На правах рукописи

МУСАТОВ

Вячеслав Владимирович

НАПРАВЛЕННОЕ ДЕФЕКТООБРАЗОВАНИЕ

В КРИСТАЛЛАХ КВАРЦА

Специальность 01.04.07 – физика конденсированного состояния

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Челябинск – 2007

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Челябинский государственный педагогический университет»

Научный руководитель: доктор физ. – мат наук, профессор Брызгалов Александр Николаевич

Официальные оппоненты: доктор физ. – мат наук, профессор Березин Владимир Михайлович, ГОУ ВПО «Южно-Уральский государственный университет», г. Челябинск кандидат физ. – мат наук, доцент Трофимов Вячеслав Григорьевич ГОУ ВПО «Челябинский государственный университет»

Ведущая организация: Институт минералогии УрО РАН г. Миасс, Челябинская обл.

Защита состоится «14» ноября 2007 года в 14 часов на заседании диссертационного совета К212.295. при ГОУ ВПО «Челябинский государственный педагогический университет» по адресу: 454080, Челябинск, пр. Ленина, 69, ауд.

116.

С диссертацией можно ознакомиться в читальном зале библиотеки Челябинского государственного педагогического университета.

Автореферат разослан «12» октября 2007 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат физ. – мат. наук, доцент Свирская Л.М.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Развитие большинства отраслей современного производства, в частности отраслей “высоких технологий” связано с использованием диэлектрических монокристаллических материалов. Среди них одно из ведущих мест по разнообразию и широте применения занимает монокристаллический кварц (-SiO2). Важность и актуальность исследований -SiO2 определяется его широким использованием в различных областях науки и техники.

Промышленное применение кварца и других диэлектриков непосредственно основано на физических свойствах и особенностях структуры этих материалов. В свою очередь, практика производства и функционирования так называемой диэлектроники – совокупности электронных устройств и систем, функционирование которых основано на физических явлениях, происходящих в диэлектриках (преимущественно нецентросимметричных) при действии одного или нескольких управляющих полей [1], ставит перед физикой твердого тела задачи получения и исследования материалов нового поколения с заранее заданными свойствами.

В мировом валовом национальном продукте вклад электроники и информатики сегодня больше вклада энергетики и машиностроения. Каждые пять лет происходит удвоение объема электронной продукции с одновременным расширением областей её применения.

Традиционно ведущим остается применение кварца в качестве пьезоэлектрика в радиоэлектронике, системах радиосвязи, дефектоскопии, ультрофиолетовой оптике, различных измерительных устройствах (точное измерение времени, массы, расстояния и т.п.), в современных системах оптоволновой связи, телефонной сотовой связи [2–3].

На сегодняшний день сохранилась тенденция к повышению требований к качеству кристаллов. Необходимы и материалы с новыми свойствами, поэтому технология синтеза, а значит и научные исследования, требуют развития. Реальные кристаллы (природные и искусственные) всегда содержат примеси, различные дефекты, и потому не являются идеальными. Более того, общеизвестно, что именно дефекты кристаллов определяют их физико-химические свойства. Исследование дефектов реальных кристаллов всегда было приоритетным направлением кристаллографии. Так изучение дефектов природных кристаллов (внутренних полостей, неструктурной примеси) дало информацию об условиях образования и эволюции кварца и позволило определить его реальный состав с учетом входящих в него примесей, объяснить особенности механизма роста и формообразования. Эти данные помогли в разработке методов синтеза кварца.

Необходимость изучения и контроля дефектности кварца стимулировали развитие методов их анализа, диагностики. Снижение дефектности привело к совершенствованию аппаратуры, способов и условий роста, методов обработки кварцевых изделий. Стремление к снижению дефектности привели к разработке методов очистки готовых кристаллов.

Изучение дефектов кристаллов, причин их порождающих традиционно рассматривается, в основном, как этап к их устранению при искусственном выращивании. В то же время, закономерным этапом в практике роста возник вопрос об использовании особенностей структуры реальных дефектных кристаллов, об изучении механизмов и практической возможности формирования заданной дефектной структуры.

Поэтому, актуальным представляется этап перехода от экспериментального изучения и теоретического описания существующих дефектов структуры к изучению возможности формирования заданной субструктуры. Осуществить этот этап возможно только опытным путем, методом экспериментального моделирования дефектов структуры кварца на этапе его роста и последующего травления. В случае положительных результатов, на основе кварца возможно получение новых материалов со специфическими физическими свойствами.

В соответствии с этим была поставлена следующая цель.

Цель работы. Исследовать формирование дефектов структуры монокристаллического кварца для отработки способов направленного формирования кварца с заданной топологией и дефектной (микроканальной, пористой) структурой.

