Методом экситонной спектроскопии исследованы температурная и временная зависимости зарождения фазы CuCl в стекле. Кинетика образования фазы изучена при трех температурах. При всех температурах наблюдается время задержки выхода кинетики на установившуюся скорость роста новой фазы, что согласуется с теорией Зельдовича. Определены параметры кинетики образования фазы CuCl в стекле на начальной стадии, когда формируются критические зародыши с нулевой поверхностной энергией (с эффективным радиусом менее 1.3 nm) и температурой фазового перехода первого рода на 200 K ниже температуры плавления монокристаллов CuCl. На температурной зависимости зарождения фазы CuCl обнаружены вторая и третья стадии образования фазы CuCl. Определена энергия активации процесса диффузии компонентов фазы CuCl в стекле. Работа поддержана Российским фондом фундаментальных исследований (грант N 00-15-96750).

Исследовались натриево-кальциевые силикатные стекла, имплантированные ионами Ag+ c энергией 60 keV и дозой 7·1016 cm-2 при плотности ионного тока 10 muA/cm2. Ионная имплантация позволяет синтезировать в приповерхностной области стекла композиционный слой, включающий в себя наночастицы серебра, который, однако, характеризуется высокой неоднородностью распределения данных частиц по размерам в зависимости от глубины залегания. Исследуется воздействие мощного импульсного эксимерного лазера на полученный композиционный слой. Обнаружено, что лазерное облучение ведет к уменьшению размеров серебряных наночастиц в имплантированном слое, однако неоднородное распределение частиц по размерам с глубиной, хотя и не столь широкое, как до облучения, сохраняется. Экспериментальные результаты объясняются эффектами плавления стекла и металлических частиц в наносекундном интервале времен. Выражаем благодарность Научному фонду им. Александра Гумбольдта (Германия) за финансовую поддержку А.Л. Степанова в Германии и Российскому фонду фундаментальных исследований (проекты N 99-02-17767 и 00-15-96615). В.Н. Попок выражает благодарность Шведскому национальному научно-исследовательскому совету (SNFR) за поддержку научных исследований в Университете Гетеборга и Техническом университете Чалмерса.

Температурные зависимости магнитной восприимчивости впервые используются для изучения самокомпенсации метастабильных центров с отрицательной корреляционной энергией в халькогенидном стекле As2S3. Одноэлектронные состояния метастабильных центров проявляются в парамагнетизме Кюри при высокой температуре, тогда как при T=<77 K наблюдается усиление антиферромагнетизма вследствие их спонтанной диссоциации: 2D0-> D++D-. Обнаруженная самокомпенсация парамагнитных центров аналогична спин-пайерлсовской нестабильности магнитных решеток, что подтверждается наличием двойного пика в зависимости обратной магнитной восприимчивости от температуры, который идентифицирует спонтанную диссоциацию при T=<77 K двух разных метастабильных центров. Сравнительный анализ данных магнитной восприимчивости, оптически индуцированного поглощения и ЭПР показывает, что одноэлектронные парамагнитные состояния этих метастабильных центров (D0) представляют собой дырочный и электронный собственные дефекты, сформированные соответственно оборванными связями атомов халькогена и мышьяка. Самокомпенсация двух типов метастабильных центров усиливается в условиях последовательных циклов охлаждения 300 K -> 3.5 K -> 300 K -> 3.5 K..., сопровождаемых оптической накачкой с энергией вблизи урбаховского краевого поглощения, что отражается в уменьшении парамагнетизма Кюри и увеличении ван-флековского парамагнетизма двухэлектронных состояний с отрицательной корреляционной энергией (D-).

В рамках квантовой дроплет-модели изинговского спинового стекла теоретически исследованы вещественная и мнимая части линейной динамической магнитной восприимчивости при очень низких температурах. Аналитически и численно рассчитаны температурная и частотная зависимости. Использовалась неравновесная теория отклика квантово-механических систем. Найдены медленная квазиравновесная динамика и расходимость линейной динамической восприимчивости. Численные расчеты иллюстрируют кроссовер между низко- и высокочастотными режимами. Предполагается существование перехода типа \glqq стекла\grqq при ненулевой температуре. При нулевой температуре результаты совпадают с полученными ранее. В рамках данной модели кратко рассмотрен эффект старения спинового стекла. Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант N 01-02-16368).

