Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Процессы самоорганизации в неупорядоченных материалах. Учебное пособие
.pdf
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Применение теории самоорганизации к описанию неупорядоченных полу-
проводников и закономерностей их формирования является совершенно новым
подходом к рассмотрению структурообразования. Он не только позволит с новых позиций моделировать процессы синтеза, но с его помощью удастся понять
физическую природу ряда фундаментальных проблем, присущих этим материалам.
Для исследования пространственно-распределенных систем, полученных в
результате процессов самоорганизации, необходимо применять специальные
методики и характеристики, учитывающие коллективные свойства этих
объектов.
Методика исследования самоорганизации в неупорядоченных материалах
по расчету двумерного распределения средней взаимной информации (СВИ)
выявляет дальнодействующие корреляции в структуре поверхности, которые
свидетельствуют о присутствии в ней упорядоченности. Методика позволяет
также определять размеры характерных структур и их взаимное расположение.
Расчет СВИ дает адекватные оценки динамики систем разного типа, позволяет
не только качественно, но и количественно различать системы, полностью
периодичные, содержащие динамические особенности или представляющие
собой хаотичный случайный сигнал.
Тестирование методики показало, что, в отличие от существующих, она
оказывается полезной при решении задачи отыскания в структуре материала
порядка, обусловленного динамическими особенностями процесса его
получения.
Однако для более точной оценки типа динамики необходим комплексный
анализ системы роста материала, включающий также фрактальный анализ
вложения Ф. Такенса, расчет фрактальной размерности и других инвариантов
нелинейной динамики. И только на основе знания типа динамики должно
осуществляться согласованное с внутренними динамическими процессами в
веществе управление нелинейной системой синтеза материала. Это позволит не
только эффективно управлять процессом роста неупорядоченных материалов,
но и программировать синтез материалов для микро- и наноэлектроники с
новыми уникальными свойствами.
Исследования проведены при поддержке Федерального агентства по
образованию.
51
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Вихров С.П., Бодягин Н.В., Ларина Т.Г., Мурсалов С.М. Процессы
роста неупорядоченных полупроводников с позиций теории самоорганизации //
ФТП. 2005. Т. 39. Вып. 8. – С. 953-959.
2. Бодягин Н. В., Вихров С. П. Пространственно-временной хаос в
процессе образования твердотельного состояния // Письма в ЖТФ. 1997. Т. 23.
Вып. 19. – С. 77-80.
3. Бодягин Н. В., Вихров С. П., Дьяков С. Н. Экспериментальное
доказательство самоорганизации при получении материалов для
микроэлектроники // Физика полупроводников и микроэлектроника: межвуз. сб.
науч. трудов. – Рязань: РГРТА, 1995. – С. 92-95.
4. Природа невоспроизводимости структуры и свойств материалов для
микро- и наноэлектроники: учеб. пособие / Н. В. Бодягин, С. П. Вихров,
Т. Г. Ларина, С. М. Мурсалов, В.Н. Тимофеев. – Рязань: РГРТА, 2004. – 64 с.
5. Айвазов А.А., Бодягин Н.В., Вихров С.П. Явления самоорганизации в
технологиях твердотельных материалов // Известия вузов. Электроника. 1997.
№ 1. – С. 39-44.
6. Larina T.G., Vikhrov S.P., Bodyagin N.V. Structure formation processes in
noncrystalline semiconductors from the point of view of the self-organizing theory //
Physics of Electronic Materials: 2nd International Conference Proceedings, Kaluga,
Russia, May 24-27, 2005. Vol. 2. – Kaluga: KSPU Press, 2005. – P. 11-12.
7. Вихров С. П., Айвазов А. А., Бодягин Н. В. Рост твердотельных
материалов как явление самоорганизации // Вестник РГРТА. 1996. Вып. 1. –
С. 77-84.
8. Вихров С. П., Бодягин Н. В. Аморфное состояние как
детерминированный хаос // Физика полупроводников и микроэлектроника:
межвуз. сб. науч. трудов. – Рязань: РГРТА, 1997. – С. 3-6.
9. Мотт Н., Дэвис Э. Электронные процессы в некристаллических
веществах: пер. с англ. – М.: Мир, 1982. Т.2. – 658 с.
10. Бодягин Н. В., Вихров С. П. Проблемы технологий полупроводниковых
материалов и закономерности формирования их структуры с позиций теории
нелинейных систем и системного анализа // Вестник РГРТА. 2001. Вып. 9. –
С. 64-71.
11. Пригожин И., Стенгерс И. Время, хаос, квант: К решению парадокса
времени: пер. с англ. – М.: Эдиториал УРСС, 2000. – 240 с.
