Введение к работе
Актуальность темы. К числу наиболее быстро развивающихся направлений физики конденсированного состояния относится создание и исследование новых электрически активных материалов. Эти материалы составляют основу современной ультразвуковой и пьезотехники, а также акусто- и микроэлектроники и являются полем активного применения современных технологий, методов математического моделирования, теоретического и экспериментального исследования.
Анализ научно-технической и патентной литературы показывает, что свойства сегнетопьезоэлектрических материалов (СЭМ) остаются лимитирующим фактором при разработке ультразвуковых преобразователей и пьезоустройств [1, А1, А2]. Направленное изменение этих свойств с целью достижения экстремальных физических параметров активных материалов может обеспечить качественное улучшение функциональных характеристик приборов и устройств. В тоже время, возможности создания новых электрически активных материалов в настоящее время исчерпаны из-за практически полного использования существующих химических основ и способов их получения. В связи с этим актуален переход к многокомпонентным, структурированным на различных масштабных уровнях композиционным материалам, сочетающим принципиально различные физические свойства.
За последние десятилетия в области разработки и применения СЭМ произошли
существенные изменения, явившиеся результатом длительных научно-
исследовательских и технологических усилий и связанные с промышленным освоением и коммерциализацией новых пьезоэлектрических материалов (композиты керамика-полимер со связностью 1-3, керамоматричные композиты (КМК), пористые сегнетопьезокерамики (СПК), СПК и монокристаллы на основе релаксорных сегнетоэлектриков), а также все более широким использованием СПК на основе метаниобата свинца и растущим интересом к бессвинцовым СПК [1 - 5].
Коммерциализация новых композиционных материалов стимулировала также исследования в области физики ультразвука, нелинейной акустики и привела к разработке новых концепций формирования акустических полей и конструирования ультразвуковых преобразователей для неразрушающего контроля и диагностики, микроэлектроники, а также медицинской диагностики и терапии [6 - 9, А3].
Появление и практическое использование новых СПК и композиционных
сегнетоэлектрических материалов (КС) делает актуальными разработку новых и
совершенствование существующих методов исследования. Применение
традиционных методов физической акустики, наряду с новыми подходами,
основанными на использовании поверхностных акустических волн (ПАВ), связанных
мод колебаний, сдвиговых волн, а также анализе импедансных спектров
пьезоэлементов, также является актуальным [8, 10, А4]. Разработка новых
пространственно-неоднородных СЭМ, элементов и устройств невозможна без
использования современных методов математического моделирования [11, 12, А5].
Не вызывает сомнения актуальность построения и оптимизации конечно-
элементных и конечно-разностных моделей СПК и КС, а также моделирования
конструкций ультразвуковых преобразователей и волновых процессов в
пространственно-неоднородных сегнетоактивных и диссипативных средах.
Актуальность комплексных исследований новых сегнетоактивных и композиционных материалов определяется не только диктуемой потребностями
современной техники практической значимостью создания и исследования новых и совершенствования существующих материалов, но также и следующими нерешенными фундаментальными проблемами:
- взаимосвязь состава, условий получения, кристаллической и микроструктуры,
связности и электрофизических свойств, определяющих функциональные параметры
пространственно-неоднородных СЭМ;
- природа и механизмы, ответственные за несинфазный отклик СЭМ на
внешние воздействия;
зависимость свойств пористых СПК и КС от пористости с учетом реальной микроструктуры и связности;
взаимосвязь упругой дисперсии и затухания ПАВ и ОАВ в пористой СПК и КМК;
особенности формирования ультразвуковых полей высокой интенсивности и переходных процессов в диссипативных средах с учетом нелинейности, кавитационных и тепловых эффектов.
Одной из наиболее быстро развивающихся областей применения передовых
технологий и новых материалов является ультразвуковая медицинская
диагностическая и терапевтическая аппаратура [8]. В последнее десятилетие системы
и методы, использующие фокусированный ультразвук высокой интенсивности,
активно применяются для выполнения хирургических, терапевтических и
эстетических медицинских процедур. Совершенствование ультразвуковой
диагностической и терапевтической аппаратуры требует разработки новых более эффективных пьезоэлектрических и композиционных материалов, ультразвуковых преобразователей, а также разработки новых методов формирования акустических полей.
