Рассмотрены основы теории метода измерений тепловых свойств анизотропных твердых тел и нанесенных на них тонких диэлектрических пленок. Проведен анализ решений, позволяющий установить предельные возможности метода периодического нагрева и условия, которые необходимы для эксперимента, позволяющего проводить измерения теплоемкости и теплопроводности пленок с достаточной точностью.

Проведены экспериментальные исследования тепловых свойств тонких пленок SrTiO3 с помощью регистрации амплитуды и фазы колебаний температуры плоского зонда при тепловом потоке, перпендикулярном плоскости пленки. Представлены результаты измерений теплоемкости и теплопроводности подложки из лейкосапфира и теплопроводности пленки SrTiO3 толщиной 2 mum.

Установлена зависимость скорости самосогласованного движения очагов неоднородной пластической деформации при растяжении монокристаллов gamma-Fe от коэффициента деформационного упрочнения. Показано, что на стадии линейного упрочнения связь между скоростью и указанной величиной является обратно пропорциональной. Предложена интерпретация наблюдаемых закономерностей на базе представления об автоволновом характере пластического течения твердых тел и самоорганизации в деформируемой среде. Установлен закон дисперсии автоволн пластической деформации.

Экспериментально исследована эволюция доменной структуры в LiNbO3 при переключении поляризации в электрическом поле. Особое внимание уделено процессам формирования регулярной доменной структуры, используемой в устройствах нелинейной оптики. Предложен новый метод, основанный на эффекте самопроизвольного обратного переключения, позволивший создать регулярную структуру с периодом 2.6 mum в LiNbO3 толщиной 0.5 mm.

Теоретически исследован спектр электронных состояний в бесконечно глубокой двумерной потенциальной яме, в которой одна стенка имеет периодически неровную форму. Показано, что в такой яме возникают небрэгговского типа резонансы --- резонансы стоячих электронных волн, являющихся модами различных пространственных гармоник волновой функции электрона. Резонансы происходят в широком интервале энергий, начиная со значений, близких ко дну в каждой 2D подзоне. Резонансное взаимодействие приводит к расщеплению энергетического спектра и появлению запрещенных щелей, в связи с чем спектр электронов принимает минизонный характер. Свойства электронного газа существенным образом изменяются в соответствии с новым характером спектра.

Предложен способ построения эффективных наборов специальных точек в зоне Бриллюэна методом расширенной элементарной ячейки с последующим сдвигом из центра суженной зоны Бриллюэна, который имеет ряд преимуществ по сравнению с широко применяемым методом Монкхорста-Пака. Рассмотрено различие построения наборов специальных точек в прямой и обратной решетке для кристаллов с несимморфной пространственной группой симметрии. Общие положения демонстрируются путем применения к плоской квадратной и гранецентрированной кубической решеткам.

Построена теория нелинейного взаимодействия электромагнитных волн в полуограниченной периодической диэлектрической структуре на примере возбуждения второй гармоники. Пердполагается, что один из слоев, образующих период, обладает нелинейной поляризацией. Методика анализа представляет собой развитие теории возмущений; она основана на формуле Грина. Показано, что условия синхронизма для взаимодействующих волн соответствуют размерным резонансам на отдельных слоях или на периоде структуры. Из приведенного рассмотрения следует, что наибольшая эффективность взаимодействия имеет место на границах полос пропускания при резонансе на полном периоде. Показано, что при таком резонансе условия синхронизма выполняются не для одной частоты, а для спектра частот. Это позволяет пpеобразовывать спектры из одной области частот в другую.

Исследованы кинетика нитридизации слоев a-Si : H и свойства образующихся при нитридизации структур, а также слоев a-Si : H в них. Изменение сопротивления слоев a-Si : H в ходе нитридизации описано конкуренцией легирования, переноса и изменением толщины остающегося слоя a-Si : H. Экспериментальные и расчетные данные по зонному спектру сверхрешеток при толщинах слоев a-Si : H~ 35 Angstrem и a-SiNx : H~ 5 Angstrem совпадают при описании моделью взаимодействующих квантовых ям при m*=(0.36± 0.1)m0. Сопоставление свойств сверхрешеток, получаемых последовательным осаждением слоев и нитризацией слоев a-Si : H, показало, что последние могут обладать более высоким "структурным совершенством".

Методами фотолюминесценции и просвечивающей электронной микроскопии выполнены исследования эпитаксиальных слоев InGaAsP, полученных в области неустойчивости на подложках InP(001) и GaAs(001). Дано обсуждение результатов на основе теории спинодального распада твердых растворов. Экспериментально установлено, что в определенных интервалах температур и составов твердые растворы InGaAsP представляют собой систему напряженных, чередующихся (во взаимно перпердикулярных направлениях [100] и [010]) доменов твердого раствора двух различных составов с разными постоянными решетки. Структура доменов резко выражена у поверхности эпитаксиальной пленки и размывается в глубину к подложке. Полученные данные с большой вероятностью указывают на спинодальный распад твердых растворов InGaAsP в экспериментальных образцах.

Методами фото- и электролюминесценции исследованы спонтанно формирующиеся периодические InGaAsP-структуры, представляющие собой чередующиеся домены двух твердых растворов с различным составом и разными постоянными решеток. Экспериментально установлено, что объем доменов узкозонного твердого раствора меньше объема доменов широкозонного материала. В структурах присутствуют неупругие деформации, вызванные сильным рассогласованием решеток двух соседних доменов (2/ 3%). В лазерных диодах, изготовленных с использованием спонтанно формирующихся периодических InGaAsP-структур в активной области, получена лазерная генерация в длинноволновой полосе электролюминесцентного спектра, соответствующей излучательной рекомбинации в доменах узкозонного твердого раствора. В лучших образцах генерация наблюдалась при пороговых плотностях токов 70 А/см2 при 77 K и 700 А/см2 при 300 K.