The object of research, development or design (in Russian) : наноразмерные тонкие плёнки B₄C различной толщины на подложках Si и SiC и их морфологические, структурные и объёмно-дефектные (свободный объём и кластеры) характеристики, определяющие склонность к образованию водорода, а также соответствующие атомно-молекулярные модели (MD и DFT) этих плёнок.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Si және SiC субстраттарында өсірілген әртүрлі қалыңдықтағы B₄C наножұқа қабықшалары және олардың сутегі түзілуіне бейімділігімен байланысты морфологиялық, құрылымдық және бос көлемдік (вакансиялық және кластерлік) сипаттамалары, сондай-ақ осы қабықшалардың атомдық-молекулалық модельдері (MD және DFT).

Aim of work (in Russian) : разработать и осадить наноразмерные тонкие плёнки B₄C различной толщины на подложках Si и SiC и, используя комплекс экспериментальных (PALS, доплеровское уширение) и теоретических (молекулярная динамика, DFT) методов, исследовать их морфологические, структурные и объёмно-дефектные характеристики и установить влияние размерных эффектов и поверхностной энергии на склонность к образованию водорода.

Aim of work (in Kazakh) : Si және SiC субстраттарында әртүрлі қалыңдықтағы B₄C наножұқа қабықшаларын алу және олардың морфологиялық, құрылымдық және бос көлемдік сипаттамаларын кешенді эксперименттік (PALS, Доплерлік кеңею) және теориялық (молекулалық динамика, DFT) әдістер арқылы зерттей отырып, сутегінің түзілуіне бейімділікке өлшемдік әсерлер мен беткі энергияның ықпалын айқындау.

Методы исследования (на русском) : В качестве методов исследования используются получение наноразмерных тонких плёнок B₄C на подложках Si и SiC методами вакуумного физического осаждения, последующий первичный анализ их морфологических и структурных характеристик, измерение свободного объёма и кластеров с помощью спектроскопии времени жизни позитронной аннигиляции (PALS) и доплеровского уширения линии аннигиляции позитронов, а также молекулярно-динамическое (MD) моделирование и расчёты в рамках теории функционала плотности (DFT) для оценки размерных эффектов, поверхностной энергии и склонности плёнок к образованию водорода.

Методы исследования (на казахском) : Зерттеу әдістері ретінде Si және SiC субстраттарында B₄C наножұқа қабықшаларын вакуумдық физикалық шөктіру әдістерімен алу, алынған қабықшалардың морфологиялық және құрылымдық қасиеттерін бастапқы талдау, бос көлем мен кластерлерді анықтау үшін позитрондық аннигиляцияның өмір сүру уақыты спектроскопиясын (PALS) және позитрондық аннигиляция сызығының Доплерлік кеңеюін өлшеу, сонымен қатар өлшемдік әсерлер мен беткі энергияны бағалау және сутегінің түзілуіне бейімділікті анықтау үшін молекулалық динамика (MD) және тығыздық функционалы теориясы (DFT) негізіндегі модельдеу әдістері қолданылады.