Возрастающее внимание к экологическим аспектам добычи и транспортировки нефтепродуктов, а также надежности и безопасности объектов атомной энергетики делает актуальным исследование процессов распространения ультразвуковых волн и создание новых сегнетоактивных материалов и конструкций ультразвуковых преобразователей для неразрушающего контроля (НРК) и диагностики [9].
Таким образом, тема диссертации, посвященной комплексному исследованию микроструктурных особенностей, электрофизических свойств и волновых процессов в пространственно-неоднородных сегнетоактивных и диссипативных средах представляется актуальной и своевременной.
Цели работы:
- установление фундаментальных закономерностей формирования
электрофизических свойств поликристаллических СЭМ, пористых СПК и КС, а также
их изменений в результате влияния внешних воздействий с учетом
кристаллохимических и микроструктурных особенностей, доменных процессов,
фазовых превращений и технологической предыстории;
- комплексное изучение волновых процессов в пространственно-неоднородных
сегнетоактивных и диссипативных средах и разработка новых методов формирования
ультразвуковых полей для перспективных ультразвуковых применений.
Задачи исследования были определены в соответствии с целями работы:
- определить микроструктуру, упругие, диэлектрические и пьезоэлектрические
свойства и выявить корреляционные связи микроструктурных особенностей с
электрофизическими свойствами пористых СПК на основе твердых растворов различных систем и КМК керамика/керамика, керамика/кристалл;
- определить частотные зависимости комплексных диэлектрических,
пьезоэлектрических и упругих параметров в СПК с различной пористостью и КМК
керамика/керамика, керамика/кристалл с различной концентрацией компонентов;
- выявить основные механизмы, ответственные за несинфазный отклик
пространственно-неоднородных сегнетоактивных сред на внешние воздействия и
экспериментально подтвердить общие соотношения между упругой дисперсией и
затуханием ультразвуковых волн в пористых СПК и КМК;
- на основе микроструктурных, электрофизических и ультразвуковых
измерений, а также результатов конечно-элементного и конечно-разностного
моделирования установить закономерности формирования экстремальных
электрофизических свойств пористых СПК и КМК;
определить концентрационные и температурные зависимости параметров распространения ПАВ и ОАВ в СПК различного состава с целью установления связи структурных, электрофизических и акустических параметров, выявления особенностей фазовых превращений и уточнения критериев температурной стабильности СПК;
выявить влияние электрического поля на распространение ПАВ в СПК с различной степенью сегнетожесткости в широком диапазоне полей и определить физические механизмы, ответственные за процессы, происходящие в СПК под действием электрического поля;
- разработать новые конструкции фокусирующих ультразвуковых
преобразователей и исследовать особенности формирования ультразвуковых полей
высокой интенсивности и волновые процессы в диссипативных средах;
- изучить процессы сверхзвуковой генерации, распространения и резонансного
усиления сдвиговых упругих волн в диссипативных средах;
- определить особенности формирования и переходные процессы в поле
ультразвуковых стоячих волн, обеспечивающие пространственную и временную
концентрацию энергии и соответствующие особенности тепловыделения и кавитации
в диссипативных средах;
- выявить механизмы воздействия ультразвуковых волн высокой
интенсивности и волновые процессы в биологических тканях и разработать новые
методы комплексной терапевтической обработки и диагностики состояния
биологических объектов.
Объекты исследования:
- СПК материалы на основе ЦТС, титаната свинца, ниобата натрия-лития,
ниобата свинца-калия (структура ТКВБ), метаниобата и магнониобата свинца,
титаната натрия-висмута (ВСПС) и ЦТСЛ, полученные с использованием метода
горячего прессования, а также по обычной керамической технологии;
- пористые СПК на основе указанных химических композиций;
- КМК керамика/керамика, керамика/кристалл с активными компонентами на
основе указанных химических композиций;
- КС керамика-полимер с различной связностью;
- пьезокерамические элементы и ультразвуковые преобразователи,
изготовленные из указанных материалов;
- образцы биологических тканей, вязкоупругие и жидкие среды (вода,
органические и синтетические масла, гели).