Методы исследования. Решение поставленной задачи потребовало, с одной стороны, широкой теоретической проработки накопленных научных материалов по дефектам кварца, их связи с условиями его синтеза. С другой стороны, необходима экспериментальная проверка и моделирование условий, причин появления дефектов в реальных гидротермальных режимах роста (метод экспериментального моделирования). Для проведения экспериментального этапа исследований была спроектирована и изготовлена лабораторная установка, отработаны различные режимы синтеза монокристаллов кварца. Изучение монокристаллов проводили стандартными взаимодополняющими методами: рентгеновской топографии; химического и гидротермального травления; оптической спектроскопии; оптической и электронной микроскопии.

Достоверность и обоснованность результатов. При проведении всего цикла исследований использовали метрологически поверенные приборы. Эксперименты проводили в воспроизводимых условиях.

Научная новизна. 1. Впервые доказана возможность получения кристаллов кварца с набором заданных дефектов, которые можно использовать для получения материалов со сформированной рыхлой и пористой структурой.

2. Проведено сравнительное исследование основных причин образования дефектных каналов кристаллов кварца и определены наиболее перспективные дефекты с практической точки зрения.

3. Разработаны основы технологии получения искусственного кварца с заданной внутренней топологией.

Научное и практическое значение. 1. Экспериментально изучены причины и условия образования линейных дефектов кварца, что важно как для их преднамеренного формирования, так и для обратной задачи – предотвращения их при синтезе.

2. Сформированы основы технологии получения кварца с микроканальной структурой и получены образцы монокристаллов кварца с заданной внутренней топологией. Возможность получения на этой основе материалов с «рыхлой», пористой структурой перспективно для квантовой электроники (при их заполнении активной средой), для водородной энергетики, для изучения свойств возможных наполнителей данных структур (жидкостей, жидких кристаллов и тд.).

3. По результатам исследований получено два авторских свидетельства СССР и патент России на изобретение.

На защиту выносятся:

1. Экспериментальные данные по формированию заданной дефектной структуры (направленного дефектообразования).

2. Метод получения кристаллов кварца с «рыхлой структурой» – дефектными каналами заданной плотности, размерами и определенного кристаллографического направления.

Апробация результатов работы Экспериментальные результаты и теоретические выводы прошли апробацию на научно-технических семинарах и научных конференциях в гг. Москве, Обнинске, Харькове, Ижевске, Пушкине и Челябинске (в 1985–2007 гг.). Основные положения и результаты работы были доложены и обсуждены на Федоровских конференциях горного института (г. С-Петербург), конференциях по итогам научно-исследовательских, работ профессоров, преподавателей, научных сотрудников и аспирантов ЧГПУ (г. Челябинск).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 32 печатные работы в отечественных сборниках и научных журналах. Получено два авторских свидетельства на изобретения СССР и патент России.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы. Работа изложена на 105 страницах и сопровождается 22 рисунками, список литературы состоит из 157 наименований работ отечественных и зарубежных авторов.

Результаты исследований, представленные в диссертационной работе, были выполнены в лабораториях ГОУ ВПО «Челябинский государственный педагогический университет (ЧГПУ)» (заведующий – профессор Брызгалов А.Н.) и на кафедре естественно-математических дисциплин ГОУ ВПО «ЧГПУ» (заведующий – профессор Викторов В.В.). Ряд подготовительных работ, опытов и измерений были проведены с использованием аппаратуры и материалов Ленинградского института точной механики и оптики (Технического университета г. С-Петербурга), Государственного оптического института (г. С-Петербурга), завода «Кристалл» (г. Южноуральска), Челябинской фабрики художественных изделий. Автор признателен коллегам вузов, научных учреждений и предприятий, принявших участие в проведении экспериментальных работ и обсуждении полученных результатов.

Автор выражает благодарность профессору Викторову В.В. за оказанную научную и методическую помощь.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение содержит обоснование актуальности проведенного диссертационного исследования в нем сформулированы цели и задачи работы, указана научная новизна и практическая значимость результатов, сформулированы основные положения, выносимые на защиту, описана апробация результатов работы, дана краткая характеристика работы.

ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

В первой главе рассмотрены и проанализированы сведения, опубликованные в современной отечественной и зарубежной научной литературе, касающиеся объектов и методов диссертационного исследования. Представлен обзор использованной литературы. Описаны основные положения научных источников, посвященных областям применения природного и искусственного кварца, дефектам монокристаллического кварца, их классификации. Описаны материалы по субструктуре кварца и методам его искусственного синтеза. На основе анализа литературы выделены направления для исследования, поставлены цели и задачи работы, намечен план их выполнения.

