Тюрин Александр Владимирович

Тюрин Александр Владимирович - дата рождения 11/08/78. Закончил(а) Факультета Наук о Материалах МГУ им. М.В. Ломоносова. Получена специальность: 03-210, 03-221, 03-460, 03-610 (материаловедение). Работает в Институт общей и неорганической химии (ИОНХ) РАН им. Н.С. Курнакова. На данный момент перебывает на должности ведущий технолог лаборатории ТАиК ИОНХ РАН. Рабочий адрес: 117907, г. Москва, Ленинский проспект, д. 31. Телефон: (095)955-48-52.

Научная работа: Синтез кристаллов полупроводниковых соединений, исследование их свойств; фазовые равновесия, их расчёт и математическое моделирование. Концентрационное переохлаждение и посткристаллизационные процессы при синтезе кристаллов в системе Pb-In-Te Микроструктурные свойства монокристаллического материала зависят от условий кристаллизации и характера твердофазных диффузионных процессов в растущем кристалле. Выращивание кристалла_неравновесный процесс, состоящий из нескольких стадий. Скорость роста кристалла методом Бриджмена контролируется скоростью массопереноса. Это приводит при К<1 к неоднородности исходного расплава, а при синтезе легированного материала-к скоплению примеси перед поверхностью растущего кристалла и пересыщению его примесью. Состав и толщина примесного слоя в расплаве зависят от кинетики роста и определяют: 1. величину Kэф; 2. степень пересыщения (Kэф-K) матрицы кристалла примесью; 3. устойчивость фазовой границы; 4. качество микроструктуры материала. В зависимости от степени пересыщения возможны однородное распределение легирующего компонента; выделение примеси на дефектах решетки; образование примесных сегрегаций; формирование ячеистой субструктуры, которая представляет собой признак "концентрационного переохлаждения" Скорость синтеза кристаллов была низкая (0,5-1см/сутки) и закристаллизовавшаяся часть долго находится в области высоких температур. Пересыщенная кристаллическая матрица стремится к более равновесному состоянию с минимальной внутренней энергией, это вызывает процессы диффузионного обмена, выравнивающие состав кристаллического образца. В задачи работы входило: 1. синтез и определение распределения индия в кристаллах Pb(1-X)In(X)Te; 2.изучение микроструктурных свойств легированных кристаллов методом избирательного травления; 3.оценка влияния посткристаллизационных процессов на свойства кристаллов Pb(1-X)In(X) Te с помощью изотермических отжигов. Распределение примеси в выращенных методом Бриджмена кристаллах может иметь характерный вид, состоящий из трех областей. В 1-ой области устанавливается состав примесного слоя; во 2-ой области стационарность толщины и состава этого слоя приводят к стационарному составу кристалла; в третьей области в соответствии с уравнением материального баланса содержание примеси резко падает. В дальнейшем была изучена экспериментальная зависимость распределения индия в кристалле Pb0.9In0,1Te, которая сравнивалась с рассчитанными зависимостями по разным моделям: 1,2-кривые равновесного распределения примеси при полном выравнивании составов:1-расплава и кристалла, 2-только расплава; 3,4-зависимостям, учитывающим образование примесного слоя в расплаве:3-узкого, локализованного, 4-размытого в объеме. Лучшая корреляция эксперимента показана с 4-ым случаем. Закалка кристалла во время роста обнаружила гладкий фронт кристаллизации в 1-ой области и ячеистую субструктуру во 2-ом. Присутствие ячеек согласуется с расчетом по критерию Тиллера. Исследование микроструктуры срезов кристаллов не выявило ни на одном из них ячеистой субструктуры. К ее сглаживанию и выравниванию состава материала привели активные процессы твердофазного диффузионного обмена. Их влияние проявилось уже через 8-10 часов после формирования решетки температура, кристалла при этом уменьшилась не более, чем на 5-7 K по сравнению с температурой кристаллизации. Таким образом, в 1-ой части работы показано: 1. образование примесного слоя в расплаве, влияющего на характер распределения компонентов PbTe(In) и их реальную структуру; 2. проявление концентрационного переохлаждения и образование ячеистой субструктуры в экспериментальных условиях роста кристаллов PbTe(In) из расплава, содержащего InTe не менее 30 мол.