Выбор объектов обусловлен как возможностью практического использования, так и специфическими физическими свойствами выбранных объектов.
Твердотельные и конденсированные состояния:
Керамики, поликристаллы, многокомпонентные композиты, пористые керамики, дисперсно-кристаллические вещества, шихты, синтезированные порошки, измельченные кристаллы и поликристаллы, вязкоупругие среды, полимеры, жидкости, биологические объекты.
Научная новизна. Сформировано новое направление научных исследований, включающее в себя комплексное изучение особенностей микроструктуры, электрофизических свойств и волновых процессов в пространственно-неоднородных сегнетоактивных и диссипативных средах с использованием методов физической акустики. Совокупность полученных результатов и сформулированных на их основе выводов следует рассматривать как крупный вклад в решение проблемы создания новых сегнетопьезокерамических и композиционных материалов и устройств на их основе с экстремальными функциональными свойствами, а также новых методов формирования ультразвуковых полей, терапевтической обработки и диагностики состояния биологических тканей.
Научная новизна основных результатов и выводов заключается в том, что впервые:
разработана концепция микроструктурного конструирования СПК и КС;
разработаны методы измерения и анализа комплексных параметров пористых СПК и КМК, основанные на анализе резонансных спектров пьезоэлектрических материалов;
установлены корреляционные связи между микроструктурными особенностями и электрофизическими свойствами пористых СПК на основе твердых растворов различных систем и КМК керамика/керамика, керамика/кристалл;
- выявлены основные механизмы, ответственные за несинфазный отклик
пространственно-неоднородных сегнетоактивных сред на внешние воздействия и
определены общие соотношения между упругой дисперсией и затуханием
ультразвуковых волн в пористых СПК и КМК;
- на основе микроструктурных, электрофизических и ультразвуковых
измерений, а также результатов конечно-элементного и конечно-разностного
моделирования установлены закономерности формирования экстремальных
электромеханических параметров пористых СПК и КМК;
- разработаны методы исследования свойств СПК, а также их изменений в
результате влияния внешних воздействий с использованием ПАВ;
- обнаружены и сопоставлены со структурными и электрофизическими
параметрами аномалии температурных зависимостей параметров распространения
ПАВ в окрестности структурного фазового перехода (R3c -R3m) в ромбоэдрических
составах системы ЦТС;
- экспериментально обнаружены и объяснены аномалии в поведении скорости
распространения и затухания ПАВ в релаксорной СПК ЦТС Л (Х/65/35),
(PblxLax)(Zr065Ti035)C>3 с содержанием лантана х = 7,5-8,5% (РЬ0925Ьа007Дгг065Ті035)Оз
в окрестности размытого фазового перехода;
- выявлены физические механизмы, определяющие изменения параметров ПАВ
под действием электрического поля в СПК с различной степенью сегнетожесткости;
- установлена роль переходных процессов в поле ультразвуковых стоячих волн,
обеспечивающих пространственную и временную концентрацию энергии и
соответствующие особенности тепловыделения и кавитации в диссипативных средах;
- разработаны новые конструкции фокусирующих ультразвуковых
преобразователей и методы формирования ультразвуковых полей высокой
интенсивности в диссипативных средах;
- разработаны новые методы дистанционного возбуждения, сверхзвуковой
генерации и резонансного усиления сдвиговых упругих волн в диссипативных
средах;
- разработаны новые методы комплексной терапевтической обработки и
диагностики состояния биологических объектов.
Практическая значимость полученных результатов определяется
разработкой экспериментальных методик, программных и аппаратных средств,
методов моделирования эффективных свойств СПК и КС, пьезоэлементов и
преобразователей, а также непосредственным применением разработанных
материалов в акустоэлектронных и ультразвуковых преобразователях и
функциональных устройствах на их основе. Новые результаты и установленные закономерности формирования экстремальных электрофизических свойств СПК и КС, а также их изменений в результате влияния внешних воздействий использованы при моделировании, разработке и создании новых типов сегнетоактивных материалов. Экстремальные характеристики разработанных СПК и КС использованы при конструировании ультразвуковых пьезопреобразователей для неразрушающего контроля и диагностики, гидроакустики, медицинской техники, а также при разработке новых методов формирования ультразвуковых полей высокой интенсивности для медицинской диагностики и терапевтической обработки биологических тканей.
