Запорожець Т. В. Термодинаміка та багатомасштабне моделювання контрольованих дифузією процесів у багатофазних наносистемах

Дисертація присвячена аналізу застосовності класичної дифузійної теорії для опису дифузійно-контрольованих процесів у багатофазних наносистемах з концентраційними градієнтами, спричиненими умовами приготування, капілярними ефектами, електричним полем. У дослідженні використано методи теоретичного опису і комп'ютерного моделювання у мезоскопічному та атомістичному масштабах із узгодженням результатів з експериментом. Характерною особливістю досліджуваних об'єктів є нерівноважність вакансійної підсистеми. Встановлено, що утворення і стягування порожнистих нанооболонок є стадіями єдиного процесу еволюції системи "ядро|оболонка" у результаті конкуренції та синергізму прямого й оберненого ефектів Кіркендала, ефектів Френкеля та Гіббса-Томсона; існує критичний розмір частинок, нижче якого пороутворення неможливе. Тривимірним атомістичним комп'ютерним моделюванням підтверджено новий механізм відмов мідних з'єднань електронних мікросхем із зародженням пор далеко від катода та їх затримці на міжзеренних межах. Для оцінки температури і швидкості фронту самопоширюваного високотемпературного синтезу у мультишарових фоліях з нанорозмірним періодом: враховано інерційність нерівноважної вакансійної системи і вплив початкової дефектності; запропоновано і частково перевірено методику оберненої задачі визначення ефективних коефіцієнтів дифузії і тепловиділення.