Введение к работе
Актуальность темы . В последнее время в науке и технике і_ирско используются -зддкие полупроводники (полуметаллы), электролиты и жидкие кристаллы в неоднородных термодинамических условиях и в электрическом поле. Одним из характерных примеров является получение жидких пленок воздействием мощных потоков лазерного излучения.
С другой стороны пристальное внимание привлекают проблем, связанные с уяснением процесса перехода от бесструктурной среды к объекту с внутренней структурой. Обычно при исследовании такой неустойчивости раздельно рассматриваются гидродинамические и электродинамические характеристики среды. Теперь стало необходимым совместное рассмотрение свойств, связанных с электическими и гидродинамическими характеристиками, математической задачей, соответствующей этой проблеме, является исследование устойчивости решений систем дифференциальных уравнений как линейных так и нелинейных.
Таким образом.актуальность темы определяется и общефизическим интересом к таким задачам, к расширению области применения методов анализа устойчивости решений линейных и нелинейных дифференциальных уравнений и практическим интересом к нахо..-;денгсо области стабильной работы :;:идких кристаллов или эффективного перемешивания
ЧАу4=»Л<»К,ГРСЛЙТСО.
в пленках .диких полупроводников/. Оо многих случаях при использо-вании в новых технологияхУгидродинамически течения и электричес-кое поле (возникают вместе, порождаемые одной и той r-ie причиной, например, нагреванием -едкости.
Наибольший интерес при таком воздействии представляет возникновение и развитие состояний, радикально отличающихся от пер*ша-чг.льных, имевших место до начала внешнего воздействия, т.е. до возникновения неустойчивости. Таким образом, анализ совместно возникающих гидродинамических течений и структур электромагнитных полей оказывается естественен е рамках изучения перехода от
бесструктурной среды к среде с внутренней организацией.
Одним из частных случаев появления структуры (ячеек) является конвекция.
Перечисленные выше обстоятельства, а также широкие прикладные возможности использования конвенции в жидких полупроводниках, электролитах и жидких кристаллах при взаимодействии гидродинамических течений и электрических полей показывают, что эта проблема является своевременной и актуальной.
В настоящее время уровень знаний и технических возмо шостей в электронике, физике высоких температур и в других областях применения указанных жидкостей таков, что стало актуальным изучение условий возбуждения неустойчивостей при взаимодействии электрических (магнитных) и гидродинамических свойств, возникающих и развивающихся совместно.
Цель работы. Целью работы является исследование условий возбуждения, вычисление критериев возникновения и изучение некоторых других свойств неустойчивостей при совместном учете как гидродинамических, так и электрических свойств и возникающих при этом эффектов, порождаемых некоторой единой внешней причиной (главным образом - нагреванием).
Научная новизна.Новым в работе, во-первых, является построение теории возбуждения конвекции, структур электрических полей, а также некоторых других неустойчивостей в жидких полупроводниках, электролитах, жидких кристаллах, других средах при учете одновременно возникающего при нагревании термоэлектрического поля. Зо-вторых, проведено исследование свойств обнаруженных эффектов: в ряде случаев обнаружена возможность конвекции при подогреве слоя жидкости сверху, возможность возникновения осиилируюцей конвекции. В-третьих, новым является построение в тех же условиях термокапия-
лярного и других подобных эффектор, а тск;:е теории поверхностных внутренних и некоторых других типов волн как на поверхности исследуемых сред, так и(тонких слоях (пленках) из таких веществ. В-четвертых, впервые проведено изучение совместно возникающих гидродинамических и электромагнитных эффектов во внешних полях или при наличии врааения. В-пятых, изучено совместное действие тех же явлений на форму поверхности (кратера) пленки при кзгрева-нии.
Хотя основное внимание обращалось ка качественный результат-возможность или невозможность неустойчивости, решались также задачи с различивши типами граничных условий и при различной конфигурации среды, а также нелинейные задачи для вычисления амплитуд, для определения формы поверхности пленок, а также для расчета течений при подогреве сбоку.
Основные результаты диссертации Т.риведены в конце автореферата в разделе "исновные положения и выводы диссертации, выносимые на защиту".
Научная и практическая значимость диссертационной работы определяется тем, что полученные в ней результаты показывают возможности применения метода решения задачи о конвекции к средам с особыми гидродинамическими или электрическими свойствами и с обнаружением при этом новых эффектов: например, таких, как возможность
И W
В диссертации получены результаты, которые расширяют теорию конвекции, (когда-необходим совместный учет электрических и гидро-
динамических свойств среды.
Найденные критерии возникновения неустойчивостей, форм и амплитуд возникающих структур, волн, течений, формы поверхности жидких пленок в неоднородных термодинамических условиях и в электри-ческих или магнитных полях или при протекании тока, позволяют/не-которые условия стабильной работы приборов и технологий, использующих жидкие полупроводники, электролиты, жидкие кристаллы. Полученные результаты могут служить для объяснения некоторых экспериментальных фактов, например, глубины проникновения легирующего вещества в расплав. Кроме того, они могут служить физической основой для создания новых приборов и устройств.
Публикации и апробация работы, ОдЄр*айИЄ ДНерОДь»| сЛиГ-
Пнеьн&х и тез игах докладов. Основные *ъ них шпечі-гші й for* и ЖГФ й 1995 - ±<№Чг.п. Омвнее сгАер*ание QuccepTbUjm изложено е22 печатных рангах с пил? к метеных пЬицеден В єенцє зяпре-ферь
Материалы диссертант #>шаыв*лчсъ ыг. с&ччна-
рах, райчил вєгречі* и конференциях Є ГкгеьГаь-
п? (Ленинграде), iVpMMj Ослгц^е и 77$.. *
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы. Собственные результаты изложены в четырех главах (24 параграфа). Полный объем диссертации включает З^рисунк. на 34- странице , списк литературы из По наименований. Полный объем диссертации 375~стр. текста.набранного на принтере в системе Тех.