ISSPMT
Institute of Solid State Physics, Materials Science and Technologies
NAS of Ukraine

Results of scientific ativity:

  • The method of mathematical modeling of atomic structure of grain boundaries in reciprocal space was developed. It was revealed the existence of hexagonal ω - phases in BCC-tungsten on twin boundaries Σ3 (111). The given result was confirmed experimentally by the method of field ion microscopy.
  • It was revealed the nonkink character of evaporation of the surface atoms from atomic edges of clousepacked planes in form of the alternation of deleted atoms through one.
  • The structure of grain boundaries of general type was established. It was shown that the change of lattice disorientation on the grain boundaries of general type take place within the single atomic layer. On triple junctions and boundaries of general type it was found atoms in the positions which are interstitial for both contacting crystals.
  • It was found the phenomenon of the surface self-diffusion induced by the low energy ion bombardment.
  • The method of the determination of the self-interstitial atom formation energy was designed.
  • At the low energy irradiation of the metal surface was revealed an appearance of surface defects in form of chains of vacancy which was produced thanks the collective effects.
  • For the first time the electron field images of molecular orbitals of monatomic carbon chains, which correspond to various quantum states was obtained .
  • The kinetic of monatomic carbon chain formation by process of unraveling and the frequency characteristics of oscillations of such objects are explored by mathematical modeling method.
  • It was reached subangstrom resolution level ~ 0,25 Å for monatomic carbon chains.
  • Tensile strength of monatomic carbon chains is ~240 GPa that confirms the theoretical predictions about carbon chains, as the strongest objects in the nature.

вопросы атомной науки

Publication:

2016 year

  1. E.V. Sadanov, O.V. Dudka, V.A. Ksenofontov, T.I. Mazilova, I.V. Starchenk, V.L. Manakin, I.M. Mikhailovskij. Binding energy of self-interstitial atoms to grain boundaries: An experimental approach. // Materials Letters – 2016. - V. 183. - P. 139–142.
  2. O.V. Dudka, V.A. Ksenofontov, E.V. Sadanov, I.V. Starchenko, T.I. Mazilova, I.M. Mikhailovskij. Special grain boundaries in nanostructured tungsten. // Nanoscale Research Letters. – 2016, 11:332. (7р.)
  3. O.V. Dudka, V.A. Ksenofontov, A.A. Mazilov, T.I. Mazilova, E.V. Sadanov, I.M. Mikhailovskij. Surface diffusion of tungsten adatoms induced by low-energy bombardment with He atoms // Radiation Effects and Defects in Solids. – 2016. - Vol. 171. – P. 606-614.
  4. S. Kotrechko, O. Ovsjannikov, N.Stetsenko, I. Mikhailovskij, T. Mazilova & M. Starostenkov. Yield strength temperature dependence of tungsten nanosized crystals: experiment and simulation. // Phil. Mag., - 2016. - Vol. 96. - P. 473-485.
  5. О.В. Дудка, А.А. Мазилов, Ю.А. Гордиенко. Поверхностная самодиффузия вольфрама и молибдена, активированная низкоэнергетичным облучением атомами гелия // Научные Ведомости БелГУ. – 2016. - № 20(241). - Вып. 44. - С. 86-97.
  6. O.V. Dudka, V.A. Ksenofontov, A.A. Mazilov, E.V. Sadanov, I.V. Starchenko, I.M. Mikhailovskij. Formation of nanotitons in electric fields by spatially controlled chemical reactions / 4rd International research and practice conference «NANOTECHNOLOGY and NANOMATERIALS» NANO-2016. Львів, Україна, 24-27 серпня 2016 р., р. 309.
  7. S. Kotrechko, O. Ovsjannikov, T. Mazilova, I. Mikhailovskij, E. Sadanov, N. Stetsenko. Strength of nano-sized tungsten crystals under hydrostatic tension / Eighth International Conference on “MATERIALS STRUCTURE & MICROMECHANICS OF FRACTURE” MSMF8 in Brno, Czech Republic, June 27 - 29, 2016.
  8. Е.В. Саданов, В.А. Ксенофонтов, Т.И. Мазилова, И.В. Старченко, И.М. Михайловский. Экспериментальное определение энергии связи междоузельных атомов с границами зерен / Тезисы 12-й Международной научно-технической конференции молодых ученых и специалистов «Проблемы современной ядерной энергетики», г. Харьков, 16-18 ноября 2016г., с.19.
  9. Е.В. Саданов, Т.И. Мазилова, В.А. Ксенофонтов, И.В. Старченко, И.М. Михайловский. Специальные не-РСУ границы зерен в вольфраме / Tези конференції «Cучасні проблеми фізики металів і металічних систем», Київ 25-27 травня 2016, с. 30.
  10. І.М. Михайловський, Є.В. Саданов, Т.І. Мазілов , О.В.Дудка, В.А. Ксенофонтов. Особливості атомної структури великокутових меж зерен довільного типу / Tези конференції «Cучасні проблеми фізики металів і металічних систем», Київ, 25-27 травня 2016, с. 137.
  11. С.О. Котречко, О.В. Овсянніков, І.М. Міхайловський, Т.І. Мазілова. Міцність нанорозмірних кристалів вольфраму в умовах гідростатичного розтягу / Tези конференції «Cучасні проблеми фізики металів і металічних систем», Київ 25-27 травня 2016, с. 43.