Рассматривая кристаллическую структуру кварца, мы учитывали наличие в кварце структурных каналов, которые формируются кремнекислородными тетраэдрами (SiO4) в направлении оптической оси [0001]. Размер ~ 1 определяет возможность нахождения в них примесных атомов и вероятность их миграции вдоль канала в направлении оптической оси.

Наличие структурных каналов оказывает влияние на формирование линейных дефектов в направлении оптической оси. Предполагается, что такие линейные дефекты являются полыми дислокациями, заполненными неструктурной примесью [4]. В литературе отмечается большой разброс по их размерам. На наш взгляд, это позволяет определить их как группы дислокаций с различным взаимным расположением, сочетанием и взаимодействием. На картинах травления можно наблюдать такие группы (рис. 1). В дальнейшем для описания линейных несовершенств такого рода будем использовать термин «дефектные каналы».

Рис. 1. Группы дислокаций, образующих дефектный канал.

Срез (1010). Травление в HF. (x 150).

Отмечается, что низкотемпературный –кварц устойчив до температуры 573° С и его переход модификаций связан с образованием двойников, т.е. его нельзя получить при кристаллизации расплава (Ткр = 1870° С). Низкая растворимость в кислотах, растворах солей и щелочей в нормальных условиях предполагает возможность реальных процессов кристаллообразования кварца только в условиях повышенных температур и давлений, т.е. гидротермальных условиях.

ГЛАВА II. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Вторая глава содержит данные об объектах и методах диссертационного исследования. Описан метод гидротермального синтеза образцов, представлено описание и характеристики режимов работы экспериментальной установки, спроектированной для данного исследования, использованное научное оборудование, а также, теоретически обоснована возможность управления процессами дефектообразования при гидротермальном синтезе кварца.

Выращивание кварца вели методом «прямого температурного перепада». Шихта растворялась в нижней, более нагретой части автоклава, насыщенный горячий раствор устремлялся в верхнюю, более холодную часть, остывая, становился пересыщенным, обеспечивая рост размещенных здесь кристаллических затравок, и вновь возвращался в зону растворения. Раствор NaOH или Na2CO3 служил только переносчиком твердой фазы, что позволило обеспечить массоперенос большого количества материала, получить сравнительно крупные кристаллы в автоклавах небольшого объема и поддерживать различные условия роста в широких термодинамических пределах. Поэтому метод гидротермального синтеза был использован для отработки экспериментального влияния на дефектную структуру.

Рис. 2. Лабораторная установка «РА», используемая для экспериментов по синтезу кристаллов кварца.

1 – манометр; 2 – ограничители; 3 – прокладка; 4 – внешний кожух;

5 – внутренний кожух; 6 – асбест; 7 – обтюратор; 8 – гайки крепления;

9 – фланец; 10 термопара; 11 – прокладка; 12 – затравки; 13 – арматура;

14 – печь верхняя; 15 – корпус лечи; 16 – спираль; 17 – диафрагма;

18 – печь нижняя; 19 – корпус печи; 20 – отсек шихты; 21 – шихта;

22 – термопара; 23 – корпус автоклава; 24 и 25 – теплоизолирующие прокладки.

Экспериментальная установка и режимы работ. Для проведения экспериментального этапа работ в лаборатории была спроектирована и изготовлена комплексная установка «РА». Ее конструкция соответствовала требованиям и параметрам установок для гидротермального роста методом прямого температурного перепада [рис. 2]. Основные характеристики лабораторного автоклава: внутренний объем ~ 260 см ; внутренний диаметр 0,03 м; высота внутренней рабочей области 0,3 м, внешний диаметр ~ 0,1 м. Расчетные режимы работы следующие: температура до 400° С, давление до 700 атм., которое регистрировали манометром ЭКМ-2У (ГОСТ 13717-84). Пределы измерения 1– 1000 атм. Температуру регулировали силой тока в печах и измеряли на наружной стенке автоклава в специальных карманах корпуса. Нижняя температура характеризует процессы в зоне растворения, верхняя – в зоне роста. Объемный коэффициент заливки составлял не более 0,76. При этом рабочее давление ~ 40 МПа. При температурах ~ 300 °С, внутренний градиент между зонами роста и растворения T ~ 10 °С. Точность замеров температуры и давления ~ 1° С и ~ 0,1 Мпа соответственно. Опыты по синтезу кристаллов осуществляли в течение 30–300 часов.

Синтезированные образцы монокристаллического кварца были исследованы методами рентгеновской топографии; химического и гидротермального травления; оптической спектроскопии; оптической и электронной микроскопии по классическим стандартным методикам [2–5].

Теоретическое обоснование возможности управления процессами дефектообразования при гидротермальном синтезе кварца.

