Досліджено особливості структурного стану ряду алмазних полікристалічних матеріалів. Показано, що напружено-деформований стан композита алмаз-SiC визначається прикладеним тиском і різницею констант пружності його фаз. Він сприяє високим експлуатаційним властивостям матеріалу, оскільки SiC знаходиться в умовах всебічного стиску (~ 2,5 ГПа), а алмаз - в умовах всебічного розтягу (~ 0,5 ГПа). Визначено, що мікронапруження в алмазі можна характеризувати дисперсією псевдомакронапружень, а в SiC рівень мікронапружень визначається, в основному, його субструктурним станом. З використанням ультразвукових методів виміряно значення модуля Юнга в зразках матеріалу. Показано, що урахування структури матеріалу дає змогу підвищити точність прогнозування модуля пружності. Установлено, що закономірності змочування природного алмазу та композита алмаз-SiC металічними розплавами, які складають основу серійних припоїв, є подібними. З'ясовано, що наявність карбіду кремнію в матеріалі викликає незначне погіршання його змочування в порівнянні з монокристалами природного алмазу. Установлено основні закономірності структуроутворення такого матеріалу залежно від часу ізотермічної витримки та структурного стану первинних алмазних порошків.

         Досліджено фізичні механізми формування структури за умови дискретного осаджування на підкладку пароплазмового потоку, сформованого імпульсним лазерним розпиленням одноелементних металевих і напівпровідникових мішеней, а також структурні та фазові перетворення у плівках у постконденсаційний період. Запропоновано моделі та встановлено умови утворення епітаксійних, полікристалічних і аморфізованих газонасичених конгломератних структур. Детально вивчено стадії росту й експериментально обгрунтовано модель поверхні епітаксіального лазерного конденсату, що визначає структурні перебудови під час подальшого відпалу або природного старіння. На підставі узагальнення всіх одержаних даних вперше виявлено і класифіковано основні типи структурних та фазових станів, характер нерівноважності та типи релаксаційних процесів, що протікають у постконденсаційний період у лазерних конденсатах ряду металів з різним ступенем хімічної активності.

         Проаналізовано процеси фазової взаємодії в системі In - Ga - Se - O. З'ясовано особливості процесів окиснення сполук системи. Показано, що в напівпровідниковій системі In - Ga - Se найбільш стійкими під час термообробки на повітрі є півтораселеніди індію та галію.

         Визначено теплові умови ростової системи, що дозволяють вирощувати бездефектні монокристали кремнію діаметром 200 мм, для реалізації яких розроблено тепловий вузол з відповідною науково обгрунтованою геометрією. Проаналізовано механізм формування теплових умов у ростовій установці вирощування монокристалів кремнію методом Чохральського. Визначено вплив теплових умов на щільність мікродефектів і нерівномірність розподілу кисню у монокристалах кремнію. Розроблено модель, що пов'язує теплові умови з мікродефектами та киснем у монокристалі кремнію. На базі даної моделі проведено параметричні дослідження та одержано нові результати, що визначають закономірності впливу теплових екранів та властивостей конструкційних матеріалів на розподіл кисню та щільність мікродефектів у монокристалі кремнію.

         Розроблено математичні моделі розподілу домішок у монокристалах кремнію, що грунтуються на рівнянні балансу маси домішки, передбачають врахування залежності розподілу домішок від технологічних факторів процесу вирощування та не використовують фізичні параметри, які не можна виміряти з умов промислового виробництва монокристалів. З застосуванням розроблених моделей за експериментальними даними оцінено величини ефективних коефіцієнтів розподілу легуючих (бору, фосфору) і фонових (вуглецю та кисню) домішок, швидкостей надходження та розплав вуглецю та кисню з конструктивних елементів робочої камери та розчинення кварцу тигля у розплаві кремнію. Досліджено залежності цих величин, а також густини та розподілу мікродефектів від концентрації домішок і технологічних параметрів процесу вирощування монокристалів кремнію за промислових умов.

         Наведено результати експериментального дослідження впливу ядерного опромінення на кінетику преципітації кисню в кремнії під час термовідпалу. Вивчено вплив опромінення на радіаційну стійкість Si, який використовується для детекторів ядерних випромінювань.

         Робота присвячена комплексному дослідженню температурних нестабільностей фізичних властивостей (параметра елементарної комірки, КТР, електропровідності, коефіцієнта Холла, рухливості носіїв заряду) в об'ємних кристалах і плівках SnTe та надгратках SnTe/PbTe з метою встановлення впливу дефектів нестехіометрії та інших факторів на характеристики сегнетоелектричного фазового переходу (СФП), виявлення фазових переходів (ФП), зумовлених взаємодією дефектів нестехіометрії між собою, а також встановлення специфіки прояву ФП в тонких шарах SnTe і надгратках SnTe/PbTe. У кристалах та тонких плівках SnTe з високою концентрацією катіонних вакансій крім відомого СФП спостерігаються, принаймні, ще два ФП в інтервалах 135 і 150 та 200-215 К, які напевно, пов'язані з процесами перебудови дефектної підсистеми кристалу. Характер прояву цих ФП залежить як від концентрації власних дефектів, так і від кінетичних факторів (швидкості нагріву-охолодження та ін.). Показано, що прояв СФП, властивого SnTe, у надгратках SnTe/PbTe істотно залежить від орієнтації росту шарів. У надгратках SnTe/PbTe з напруженими шарами виявлено надпровідний перехід з критичною температурою 3.4 К. Введення дислокацій невідповідності у міжфазну межу SnTe/PbTe призводить до пригнічення надпровідності.

         Уперше в кристалах кремнію експериментально відкрито магнітомеханічний ефект (ММЕ), який полягає у зміні мікротвердості кристалів кремнію під дією магнітного поля. Експериментально розвинуто концепцію керування величиною та характером релаксації ММЕ за допомогою рентгенівського опромінення, води та хімічного розчину (травник Сіртла). Виявлено, що дія слабкого магнітного поля на кристали кремнію спричинює зміну питомого поверхневого опору й зумовлює немонотонний характер його релаксації після припинення магнітного впливу. Установлено, що магнітна обробка кристалів кремнію супроводжується структурними змінами, а саме: зростанням концентрації міжвузлового кисню та виникненням додаткових порушених шарів. На підставі результатів дослідження зроблено висновок про появу нових парамагнітних центрів у кристалах кремнію після магнітної обробки. Запропоновано модельні уявлення, які пояснюють фізичну суть виявлених у даних кристалах магніточутливих ефектів на основі впливу магнітного поля на підсистему структурних дефектів (власних, домішкових дефектів та їх комплекси).

         Досліджено процеси силіцидоутворення, що мають місце у багатошарових періодичних покриттях Sc/Si і Sc/W/Si/W з періодом 20 - 35 нм в інтервалі температур 403 - 1243 К. Реакція аморфізації триває за дифузійною кінетикою, переважним дифузантом є кремній. Дифузія кремнію через шар аморфного скандій-кремнієвого сплаву характеризується низькими значеннями енергії активації (0,6 еВ) та передекспоненціального множника. Доведено, що дифузійні бар'єри з номінальною товщиною вольфраму більше ніж 0,6 нм якісно змінюють кінетику твердофазної аморфізації: після того, як процеси силіцидоутворення в бар'єрних шарах завершуються та їх товщина стабілізується, параболічний закон росту аморфного силіциду ScSi змінюється на лінійний.