Фундаментальні наукові дослідження

На підставі результатів досліджень із застосуванням комплексу сучасних методів фізичного матеріалознавства вперше розвинуті наукові уявлення щодо закономірностей формування структури, фазового складу та фізико-механічних властивостей каркасних металокерамічних композитів на основі карбіду вольфраму з багатокомпонентною зв’язкою з високоентропійного сплаву (ВЕС) під час швидкісного електронно-променевого та індукційного спікання, які будуть відігравати важливу роль у поглибленні уявлень щодо процесів формування структури в дисперсних гетерогенних системах.

Доведено перспективність використання комбінованих теплових, йонних та деформаційних впливів у якості інструменту цілеспрямованої модифікації структурно-фазових станів приповерхневої області широкого класу конструкційних і функціональних металевих матеріалів для збільшення довговічності, якості і надійності деталей, виробів і конструкцій транспортного машинобудування та медицини. Досліджено сталі 40Х13, 08Х18Н10, 9Г2ФA, алюмінієві сплави АМг6, Д16, кобальтовий сплав Co-Cr-Mo-W, латунь ЛС59-1, титановий сплав ВТ6, багатокомпонентні сплави Fe81B7Si1P10Cu1, CrMnFeNi2CoCu тощо.

Об'єктом дослідження є немінімально-фазові радіохвильові фільтри планарної конструкції (смужкові та мікросмужкові), які поряд з резонаторами відбивного типу містять резонатори прохідного типу, і в яких використовуються змішані електромагнітні зв’язки між резонаторами. Предмет дослідження ⎯ вплив змішаних коефіцієнтів зв'язку електромагнітного характеру на частотні характеристики більш складних немінімально-фазових планарних фільтрів, що має привести до створення нової
теорії.

Робота спрямована на створення, експериментальне та теоретичне вивчення наноструктурованих функціональних матеріалів на основі Si, Ge, C та ZnO з метою визначення їх фундаментальних властивостей для подальшого застосування цих матеріалів у оптичній та сенсорній електроніці, зокрема в якості електрично-активних елементів, функціональних тонких шарів, світловипромінюючих матеріалів в оптоелектронних пристроях, засобах візуалізації, світлової індикації та газових сенсорів та субхвильових оптичних мікромеханічних пристроїв.

Розробка присвячена швидкісному електронно-променевому спіканню пресовок з металевих та металокерамічних матеріалів на основі тугоплавких сполук. Встановлено основні закономірності структуроутворення в умовах електронно-променевого спікання металевих та металокерамічних матеріалів. Методами комп’ютерного моделювання проведено дослідження впливу пористості та пористої структури пресовок, спечених в умовах електронно-променевого спікання, на їх температурне поле та теплопровідність.

Створено аналітичну довідку щодо основних методів кондиціонування стічних вод. Проведено аналіз усередненого складу стічних вод. Підібрано раціональні умови синтезу нових спеціалізованих реактантів для очищення і електрохімічної стабілізаційної обробки промислових і комунальних біологічно підготовлених стічних вод. Розроблено нову методику проведення електрохімічних досліджень процесів формування накипу і регулювання товщини і структури фазового мікрошару на поверхні металів при стабілізаційній обробці стічних вод.

Створені наукові засади прискореного формування нанорозмірних, термічно стабільних плівок на основі FePd, FePt з магнітно-твердою фазою L1о для застосування в якості середовища магнітного запису підвищеної щільності. Було оцінено і враховано вплив хімічного і механічного факторів водневого впливу на фазовий склад і структуру, а також фізичного фактору впливу на електронну структуру нанорозмірних плівок на основі FePt і FePd, легованих Au, Ag, Cu, та на їх магнітні властивості.

Вперше проведено комплексне дослідження процесів теплообміну і гідродинаміки при випаровуванні і конденсації в замкнених мініатюрних двофазних системах. Виявлено закономірності впливу геометричних і режимних факторів на термічний опір і максимальні теплові потоки мініатюрних теплових труб, термосифонів та пульсаційних капілярних теплових труб. Розроблено та представлено фізичну модель процесів теплообміну в умовах обмеженого простору при застосуванні в якості теплоносіїв ординарних рідин та нанорідин. Розкрито характер впливу основних факторів на процеси тепловіддачі.

Побудовано теорію поширення спінових хвиль в гетерогенних феромагнітних системах, яка передбачає генерацію спінових хвиль за допомогою спін-поляризованого струму та керування процесом поширення спінових хвиль в таких середовищах. Зокрема, представлено механізм збудження дипольно-обмінних спінових хвиль в багатошаровій феромагнітній наносистемі. Отримано закони дисперсії дипольно-обмінних спінових хвиль в багатошаровій феромагнітній наносистемі за наявності спін-поляризованого струму, а також параметри ефективної дисипації та умови генерації спінової хвилі.

Метою проєкту є обґрунтування і розроблення теоретичних та експериментальних наукових засад технології природного та штучного магнітного мічення мікроорганізмів та грибів з БМН для очищення води. В результаті проведених досліджень виявлено потенційні продуценти БМН серед мікроорганізмів з БМН (бактерій, мікроводоростей) та грибів, що використовуються для очищення води. Систематизовано мікроорганізми з БМН (бактерій, мікроводоростей) та грибів, за наявністю або відсутністю кристалічної структури та локалізацією утворень БМН.