2015 year

Patents:

  1. О.Р. Валіахметов, О.Й. Волчок, Р.М. Галєєв, Р.М. Имаев, В.В. Калиновський, О.В. Мац, В.С. Оковит, В.І. Соколенко, П.О. Хаймович, М.А. Шульгин / ПАТЕНТ на винахід №108318 «Способ обработки титанового сплава ВТ-6». Зареєстровано в Державному реєстрі патентів України на винаходи 10.04.2015, бюл. № 7/2015.
  2. О.О. Великодна, Ю.О. Гордієнко, О.О. Мазілов, Е.В. Саданов, І.В. Старченко / ПАТЕНТ на винахід № 109246 «Спосіб виготовлення вістряного емітера». Зареєстровано в Державному реєстрі патентів України на винаходи 27.07.2015, бюл. № 14/2015.
Articles:
  1. E.V. Sadanov, T.I. Mazilova, V.A. Ksenofontov, I.V. Starchenko, I.M. Mikhailovskij. Special non-CSL grain boundaries in tungsten: Misorientation distribution and energetic // Materials Letters, 2015, Vol. 145, р. 137-140.
  2. V.I. Sokolenko, A.V. Mats, V.I. Karas’, V.S. Okovit, N.A. Chernyak and V.M. Gorbatenko. Changes in physical-mechanical properties and structure of ferritic-pearlitic steel 15KН2NMFA caused by severe low-temperature deformation and exposure to alternating magnetic field // Journal of Low Temperature Physics / Fizika Nizkikh Temperatur, 2015, v.41, No.4, pp. 399–404.
  3. T. I. Mazilova, Mikhailovskij, I. M. and Sadanov, E. V. Inherent Strength of Nano-Polycrystalline Materials, in Handbook of Mechanical Nanostructuring (ed M. Aliofkhazraei), Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2015. Weinheim, Germany, v.1, p. 67-80.
  4. P.A. Khaimovich. Metal Nanostructuring through Cryodeformation under All-Round Compression. in Handbook of Mechanical Nanostructuring (ed M. Aliofkhazraei), Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2015. Weinheim, Germany, pp.435-448.
  5. В.В. Калиновский, М.Б. Лазарева, Д.Г. Малыхин, А.В. Мац, В.С. Оковит, В.И. Соколенко, Л.А. Чиркина. Влияние разных видов деформации на физико-механические свойства ГПУ и ГЦК металлов и сплавов // Успехи физики металлов, 2015, т.16, №1, с.61-84.

2014 year

Articles:
  1. V.A. Ksenofontov, T.I. Mazilova, E.V. Sadanov, O.V. Dudka, A.A. Mazilov, I.V.Starchenko, I.M.Mikhailovskij, Helium induced reduction of the grain-boundary tensile strength in tungsten // Journal of Nuclear Energy Science & Power Generation Technology, 2014, 3, 1000120 (6pp.).
  2. A.N.Dovbnya, V.I.Sokolenko, E.V.Karaseva, A.V. Mats, V.A.Mats, E.S.Savchuk. Effect of alternating magnetic field on creep of irradiated vessel steel 15Kh2NMFA // ВАНТ. Серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение, 2014, № 2(90), с.39-42.
  3. S. Kotrechko, I. Mikhailovskij, T. Mazilova, O. Ovsjannikov. Strength hierarchy for nano-sized crystals // Key Engineering Materials, 2014, vols. 592-593, pp 301-306.
  4. В.И. Соколенко, М.А. Хажмурадов , Э.И. Винокуров, Т.К.Григорова, Р.М. Сибилева, Д.В. Шаруда, Исследование комплекса свойств адсорбентов, предназначенных для восстановления фильтров систем вентиляции АЭС // ВАНТ. Серия: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение 2014, № 2 (90), с. 85-88.