В опытах по росту при направленном воздействии на субструктуру кристалла учитывали: 1) механизм роста и устойчивость конкретной грани кристалла; 2) анизотропию скоростей роста; 3) структуру решетки кристалла;

4) создаваемые режимы роста и особенности кристаллообразующей среды, в частности, химическую активность раствора в конкретных термодинамических условиях.

Решающим фактором при формировании кристалла является скорость его роста, определяющая и его внешний габитус и совершенство. Скорость роста определяем уравнением где А – константа Аррениуса, определяемая уравнением A = B e E / RT в котором В – постоянная кристаллизации, связанная с частотой поступления кристаллообразующих частиц к растущей поверхности, Е – энергия активации, определяемая потенциальным барьером для частиц, поступающих к поверхности и встраиванием их в решетку, R – газовая постоянная. Величина Е анизотропна и зависит от структуры решетки, характера химических связей ионов на поверхности кристалла, химического состава и комплексов раствора.

Кристаллизацию определяют: диффузионные, поставляющие вещество к растущей поверхности и кинетические процессы, обеспечивающие встраивание частиц в решетку. Конвективно-диффузионные процессы определяются термодинамикой системы раствор-кристалл, а встраивание частиц в решетку – кинетикой (первый процесс – изотропный, второй – анизотропный). Массу кристаллообразующего вещества, поступающего за единицу времени из зоны растворения в зону роста, определяли соотношением:

где Vp – скорость конвективных потоков, dC/dT – температурный коэффициент растворимости шихты, – рабочая площадь диафрагмы, разделяющей зоны растворения и роста (общая площадь отверстий), T – разность температур между зонами, – время движения раствора.

Прирост материала на затравке за единицу времени рассчитывали по уравнению:

где – плотность кристалла, S – площадь поверхности затравки, Vk – скорость кристаллизации в нормальном направлении к поверхности затравки.

В идеальном случае, когда все кристаллообразующее вещество, поступающее из зоны растворения в зону роста, откладывается на затравке, на основании закона сохранения массы (m1 = m2), из (2) и (3) следует Данная формула показывает как меняется скорость роста при изменении регулируемых, подбираемых экспериментально параметров. Такими параметрами являются: разность температур T – задавали изменением мощности печей – нагревателей нижней и верхней частей автоклава; растворимость шихты dC/dT – меняли, подбирая химический состав раствора, площадь поверхности шихты, температуру в зоне растворения).

При проведении экспериментов по созданию структур с заданным расположением каналов использовали затравки (0001) с частично экранированной поверхностью. Кристаллографическую ориентировку производили по обычным методикам с точность до нескольких угловых минут. Нанесение экранирующего материала осуществляли двумя способами: напылением и фотохимическим осаждением. Величину T подбирали, исходя из необходимости стабильности конвекционных потоков при максимально возможном уменьшении их скорости Vp. Последнее способствовало сохранению покрытия и уменьшает вынос в зону роста паразитных кристалликов и нерастворенной примеси.

ГЛАВА III. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ПОЛУЧЕНИЕ МИКРОКАНАЛЬНОЙ

СТРУКТУРЫ В ПРОЦЕССЕ РОСТА

В третьей главе представлены результаты проведенных экспериментов по синтезу кварца в различных гидротермальных условиях на специально подготовленных затравках. Рассмотрены результаты воздействия на структуру кварца после завершения этапа его синтеза.

В процессе исследования дефектные каналы подразделяли на три группы (в зависимости от причины появления): 1) наследуемые от затравки (рис. 3);

2) от границ, дефектных поверхностей; 3) от макровключений (рис. 4), захваченных в процессе роста. Опираясь на это деление, мы предполагали два основных пути влияния на образование дефектов: 1) специальная подготовка затравочной пластины; 2) создание условий роста, способствующих образованию и сохранению дефектных каналов в процессе синтеза. В связи с этим были проведены следующие экспериментальные работы: 1) рост на несингулярной поверхности; 2) синтез кварца в диффузионном режиме роста; 3) рост кристаллов на затравке с частично экранированной поверхностью.

Рис. 3. Области автономного роста Рис. 4. Каналы, берущие начало от (ОАР) в секторе < 0001 >, берущие неструктурной примеси.

начало от ступеней на поверхности Срез (1010). Травление в HF (x 40).

затравки. Дефектные каналы располагаются вдоль границ ОАР.

Срез (1010). Гидротермальное травление (х 15).

Кроме того, мы учитывали, что в секторе дефектные каналы близки по направлению к оптической оси (возможная разориентировка в пределах 1°–15°) (рис. 5). Разориентировка связана с тем, что располагаются каналы, как и отдельные дислокации, в основном по границам областей автономного роста и выходят на границы акцессорий поверхности пинакоида (рис. 6).