В результате выполнения диссертации:
разработана технология пористых СПК с контролируемой пористостью, микроструктурой и свойствами;
разработаны технологии керамических и композиционных пьезоэлементов сложной формы, а также ультразвуковых и пьезоэлектрических преобразователей различного назначения;
в отделении сегнетопьезоматериалов, приборов и устройств НИИ физики, Центре перспективных исследований и разработок ЮФУ освоено серийное производство разработанных пористых и композиционных материалов, пьезоэлементов и ультразвуковых преобразователей различного назначения на их основе;
организовано серийное производство пористых СПК и ультразвуковых преобразователей на их основе для медицинской диагностической и терапевтической (Sunlight Ltd., Beam Med Ltd., Израиль) и косметической аппаратуры (фирма Ultrashape Ltd., Syneron Ltd., Израиль);
созданы программные и аппаратные комплексы для автоматического измерения и анализа комплексных параметров пористых СПК и КМК, основанные на анализе резонансных спектров пьезоэлектрических материалов;
- апробированы и использованы при выполнении НИОКР новые конструкции
ультразвуковых преобразователей, методы формирования ультразвуковых полей
высокой интенсивности в диссипативных средах, а также методы комплексной
терапевтической обработки и диагностики состояния биологических объектов.
На основе разработанных материалов, технологий и методов созданы
акустоэлектронные устройства, датчики физических величин на ПАВ,
ультразвуковые преобразователи, а также косметическая, терапевтическая и диагностическая медицинская аппаратура нового поколения.
Разработанные материалы и устройства, а также способы получения материалов и методы формирования акустических полей защищены авторскими свидетельствами, патентами РФ, США и международными заявками на изобретения [A6 - A24].
Полученные результаты использованы при выполнении грантов, НИР и ОКР: Минобороны, грантов РФФИ, РНФ, ФЦП, внутренних грантов ЮФУ, а также других ведомственных и целевых программ, хоздоговорных работ с предприятиями реального сектора экономики РФ и контрактов с зарубежными компаниями.
Отдельные результаты диссертации использованы также при выполнении проектов фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере.
Результаты диссертационной работы использованы в учебном и научно-исследовательском процессе в Южном федеральном университете, Санкт-Петербургском политехническом университете Петра Великого, Московском государственном университете имени М.В. Ломоносова, а также в ряде научно-производственных предприятий, акционерных обществ и компаний, применяющих пьезокерамику, ультразвуковые преобразователи и устройства.
Основные научные положения, выносимые на защиту:
1. Характер зависимостей упругих, диэлектрических и пьезоэлектрических
свойств пористой сегнетопьезокерамики от пористости определяется
микроструктурными особенностями пьезокерамического каркаса, обусловленными
технологической предысторией:
- постоянство пьезоэлектрического модуля d3* 3 обусловлено непрерывностью
«квазистержневого» пьезокерамического каркаса в направлении остаточной поляризации;
- уменьшение поперечного пьезоэлектрического модуля d3* 1 и коэффициентов
электромеханической связи планарной и поперечной мод колебаний k*p и k3* 1
обусловлено нарушением электромеханической связности неоднородно
поляризованного керамического каркаса в направлении остаточной поляризации и поперечном направлении;
- увеличение коэффициента электромеханической связи толщинной моды
колебаний kt* обусловлено частичным снятием механического зажатия
«квазистержневого» пьезокерамического каркаса в поперечном направлении.
