Структурні дослідження атомних молекулярних кріокристалів та їх бінарних сумішей проводяться методом
просвічувальної електронної дифракції (THEED) на електронному дифрактометрі EG - 100A, оснащеному
гелієвим кріостатом.
Завдяки сильній взаємодії електронів з речовиною, електронографічний метод дозволяє досліджувати структуру
дуже тонких (товщина сотні і навіть десятки ангстрем) плівок при малих щільностях струму первинного пучка та
малому часі реєстрації дифракційної картини. Мала довжина хвилі високоенергетичних електронів дозволяє
досліджувати структуру утворень, розмір яких складає 10 - 20 Å, що цінно під час пошуку нових фаз на ранніх
стадіях їх формування.
Спостереження проводяться в діапазоні температур від геліевих температу до точки сублімації
одного із компонентів сумішей (44 K - у випадку криптону). Методика електронної дифракції детально описана в
[Low Temp. Phys. 39, 456 (2013)]. Компоненти газової суміші змішуються у спеціальній посудині та
витримуються при кімнатній температурі для досягнення їх рівномірного розподілу. Електронні дифрактограми
були отримані безпосередньо після підготовки зразків за заданої температури та в процесі їх подальшого
нагрівання до необхідної температури. Типова дифракційна картина рис. (a) та
розподіл її за інтенсивностями рис. (b) показані вище. Пунктирна крива — апроксимація функції Лоренца. [Low Temp. Phys. 47, 874 (2021)].
Серед результатів безумовний інтерес викликає запропонована методика створення та вивчення
радіаційних дефектів, особливо, якщо врахувати складність цієї задачі для твердих тіл
Досліджено вплив опромінювання на протяжність області існування твердих розчинів.
Показано, що в опромінених зразках вона значно менше, ніж в неопромінених. Важливі
результати отримани в дослідженнях конденсованих плівок фулериту. В інтервалі
температур 5 - 300 К досліджено структуру та параметр граток плівок фулериту. При
зміненні температури конденсації структура плівок змінювалась від епітаксіальної з
орієнтацією (111) до неорієнтованої нанодисперсної з розміром зерна 4 - 5 нм. За даними
досліджень встановлено механізм формуванння структури плівок фулериту. Відомо, що
характеристики орієнтаційного порядку молекулярних кріокристалів, утворених
лінійними молекулами, мають фундаментальне значення при вивченні динаміки
кристалічної гратки та термодинаміки, зокрема фазових переходів. Запропонований новий
метод визначення абсолютних значень параметрів орієнтаційного порядку безпосередньо
з дифракційних інтенсивностей .Уперше для кріокристалів СО2, як функція температури
від 5 К до 70 К, і для регулярних розчинів СО 2 - Kr ,як функція змісту Kr,
відтворено
значення параметрів орієнтаційного порядку. Розроблена методика відтворення
параметрів може бути застосована для дослідження та опису обертальних підсистем не
тільки кристалів різних сингоній, але й для слабко зв язаних груп атомів в органічних
молекулярних кристалах. На основі досліджень структури і морфології твердої фази СО2
та ії бінарних кріосплавів з атомарним Kr і молекулярним N20 запропановано кластерну
модель слабких твердих розчинів яка пояснює поведінку концентраційної залежності
параметра гратки розчині.
Конденсаційним методом було синтезовано еквімолярні кріосплави аргон-криптон,
структурні характеристики яких кардинально відрізняються від регулярних розчинів.
Подібна морфологія характерна для дисперсно-твердіючих сплавів, наявність в яких
субнанорозмірних включень визначає унікальні фізичні властивості цих матеріалів.
Проблеми енергетики та астрофізики обумовили інтерес до досліджень сплавів азот-
метан. З використанням електронографії було визначено області розчинності та структура
розчинів. Встановлено вплив домішкових молекул СН 4 на орієнтаційне впорядкування
молекул N2 в розчинах.
Вперше в атомарной системі бінарних сплавів Ar - Kr отримано морфологічно різні типи конденсатов
за допомогою реалізації двох-крокового процесса нуклеації.
Розуміння механізмів некласичної нуклеації сприяє створенню нових функціональних матеріалів,
таких як наноструктуровані сплави, гелі, стекла [Low Temp. Phys. 47, 874 (2021)].