Защита диссертации Маликовой Жадры Бейсенгалиевны на соискание степени доктора философии (PhD) по образовательной программе «8D05323 - Техническая физика»

В Евразийском национальном университете имени Л.Н. Гумилева состоится защита диссертации на соискание степени доктора философии (PhD) Маликовой Жадры Бейсенгалиевны на тему «Дефектообразование чистых и активированных кристаллов LiF, вызванное воздействием импульсного пучка электронов и потока ионов» по образовательной программе «8D05323 – Техническая физика».

Диссертация выполнена на кафедре «Кафедра Технической физики» Евразийского национального университета имени Л.Н. Гумилева.

Язык защиты - на русском

Официальные рецензенты:

Сергеев Даулет Максатович – к.ф.-м.н., ассоциированный профессор, подполковник, начальник кафедры конструкции и эксплуатации радиоэлектронного оборудования РГУ «Военный институт Сил воздушной обороны имени дважды Героя Советского Союза Т.Я. Бегельдинова» МО РК, г. Актобе, Республика Казахстан;

Каптагай Гулбану Алибековна – PhD, ассоциированный профессор кафедры физики Казахского национального женского педагогического университета, г. Алматы, Республика Казахстан.

Временные члены Диссертационного совета:

Шункеев Куанышбек Шункеевич – доктор физико-математических наук, профессор, Директор научного центра «Радиационная физика материалов» Актюбинского регионального университета имени К. Жубанова, г. Актобе, Республика Казахстан;

Ногай Адольф Сергеевич – доктор физико-математических наук, профессор кафедры «Радиотехники, электроники и телекоммуникации» Казахского агротехнического исследовательского университета имени С. Сейфуллина, Астана, Республика Казахстан;

Алдонгаров Ануар Акылханович – доктор философии (PhD), доцент кафедры «Техническая физика» Евразийского национального университета имени Л.Н. Гумилева, г. Астана, Республика Казахстан.

Научные консультанты:

Акилбеков Абдираш Тасанович – д.ф.-м.н., профессор кафедры «Техническая физика» ЕНУ имени Л.Н. Гумилева, г. Астана, Республика Казахстан;

Попов Анатолий Иванович – доктор физики, PhD, профессор, Университет Латвии, ведущий научный сотрудник Института физики твердого тела, г. Рига, Латвия.

Защита состоится: 11 апреля 2026 года 14:00 часов в Диссертационном совете по направлению подготовки кадров «8D053 – Физические и химические науки» по образовательной программе «8D05323 – Техническая физика» Евразийского национального университета имени Л.Н. Гумилева. Проведение заседания диссертационного совета в онлайн формате.

Ссылка: https://clck.ru/3RyhCd 

Адрес: г. Астана, ул. Кажымукана, 13.