Рис. 5. Расположение дефектных Рис. 6. Дефектные каналы, распоканалов в секторе роста < 0001 > ложенные по границам ОАР.

кристаллов, полученных при боль- Срез (0001). Гидротермальное ших значениях Т. Срез (1120). травление (х 15).

Рентгеновское сканирование (х 15).

1. Рост на несингулярной поверхности. Для проверки возможности воспроизведения каналов и отработки наиболее рационального среза были проведены опыты по росту на затравках, вырезанных с различными углами отклонения от поверхности базиса. Углы отклонения выбирали с интервалом в 5°–10° в результате получали так называемые «веера». Эксперимент производили в стандартных технологических условиях роста (~ 700 атм., ~ 350 °С, ~ 6 % Na2CO3).

Полученные кристаллы исследовали методами теневой проекции, гидротермального травления (рис. 7). На картинах гидротермального травления кварца видны выходы каналов на поверхность. Размеры каналов (диаметр) ~ 10 –10 м. При этом четко определяется наличие дефектных каналов по всему объему растущего сектора. Найденные каналы связаны, главным образом, с границами областей автономного роста. Подбирая скорости роста, регулируя пересыщение, изменяли границы областей автономного роста (ОАР) и, соответственно, каналы.

Рис. 7. Кристалл, выращенный на несингулярной поверхности затравки («У – веер»). Угол отклонения – 20.

2. Диффузионный режим роста. Достигали при недостаточном количестве кристаллообразующего вещества в зоне роста (верхней части автоклаве).

Условия диффузионного режима роста подбирали из уравнения (4). Его анализ показывает, что для создания режима недостатка кристаллообразующего вещества (режим «голодного роста») необходимо увеличение площади затравок (S), при сохранении всех остальных параметров системы.

Описанная методика позволила получить канальную структуру в кристаллах. Характерным для данного способа явились следующий размер каналов ~ 10 –10 м.

3. Экранирование поверхности затравки. В отличие от ранее описанных опытов, в этом случае были получены каналы с заданным расположением. При этом способе размер каналов в большинстве экспериментов составлял ~ 10 (м).

В отдельных опытах были получены каналы с диаметром 10 м.

4. Видоизменения дефектной структуры в послеростовой период.

Среди способов, позволяющих изменить субструктуру кварца после роста представляет интерес метод химического травления. На рис. 8 показаны каналы, полученные в результате травления плавиковойикислотой. Они имеют треугольную форму в сечении (0001). На рис. 9. приведены подробности картин дефектных каналов, полученных травлением при больших увеличениях. Их возникновение обусловлено вытравливанием групп дислокаций, а также с растворением примеси, осевшей в процессе роста вдоль линейных несовершенств. Отличие от вышеописанных способов состоит в том, что химическое травление не создает новые каналы, а растравливает уже существующие.

Рис. 8. Выходы дефектных каналов, Рис. 9. Выходы дефектных каналов, выявленные травлением в HF. выявленные травлением в HF. Срез В Заключении предложено объяснение механизмов формирования каналов в пирамиде роста кварца рядом реализованных способов. Выделены основные результаты работы, возможные пути их дальнейшего развития и использования.

Существует структурная предрасположенность к образованию дислокаций и дефектных каналов в направлении оптической оси [0001]. Кварц имеет сильно выраженную анизотропию скоростей роста. Скорость роста по граням призмы первого рода {1010} близка к нулю в широких термодинамических пределах. Грани пинакоида {0001} кварца имеют максимальные скорости роста при минимальном пороге устойчивости.

При небольших отклонениях поверхности затравки от {0001} образуются ступени, от которых берут начало области автономного роста. Несингулярная поверхность имеет значительную поверхностную энергию (S) и в контакте с раствором распадается на ступени с активными и пассивными сингулярными гранями. Это энергетически выгодный процесс и максимальный выигрыш энергии реализуется в случае, если в состав образующихся граней входят поверхности с минимальной энергией {1010} и {1011}. Рост кристаллов происходит нарастанием по активным граням ступеней. Входящие углы с участками {1010} и {1011} становятся источником дислокаций и дефектных каналов.

При синтезе кварца в диффузионном режиме над растущей поверхностью проявляется неоднородность пересыщения и на поверхности {0001} образуются отдельные выступы, разделенные друг от друга. В этом случае рост происходит отдельными выступами, а промежутки между ними остаются незаполненными, они и вырождаются в дефектные каналы по мере роста кристалла. Эксперименты подтверждают отсутствие однородности в распределении плотности таких каналов, хотя и проявляется их параллельность оси [0001].