Obtained results and novelty (in Russian) : В результате исследования оптимизированы режимы осаждения наноразмерных тонких плёнок B₄C различной толщины на подложках Si и SiC, выполнена комплексная характеристика их морфологических, структурных и объёмно-дефектных (вакансии и кластеры) свойств; на основе данных PALS и доплеровского уширения установлена зависимость свободного объёма и кластеров от толщины плёнок и типа подложки, а также выявлена их корреляция со склонностью к образованию водорода. Молекулярно-динамическое моделирование и расчёты в рамках DFT позволили определить вклад размерных эффектов и поверхностной энергии, сопоставить расчётные значения с экспериментальными результатами и предложить атомно-дефектную модель, объясняющую процессы захвата и образования водорода в плёнках B₄C. Научная новизна работы заключается в том, что впервые для систем B₄C/Si и B₄C/SiC количественно показана связь между объёмно-дефектной структурой и склонностью к образованию водорода с использованием совокупности методов PALS, доплеровского уширения и MD/DFT-моделирования, а также получены новые данные о зависимости поверхностной энергии плёнок B₄C от их толщины.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Алынған нәтижелер бойынша Si және SiC субстраттарында әртүрлі қалыңдықтағы B₄C наножұқа қабықшаларын шөктірудің оңтайлы режимдері анықталып, олардың морфологиялық, құрылымдық және бос көлемдік (вакансиялар мен кластерлер) сипаттамалары кешенді түрде сипатталды; PALS және Доплерлік кеңею деректері негізінде бос көлем мен кластерлердің қалыңдыққа және субстрат түріне тәуелділігі, сондай-ақ олардың сутегінің түзілуіне бейімділікпен корреляциясы көрсетілді. Молекулалық динамика және DFT модельдеуі арқылы өлшемдік әсерлер мен беткі энергияның мәндері есептеліп, оларды эксперименттік мәліметтермен салыстыру нәтижесінде сутегіні тұзақтау және түзілу процестерін түсіндіретін атомдық-дефектілік үлгі ұсынылды. Жұмыстың ғылыми жаңалығы – B₄C наноқабықшаларының бос көлемдік құрылымы мен сутегі түзілуіне бейімділігі арасындағы сандық байланыстардың алғаш рет PALS, Доплерлік кеңею және MD/DFT есептеулерін біріктіре отырып көрсетілуі, сондай-ақ B₄C/Si және B₄C/SiC жүйелері үшін беткі энергияның қалыңдыққа тәуелді жаңа деректерінің алынуы.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : К основным конструктивным и технико-экономическим показателям относятся диапазон толщин наноразмерных плёнок B₄C, осаждаемых на подложках Si и SiC (от нескольких нанометров до сотен нанометров), скорость осаждения и производительность процесса, а также энергопотребление вакуумной установки. На основе экспериментальных и модельных результатов показано, что за счёт снижения склонности к образованию водорода достигается повышение ресурса материала, оптимизация рабочих температуры и давления, а также улучшение эксплуатационных характеристик покрытий. Долговременная стабильность полученных плёнок, снижение эксплуатационных затрат и их энергетическая эффективность в совокупности повышают общую технико-экономическую целесообразность и обосновывают перспективность применения таких покрытий в водородной энергетике, антикоррозионной защите и ядерных технологиях.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Негізгі конструктивтік және техникалық-экономикалық көрсеткіштерге Si және SiC субстраттарында алынатын B₄C наножұқа қабықшаларының қалыңдық диапазоны (шамамен бірнеше нанометрден жүздеген нанометрге дейін), қабықша алу жылдамдығы мен өнімділігі, сондай-ақ вакуумдық шөктіру қондырғысының энергия тұтынуы жатады. Эксперименттік және модельдік нәтижелер негізінде сутегі түзілуіне бейімділікті төмендету арқылы материалдың қызмет ету мерзімін ұзарту, жұмыс температурасы мен қысымын оңтайландыру сияқты техникалық артықшылықтар айқындалады. Алынған қабықшалардың ұзақмерзімді тұрақтылығы, қызмет көрсету шығындарын азайтуы және энергетикалық тиімділігі олардың жалпы техникалық-экономикалық тиімділігін арттырып, перспективалы қолданбаларға (сутегі энергетикасы, коррозиядан қорғау, ядролық материалдар) енгізу мүмкіндігін негіздейді.

Level of implementation (in Russian) : не предусмотрено

Level of implementation (in Kazakh) : қарастырылмаған

Efficiency (in Russian) : Общая эффективность работы проявляется в возможности повышения надёжности и срока службы материалов за счёт снижения склонности наноразмерных плёнок B₄C на подложках Si и SiC к образованию водорода. Комплексное использование экспериментальных (PALS, доплеровское уширение) и теоретических (MD, DFT) методов позволяет сократить затраты и время на разработку защитных покрытий, обеспечивая целенаправленный выбор оптимальных параметров осаждения. Полученные результаты создают основу для эффективных технологических решений в области водородной энергетики, ядерной техники и коррозионно-стойких покрытий.

Efficiency (in Kazakh) : Қазақша (жұмыстың жалпы тиімділігі): Жұмыстың жалпы тиімділігі Si және SiC субстраттарында алынған B₄C наножұқа қабықшаларының сутегінің түзілуіне бейімділігін төмендету арқылы материалдардың сенімділігі мен қызмет ету мерзімін арттыру мүмкіндігімен айқындалады. Эксперименттік (PALS, Доплерлік кеңею) және теориялық (MD, DFT) әдістерді біріктіру қорғаныш қабықшаларын жобалауда уақыт пен шығындарды азайтып, оңтайлы параметрлерді мақсатты түрде таңдауға мүмкіндік береді. Алынған нәтижелер сутегі энергетикасы, ядролық техника және коррозияға төзімді жабындар үшін тиімді технологиялық шешімдер ұсынуға негіз болады.

Field of application (in Russian) : Результаты работы могут быть использованы в водородной энергетике, ядерной технике и системах коррозионной защиты, где наноразмерные плёнки B₄C служат эффективными защитными и функциональными покрытиями, влияющими на захват и образование водорода. Полученные экспериментальные данные и модели пригодны для оптимизации поверхностей элементов водородных установок, детекторов и сенсоров, а также при проектировании функциональных плёнок для работы в условиях высокого вакуума и экстремальных сред.

Field of application (in Kazakh) : Зерттеу нәтижелерін сутегі энергетикасында, ядролық техникада және коррозияға төзімді қорғаныш жабындарында пайдалануға болады, мұнда B₄C наножұқа қабықшалары сутегіні тұзақтау мен оның түзілуін бақылауда маңызды рөл атқарады. Сонымен қатар алынған модельдер мен эксперименттік деректер сутегімен жұмыс істейтін құрылғылардың, детекторлар мен сенсорлардың беткі қабаттарын оңтайландыруда, сондай-ақ жоғары вакуумдық және экстремалды орта жағдайларына арналған функционалдық қабықшаларды жобалауда қолданылуы мүмкін.