Лабораторія фізики структурних перетворень

Рук водій

Тюменцев Олександр Миколайович

Доктор фізико-математичних наук, професор Email: [email protected] Тел.: (382-2) 53-15-69

Коротка історична довідка про підрозділ

У лабораторії, окрім фундаментальних досліджень, ведеться підготовка (за багаторівневою системою – бакалавр, дипломований спеціаліст, магістрант, аспірант) спеціалістів вищої кваліфікації у галузі фізики конденсованого стану.

Області досліджень, напрями фундаментальних досліджень

Феноменологія, характерні типи дефектних субструктур, структурні механізми та фізичні моделі пластичної деформації матеріалів на різних (нано, мікро, мезо) структурних рівнях.

Фундаментальні закономірності, фізико-математичні та структурні моделі формування та функціональні властивості нанокристалічних частинок, матеріалів та покриттів.

Завдання, які вирішуються в рамках цих напрямків 1. Атомні механізми деформації та переорієнтації кристалічних ґрат в умовах фазової нестабільності кристала в полях інтенсивних зовнішніх впливів.

2. Особливості нерівноважної мікроструктури та механічні властивості наноструктурних металевих матеріалів, які отримують методи інтенсивної пластичної деформації.

3. Розробка та дослідження нового класу нанокомпозитних надтвердих покриттів, отриманих методами магнетронного та вакуумно-дугового синтезу.

лабораторія

Склад підрозділу Загальна чисельність 15 осіб, у тому числі: - 4 доктори наук, - 6 кандидатів наук, - 6 молодих наукових співробітників (до 33 років)

Список штатних співробітників

1. Тюменцев Олександр Миколайович, зав. лаб., г.н.с., д.ф.-м.н.,[email protected]

2. Коротаєв Олександр Дмитрович, к.б.н., к.б.н., [email protected]

3. Астафурова Олена Геннадіївна, к.б.н., к.б.н., [email protected]

4. Пінжин Юрій Павлович, д.м.н., [email protected]

5. Дітенберг Іван Олександрович, к.б.н., PhD, [email protected]

6. Литовченко Ігор Юрійович, к.т.н., к.т.н., [email protected]

7. Овчинников Станіслав Володимирович, к.т.н., к.т.н., [email protected]

8. Астафуров Сергій Володимирович, к.т.н., к.т.н., [email protected]

9. Полєхіна Надія Олександрівна, к.м.н., [email protected]

10. Майєр Галина Геннадіївна, д.м.н., [email protected]

11. Гриняєв Костянтин Вадимович, д.м.н., [email protected]

12. Смирнов Іван Володимирович, д.м.н., [email protected]

13. Мельніков Євген Васильович, д.м.н., [email protected]

14. Дашук Юрій Тимофійович, інженер

15. Алмаєва Ксенія Вікторівна, лаборант, [email protected]

Важливі наукові результати

1. Встановлено, що характерною особливістю мікроструктури великого класу об’ємних субмікро- та нанокристалічних металевих матеріалів, отриманих за участю великих пластичних деформацій, а також надтвердих нанокомпозитних покриттів, синтезованих методами магнетронного та вакуумно-дугового напилення, є: високодефектні структурні стани з високими значеннями роторної кривизни кристалічної решітки і високою щільністю кордонів зі змінними векторами розорієнтації. Запропоновано модель цих станів як станів з високою неперервною щільністю дисклінацій в об'ємі та на границях субмікро- та нанокристалів. Зазначена модель разом зспеціальними методами електронно-мікроскопічного аналізу параметрів континуальної щільності дефектів є ефективним інструментом дослідження пружно-напруженого стану на субмікронному та нано-масштабному рівнях.

2. Показано, що важливими особливостями мезорівня деформації, у тому числі при формуванні та пластичній деформації об'ємних наноструктурних металевих матеріалів, є високий рівень локальних напруг та їх градієнтів (sлок

Е/10 мкм -1 ) та активізація (в умовах низької дислокаційної активності) кооперативних механізмів деформації та переорієнтації кристала. Серед них:

§ колективна релаксація структурних станів з континуальною щільністю дефектів у плоскі скупчення часткових дисклінацій або дислокації Соміліани;

§ квазів'язкий механізм переорієнтації потоками нерівноважних точкових дефектів у полях високих локальних градієнтів напруги;

Розробки

Проекти, гранти, договори

3. Грант РФФД №13-08-00502 а. «Дослідження закономірностей модифікації мікроструктури в зонах деформації та руйнування багатоелементних моношарових та градієнтно-шарових наноструктурованих покриттів, отриманих методом іонно-асистованого магнетронного розпилення»., 2013 – 2014 рр., Керівник проекту Вівчин.

4. Грант РФФІ № 13-02-98020 р_сибірь_а "Розробка нових багатоелементних покриттів з нанорозмірними частинками кристалічної фази на основі аморфного вуглецю, дослідження їх мікроструктури, функціональних властивостей та використання в техніці", 2013-2015, керівник.

8. Проект РФФІ, №16-08-926-а «Вплив легування воднем на механізми деформації та руйнування аустенітних хромонікелевих сталей з ультрадрібнозернистою структурою» (кер. Є.Г.Астафурова).