При росте с использованием частично экранированной поверхностью необходимы условия кинетического режима, но с незначительным, минимально возможным пересыщением раствора. При использовании затравочных пластин с минимальным количеством неконтролируемых дислокационных нарушений возможно поддержание нормального механизма роста открытых участков, а экранированные становятся источником дефектных каналов. Плотность и размеры каналов определяются исходным рисунком экранирования.

Таким образом, из многообразия возможных причин образования дефектов к практически реализуемым, управляемым вариантам относятся: рост на несингулярной поверхности; диффузионный режим роста; экранирование поверхности затравки.

Метод химического травления может служить дополняющим вышеперечисленные. Комбинированное использование химического травления с гидротермальным ростом и травлением повышает возможности влияния на внутренние полости и расширяет возможности изучения механизмов взаимодействия кристалл – среда.

ВЫВОДЫ

1. При гидротермальном синтезе возможна стабилизация процессов роста кристаллов кварца, достаточная для воспроизводимых экспериментальных результатов по контролируемому зарождению и последующему сохранению линейных дефектов в виде каналов.

2. Экспериментально выделены различные способы задания субструктуры кварца на каждом этапе роста и в послеростовой период, подтверждена их пригодность для задания субструктуры материала. Определены условия их реализации.

3. Показано, что метод экранирования поверхности растущих граней кристаллов кварца является наиболее перспективным способом влияния на его субструктуру.

4. Методами гидротермального роста с последующим травлением доказана возможность создания на основе кварца структур с заданной топологией внутренней поверхности кристаллов.

СПИСОК ЦИТИРУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Рез И.С., Поплавко Ю.М. Диэлектрики. Основные свойства и применения в электронике / И.С. Рез, Ю.М. Поплавко. – М., 1989. – 288 с.

2. Кварц. Кремнезем: Материалы международного семинара. Сыктывкар: Геопринт, 2004, 350 с.

3. Физика кристаллизации и фундаментальные проблемы кристаллообразования: Тезисы докладов XI Национальной конференции по росту кристаллов (НКРК-2004). – М., Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова РАН. – 2004, 548 с.

4. Синтез минералов. В 2-х томах. – Т. 1 / В.Е. Хаджи, Л.И. Цинобер, Л.М. Штеренлихт и др. – М., 1987. – 488 с.

5. Пополитов В.И., Литвин Б.Н. Выращивание монокристаллов в гидротермальных условиях / В.И. Пополитов, Б.Н. Литвин. – М., 1986. – 192 с.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Брызгалов А.Н., Ермолаев В.С., Коленко Е.А., Мусатов В.В. Слепченко Б.М.

Способ выращивания монокристаллов кварца. – А.с. № 1550943 (СССР). – 1989.

2. Аксеновских А.Я., Брызгалов А.Н., Мусатов В.В., Халилов Л.М. Способ обработки кристаллов иттрий-алюминиевого граната. – А.с. № 1651603 (СССР). – 1991.

3. Брызгалов А.Н., Мусатов В.В. Способ изготовления медицинского режущего инструмента. – Патент России № 2298397, 2007.

Статьи в научных журналах и сборниках научных трудов 4. Брызгалов А.Н., Мусатов В.В. Управление дефектностью кристаллов кварца / А.Н. Брызгалов, В.В. Мусатов // Физика кристаллизации: Межвузов. тематич. сб.

науч. тр. – Калинин: 1988. – С. 48–53.

5. Брызгалов А.Н., Слепченко Б.М., Мусатов В.В., Вирачев Б.П., Романова Г.И.

Влияние особенностей микроструктуры поликристаллических образцов сульфида цинка и кварца на их оптические свойства / А.Н. Брызгалов, Б.М. Слепченко, В.В. Мусатов, Б.П. Вирачев // Изв. АН СССР. Неорганические материалы. – 1989. – Т. 25. – № 9. – С. 1430–1433.

6. Брызгалов А.Н., Мусатов В.В., Халилов Л.М. Получение кристаллов кварца с каналами / А.Н. Брызгалов, В.В. Мусатов, Л.М. Халилов // Физика кристаллизации: Сб. науч. тр. – Калинин: 1990. – С. 11–15.

7. Брызгалов А.Н., Слепченко Б.М., Мусатов В.В., Аксеновских А.Я., Романова Г.И. Влияние межзеренных границ на ослабление потока излучения в кристаллах / А.Н. Брызгалов, Б.М. Слепченко, В.В. Мусатов, А.Я. Аксеновских, Г.И. Романова // Физика твердого тела. – 1990. – Т. 32. – № 2. – С. 56–60.

8. Брызгалов А.Н., Мусатов В.В., Халилов Л.М. Использование пассивности граней призмы первого рода для габитусного профилирования кристаллов кварца / А.Н. Брызгалов, В.В. Мусатов, Л.М. Халилов // Получение, свойства и применение дисперсионных материалов в современной науке и технике: (Сб. тез. докл.