2. В формировании экстремальных электрофизических свойств
керамоматричных композитов керамика/керамика и керамика/кристалл наряду с
влиянием свойств и структуры пьезокерамической матрицы и наполнителя
определяющую роль играет возникающая при спекании микропористость
пьезокерамической матрицы:
- введение безусадочного керамического или кристаллического наполнителя в
пьезокерамическую матрицу препятствует усадке керамической матрицы при
спекании и приводит к проявлению микропористости;
- зависимости упругих, диэлектрических и пьезоэлектрических параметров от
содержания наполнителя определяются конкурирующим влиянием увеличения
микропористости керамической матрицы и роста содержания наполнителя.
3. Упругая дисперсия и затухание в пористых сегнетопьезокерамиках и
керамоматричных композитах обусловлены рассеянием упругих волн на порах и
частицах наполнителя и связаны обобщенными дисперсионными соотношениями:
в частотном диапазоне, соответствующем рэлеевскому рассеянию ультразвуковых волн (Л » D), затухание и скорость ультразвуковых волн растут с
частотой, как f4 и f3 соответственно; при увеличении частоты по мере приближения к к D(4<1<10) механизм рассеяния изменяется на стохастический, а дисперсия и затухание усиливаются и характеризуются частотными зависимостями f и f2 соответственно;
- затухание упругих волн в области низкой концентрации пор или частиц
наполнителя увеличивается пропорционально их количеству, при дальнейшем
увеличении концентрации рассеивающих центров рост затухания замедляется в
результате обратного рассеяния и перестройки структуры керамического каркаса
вблизи порога упругой перколяции.
4. Экспериментально обнаруженные изменения параметров
распространения поверхностных акустических волн в сегнетопьезокерамиках при
воздействии постоянного электрического поля обусловлены:
в сегнетожестких керамиках - взаимодействием поверхностных акустических волн с движущимися носителями объемного заряда;
в сегнетомягких керамиках - взаимодействием поверхностных акустических волн с доменной структурой;
в керамиках с промежуточной степенью сегнетожесткости в области слабых электрических полей преобладающим является взаимодействие поверхностных акустических волн с движущимися носителями объемного заряда, с увеличением напряженности электрического поля доминирующими становятся доменно-ориентационные процессы.
5. Экспериментально обнаруженное резонансное усиление и сверхзвуковая
генерация упругих сдвиговых волн, дистанционно генерируемых переменным
радиационным давлением фокусированного ультразвука в диссипативных средах,
достигаются посредством:
циклического формирования системы виртуальных резонаторов (внеосевых фокальных зон), обеспечивающего конструктивную интерференцию и резонансное усиление сдвиговых волн;
вращения внеосевых или ассиметричных фокальных зон вокруг акустической оси в фокальной плоскости с линейной скоростью равной или превышающей скорость распространения сдвиговой волны в среде, обеспечивающего сверхзвуковую генерацию сдвиговых волн и формирование спирали Маха.
Достоверность и надежность полученных результатов определяются:
комплексным использованием современных теоретических и экспериментальных методов исследования;
- применением апробированных технологических процессов изготовления и
методов контроля состава структуры и свойств сегнетоактивных материалов;
- использованием современных методов математического моделирования,
программного обеспечения и современной метрологически аттестованной
измерительной аппаратуры;
- согласием экспериментальных данных с результатами теоретических расчетов
и численного моделирования;
- соответствием полученных экспериментальных результатов современным
теоретическим представлениям о свойствах и процессах в пространственно-
неоднородных сегнетоактивных средах.