%; 3. влияние посткристаллизационных процессов в сформированных кристаллических слоях, оказывающих выравнивающее действие на состав кристаллов и сглаживающих ячеистую субструктуру. Во второй части работы образцы кристаллов подвергались изотермическим отжигам при температурах, близким к окончанию ростового цикла. В образцах до и после отжига регистрировались: 1. состав поверхности методом оже-электронной спектроскопии; 2. концентрация носителей заряда с помощью измерения эффекта Холла; 3. микроструктура методом избирательного травления. При отжигах донорное влияние индия на PbTe уменьшилось, при этом свойства микроструктуры образцов и состав их поверхности практически остались неизменными. Подобная перестройка может быть связана с: 1. изменением зарядового состояния иона индия; 2. распадом пересыщенного индием твердого раствора с образованием предфаз выделения, не регистрируемых с помощью используемого микроскопа МИИ-4 (х400). Следует отметить, что для легирования PbTe индием характерна стабилизация концентрации электронов в области составов 0,2-1,9 ат. %In. Образцы, относящиеся к области стабилизации, также оказались неустойчивы к отжигу. Возможно, процесс стабилизации, механизм которого до конца не установлен, связан с пересыщением кристаллов индием. Сравнивая результаты отжигов образцов Pb(1-X)In(X)Te и кристаллов PbTe, легированных другими примесями, видно, что в случае индия изменений в свойствах образцов существенно меньше. Это, вероятно, связано с тем, что в системе Pb-In-Te существует широкая область гомогенности Pb(1-X)In(X)Te( X достигает 0,3), растворимость индия значительно увеличивается с уменьшением температуры (пологий солидус) и при охлаждении кристалла неравновесно захваченные атомы индия имеют возможность встроиться в решетку, не выделяясь в сегрегации. В случае тройных систем Pb-Cr-Te, Pb-Co-Te наблюдается узкая область гомогенности Pb(1-X)M(X)Te (M=Cr, Co), растворимость примеси слабо увеличивается с уменьшением температуры , вследствие чего распад пересыщенных твердых растворов в случае PbTe(Cr) и PbTe(Co) приводит к микровыделениям и резкому изменению концентрации "активной" примеси. Работа выполнялась в лаборатории химии и физики полупроводниковых материалов кафедры неорганической химии Московского Государственного Университета им. М. В. Ломоносова под руководством к.х.н., ст.н.с. Тананаевой О.И. и профессора, д.х.н., зав. лабораторией Зломанова В.П. Контактный e-mail zlomanov@inorg.chem.msu.ru, контактный телефон-(095)9392086. . Список печатных работ: 1. Дорофеев С.Г., Кузнецова Т.А., Сергеев Р.В., Тюрин А.В., Зломанов В.П., Тананаева О.И. Распределение компонентов в кристаллах твёрдых растворов на основе PbTe // Неорган. материалы. 2000. Т.36. №3. С.311-314. 2. Дорофеев С.Г., Володин В.Д., Тюрин А.В., Зломанов В.П., Тананаева О.И. Синтез и свойства твёрдого раствора Tm2Te3 в PbTe // Неорган. материалы. 1999. Т.35. №8. С.934-936. .

Список публикаций: 1. Дорофеев С.Г., Кузнецова Т.А., Сергеев Р.В., Тюрин А.В., Зломанов В.П., Тананаева О.И. Распределение компонентов в кристаллах твёрдых растворов на основе PbTe // Неорган. материалы. 2000. Т.36. №3. С.311-314.
2. Дорофеев С.Г., Володин В.Д., Тюрин А.В., Зломанов В.П., Тананаева О.И. Синтез и свойства твёрдого раствора Tm2Te3 в PbTe // Неорган. материалы. 1999. Т.35. №8. С.934-936.

Дополнительная информация: В 1998, 1999 и 2000 годах являлся Соросовским студентом, в 2002- аспирантом. 17 января 2001г. защищён диплом на тему "Термодинамическое исследование системы In-Te".