Повреждение поверхностного слоя вольфрама при облучении стационарными ионными и импульсными пучково-плазменными потоками гелия

?

Повреждение поверхностного слоя вольфрама при облучении стационарными ионными и импульсными пучково-плазменными потоками гелия

Вопросы атомной науки и техники. Термоядерный синтез. 2024. № 3. С. 79–92.

Боровицкая И. В., Пименов В. Н., Коршунов С. Н., Мансурова А. Н., Масляев С. А., Демин А. С., Морозов Е. В., Епифанов Н. А., Михайлова А. Б., Латышев С. В., Bondarenko G., Гайдар А. И., Матвеев Е. В., Monakhov I.

Research target: Materials Technologies Physics

Language: Russian

Full text

Численное моделирование полевой эмиссии из полупроводникового катода в вакуум

Borisov V., Danilov V., Электросвязь 2025 № 12 С. 73–84

Представлены результаты математического моделирования процесса полевой эмиссии из катода малых размеров – одного из основных физических процессов, обеспечивающих работы многих электронных устройств, в частности FED-дисплеев (устройства, работающие на принципе полевой эмиссии), кантилеверов и т.д. Дается краткий обзор текущих результатов в области исследования, обосновывается актуальность задачи, приводятся примеры наиболее вероятного использования результатов решения задачи. Обсуждаются физические ...

Added: May 29, 2026

Электростатически управляемый контроль диссипации в двумерном наноэлектромеханическом резонаторе через напряжение-амплитудный антагонизм с рекордной 928% подстройкой добротности.

Arutyunov K., JIANG1 Q., FANG J. et al., Science China Information Sciences 2026 Vol. 69 No. 6 P. 1–11

Resonators based on nanoelectromechanical systems (NEMS) using two-dimensional (2D) materials with high-quality factors and excellent electrical control are critical for tunable coherent phonon dynamics, resonant sensors and wireless communications. However, their performance is fundamentally limited by the lack of a unified framework governing energy dissipation mechanisms and their electrical tunability. Here, we synergistically modulate both ...

Added: May 28, 2026

Enhanced Terahertz Thermoelectricity Via Engineered Van Hove Singularities and Nernst Effect in Moiré Superlattices

Elesin L., Shilov A., Jana S. et al., Advanced Functional Materials 2026 P. 1–10

Thermoelectric materials, long explored for energy harvesting and thermal sensing, convert heat directly into electrical signals. Extending their application to the terahertz (THz) frequency range opens opportunities for low-noise, bias-free THz detection, yet conventional thermoelectrics lack the sensitivity required for practical devices. Thermoelectric coefficients can be strongly enhanced near van Hove singularities (VHS), though these ...

Added: May 28, 2026

Non-linear in-band interference cancellation on base of conjugate gradients method

Degtyarev A., Bakhurin S., Yudin N., DSPA 2026 P. 1–6

This paper investigates one possible solution to the problem of self-interference cancellation (SIC) arising in the design of in-band full-duplex (IBFD) communication systems. Self-interference cancellation is performed in the digital domain using multilayer nonlinear models adapted via gradient-based optimization. The presence of local minima and saddle points during the adaptation of multilayer models limits the ...

Added: May 26, 2026

Ising models on the hydrogen peroxide and other lattices

Qian X., Deng Y., Shchur L. et al., Physica A: Statistical Mechanics and its Applications 2026 Vol. 696 P. 1–13

We perform a Monte Carlo analysis of the Ising model on many three-dimensional lattices. By means of finite-size scaling we obtain the critical points and determine the scaling dimensions. As expected, the critical exponents agree with the three-dimensional Ising universality class for all models. The irrelevant field, as revealed by the correction-to-scaling amplitudes, appears to ...