В интервале 5-300 K измерена теплопроводность пористого стекла с хаотически распределенными сообщающимися каналами размером ~70 Angstrem (пористость стекла ~25%), а также теплопроводность композита пористое стекло + NaCl. В композите NaCl заполнял 1/4 пор, имеющихся в стекле. Полученные экспериментальные результаты для теплопроводности композита удалось объяснить лишь в предположении рассеяния фононов на границах нанокристаллов NaCl, введенных в каналы пористого стекла. Работа выполнена в рамках соглашения между Российской и Польской академиями наук при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (гранты N 02-02-17657 и 00-02-16883).

Эксперименты по рамановскому рассеянию света стаклами демонстрируют наличие низкочастотного (при ~10 cm-1) пика, положение которого обычно связывают с частотой колебательных мод нанометровых структурных единиц стекла --- нанокристаллитов. Существенно, что упругие модули нанокристаллитов неизбежно должны зависеть от их размеров ввиду эффекта лапласовского давления. Учет последнего, а также процессов диссипации энергии колебаний при реалистической функции распределения нанокристаллитов по размерам позволяет построить теорию низкочастотного пика, допускающую количественный анализ его формы и температурной эволюции. В результате удается выяснить физическую интерпретацию экспериментальных данных и высказать соображения о связи характерного размера нанокристаллитов с упругими модулями и коэффициентами поверхностного натяжения материала.

Развивается аналитический метод изучения эффекта старения в неупорядоченной квантовой системе, находящейся в контакте с внутренним окружением и подверженной действию внешнего переменного поля. Диссипация включается посредством связи системы с набором независимых гармонических осцилляторов, имитирующих квантовую тепловую баню. С помощью формализма интегралов по замкнутым траекториям выводятся динамические уравнения для автокорреляционной функции и функции линейного отклика. Исследуется влияние внешнего поля на поведение корреляции и отклика в спин-стекольной и парамагнитной фазах. Обнаружена зависимость обеих функций от величины спинового взаимодействия. Работа выполнена при частичной финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант N 01-02-16368).

На образцах объемного металлического стекла Zr52.5Ti5Cu17.9Ni14.6Al10 методом обратного крутильного маятника исследованы временные зависимости необратимой релаксации затухания и модуля сдвига в диапазоне температур от комнатной до ~650 K. На основании полученных данных оценен спектр энергий активации необратимой релаксации. Исследования амплитудных зависимостей затухания и модуля сдвига позволили сделать вывод о том, что центры релаксации, ответственные за амплитудную зависимость, отличны от таковых, обусловливающих необратимую структурную релаксацию при температурах ниже и вблизи температуры стеклования. Работа выполнена при финансовой поддержке Американского фонда гражданских исследований и развития (Civilian Research and Development Foundation), проект N RP1-2320-VO-02 и Минпромнауки России (проект N НШ-2169.2003.2).

Исследовано влияние деформации прокаткой и закалки от температур, близких к температуре стеклования, на затухание и модуль сдвига предварительно отожженных образцов объемного металлического стекла Zr52.5Ti5Cu17.9Ni14.6Al10. Обнаружено, что эти обработки приводят к восстановлению \glqq необратимых\grqq вкладов в затухание и модуль сдвига, а деформационная обработка ведет к увеличению амплитудно-зависимого внутреннего трения. Работа выполнена при финансовой поддержке Американского фонда гражданских исследований и развития (Civilian Research and Development Foundation) (проект N RP1-2320-VO-02) и Минпромнауки России (проект N НШ-2169.2003.2).

Полученные нами ранее в интервале температур 25-300 K экспериментальные данные по теплопроводности пористого стекла и композита \glqq пористое стекло + NaCl\grqq проанализированы с несколько иных позиций. Показано, что теплопроводность хлористого натрия в хаотически расположенных наноканалах пористого стекла ведет себя так же, как сильно разупорядоченная кристаллическая система, которую можно описать в рамках модели Эйнштейна для теплопроводности твердых тел. Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант N 02-02-17657) и Польского государственного комитета по научным исследованиям KBN (грант N 3 T08A 054 26).