Аннотация (рус.): Цель диссертационного исследования. Цель исследования – комплексное экспериментально-теоретическое изучение формирования, эволюции и термического отжига радиационных дефектов в чистых и активированных кристаллах LiF при электронном, ионном и нейтронном облучении. Задачи исследования: 1. Исследовать исходные характеристики чистых и активированных кристаллов LiF и определить состав их примесно-дефектной подсистемы до облучения. 2. Идентифицировать радиационные дефекты в LiF при электронном, нейтронном и ионном облучении и установить их спектральные характеристики. 3. Проанализировать влияние типа, энергии и флюенса облучения, а также величины Se и Sn на формирование F- и агрегированных Fn-центров на изменение оптических и ИК-спектров. 4. Исследовать ступенчатый термический отжиг F-центров по данным оптического поглощения, определить кинетические параметры (энергии активации, предэкспоненциальные множители) и особенности восстановления для различных режимов облучения. 5. Анализ широких полос Fn-поглощения, проследить температурную эволюцию вкладов F2, F3, F3+ и F4-центров и установить последовательность их превращений вплоть до коллоидных кластеров лития. 6. Разработать диффузионно-реакционную модель термической эволюции F- и Fn-центров, а также примесно-дефектных комплексов, и сопоставить расчётные кривые отжига с экспериментальными данными. 7. Установить связи между механизмами радиационного дефектообразования и отжига c оптическими и дозиметрическими характеристиками LiF и сформулировать рекомендации по оптимизации режимов облучения и термообработки. Методы исследования. В диссертационной работе были исследованы кристаллы высокой чистоты LiF, выращенные по методам Бриджмена - Стокбаргера и Киропулоса. Облучение образцов проводилось на ускорителе ДЦ-60 (Астана) и ускорительном комплексе GSI (Дармштадт) ионами 16O (28 МэВ), 14N (23 МэВ), 84Kr (150 МэВ) и 238U (2640 МэВ), а также тепловыми нейтронами в исследовательском реакторе IRT – 2000 (Тбилиси) и импульсными пучками электронов энергией 250 кэВ. Оптические свойства и концентрации F- и Fn-центров регистрировались методом оптической спектроскопии на спектрофотометрах SPECORD 250, PERSEE T8DCS и СФ-2000; для идентификации гидроксильных и радиолизных продуктов применялась ИК-спектроскопия на приборах Specord 75-IR и Vertex 70V. Ступенчатый термический отжиг в интервале 293–870 K осуществлялся в печи SNOL с контролируемой скоростью нагрева 5 K/с с последующим охлаждением и повторной спектральной съёмкой для определения температурных интервалов распада и агрегации центров окраски. Моделирование диффузионно-реакционных процессов и энергии активации F-центров выполнялось на суперкомпьютерном комплексе LASC с использованием диффузионно-реакционной модели, что позволило получить количественные оценки миграционных энергий, скоростей формирования агрегатов и температурных областей термической стабильности радиационных дефектов. Основные положения, выносимые на защиту. 1. Нейтронное облучение LiF:OH приводит к появлению дозозависимых ИК-полос гидроксильных и водородных центров, которые напрямую связаны с реакцией 6Li(n,α)3H и исходной координацией OH-примеси. 2. Ступенчатый отжиг F-центров после электронного и ионного облучения описывается диффузионно-контролируемой кинетикой; энергий активации и предэкспоненциальные множители определяют корреляцию Ea–X, характерную для диффузии, контролируемой разупорядоченностью. 3. Теория кинетики отжига одиночных F- и агрегированных Fn-центров, согласованная с экспериментальными данными, количественно описывает каскад диффузионно-реакционных стадий и позволяет прогнозировать температурные интервалы восстановления LiF после различных видов облучения. Описание основных результатов исследования. 1. Впервые проведён сопоставимый комплекс исследований радиационно-индуцированных дефектов в LiF при трёх принципиально разных типах воздействия: быстрых тяжёлых ионах, нейтронах и импульсных пучках электронов. Показано, как изменение характера энерговыделения (Se, Sn) и спектра излучения задаёт различные сценарии формирования первичных и агрегированных дефектов. 2. На основе ИК-спектроскопии нейтронно-облучённых кристаллов LiF:OH раскрыта роль гидроксильных и водородных центров (U, U1, U2, U3, комплексы OH-…Fi) в радиационном дефектообразовании. Показано, что тепловые нейтроны формируют основной вклад в генерацию таких дефектов за счёт реакции 6Li(n,α)3H и вызывают дозозависимое смещение полос OH-поглощения, отражающее изменение локальной структуры. 3. Впервые экспериментально получены и проанализированы энергии активации процессов термического отжига F-центров в кристаллах LiF для различных режимов электронного и ионного облучения. Показано, что значения Ea и предэкспоненциальные множители образуют согласованную корреляцию, интерпретируемую как проявление диффузии, контролируемой разупорядоченностью. 4. Введена и реализована модель ступенчатого отжига F- и Fn-центров в LiF, позволяющая по данным оптического поглощения и кинетики восстановления определить энергии активации и предэкспоненциальные множители для различных каналов миграции и коагуляции дефектов, а также количественно описать каскад диффузионно-реакционных стадий. 5. На основе гауссовского разложения широких полос в области 1,7–4,2 эВ впервые в рамках единого эксперимента последовательно прослежена цепочка превращений F → F2 → F3/F3+ → F4 и далее к коллоидным кластерам лития для облучения лёгкими (14N, 16O) и тяжёлыми (84Kr, 238U) ионами. Показано, что F3+- и F4-центры являются предколлоидными состояниями, характерными для областей с максимальной плотностью трекового разупорядочения. 6. Определены практически значимые температурные интервалы отжига для различных типов дефектов и режимов облучения, что создаёт основу для управляемой термообработки кристаллов LiF, восстановления их оптических свойств и целенаправленного регулирования концентрации центров окраски в дозиметрических и оптических приложениях. Обоснование новизны и важности полученных результатов. Результаты определяют практические температурные интервалы для восстановления LiF после облучения, проясняют, как электронное торможение управляет конкуренцией между агрегацией и рекомбинацией дефектов, и устанавливают количественные кинетические параметры (Ea и предэкспоненциальный множитель Х) процессов отжига дефектов, которые могут служить основой для проведения термообработки после облучения и контролируемого регулирования концентрации центров окраски в LiF-основанных оптических и дозиметрических приложениях. Описание вклада соискателя в подготовку каждой публикации. Результаты исследований, представленные в диссертации, получены лично автором, а также совместно с сотрудниками Института Физики твердого тела Латвийского университета (Рига), что отражено в публикациях. Обсуждение и анализ результатов проводились совместно с научными консультантами. Основные результаты диссертационного исследования опубликованы в 11 печатных работах, полностью соответствующих теме диссертации. Из них 3 статьи опубликованы в рецензируемых научных журналах, входящих в базу Web of Science и Scopus, 8 тезисов докладов - в трудах международных научных конференций. Список опубликованных статьей: 1. Influence of Neutron irradiation conditions on maximal frequency of IR absorption spectra of LiF:OH single crystal // Physica Status Solidi (A). – 2023. - Vol. 220(10) (Quartile – Q3, percentile – 51%, IF-1,9). 2. Thermal annealing of radiation damages produced by swift 14N and 16O ions in LiF crystals // Materials Research Express. – 2024. – Vol.11(7) (Quartile – Q3, percentile – 51%, IF-2,1). 3. Thermal Stability of Color Centers in Lithium Fluoride Crystals Irradiated with Electrons and N, O, Kr, U Ions. // Materials). – 2025. - Vol. 18(19), 4441. Quartile – Q1, percentile – 79%, IF-3,2). Вклад соискателя в подготовку данных статьей: Проделана тщательная проверка существующей литературы по заданной теме исследования, проведены эксперименты и обработка полученных данных, также написание оригинального черновика с соблюдением требований научных публикаций. Соискатель принимал непосредственное и существенное участие на всех ключевых этапах выполнения исследований, является первым автором, автором корреспондентом в публикациях.

Диссертация

Список научных трудов

Отзыв научного консультанта

Отзыв зарубежного консультанта

Заключение комиссии по этической оценке исследований

Отзыв официального рецензента

Отзыв официального рецензента