9. Проект РНФ №17-19-01197 «Наукові основи управління мікромеханізмами пластичності та руйнування однофазних та гетерофазних високоазотистих хромомарганцевих аустенітних сталей» 2017-2019 рр. (Рук. Є.Г. Астафурова).

10. Грант РНФ № 17-19-01374 «Нерівноважні структурні стани наномасштабного рівня та закономірності їхньої еволюції при пластичній деформації металевих матеріалів». 2017-2019 рр. (Рук. Тюменцев А.Н.).

5. Тюментев, А.Н., Дитенберг, І.А., Коротаєв, А.Д., Денісов К.І. Латина curvature evolution in metal metal materials на meso- і nanostructural scales of plastic deformation // Physical Mesomechanics. Volume 16, Issue 4, 2013, Pages 319-334. DOI: 10.1134/S1029959913040061.

6. Коротаєв, А.Д., Борісов, Д.П., Мошков, В.И., Овчинников, С.В., Тюментев, А.Н., Прибутков, Г.А. Пекулярії структурної фази і еластичні stress states of superhard TiN-based nanocomposite coatings // Physical Mesomechanics. Volume 16, Issue 1, 2013, Pages 73-83. DOI: 10.1134/S1029959913010086.

9. Тюментев А. Н., Литовченко І. Ю. Models of Dislocation Formation and Mechanical Twinning by Local Reversible Martensitic Transformation in FCC Nanocrystals // Advanced Materials Research Vol. 1013 (2014) pp 234-241. DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMR.1013.234.

11. Тюментев, А.Н., Дитенберг, І.А. Nanodipols of partial disclinations в регіоні локалізовані еластичні distortions // Physical Mesomechanics. Volume 18, Issue 2, 29 April 2015, Pages 158-162. DOI: 10.1134/S1029959915020083.

12. Гриняев, К.В., Смирнов, І.В., Дитенберг, І.А., Тюментев, А.Н., Радішевскій, В.Л., Гаврілін, А.Н., Корзниковов, А.В., Чернов, В.М. Формування nanostructured state in internally oxidized vanadium alloy under severeplastic deformation // Російська Physics Journal. – 2017. – V. 59. – № 12. – P. 2094-2100. DOI: 10.1007/s11182-017-1019-5.

13. Елена Астафурова, Галіна Маєр, Еугене Мельников, Еугене Найденкін, Олександр Смирнов, Володимир Батаєв, Павел Одеський, Сергій Добаткін, і Ханс Дж. Маєр. Вплив thermomechanickих процесів Regime на Structural Evolution of Mo-Nb-Ti-V Microalloyed Steel Subjected to High-Pressure Torsion // Metallurgical and Materials Transactions A 48A (2017) 3400-3409. DOI: 10.1007/s11661-017-4085-y.

Список патентів

Наукові дослідження та підготовка фахівців проводяться з використанням експериментальної Томського матеріалознавчого центру колективного користування науковим обладнанням (ТГУ, ІФПМ СО РАН), оснащеного сучасними зразками структурно-аналітичного обладнання: електронними мікроскопами останніх модифікацій, що просвічують і растровими, механічних властивостей та ін.

Зв'язок із вузами

Дітенберг Іван Олександрович – зав. кафедрою фізики металів ФФ ТГУ.

Континуальна теорія дефектів.

Нанофазні та аморфні матеріали.

Тюменцев О.М. – професор кафедри фізики металів ФФ ТГУ.

Член спеціалізованої вченої ради Д 212.267.07 при ТДУ.

Коротаєв А.Д. – професор кафедри фізики металів ФФ ТГУ.

Фізика променевої модифікації поверхні.

Член спеціалізованої вченої ради Д 212.267.07 при ТДУ.

Пінжин Ю.П. – доцент кафедри фізики металів ФФ ТГУ.

Лекції та практичні заняття:

Аналітичні методи растрової електронної мікроскопії.

Литовченко І.Ю. – доцент кафедри фізики металів ФФ ТГУ.

Термодинаміка фазових рівноваг.

Кінетика фазових перетворень.

Структурні фазові переходи.

Громадське визнання

- Почесна грамота Державної корпорації з атомної енергії «Росатом» за багаторічну сумлінну працю, успіхи у професійній діяльності, великий внесок у розвиток атомної галузі. 2014 р.

- Медаль ордену 2 ступеня «За заслуги перед вітчизною» (2016).

Астафурова Є.Г., Майєр Г.Г., Мельников Є.В.

Лауреати премії Томської області у сфері освіти, науки, охорони здоров'я та культури у номінації «Премії науковим та науково-педагогічним колективам» (2015 р.).

- стипендіат Президента України молодим вченим та аспірантам, які виконують перспективні наукові дослідження та розробки з пріоритетних напрямів модернізації української економіки, на 2015-2020 роки.

– медаль української академії наук, 2010 р.;

– Лауреат Державної Думи Томської області, 2010 р.;

– Лауреат премії Томської області у сфері освіти, науки, охорони здоров'я та культури, 2009.

фізики