленский А.И., Григорьева М.С., Симонов В.И., Руднева Е.Б., Волошин А.Э. Структурные особенности монокристалла KH2PO4:Cr // Кристаллография. 2009. Т. 54. С. 239-246.

21.Волошин А.Э. Особенности формирования дифракционного контраста плосковолновых рентгеновских топограмм слабодеформированных кристаллов в геометрии Брэгга // Кристаллография. 2011. Т. 56. С. 859-867.

22.Волошин А.Э., Ковалев С.И., Лясникова М.С., Мухамеджанов Э.Х., Борисов М.М., Ковальчук М.В. Рентгеновская топография кристалла тетрагонального лизоци-ма // Кристаллография. 2012. Т. 57. С. 750-755.

23.Маноменова В.Л., Степнова М.Н., Гребенев В.В., Руднева Е.Б., Волошин А.Э. Рост монокристаллов CuSO4•5H2O // Кристаллография. 2013. Т. 58. С. 505-509.

24.Васильева Н.А., Григорьева М.С., Гребенев В.В., Волошин А.Э. Выращивание и некоторые свойства смешанных кристаллов K2(NixCo(1-x)(SO4)2•6H2O // Кристаллография. 2013. Т. 58. С. 630-634.

25.Дятлова Н.А., В Маноменова.Л., Руднева Е.Б., Гребенев В.В., Волошин А.Э. Оценка влияния некоторых условий выращивания кристаллов K2Co(SO4)2•6H2O на их функциональные свойства // Кристаллография. 2013. Т. 58. С. 737-743.

26. Волошин А.Э. Исследование начального переходного режима в одномерных мо делях распределения примеси при кристаллизации расплава в присутствии конвекции. // Кристаллография. 2013. Т. 58. С. 942–951.

27.Волошин А.Э., Смольский И.Л. Проблема рентгенотопографического анализа одномерных неоднородностей в кристаллах. В сб. статей Структурные исследования кристаллов. М.: Наука, Физматлит, 1996. С. 184-206.

28.Klapper H., I Smolsky.L., Voloshin A.E., Zaitseva N.P., Haegele E. Rapid growth and characterization of ADP-group crystals // Proceedings of the International Workshop on Preparation and Characterization of Technologically Important Single Crystals: PCSC 2001. New Delhi, India, 26– 28 Feb 2001. P. 25-35.

29.Волошин А.Э., Руднева Е.Б., Смольский И.Л., Смирнова И.Ю., Зайцева Н.П. Влияние морфологии растущей поверхности на совершенство кристаллов KDP // В сб. "Физика кристаллизации. К столетию Г.Г.Леммлейна". М.: Физматлит, 2002. С. 14-38.

Тезисы докладов

1.Voloshin A.E., Smolsky I.L., Kaganer V.M., Indenbom V.L., Rozhansky V.N. Images of microdefects in asymmetrical reflections of plane-wave X-ray topography // Abstracts XII European Crystallographic Meeting,Moscow. 1989. V. 3. P. 110.

2.Волошин А.Э., Смольский И.Л., Пузанов Н.И., Эйдензон А.М. Исследование примесных неоднородностей в монокристаллах кремния методом плосковолновой рентгеновской топографии // II Всесоюзная конференция по динамическому рассеянию рентгеновских лучей в кристаллах с динамическими и статическими искажениями. Кацивели. 1990. Тезисы докладов. С. 42.

3.Voloshin A.E., Smolsky I.L. Quantitative characterization of inhomogeneity of crystals by X-ray topography // The XII International Conference on Crystal Growth. Jerusalem. Israel, July 26-31, 1998. Abstracts. P. 412.

4.Smolsky I.L., Zaitseva N.P., Voloshin A.E., Rudneva E.B., Klapper H. Some mechanisms of defects formation during growth of KDP crystals // The XII International Conference on Crystal Growth. Jerusalem. Israel, July 26-31, 1998. Abstracts. P. 76.

5.Voloshin A.E., Nishinaga T., Lomov A.A., Ge P., Huo C. The perfection of space grown GaSb studied by X-ray topography and diffractometry // J. Jpn. Soc. Microgravity Appl. 1999. V. 16. Supplement: Proceedings of JASMAC-15 V. 16. P. 32-33.