науч. - техн. семинара) / Челяб. гос. ун-т. – Челябинск: 1991. – С. 37–38.

9. Аксеновских А.Я., Брызгалов А.Н., Мусатов В.В., Слепченко Б.М., Халилов Л.М. Структура, оптические свойства поликристаллического селенида цинка и кварца / А.Я. Аксеновских, А.Н. Брызгалов, В.В. Мусатов, Б.М. Слепченко, Л.М. Халилов // Изв. АН СССР. Неорганические материалы. – 1991. – Т. 27.

№ 6. – С. 1176–1179.

10. Брызгалов А.Н., Мусатов В.В. Получение кристаллов сложной формы / А.Н. Брызгалов, В.В. Мусатов // Физика кристаллизации. Сб. науч. тр. – Тверь:

1992. – С. 82–86.

11. Брызгалов А.Н., Мусатов В.В. Исследование секторов и искусственных кристаллов кварца / А.Н. Брызгалов, В.В. Мусатов // Физика кристаллизации. Сб. науч. тр. – Тверь: 1994. – С. 92–96.

12. Брызгалов А.Н., Мусатов В.В. Влияние скорости выращивания кристаллов кварца на их оптические свойства / А.Н. Брызгалов, В.В. Мусатов // Вестник Челябинского гос. пед. ун-та. – Сер. 4. Естественные науки. – Челябинск: 1996. – С. 152–159.

13. Брызгалов А.Н., Мусатов В.В. Кластерная модель процесса кристаллизации кварца / А.Н. Брызгалов, В.В. Мусатов // Вестник Челябинского гос. пед. ун-та. – Сер. 4. Физико-математические науки. – № 2. – Челябинск: 1998. – С. 60–63.

14. Мусатов В.В. Особенности структуры реальных кристаллов / В.В. Мусатов // Сборник научн. статей аспирантов Челябинского гос. пед. ун-та / Челяб. гос.

пед. ун-т. – Челябинск: 1999. – С. 109–111.

15. Брызгалов А.Н., Мусатов В.В. Термодинамический подход к формированию кристаллов / А.Н. Брызгалов, В.В. Мусатов // Вестник Челябинского гос. пед. унта. – Сер. 4. Естественные науки. – № 3. – Челябинск: 1999. – С. 54–57.

16. Брызгалов А.Н., Мусатов В.В., Фокин А.В. Молекулярный механизм роста кристаллов кварца / А.Н. Брызгалов, В.В. Мусатов, Фокин А.В. // Вестник Челябинского гос. пед. ун-та. – Сер. 4. Естественные науки. – № 3. – Челябинск:

1999. – С. 57–63.

17. Брызгалов А.Н., Мусатов В.В. Связь между неравновесными формами роста и растворения кристаллов кварца / А.Н. Брызгалов, В.В. Мусатов // Физика кристаллизации. Сб. науч. тр. – Тверь: 1999. – С. 45–48.

18. Брызгалов А.Н., Мусатов В.В. Зависимость совершенства и физических свойств кристаллов кварца от скорости выращивания / А.Н. Брызгалов, В.В. Мусатов // Физика кристаллизации. Сб. науч. тр. – Тверь: 1999. – С. 76–84.

19. Брызгалов А.Н., Мусатов В.В. Зависимость дефектности кристаллов кварца от геометрической формы затравки / А.Н. Брызгалов, В.В. Мусатов // Физика кристаллизации. Сб. науч. тр. – Тверь: 1999. – С. 104–108.

20. Мусатов В.В. Формирование рыхлых и пористых структур на основе кварца / В.В. Мусатов // Сборник научн. работ аспирантов и соискателей Челябинского гос. пед. ун-та / Челяб. гос. пед. ун-т. – Челябинск: 1999. – С. 225–229.

21. Мусатов В.В. Некоторые особенности проявления и использования анизотропии кристаллов / В.В. Мусатов // Сборник научн. работ аспирантов и соискателей Челябинского гос. пед. ун-та / Челяб. гос. пед. ун-т. – Челябинск: 2000. – С. 161–163.

Материалы и тезисы докладов на научно-практических конференциях 22. Брызгалов А.Н., Мусатов В.В., Халилов Л.М. Направленное дефектообразование в кристаллах кварца / А.Н. Брызгалов, В.В. Мусатов, Л.М. Халилов // Физика и химия рыхлых и слоистых кристаллических структур (Тез. докл. школысеминара). – Харьков: 1988. – С. 141.

