Недавними экспериментальными и теоретическими исследованиями было показано, что сила трения покоя в "атомно-плотном" контакте двух кристаллических тел отсутствует при условии, что периоды их кристаллических решеток несоизмеримы, а взаимодействие на поверхности раздела не превышает определенного критического значения. В этом случае единственными механизмами трения являются излучение фононов и возбуждение электронов проводимости. Проведены теоретические оценки как фононного, так и электронного вкладов в силу трения (последнего как в нормальном, так и в сверхпроводящем состоянии металла).

Предложено несколько принципиально новых независимых in situ методик для определения динамических физико-механических свойств материалов в микрообъемах и выявления микромеханизмов формирования отпечатка и зоны деформирования вокруг него. Обнаружена многостадийность процесса внедрения твердого индентора и формирования зоны деформирования. На примере ионных кристаллов показано, что отпечаток проходит следующие основные стадии своего формирования: стадию чисто упругой деформации материала, стадию моноатомного вытеснения материала из-под индентора и, наконец, заключительные стадии, в которых определяющую роль играет дислокационная пластичность. Определены кинетические, диссипативные и активационные параметры процесса внедрения и выявлены доминирующие микромеханизмы массопереноса на каждой стадии.

С целью изучения распада молекул гидридов на поверхости растущего слоя и их влияния на скорость эпитаксиального процесса рассматривается модель кинетики роста слоев твердого раствора Si1-xGex из силана и германа в методе молекулярно-пучковой эпитаксии с газовыми источниками SiH4 и GeH4. Путем сопоставления данных численного моделирования с экспериментально установленными зависимостями изучена стационарная кинетика роста и сделан сравнительный анализ эффективности вхождения атомов Ge(Si) в растущий слой как при наличии атомарных потоков Si и Ge в реакторе (метод "горячей проволоки"), так и при их отсутствии. Проведено сопоставление скоростей роста в данном методе эпитаксии и в одном из его вариантов с сублимирующим бруском кремния в качестве дополнительного нагретого элемента. Выявлены и объяснены особенности в поведении зависимости скорости роста слоя от его состава.

Представлены результаты теоретического и экспериментального исследования фотоакустического и электронно-акустического эффектов в твердых телах с внутренними напряжениями. В теоретической части разработан подход к описанию указанных эффектов на основе обобщенного предсталения термоупругой энергии твердого тела с внутренними напряжениями и нелинейной модели Мурнагана для упругой части его энергии. Приведены результаты исследования объектов с внутренними напряжениями в рамках комплексного экспериментального подхода, включающего использование методов оптической дефлекционной, термоволновой и фотоакустической микроскопии с пьезоэлектрическим способом регистрации сигнала. Показано, что подобный подход позволяет контролировать расположение деформированных областей поверхности объекта, а также оценивать степень влияния внутренних напряжений на его теплофизические и термоупругие параметры. Приведены результаты применения данного подхода к изучению зон вдавливания по Виккерсу в керамике нитрида кремния.

Рассмотрен разброс электрофизических параметров в широком интервале концентраций компонентов твердых растворов систем на основе цирконата-титаната свинца и ниобиевых оксидов. Показано, что существенный вклад в отклонение параметров от среднего значения вносят флуктуации состава, особенно заметные в областях с нестабильной кристаллической структурой (морфотропные переходы, границы растворимости компонентов), и связанная с ними дефектность твердых растворов. Оптимизация методов получения твердых растворов значительно снижает влияние технологических факторов на воспроизводимость их свойств.

Разработан моноимпульсный фотодиссоциативный иодный лазер высокой мощности. Накачка энергии осуществлялась излучением открытого электроразряда (31.3 kJ, 20 kA). Полный выход энергии генерации на длине волны 1316 nm составлял (30± 5) J при длительности импульса ~ 100 mus. С целью усиления пробивного действия на твердые мишени каждый лазерный импульс модулировали на 5--6 узких подимпульсов путем воздействия на активную среду переменным магнитным полем от электроразрядного шнура.

Проведены дополнительные исследования твердых растворов тройной системы (Na, Li, Sr0.5)NbO3, которые позволили уточнить ее фазовую диаграмму и изучить электрофизические параметры в широкой области концентраций компонентов. Получены составы, представляющие интерес для применений в высокочувствительных и высокочастотных преобразователях.

На основе феноменологической теории фазовых переходов Ландау рассмотрено плавление сдвигом тонкого слоя вещества, заключенного между двумя кристаллическими поверхностями. Рассмотрена кинетика плавления и затвердевания при статических и знакопеременных нагрузках. Обсуждается возможность двух последовательных переходов "плавления", в результате одного из которых модуляция микроскопической плотности исчезает только в направлении сдвига (частичное плавление), а в результате второго она исчезает также и в перпендикулярном направлении (полное плавление).

Разработан новый принцип импульсного плазмотрона для нанесения покрытий из металлокерамики, керамики и металлов на твердую подложку. Представлены расчеты, по которым подбирались параметры плазмотрона. На примере твердого сплава (W-Co), нанесенного на подложку из Cu, показано использование данного плазмотрона. С помощью методов резерфордовского обратного рассеяния (RBS), рентгенофазового анализа, просвечивающей электронной микроскопии (TEM) с дифракцией, измерения твердости и адгезии исследовано покрытие из твердого сплава. Показано, что покрытие состоит из кристаллов WC с гексагональной и кубической решеткой, имеются кристаллиты alpha- и beta-кобальта размерами около 25 nm, а по границам кристаллитов обнаружены частицы W3Co3C.

Получено выражение, позволяющее оценить силу сопротивления гидрозольной частицы сфероидальной формы при произвольных перепадах температуры между поверхностью частицы и областью вдали от нее с учетом зависимости вязкости от температуры, представленной в виде экспоненциально-степенного ряда.