Апробация результатов работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих Всесоюзных, Всероссийских и Международных конференциях, симпозиумах и конгрессах: International Conference «Electronic Ceramics - Production and Properties» (Riga, Latvia, 1990); Seventh European Meeting on Ferroelectricity (Dijon, France, 1991); International Conference on Electronic Ceramics and Applications «Electroceramics V» (Aveiro, Portugal, 1996); Международная научно - практическая конференция «Фундаментальные проблемы современной пьезоэлектроники» (Пьезотехника-95, Азов, 1995; Пьезотехника-96, Барнаул, 1997; Пьезотехника-2000, Москва, 2000; Пьезотехника-2003, Москва, 2003; Пьезотехника-2005, Азов, 2005); Международный симпозиум «Порядок, беспорядок и свойства оксидов» (ODPO-2001, Лазаревское, 2001; ODPO-13, Лоо, 2010; ODPO-16, Туапсе, 2013; ODPO-17, Туапсе, 2014; ODPO-18, Туапсе, 2015); Международная научно-практическая конференция «Фундаментальные проблемы радиоэлектронного приборостроения» (Intermatic-2003, Москва, 2003; Intermatic-2004, Москва, 2004; Intermatic-2017, Москва, 2017); Вторая Международная конференция по физике кристаллов «Кристаллофизика 21 века» (Москва, 2003); 6 Hellenic-European Conference on Computer Mathematics and its Applications (HERCMA-2003) (Athens, Hellas, 2003); The 10th European Meeting on Ferroelectricity (EMF-2003) (Cambridge, 2003);; Всероссийская конференция по физике сегнетоэлектриков (ВКС- XXI, Казань, 2017; ВКС-ХХ, Красноярск, 2014; ВКС-XVIII, Санкт-Петербург, 2008; ВКС-XVII, Пенза, 2005; ВКС-XII, Ростов-на-Дону, 1989; ВКС-XI, Черновцы, 1986); XIV Int. Conf. «Mechanics of Composite Materials» (MCM-2006) (Riga, Latvia, 2006); 9th Western Pacific Acoustic Conference (WESPAC IX 2006) (Seoul, Korea, 2006); 9th European Conference on Non-Destructive Testing (ECNDT 2006) (Berlin, Germany, 2006); IEEE International Ultrasonic Symposium (UFFC-S) (Rotterdam, Netherlands, 2005; Vancouver, Canada, 2006; New York, USA, 2007; Roma, Italy, 2009); Meeting of the Acoustical Society of America (Portland, USA, 2009); Russian-Taiwanese Symposium «Physics and Mechanics of New Materials and Their Applications» (Rostov-on-Don, Russia, 2012); International Symposium on Physics and Mechanics of New Materials and Underwater Applications (PHENMA 2014, Khon Kaen, Thailand, 2014; PHENMA 2015, Azov, Russia, 2015; PHENMA 2016, Surabaya, Indonesia, 2016; PHENMA 2017, Jabalpur, India, 2017); IEEE International Symposium on the Applications of Ferroelectrics and the 10th European Conference on the Applications of Polar Dielectrics (ISAF-ECAPD-2010, Edinburgh, Scotland, 2010); IEEE International Symposium on the Applications of Ferroelectrics (ISAF 96, Rutgers University, USA, 1996; ISAF 2008, Santa Re, NM, USA, 2008); 12th Russia/CIS/Baltic/Japan Symposium on Ferroelectricity and 9th International Conference Functional Materials and Nanotechnologies (RCBJSF-2014-FM&NT) (Рига, Латвия, 2014); International Conference Piezoresponse Force Microscopy and Nanoscale Phenomena in Polar Materials (PFM-2014) (Екатеринбург, 2014); International Congress on Ultrasonics ICU (Vienna, Austria, 2007; Metz, France, 2015); XXIII Международная
конференция «Релаксационные явления в твердых телах» (Воронеж, 2015); 9th, 15th, 16th International Symposium on Therapeutic Ultrasound (ISTU) (Aix-en-Provence, France, 2009; Utrecht, Netherlands 2015; Tel-Aviv, Israel, 2016); 2th International Workshop "Modern Nanotechnologies" IWMN-2016 (Yekaterinburg, Russia, 2016).
Публикации. Всего по теме диссертации опубликовано 276 работ. Список наиболее важных работ включает 145 публикаций, из них 4 монографии, 19 глав в коллективных монографиях, кандидатские диссертация и автореферат, 41 статья в центральных рецензируемых изданиях, индексируемых в базах данных Scopus и Web of Science, 19 патентов и заявок на изобретения и 60 статей в трудах международных конференций и симпозиумов. Основные публикации автора, отмеченные литерой А, помещены в конце автореферата.
