Методами термодесорбционной спектроскопии, модуляции атомного пучка и дифракции медленных электронов изучены начальные стадии формирования границы раздела Sm--Si(111). В широком интервале покрытий и температур исследована структура адсорбированных пленок и пленок силицида самария, а также кинетика десорбции атомов Sm. Измерена энергия активации десорбции из термически наиболее "устойчивой" субмонослойной структуры 3x2, а также энергия связи с подложкой изолированного атома самария. Для силицида определены температуры начала его разложения и энергия активации этого процесса. Показано, что формирование интерфейса Sm--Si(111) происходит по механизму, близкому к механизму Странского--Крастанова.

Рассмотрено изменение энергии различных ян-теллеровских конфигураций вакансий в тонких приповерхностных слоях полупроводника. Расчеты выполнены в модели, в которой каждая оборванная связь вблизи вакансии описывалась волновой функцией электрона, локализованного на дефекте с потенциалом нулевого радиуса. Предполагалось, что энергия ян-теллеровской стабилизации много меньше, чем кристаллическое расщепление, но значительно больше, чем изменения энергии, вносимые другими возмущениями. Показано, что наиболее эффективной причиной возможного выстраивания вакансий при температурах жидкого азота и ниже в слоях полупроводников толщиной >=q 100 Angstrem является электрическое поле, которое может существовать в слоях благодаря заряду на поверхностных состояниях. Прямое влияние границы раздела как на электронную, так и на ядерную энергии различных конфигураций мало и может проявляться только в слоях толщиной менее 10 Angstrem при температуре жидкого гелия.

Показано, что на границе раздела энантиоморфных двойников --- гиротропных кристаллов с левовинтовым и правовинтовым вращением плоскости поляризации света --- могут распространяться локальные поляритоны нового типа. Волновая функция этих локальных поляритонов сильно, с изменением знака осциллирует на длине постоянной решетки вблизи границы раздела, и при удалении от границы период пространственных осцилляций возрастает. Терм локального поляритона отщеплен от зоны делокализованных состояний в высокочастотную область. Расчеты радиационного уширения этого терма показывают, что для локального поляритона возможен эффект гигантского увеличения затухания ("seperradiance"). Найдена величина вращения поляризации определяемого локальным поляритоном.

Предложена модель, которая описывает диффузионное расплывание границ раздела различной геометрии в металлических наностеклах. Показано, что расплывание плоских границ раздела протекает быстрее, чем расплывание тройных стыков, которое в свою очередь протекает быстрее, чем расплывание узлов. Это объясняет изменения среднего времени жизни позитронов в металлических наностеклах при термообработке.

Экспериментально, с использованием радиоактивного изотопа никель-63 исследована диффузия никеля в меди в системе покрытие (никель)--металл (медь) в температурном интервале 250-375oC. Обнаружены аномально высокие значения коэффициентов диффузии и аномально низкое значение энергии активации. Для объяснения этого эффекта предложен новый способ описания диффузионных процессов в окрестностях границы раздела двух металлических сред, учитывающий наличие больших градиентов химических потенциалов вблизи границы. На основе принципов нелинейной термодинамики необратимых процессов получена системы дифференциальных уравнений диффузии в окрестностях границы раздела. Анализ кинетики формирования диффузионной зоны показал, что учет влияния градиентов химических потенциалов приводит к значительному ускорению диффузионных процессов в окрестностях границы раздела. Сравнение расчетной кинетики формирования диффузионной зоны с полученной при экспериментальном исследовании диффузии показывает их качественное соответствие.

Получено аналитическое решение задачи об электрическом сопротивлении плоской границы раздела между двумя кристаллитами поликристаллического металла. Решение проводилось с использованием метода Кейза. Электрическое поле и функция распределения электронов представлены в виде разложения по собственным функциям соответствующего характеристического уравнения. Показано, что электрическое поле на границе раздела резко возрастает для случая, когда дебаевская частота существенно превышает частоту столкновений электронов в объеме металла. Оказалось, что сопротивление границы раздела не зависит от частоты объемных столкновений электронов, т. е. от длины их свободного пробега. Работа выполнена при частичной финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант N 99-01-00336).

Методом теории возмущений рассчитана энергия динамических сил изображения, действующих на зараженную частицу, движущуюся перпендикулярно границе раздела полупроводник--вакуум или в вакуумном промежутке между двумя полупроводниками. В используемом диэлектрическом подходе учитываются пространственная и временная дисперсии диэлектрических функций электродов. Показано, что необходимо принимать во внимание квантомеханический характер экранировки. В частности, динамические поправки к статическим силам изображения оказываются меньшими по сравнению с таковыми в квазиклассической модели. Таким образом, расширяется область внешних электростатических полей и энергий частиц, где применим используемый метод теории возмущений. Работа выполнена при частичной поддержке Украинского фонда фундаментальных исследований.

Исследованы кривые намагничивания ферромагнитной пленки на антиферромагнитной подложке при наличии фрустраций, вызванных шероховатостью границы раздела. Определены условия возникновения однонаправленной анизотропии и найдена зависимость ее величины от степени шероховатости границы пленка--подложка. Данная рабора поддержана грантом Российского фонда фундаментальных исследований N 00-02-17162 и программой Минобразования РФ "Университеты России".

Предложена модель магнитного упорядочения в мультиструктурах типа Fe/Cr при температурах значительно выше точки Нееля объемного хрома. Перераспределение зарядовой (и, как следствие, спиновой) плотности вблизи границ раздела Fe/Cr ведет к формированию в прослойке хрома существенно неоднородного состояния с волной спиновой плотности (ВСП). Описана пространственная структура антиферромагнитного параметра порядка в толстых прослойках. Рассчитан вклад ВСП в эффективную обменную связь между моментами соседних слоев железа. На основе полученных результатов интерпретируются данные экспериментов по туннельной спектрометрии трислоев и дифракции нейтронов на сверхрешетках Fe/Cr. Работа частично поддержана грантом Российского фонда фундаментальных исследований N01-02-16175.

Рассмотрена магнитная структура компенсированной границы раздела ферромагнетик--антиферромагнетик. Показано, что быстрота убывания искажений магнитных параметров порядка по мере удаления от границы раздела определяется типом кристаллической структуры слоев и видом среза поверхности, их разделяющей. Работа поддержана грантом CRDF--Минобразования РФ N VZ-010-0 и грантом PICS/RFBR N 1573/02-02-22002.