  1. Ksenofontov V.A., Mazilova T.I., Mikhailovskij I.M., Sadanov E.V., Velicodnaja O.A., Mazilov A.A. High-field formation and field ion microscopy of monatomic carbon chains // Journal of physics: condensed matter – 2007. – V.19 – P. 466204 (10pp).
  2. Ксенофонтов В.А., Гурин В.А., Гурин И.В., Колосенко В.В., Михайловский И.М., Саданов Е.В., Мазилова Т.И., Великодная О.А. Низкотемпературная полевая ионная микроскопия углеродных нанотрубок // Физика низких температур – 2007. – Т.33. – № 10. – С. 1128-1131.
  3. Azhazha V.M., Neklyudov I.M., Ksenofontov V.A., Mazilova T.I., Mikhailovskij I.M., Sadanov E.V., Mazilov A.A. Field-ion microscopy observations and atomistic simulations of rigid-body shifts at tilt grain boundaries in tungsten // Surface Review and Letters – 2008. – Vol. 15. – No 5. – Р.557-565.
  4. Ксенофонтов В.А., Саданов Е.В., Великодная О.А., Низкополевая ионная микроскопия // Журнал технической физики – 2009. – Т.79. – вып. 4. – С.136-141.
  5. Shpak A.P., Kotrechko S.O., Mazilova T.I., Mikhailovskij I.M. Inherent tensile strength of molybdenum nanocrystals // Science Technology of Advanced Materials – 2009. – Vol.10. – P. 045004 (9pp).
  6. Mazilova T.I., Kotrechko S., Sadanov E.V., Ksenofontov V.A., Mikhailovskij I.M. High-field formation of linear carbon chains and atomic clusters // International Journal of Nanoscience, 2010, Vol.9, No.3, P. 151-157.
  7. Bakai A.S., Shpak A.P., Wanderka N., Kotrechko S., Mazilova T.I., Mikhailovskij I.M. Inherent strength of zirconium-based bulk metallic glass // Journal of Non-Crystalline Solids – 2010 – Vol. 356 – P. 1310–1314.
  8. Mikhailovskij I.M., Mazilova T.I., Voyevodin V.N., Mazilov A. A. Inherent strength of grain boundaries in tungsten // Phys. Rev. B. – 2011. – Vol. 83. – P. 134115 (7 pp.).
  9. Ksenofontov V.A., Mazilov A.A., Mazilova T.I., Sadanov E.V., Sokolenko V.I., Voyevodin V.N., Dudka O.V., Mikhailovskij I.M. Atomic density at high-angle grain boundaries in tungsten // ВАНТ, сер.: Физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение – 2011. – №2 (97). – С. 3-9.
  10. Mazilova T.I, Ksenofontov V.A., Voyevodin V.N., Sadanov E.V., Mikhailovskij I.M., Mechanical recrystallization of ultra-strength tungsten nanoneedles // Philosophical Magazine Letters. − 2011. − Vol.91. − No.4. − P. 304–312.
  11. Petrusenko Y., Bakai A., Neklyudov I., Mikhailovskij I., Bakai S., Liaw P.K., Huang L., Zhang T. Defects and plastic-deformation modes of bulk-metallic glasses // Metallurgical and Materials Transactions A. – 2011. – Vol. 42A. – P. 1511-1515.
  12. Mazilova T.I., Sadanov E.V., Dudka O.V., Ksenofontov V.A., Mikhailovskij I.M. Mathematical Analysis of the Energy and Relaxation of Grain Boundaries in Metals // Journal of Modern Mathematics Frontier. − 2012. − V.1. − Issu.2. − P. 17-20.
  13. Bakai A.S., Sadanov E.V., Ksenofontov V.A., Bakai S.A., Gordienko J.A., Mikhailovskij I.M. Nanometer-Scale Heterogeneities of the Structure of Zirconium-Based Bulk Metallic Glasses // Metals. − 2012. − V.2. − P. 441-449.
  14. Мазилова Т.И., Котречко С.А., Мазилов А.А., Маслов Н.И., Саданов Е.В., Михайловский И.М.. Высокополевое формирование многоигольчатых полевых эмиттеров // Письма в ЖТФ. − 2012. − T. 38. − вып. 7. − C. 81-88.
  15. Котречко С.А., Мазилов А.А., Мазилова Т.И., Саданов Е.В., Михайловский И.М.. Экспериментальное определение прочности моноатомных углеродных цепочек // Письма в ЖТФ. − 2012. − T. 38. − вып. 3. − C. 61-68.
  16. Mazilova T.I., Sadanov E.V., Ksenofontov V.A., Mikhailovskij I.M. One-dimensional surface damage at grazing projectile incidence: linear vacancy chains on channeled planes // Surface Science – 2013. – V. 617– P. 136-140.
go to ISSPMT