Added: May 24, 2026

Влияние материала затвора МДП-структур на процессы сильнополевой зарядовой деградации подзатворного диэлектрика

Андреев Д. В., Корнев С. А., Bondarenko G. et al., Перспективные материалы 2026 № 6 С. 5–11

Выполнено сравнительное исследование процессов сильнополевой зарядовой деградации подзатворного диэлектрика структур металл-диэлектрик-полупроводник (МДП) с алюминиевым и поликремниевым затвором. Зарядовые явления в МДП-структурах изучали методом сильнополевой инжекции электронов в диэлектрик в режиме возрастания плотности стрессового инжекционного тока с кратковременными переключениями в измерительный режим при постоянной низкой плотности инжекционного тока. Использование данного метода позволило получить новые данные о процессах зарядовой деградации подзатворного диэлектрика МДП-структур с ...

Added: May 21, 2026

Оптические методы детектирования единичных биомолекул: визуализация, сенсорика, секвенирование молекул ДНК

Melentiev P. N., Калмыков А. С., Гритченко А. С. et al., Успехи физических наук 2024 Т. 194 № 11 С. 1130–1145

Представлен краткий обзор достигнутого уровня оптических методов детектирования единичных молекул в биомедицинских приложениях. Показано, что регистрация флуоресценции единичных молекул красителей, ковалентно связанных с антителами (биомолекулами), совместно с использованием современных методов нанофотоники может быть применена для решения различных задач в биологии и медицине: визуализации биомолекул, токсинов, вирусных частиц, определения ультранизких концентраций аналитов напрямую во взятой пробе, ...

Added: May 21, 2026

VACUUM DISCHARGE DRIVEN BY STRIPE LINE STORAGE AS A SOURCE OF EUV RADIATION

Antsiferov P.S., Stepanov L.V., Matiukhin N. D., Review of Scientific Instruments 2025 Vol. 96 No. 12 Article 123506

The article presents the discharge plasma based source of extreme ultraviolet (EUV) radiation. The discharge circuit has been driven by means of stripe line storage with working voltage 10.5 kV. The main feature of the proposed source is that plasma electrons acquire the energy, necessary for the production of multiply charged ions with ionization potentials ...

Added: May 20, 2026

Регистрация спектров на 6.65 метровом ВУФ-УФ спектрометре с помощью многоканального детектора

Анциферов П. С., Степанов Л. В., Матюхин Н. Д., Оптика и спектроскопия 2026 Т. 134 № 2 С. 214–218

Сообщено о разработке системы регистрации спектров на ПЗС-линейке для уникального ВУФ спектрометра, построенного на основе сферической дифракционной решетки с радиусом 6.65 m. Была использована линейка HAMAMATSU S11156-2048-02, которая устанавливалась по касательной к окружности Роуланда с возможностью механического перемещения для сканирования спектра. Были получены спектрограммы в диапазоне длин волн 2130-2270 Angstrem. Описана методика сшивки регистрируемых спектральных ...

Added: May 20, 2026

ML-based Fast Simulation of FARICH Responses

Shipilov F., Barnyakov A., Ivanov A. et al., / Series Physics "arxiv.org". 2026.

A fast simulation of the detector response is a vital task in high-energy physics (HEP). Traditional Monte-Carlo methods form the backbone of modern particle physics simulation software but are computationally expensive. We present a machine-learning-based approach to fast simulation of the Focusing Aerogel Ring Imaging Cherenkov (FARICH) detector response. Given a particle track and momentum, ...

Added: May 19, 2026

On a Possible Method for Separating CO Lines from the Spectrum of the Cosmic Microwave Background

Malinovsky A. M., Пилипенко С. В., Mikhalchenko A. O. et al., Astronomy Reports 2026 Vol. 70 P. 1–6

Radiation from rotational transitions of CO molecules in distant galaxies creates a chaotic background with an intensity reaching 1000 Jy/sr at a wavelength of approximately 1 mm. This background will pose a serious problem, when measuring spectral distortions of the cosmic microwave background, in particular, the mu-distortion, which presumably has an intensity of less than ...

Added: May 19, 2026

Broadband photoluminescence of epitaxial bismuth nanowires and planar nanostructures

Kaveev A. K., Fedorov V. V., Pavlov A. V. et al., Journal of Materials Chemistry C 2026 Vol. 14 No. 7 P. 2697–2705

Bismuth nanostructures represent a promising material platform for semiconductor nanooptoelectronics and colorimetry owing to the multi-colored light reflection and quantum confinement. In this work, we study the photoluminescent properties of bismuth nanostructures grown using molecular beam epitaxy on the planar CaF2/Si(111) surface. We demonstrate the different surface morphologies of Bi, ranging from planar films obtained ...

