Սուքիասյան, Ռուզան Պողոսի

Մաթեմատիկա

Աշխատությունը նվիրված է ամինաթթուների աղերի հիման վրա նոր ոչ գծային օպտիկական բյուրեղների ստացման, աճեցման և դրանց ֆիզիկական ու օպտիկական հատկությունների համալիր ուսումնասիրությանը։ Հիմնական ուշադրությունը կենտրոնացված է այնպիսի բյուրեղային նյութերի որոնման և ձևավորման վրա, որոնք օժտված են բարձր օպտիկական որակով, բավարար կայունությամբ և ոչ գծային օպտիկական երևույթների դրսևորման համար անհրաժեշտ կառուցվածքային առանձնահատկություններով։ Ամինաթթուների և դրանց աղերի օգտագործումը դիտարկվում է որպես նոր օպտիկական նյութերի ստեղծման հեռանկարային ուղղություն, քանի որ օրգանական և անօրգանական բաղադրիչների համապատասխան համակցությունը հնարավորություն է տալիս ստանալ հետաքրքիր ֆիզիկաքիմիական և օպտիկական հատկություններով բյուրեղային համակարգեր։ Քննության են առնվում նոր միացությունների սինթեզի պայմանները, սկզբնական նյութերի ընտրությունը, բաղադրության և միջավայրի ազդեցությունը բյուրեղացման գործընթացի վրա։ Կարևորվում է նյութերի մաքրության աստիճանը, լուծույթների պատրաստման եղանակը, բաղադրիչների հարաբերակցությունը, ջերմաստիճանը, թթվայնությունը և այլ գործոններ, որոնք կարող են որոշիչ ազդեցություն ունենալ ձևավորվող բյուրեղների կառուցվածքի և որակի վրա։ Առանձին ուշադրություն է հատկացվում բյուրեղների աճեցման տեխնոլոգիական պայմանների օպտիմալացմանը։ Ուսումնասիրվում են լուծույթից բյուրեղացման տարբեր մեթոդներ, գերհագեցման ձևավորման առանձնահատկությունները, բյուրեղացման կենտրոնների առաջացումը և բյուրեղի հետագա աճի ընթացքը։ Կառավարվող աճեցման նպատակն է ստանալ հնարավորինս խոշոր, միատարր և կառուցվածքային արատների նվազագույն քանակով մոնոբյուրեղներ, որոնք հարմար կլինեն հետագա ֆիզիկական և օպտիկական հետազոտությունների համար։ Քննության են առնվում ջերմաստիճանի փոփոխման արագության, լուծույթի գոլորշիացման, աճեցման տևողության և արտաքին միջավայրի կայունության ազդեցությունները բյուրեղների ձևավորման վրա։ Կարևորվում է նաև բյուրեղների արտաքին ձևի և ներքին կառուցվածքի միջև կապը։ Ստացված նմուշների կառուցվածքային ուսումնասիրությունը հնարավորություն է տալիս որոշել բյուրեղային ցանցի հիմնական պարամետրերը, համաչափությունը և մոլեկուլների կամ իոնների դասավորության առանձնահատկությունները։ Այս տվյալներն անհրաժեշտ են նյութի ոչ գծային օպտիկական հատկությունների ծագումը հասկանալու համար, քանի որ համապատասխան ազդեցությունների դրսևորումը սերտորեն կապված է բյուրեղի ներքին համաչափության և կառուցվածքային կազմակերպման հետ։ Առանձին ուշադրություն է հատկացվում ռենտգենակառուցվածքային հետազոտություններին, որոնց միջոցով հնարավոր է պարզել նոր միացությունների բյուրեղագիտական բնութագրերը և հաստատել ստացված նյութերի կառուցվածքը։ Քննության են առնվում նաև սպեկտրային հետազոտությունները, որոնք հնարավորություն են տալիս գնահատել նյութերի օպտիկական թափանցելիության տիրույթը, կլանման առանձնահատկությունները և կառուցվածքային խմբերի դերը։ Ինֆրակարմիր, տեսանելի և այլ սպեկտրային տիրույթներում կատարվող չափումները կարող են արժեքավոր տեղեկություններ տրամադրել բյուրեղներում առկա քիմիական կապերի և դրանց օպտիկական վարքագծի վերաբերյալ։ Հատուկ նշանակություն է տրվում ոչ գծային օպտիկական հատկությունների փորձարարական գնահատմանը։ Ուսումնասիրվում է նյութերի արձագանքը բարձր ինտենսիվության էլեկտրամագնիսական ճառագայթմանը և գնահատվում են հաճախականության փոխակերպման հետ կապված երևույթները։ Կարևորվում է երկրորդ հարմոնիկի գեներացման հնարավորությունը, որի դեպքում համապատասխան պայմաններում մուտքային լազերային ճառագայթման հաճախականությունը փոխակերպվում է ավելի բարձր հաճախականության ճառագայթման։ Նման հատկությունը կարևոր չափանիշ է նոր բյուրեղների ոչ գծային օպտիկական կիրառելիությունը գնահատելու համար։ Ստացված արդյունքները կարող են համադրվել արդեն հայտնի ոչ գծային օպտիկական նյութերի բնութագրերի հետ՝ նոր