Личный вклад автора. Автором лично выбраны основные направления, поставлены цели и задачи работы, предложены и развиты методы экспериментальных и теоретических исследований, составлены программы управления измерительной аппаратурой и расчета параметров материалов, разработаны технологии пористых и композиционных материалов и конструкции преобразователей, получены все основные результаты диссертации, которые легли в основу положений, выносимых на защиту, а также сформулированы научные положения диссертации.
Научный консультант профессор Турик А.В. принимал участие в обсуждении большинства вопросов по теме диссертации и интерпретации результатов выполненной работы.
Соавторами научных публикаций являются российские коллеги - Турик А.В., Данцигер А.Я., Разумовская О.Н., Резниченко Л.А., Сахненко В.П., Панич А.Е., Наседкин А.В., Клевцов А.Н., Гавриляченко В.Г., Комаров В.Д., Константинов Г.М., Дудкина С.И., Шилкина Л.А., Дергунова Н.В., Гавриляченко С.В., Алешин В.А., Раевский И.П., Есис А.А., Мирошниченко Е.С., Луговая М.А., Науменко А.А., Бобров С.В., Сапожников О.А., Хохлова В.А., Швецова Н.А., Макарьев Д.И., Щербинин С.А., Швецов И.А., Петрова Е.И., а также зарубежные коллеги - Tasker R. (Канада), Dudek J., Lazaj K. (Польша), Sarvazyan A., Ostrovsky L.A. (США), Kushkuley L., Eshel Y., Motsarenko T., Mogilevski M., Goland V., Zadok Y., Ben-Ezra S. (Израиль).
Соавторами патентов и заявок на изобретения, авторских свидетельств являются - Кац В.Д., Лысенко М.В., Степаненко Ю.П., Банков В.Н., Науменко А.А., Макарьев Д.И., Швецова Н.А., Сухоруков В.Л. (Россия), Nudelman I., Entis A. (Израиль).
Изготовление пьезокерамических материалов и образцов для измерения
выполнялись в отделении сегнетопьезоматериалов, приборов и устройств НИИ
физики ЮФУ, а также в компаниях APC International (США), Ultrashape Ltd. и
Sunlight Ltd. (Израиль). Наседкин А.В., Бобров С.В., Mogilevski M., Щербинин С.А.,
Петрова Е.И. участвовали в построении конечно-элементных моделей,
моделировании свойств материалов и устройств с использованием конечно-элементных пакетов ANSIS и ASELAN. Сарвазян А.П., Островский Л.А., Сапожников О.А., Хохлова В.А., Goland V. оказывали помощь в теоретических расчетах и интерпретации результатов. Соавторы работ принимали участие в электрофизических и акустических измерениях (Zadok Y., Ben-Ezra S., Kushkuley L., Eshel Y., Швецова Н.А., Науменко А.А., Луговая М.А., Швецов И.А., Мирошниченко Е.С.), разработке и изготовлении пьезокерамических составов (Данцигер А.Я., Клевцов А.Н., Разумовская О.Н., Резниченко Л.А.), в исследованиях микроструктуры
(Алешин В.А., Комаров В.Д., Бунин М.А.), в проведении рентгеноструктурных исследований (Константинов Г.М., Шилкина Л.А.), в обсуждении полученных результатов (Сахненко В.П., Резниченко Л.А., Раевский И.П.). Обсуждение многих вопросов на разных этапах работы проводили также проф. Тополов В.Ю., проф. Куприянов М.Ф., проф. Дудкевич В.П., проф. Крамаров С.О. и проф. Сухоруков В.Л.
В диссертации использованы программа конечно-разностного моделирования Wave Pro (Cyberlogic Inc., США), программы характеризации электромеханического отклика STEP и анализа резонансных спектров PRAP (TASI Technical Software Inc., Канада). Tasker R. принимал участие в модернизации программ PRAP и STEP и их отладке в измерительных стендах.
Из кандидатской диссертации автора использованы отдельные материалы,
касающиеся исследования влияния внешних воздействий (температура,
электрическое поле) на распространение ПАВ в СПК.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения. Работа изложена на 397 страницах машинописного текста, включающего 165 рисунков, 31 таблиц и библиографию из 412 наименований.