Added: May 19, 2026

STM study of single phosphorus incorporation into silicon by heating PBr3 on Si(100)

Pavlova T., V.M. Shevlyuga (Шевлюга В. М., Applied Surface Science 2026 Vol. 736 P. 166813–166813

The objective of miniaturizing doped areas in silicon, with the ultimate goal of achieving atomic-precision doping, requires a fundamental understanding of the dopant incorporation process at the atomic level. We present a combined scanning tunneling microscopy (STM) and density functional theory (DFT) investigation of single phosphorus atom incorporation into the Si(100) surface. Phosphorus was supplied ...

Added: May 19, 2026

Single-photon diamond sources created by nature

Pasternak D., Romshin A., Khmelnitsky Р. et al., Carbon 2026 Vol. 256 Article 121655

A single-photon source (SPS) is a key component required for quantum communication devices. We report the discovery of bright diamond-based SPS created by nature. It is shown that narrow (≤2 nm) lines observed in the 500-800 nm range in photoluminescence (PL) spectra of the surface layer of untreated Yakut diamonds rich in nitrogen and hydrogen are linked to ...

Added: May 19, 2026

Optical features of nanoplatelets modified with chiral ligands

A.M. Smirnov, Kurtina D. A., Saitov S. R. et al., Optical Materials: X 2026 Vol. 30 Article 100441

Chiral semiconductor nanostructures and nanoparticles are promising materials for applications in biological sensing, enantioselective separation, photonics, and spin-polarized devices. Here we performed a detailed analysis of optical properties of chiral CdSe nanoplatelets with thickness of 2 and 3 monolayers (ML) with Nacetyl-L-cysteine ligands. We studied the absorption spectra peculiarities, analyzed time-resolved photoluminescence and investigated circular ...

Added: May 18, 2026

Temperature-driven charge transport in annealed CdSe/CdS nanoplatelets film

Saitov S. R., Saidzhonov B. M., Vasiliev R. B. et al., Journal of Applied Physics 2026 Vol. 139 No. 18 Article 185702

This work presents a comprehensive investigation into the temperature-dependent thermally stimulated conductivity and photoconductivity of vacuum-annealed thin films based on core–shell CdSe/CdS nanoplatelets passivated with oleic acid ligands. Controlled thermal annealing under vacuum conditions leads to a substantial increase in both dark and photoinduced conductivity, which is primarily attributed to partial desorption of the ligands. ...

Added: May 18, 2026

Направленность вывода излучения из кольцевых микролазеров с нарушенной вращательной симметрией

Масютин Д. А., Moiseev E., Komarov S. et al., Письма в Журнал технической физики 2026 Т. 52 № 7 С. 27–30

Исследованы инжекционные полупроводниковые микролазеры с кольцевым резонатором радиусом 15 мкм с несимметричным расположением внутреннего отверстия резонатора. Показано, что асимметрия обеспечивает формирование в диаграмме направленности двух лепестков излучения, разориентированных на 50° относительно оси смещения внутреннего отверстия. Измеренная добротность резонаторов сопоставима с добротностью дисковых резонаторов и находится на уровне ∼ 10^6. ...

Added: May 18, 2026

Plasmonic Au-Assisted g-C3N4/CeO2 Heterojunction for Enhanced Photocatalytic Breakdown of Organic Pollutants

Rathish S., Andrey S. Vasenko, Thazhathenair A. et al., The Journal of Physical Chemistry Letters 2026 Vol. 17 No. 18 P. 5386–5394

We demonstrate and rationalize the effect of Au nanoparticles (NPs) on the hierarchical g-C3N4/CeO2 heterojunction. g-C3N4/CeO2 decorated with monodispersed plasmonic Au NPs was synthesized. Detailed analyses showed that CeO2 nanocubes and monodispersed Au NPs were evenly distributed over the 2D g-C3N4 surface, forming a robust interface enriched with abundant active sites. The structure enabled efficient separation of photogenerated charge ...