բյուրեղների արդյունավետությունը և հնարավոր առավելությունները գնահատելու նպատակով։ Առանձին ուշադրություն է հատկացվում բյուրեղների օպտիկական որակին։ Լույսի տարածման ընթացքում ցրման, կլանման և կառուցվածքային արատների ազդեցությունը կարող է զգալիորեն սահմանափակել նյութի գործնական կիրառությունը։ Այդ պատճառով ուսումնասիրվում են բյուրեղներում հնարավոր ներառումները, ճաքերը, կառուցվածքային անհամասեռությունները և այլ արատներ, ինչպես նաև դրանց առաջացման պատճառները։ Աճեցման պայմանների կատարելագործումը հնարավորություն է տալիս նվազեցնել նման թերությունները և ստանալ ավելի բարձր որակի նմուշներ։ Քննության են առնվում նաև նյութերի ջերմային հատկությունները և կայունությունը։ Ջերմային վերլուծության մեթոդները հնարավորություն են տալիս որոշել բյուրեղների կայունության ջերմաստիճանային սահմանները, հնարավոր փուլային փոփոխությունները և քայքայման առանձնահատկությունները։ Այս տվյալները կարևոր են այն դեպքերում, երբ նյութերը նախատեսվում են կիրառել լազերային կամ այլ օպտիկական սարքավորումներում, որտեղ բյուրեղը կարող է ենթարկվել ջերմային ազդեցության։ Առանձին նշանակություն է տրվում մեխանիկական հատկություններին, քանի որ բյուրեղների կարծրությունը, ամրությունը և մշակելիությունը նույնպես ազդում են դրանց գործնական կիրառելիության վրա։ Օպտիկական սարքերում օգտագործվող բյուրեղները պետք է ոչ միայն ունենան անհրաժեշտ ֆիզիկական հատկություններ, այլև հնարավոր լինի դրանք համապատասխան չափերով մշակել և պահպանել շահագործման ընթացքում։ Ամինաթթուների աղերի հիմքով բյուրեղների առանձնահատկություններից է օրգանական և իոնական կառուցվածքային բաղադրիչների համակցությունը, որը հնարավորություն է տալիս փոփոխել նյութի հատկությունները քիմիական բաղադրության նպատակային ընտրության միջոցով։ Տարբեր ամինաթթուների, թթուների և համապատասխան իոնների օգտագործումը կարող է հանգեցնել նոր բյուրեղային կառուցվածքների ձևավորման և դրանց օպտիկական բնութագրերի փոփոխության։ Այս հանգամանքը հնարավորություն է տալիս ոչ միայն ուսումնասիրել առանձին նյութեր, այլև բացահայտել բաղադրության, կառուցվածքի և ոչ գծային օպտիկական հատկությունների միջև ընդհանուր օրինաչափությունները։ Հետազոտության կարևոր ուղղություններից է ստացված բյուրեղների ֆիզիկական բնութագրերի համեմատական վերլուծությունը։ Կառուցվածքային, սպեկտրային, ջերմային և օպտիկական տվյալների համադրումը հնարավորություն է տալիս որոշել առավել հեռանկարային միացությունները և գնահատել դրանց հետագա կիրառման հնարավորությունները։ Նման նյութերը կարող են հետաքրքրություն ներկայացնել լազերային տեխնիկայի, օպտոէլեկտրոնիկայի, ֆոտոնիկայի, օպտիկական ազդանշանների մշակման և հաճախականության փոխակերպման համակարգերի համար։ Առանձին կարևորություն ունի բյուրեղների աճեցման վերարտադրելի տեխնոլոգիայի մշակումը, քանի որ նոր նյութի գործնական օգտագործման համար անհրաժեշտ է տարբեր փորձերում ստանալ կայուն և կանխատեսելի բնութագրերով նմուշներ։ Այդ նպատակով ուսումնասիրվում են աճեցման տեխնոլոգիական պարամետրերի և վերջնական նյութի հատկությունների փոխկապակցվածությունները։ Հետազոտության գիտական նշանակությունը պայմանավորված է նոր բյուրեղային միացությունների ստացմամբ և դրանց կառուցվածք-հատկություն կապերի բացահայտմամբ, իսկ կիրառական նշանակությունը՝ ժամանակակից օպտիկական և լազերային տեխնոլոգիաների համար նոր ֆունկցիոնալ նյութերի ստեղծման հնարավորությամբ։ Տարբեր փորձարարական մեթոդների համատեղ կիրառումը հնարավորություն է տալիս ստացված բյուրեղների վերաբերյալ ձևավորել ամբողջական պատկերացում՝ սկսած դրանց սինթեզից և աճեցումից մինչև կառուցվածքային ու ոչ գծային օպտիկական բնութագրերի գնահատումը։ Նյութը կարող է օգտակար լինել բյուրեղագիտության, նյութագիտության, ոչ գծային օպտիկայի, լազերային ֆիզիկայի, ֆիզիկական քիմիայի և օպտոէլեկտրոնիկայի ոլորտների հետազոտողների, ֆիզիկոսների, քիմիկոսների, ինժեներների, դասախոսների և ուսանողների համար։