6.Voloshin A.E., Smolsky I.L., Zaitseva N.P., Shtukenberg A.G. Double crystal X-ray topography: d-value mapping of crystal growth defects // XVIII IUCr Congress and General Assembly. Glasgow, Scotland, 4-13, April. Abstracts. 1999. P. 220.

7.Волошин А.Э., Нишинага Т., Ломов А.А., Ге П., Ху Х. Структурное совершенство кристаллов GaSb, выращенных в условиях микрогравитации // IX Национальная конференция по росту кристаллов/ Москва, ИК РАН, 15-20 октября. 2000. Тезисы докладов. С. 138.

8.Волошин А.Э., Руднева Е.Б., Смольский И.Л. Закономерности формирования не-однородностей в кристаллах KDP // IX Национальная конференция по росту кристаллов. Москва, ИК РАН, 15-20 октября. 2000. Тезисы докладов. С. 115.

9.Волошин А.Э., Руднева Е.Б., Смирнова И.Ю., Зайцева Н.П., Смольский И.Л. Влияние морфологии поверхности на однородность кристаллов KDP // Международная конференция "Кристаллогенезис и минералогия". Санкт-Петербург, 17-21 сентября, 2001. Тезисы докладов. С. 4.

10.Voloshin A.E., Nishinaga T. Te distribution in space- grown GaSb measured by X-ray topography // J. Jpn. Soc. Microgravity Appl. 2001. V. 18. Proceedings of JASMAC-17. P. 33.

11.Voloshin A.E. Interface Transformation at Interaction of Mutually Non-Equilibrium Phases // XXIV International Conference on Crystal Growth. Abstracts. ICCG-14, Grenoble, France, 2004. P. 54.

12.Волошин А.Э., Ковалев С.И., Мухамеджанов Э.Х. Рентгеновская топография белка лизоцима // Кристаллогенезис и минералогия. II Международная конференция. Санкт-Петербург, 1-5 октября, 2007. С. 166-167.

13.Волошин А.Э. Специфика образования дефектов при послойном росте кристаллов // Кристаллогенезис и минералогия. II Международная конференция. Санкт-Петербург, 1-5 октября, 2007. С. 7-8.

14.Васильева Н.А., Григорьева М.С., Гребенев В.В., Волошин А.Э., Маноменова В.Л., Руднева Е.Б. Получение и некоторые свойства смешанных кристаллов K2NixCo(1-х)(SO4)2⋅6H2O // Конференция стран СНГ по росту кристаллов (РК СНГ-2012), Харьков, Украина, 1-5 октября 2012,Тезисы докладов. С. 26.

15.Prostomolotov A.I., Verezub N.A., Voloshin A.E. Simplified numerical approach for estimation of effective segregation coefficient at the melt/crystal interface // 17th International Conference on Crystal Growth and Epitaxy University of Warsaw, Warsaw (Poland) 11th – 16th August, 2013 Scientific Program and Book of Abstracts. P. 53.

16.Voloshin A.E. Prostomolotov A.I., Verezub N.A., Nishinaga T. Revision of one-dimensional analytical models of effective segregation coefficient and their application for recovering the crystal growth conditions of space grown GaSb:Te // 17th International Conference on Crystal Growth and Epitaxy University of Warsaw, Warsaw (Poland) 11th – 16th August, 2013 Scientific Program and Book of Abstracts. P. 502.

17. Grigorieva M.S., Vasilyeva N.A., Grebenev V.V., Voloshin A.E. Study of formation processes of mixed crystals in the system (Co,Ni)K2(SO4)2•6H2O by the example of solid solutions and epitaxial structures // Abstracts of the III International Conference “Crystallo-genesis and mineralogy”, Novosibirsk, 2013. P. 75-76.

Патенты

1.Никольский А.А., Лопатин Е.Я., Волошин А.Э., Смольский И.Л., Карбачинский К.А. Пьезоэлектрический привод гониометра многокристального рентгеновского прибора// Авторское свидетельство SU 1610412.07.04.1988.

2.Волошин А.Э., Руднева Е.Б., Маноменова В.Л., Родионов И.Д., Родионов А.И. Монокристалл гексагидрата сульфата цезия-никеля, способ его выращивания и применения в качестве фильтра ультрафиолетового излучения// Патент на изобретение RU 2357020 от 01.09.2006 г.