Added: May 16, 2026

Влияние импульсного лазерного излучения на морфологию и свойства поверхности вольфрама, имплантированного ионами гелия

Боровицкая И. В., Пименов В. Н., Коршунов С. Н. et al., Вопросы атомной науки и техники. Термоядерный синтез 2025 Т. 48 № 3 С. 135–146

Проведено исследование влияния мощного импульсного лазерного излучения (ЛИ), создаваемого в установке ГОС 1001 в режиме модулированной добротности с плотностью мощности потока, равной 1,0·1014 Вт/м2, длительно-стью импульса t = 50 нс, числом импульсов N от 1 до 8 на структуру и микротвёрдость поверхности образцов вольфрама, размещённых в вакуумной камере. Образцы облучены в исходном состоянии и после ...

Added: December 26, 2025

The Impact of Pulsed Helium Ion-Plasma Flows and Electron Beams Generated in the Plasma Focus Device on a Tungsten Single Crystal

Pimenov V. N., Borovitskaya I. V., Bondarenko G.G. et al., Inorganic Materials: Applied Research 2025 Vol. 16 No. 6 P. 1863–1873

Using the Plasma Focus PF-5M device, damageability, erosion, and structural changes in the surface layers of tungsten single-crystal samples caused by exposure to pulsed electron beams are studied in comparison with pulsed irradiation by combined flows of helium ions and helium plasma with the following parameters: power density qe = 5 × 108 W/cm2 for electrons; qipl = ...

Added: November 21, 2025

Особенности повреждаемости поверхностных слоев монокристаллического вольфрама под воздействием мощных импульсных потоков ионов гелия и плазмы

Боровицкая И. В., Пименов В. Н., Масляев С. А. et al., Металлы 2025 № 4 С. 93–103

Проведено исследование структурного состояния и микротвердости поверхностного слоя образцов монокристаллического вольфрама после воздействия импульсными потоками ионов He+ и гелиевой плазмы, генерируемыми в установке Плазменный фокус «Вихрь» (ИМЕТ РАН). Параметры облучения: плотность мощности плазмы 108 Вт/см2 и ионов 2·109 Вт/см2 при длительности воздействия плазмы и ионов 100 и 20 нс соответственно; число импульсных воздействий 15; энергия ионов гелия ~100 кэВ; ...

Added: October 10, 2025

Damage of the Tungsten Surface Layer under Irradiation by Steady-State Ion and Pulsed Beam-Plasma Helium Fluxes

Borovitskaya I. V., Pimenov V. N., Korshunov S. N. et al., Physics of Atomic Nuclei 2025 Vol. 88 No. 1 P. S67–S78

Comparative studies of tungsten surface damageability under irradiation with steady-state helium ion fluxes and pulsed helium ion and helium plasma fluxes in the ion-beam accelerator (ILU) and in the Vikhr Plasma Focus (PF) installation have been carried out. The parameters of irradiation with steady-state He+ ion fluxes in the ILU: helium ion energy of 30 ...

Added: July 22, 2025

Two-temperature molecular dynamics simulations of crystal growth in a tungsten supercooled melt

Joás Grossi, Pisarev V., Journal of Physics: Condensed Matter 2022 Vol. 35 No. 1 Article 015401

In this work we use the two-temperature model coupled to molecular dynamics with sinks at the boundaries of the electronic subsystem to study crystal-growth rate in a quasi one-dimensional W crystal into a supercooled melt. The possibility of varying the extension of the electronic grid along with the sinks allows a more realistic description of ...

Added: November 1, 2022

Modification of track membranes with ion-plasma sputtered tungsten

Pavlenko V. I., Bondarenko G.G., Cherkashina N. I. et al., Materials Research Express 2018 Vol. 5 No. 096404 P. 1–9

This paper presents data on the modification of track membranes, based on polyethylene terephthalate, with magnetron sputtered tungsten. The initial and metallized track membrane surfaces were analyzed by microscopy, and a comparison completed. The maximum coating thickness was established to be 70 nm, upon which the pore diameter on the surface of the metalized membrane did not change. The ...

Added: August 6, 2018