12. Рехвиашвили С. Ш. Применение вейвлет-преобразования для обработки
изображений в атомно-силовом микроскопе // Письма в ЖТФ. 2002. Т. 28.
Вып. 6. – С. 46-50.
13. Ababranel H. D. I., Brown R., Sidorovich J. J., Tsimiring L. S. The Analysis
of Observed Chaotic Data in Physical Systems //Rev. Mod. Phys. 1993. V.65. № 4. –
Р. 1331-1392.
52
14. Астафьева Н. А. Вейвлет-анализ: основы теории и примеры
применения // УФН. 1996. Т. 166. № 11. – С. 1145-1170.
15. Гиляров В. Л., Корсуков В. Е., Бутенко П. Н., Светлов В. Н. Применение
вейвлет-преобразования при изучении изменения фрактальных свойств
поверхностей аморфных металлов под воздействием механической нагрузки //
ФТТ. 2004. Т. 46. Вып. 10. – С. 1806-1810.
16. Короновский А. А., Храмов А. Е. Об эффективном анализе перехода к
хаосу через перемежаемость с помощью вейвлетного преобразования // Письма
в ЖТФ. 2001. Т. 27. Вып. 1. – С. 3-11.
17. Гусев В. А., Короновский А. А., Храмов А. Е. Применение адаптивных
вейвлетных базисов к анализу нелинейных систем с хаотической динамикой //
Письма в ЖТФ. 2003. Т. 29. Вып. 18. – С. 61-69.
18. Скобочкин А. М., Левченко В. Д. Структурная диагностика
поверхностей с использованием вейвлетов // Препринт Института прикладной
математики им. М. В. Келдыша РАН. 2002. № 48. – 16 с.
19. Takens F. // Lectures Notes in Mathematics, Warwick 1980 / Eds Rand D.,
Young L.-S. – N.Y.: Springer-Verlag, 1981. – P.366.
20. Управление процессами роста полупроводниковых материалов: учеб.
пособие / Бодягин Н.В., Вихров С.П. – Рязань: РГРТА, 1997. – 80 с.
21. Быков В. А., Лазарев М. И., Саунин С. А. Сканирующая зондовая
микроскопия для науки и промышленности // Электроника: наука, технология,
бизнес. 1997. № 5. – С. 7-14.
22. Малинецкий Г. Г., Потапов А. Б. Современные проблемы нелинейной
динамики. – М.: Эдиториал УРСС, 2000. – 336 с.
23. Мурсалов С. М., Бодягин Н. В., Вихров С. П. О расчете корреляций в
структуре поверхностей твердотельных материалов // Письма в ЖТФ. 2002.
Т. 26. Вып. 15. – С. 53-57.
24. Бодягин Н.В., Вихров С.П., Ларина Т.Г., Мурсалов С.М. Диагностика
структуры поверхностей неупорядоченных полупроводников // Сборник
материалов V Междунар. конф. «Аморфные и микрокристаллические
полупроводники». – СПб.: Издательство Политехнического университета,
2006. – С. 163-164.
53
Введение …………………………………………………………………
3
1. Основные идеи теории самоорганизации в применении к
неупорядоченным материалам для наноэлектроники ………………...
4
2. Существующие методы исследования структурообразования
неупорядоченных материалов и параметризации их структуры …….
6
Метод вложения Ф. Такенса ..………………………………………
13
3. Топологические инварианты хаотической динамики роста
материала ………………………………………………………………...
16
4. Методика исследования процессов самоорганизации в
неупорядоченных материалах ..………………………………………...
23
4.1. Оценка исходных данных и предполагаемых результатов …..
23
4.2. Математическое определение и физический смысл СВИ как
инварианта порядка структуры поверхности неупорядоченных
полупроводников…………………………………………………………
24
4.3. Описание алгоритма и программы расчета СВИ, АКФ, а
также построения вложения Ф. Такенса по информации о профиле
поверхности материала ………………………………………………….
28
4.4. Тестирование методики ..……………………………………….
33
4.4.1. Задачи тестирования …………………………………….....
33
4.4.2. Разработка тестовых математических моделей
поверхностей для анализа порядка в структуре………………………..
33
4.4.3. Результаты тестовых экспериментов и их интерпретация
43
4.5. Краткий сравнительный анализ методик исследования
порядка в структуре поверхности неупорядоченных материалов …...
47
4.6. Экспериментальное исследование процессов самоорганиза-
ции в структурах на основе неупорядоченных материалов ………….
48
Заключение ………………………………………………………………
51
Библиографический список …………………………………..………...
52
ОГЛАВЛЕНИЕ
54
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]