23. Брызгалов А.Н., Мусатов В.В. Связь между неравновесными формами роста и растворения кристаллов кварца / А.Н. Брызгалов, В.В. Мусатов // Получение, свойства и применение дисперсионных материалов в современной науке и технике: (Сб. тез. докл. науч.- техн. семинара) / Челяб. гос. ун-т. – Челябинск:

1991. – С. 38–39.

24. Брызгалов А.Н., Мусатов В.В., Слепченко Б.М. Формирование кристаллов кварца с микроканальной структурой / А.Н. Брызгалов, В.В. Мусатов, Б.М. Слепченко // Получение, свойства и применение дисперсионных материалов в современной науке и технике: (Сб. тез. докл. науч.- техн. семинара) / Челяб. гос. ун-т. – Челябинск: 1991. – С. 50–51.

25. Брызгалов А.Н., Мусатов В.В., Слепченко Б.М. Молекулярный механизм формирования низкотемпературного кристалла кварца / А.Н. Брызгалов, В.В. Мусатов, Б.М. Слепченко // Материалы конференции по итогам научноисследовательских работ преподавателей, сотрудников и аспирантов (к 60летию ЧГПИ) / Челяб. гос. пед. ин-т. – Челябинск: 1994. – С. 78–80.

26. Брызгалов А.Н., Мусатов В.В. Природа дефектов пирамиды кристаллов кварца / А.Н. Брызгалов, В.В. Мусатов // Материалы конференции по итогам научно-исследовательских работ преподавателей, сотрудников и аспирантов / Челяб. гос. пед. ун-т. – Челябинск: 1996. – С. 3–5.

27. Брызгалов А.Н., Мусатов В.В. О молекулярном механизме формирования кристаллов низкотемпературного кварца / А.Н. Брызгалов, В.В. Мусатов // Тезисы докладов 3-й Российской университетско – академической научно – практической конференции. – Часть 6. – Ижевск: 1997. – С. 4–5.

28. Брызгалов А.Н., Мусатов В.В. О дефектах кристаллов кварца, активированных медью / А.Н. Брызгалов, В.В. Мусатов // Материалы конференции по итогам научно-исследовательских работ профессоров, преподавателей, научных сотрудников и аспирантов университета / Челяб. гос. пед. ун-т. – Челябинск:

1997. – С. 22–28.

29. Брызгалов А.Н., Мусатов В.В. Влияние дефектов на физические свойства кристаллов кварца / А.Н. Брызгалов, В.В. Мусатов // Материалы конференции по итогам научно-исследовательских работ профессоров, преподавателей, научных сотрудников и аспирантов / Челяб. гос. пед. ун-т. – Челябинск: 1998. – С. 104–111.

30. Мусатов В.В. Некоторые понятия современной кристаллографии / В.В. Мусатов // Методология и методика формирования научных понятий у учащихся школ и студентов вузов. Сб. тез. докл. республиканской научнопрактической конференции) / Челяб. гос. пед. ун-т. – Челябинск: 2000. – С. 60–61.

31. Мусатов В.В. Исследования структуры кристаллических материалов методом гидротермального травления / В.В. Мусатов, А.Н. Брызгалов // VI Царскосельские чтения. Материалы международной научно-практической конференции / Ленингр. гос. обл. ун-т. – С-Петербург: 2002. – С. 95–96.

32. Брызгалов А.Н., Мусатов В.В. Выявление дефектов пьезокристаллического кварца методом гидротермального травления / А.Н. Брызгалов, В.В. Мусатов // Пьезотехника-2003. Материалы международной научно-практической конференции «Фундаментальные проблемы пьезоэлектрического приборостроения» / М.: 2003 – С. 134–135.

33. Мусатов В.В., Брызгалов А.Н. Возможности метода гидротермального травления для выявления совершенства кристаллов / А.Н. Брызгалов, В.В. Мусатов // Физика кристаллизации и фундаментальные проблемы кристаллообразования: Тезисы докладов XI Национальной конференции по росту кристаллов / Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова РАН. – М.: 2004. – С. 309.

34. Брызгалов А.Н., Мусатов В.В. Возможности применения метода гидротермального травления с целью выявления совершенства кристаллов // Рост монокристаллов и тепломассоперенос: Материалы международной конференции / А.Н. Брызгалов, В.В. Мусатов // Обнинск: 2005. – С. 178–180.

35. Мусатов В.В. Роль пассивных граней в самоорганизации кристаллов кварца / А.Н. Брызгалов, В.В. Мусатов // Федоровская сессия 2006. Тезисы докладов международной научной конференции // Международная конференция «Федоровская сессия 2006». Санкт-Петербург. 29–30 мая 2006 г. Тезисы докладов. – 217 с.

Отпечатано на ризографе в типографии ГОУ ВПО «ЧГПУ».