Відділ теоретичної фізики


	Основні напрями наукової діяльності:
•	Фазові перетворення та ефекти самоорганізації в кристалах при ядерному та електромагнітному опроміненні.
•	Енергетичні спектри, оптичні властивості та спінові ефекти низькорозмірних напівпровідникових структур.
•	Теоретичні дослідження транспорту носіїв заряду в напівпровідникових полімерах.
•	Теорія напівпровідникових кремнієвих детекторів.
•	Розсіювання нейтронів та месбауерівського випромінювання конденсованою речовиною.
•	Теорія спектрів атомних ядер, що обертаються.

	Повну іформацію про роботу та публікації відділу подано в Щорічниках та звітах Інституту.

	Найбільш вагомі наукові результати:
•	Побудовано теорію процесів самоорганізації і на її основі створено нову модель утворення періодичних дисипативних структур – просторових надграток та автоколивань густини дефектів при ядерному опроміненні кристалів.
•	Виявлено нові ефекти в металах з кристалітами, утвореними атомами інертних газів. Знайдено оптичні ефекти, пов´язані з сильним змішуванням станів, локалізованих поблизу пор плазмонів, та збуджених станів кристалітів атомів інертних газів, а також появу локалізованих надпровідних станів в околі пори в надпровідниках в полях вище другого критичного поля H_c2.
•	Проведено моделювання фізичних властивостей паливовмісних матеріалів 4-го блока ЧАЕС. Запропоновано модель для пояснення деградації паливовмісних матеріалів.
•	Дано пояснення нетривіального явища появи надпровідних областей в бінарних напівпровідниках при ядерному опроміненні.
•	Запропоновано новий метод поляризації спінів електронів і ядер при тунелюванні електронів через подвійний гетероперехід, побудований на базі напівмагнітних напівпровідників.
•	Передбачено ефект звуження деяких екситонних смуг в гетероструктурах на базі напівмагнітних напівпровідників при зростанні магнітного поля.
•	Знайдено критерії, що дозволили із порівняння теорії з експериментами по визначенню дрейфової рухливості розрізнити поляронний та неполяронний транспорт в неупорядкованих полімерах.
•	Побудовано теорію чутливості сенсорів на основі PIN-діодів для детекторів швидких нейтронів та стрип-детекторів для визначення координат короткопробіжних заряджених частинок.
•	Досліджено вплив зовнішніх сталих та змінних магнітних полів на форму месбауерівського спектра у м´яких феромагнетиках. Пояснено експерименти, в яких спостерігалось розщеплення колапсованих месбауерівських ліній при одночасному впливі на м´який феромагнетик сталого та радіочастотного магнітного полів.
•	Проведено аналіз змішування супердеформованих та нормальних станів ядер.
•	Показано можливість визначення координат швидких нейтронів, використовуючи кремнієвий стрип-детектор з поліетиленовою плівкою як конвертор нейтронів та проведені розрахунки точності знаходження координат нейтронів. У випадку, коли радіус пучка нейтронів менший, ніж радіус області входу треків протонів віддачі в стрип-детектор, координати нейтронів можна визначити з точністю порядку R_spot = 0.3037 R_max ( R_max - максимальний пробіг протона віддачі в поліетилені).
•	Показано утворення періодичної структури острівців конденсованої фази екситонів в подвійних квантових ямах при наявності щілини в металевому електроді. При зростанні ширини щілини з’являються додаткові паралельні ланцюжки періодичних структур. Утворення острівців є процесом самоорганізації в нерівноважних умовах. Результати роботи пропонують метод створення контрольованих лазером періодичних структур.
•	Побудовано теорію кулонівського збудження ядер при непружному розсіянні вільних електронів в гарячій плазмі. як без врахування екранування кулонівського потенціалу ядра оточуючими електронами, так і з його врахуванням в рамках різних методів. Показано, що розглянутий процес при високих температурах конкурує з такими механізмами збудження ядер в плазмі, як ядерне збудження при електронних переходах між рівнями іона та захваті вільних електронів на ці рівні.
•	Побудована в рамках методу ефективного середовища аналітична теорія, що описує температурну залежність коефіцієнту дифузії поляронних триплетних екситонів в полімерних структурах зі слабким енергетичним безпорядком. Знайдено, що у високотемпературній області ефективний коефіцієнт дифузії має поляронно обумовлену термічно активовану залежність до деякої температури переходу, нижче якої має місце слабка температурна залежність, що обумовлена тільки слабким енергетичним безпорядком. Така температурна залежність спостерігається в синтезованій спряженій полімерній структурі (platinum poly-yne), ефективній для застосування в органічних світло випромінюючих діодів. Порівняння теоретичних та експериментальних результатів дало можливість оцінити параметр енергетичного безпорядку та енергію зв’язку полярону в даній структурі.
•	Досліджено спектр локалізованих плазмонів на металевих частинках неправильної форми: еліпсоїдах, циліндрах, конусах. Проведено чисельні розрахунки локального електричного поля в околі таких частинок. Показано, що при видовженні часинки усі повздовжні моди зміщуються в сторону менших частот. Розраховані геометричні та частотні фактори, які впливають на величину електричного поля частинки поблизу різних точок її поверхні.
•	Досліджена залежність вихрового стану аксіально-симетричних гігантських мультиквантових вихорів в сферичних нанорозмірних надпровідниках від граничних умов. Кількість квантів магнітного потоку, захоплених гігантським вихором, визначається радіусом включення та матеріалом матриці, в якій міститься надпровідне включення.
•	Проведено моделювання методами молекулярної динаміки когерентного прискорення атомів при фазовому переході на поверхні кристаллу з врахуванням впливу теплових коливань кристалічної гратки. Досліджено обмеження енергії прискорених атомів внаслідок ефектів дефокусування та. температури.
•	Проаналізовано зарядно-розрядні характеристики суперконденсаторів з електродами на основі нанотрубок. Експериментальні дані, отримані Ковалюком З.Д., Чернівецьке відділення Інституту проблем матеріалознавства НАН України, пояснюються утворенням подвійного електричного шару на поверхні електродів. Особливості частотної залежності ємності пов’язані з електрохімічними реакціями на електродах.
•	Розроблено новий механізм перерозподілу вуглецю ковзаючими дислокаціями в кристалах карбіду титану, які піддаються термічній та механічній дії. Показано, що даний механізм призводить до збіднення кристала вуглецем та до неоднорідного розподілу вуглецю по об’єму кристала. Розраховано динаміку зміни просторового розподілу вуглецю, його потік на поверхні кристала. Знайдено умови, за яких формуються просторові структури густини вуглецю.
•
	Більш повну іформацію про роботу та публікації відділу подано в Щорічниках та звітах Інституту.