А.А. Назаренко - аспирант, Московский государственный университет информационных технологий, радиотехники и электроники. Е-mail: alexandrnazarenco@gmail.com О.С. Киселевский - к.т.н.,ст. науч. сотрудник, Белорусский государственный университет транспорта (г. Гомель, Беларусь) А.А. Рогачев - к.т.н., ст. науч. сотрудник, Белорусский государственный университет транспорта (г. Гомель, Беларусь). Е-mail: rogachevfv@mail.ru П.А. Лучников - ст. науч. сотрудник, Московский государственный университет информационных технологий, радиотехники и электроники. Е-mail: xamdex@gmail.com С.Н. Акилов - ст. науч. сотрудник, Центральный научно-исследовательский радиотехнический институт» им. академика А.И. Берга

Проведен анализ методов описания структурных свойств наноразмерных полимерных покрытий с помощью физических фракталов. Показано, что структура полимера предопределяется режимами его роста - послойно или путем образования островков. Приведены примеры расчета моно- и мультифрактальной размерностей в характерном сечении на тестовых структурах островковой поверхности пленки с фрактальной размерностью 2 и 3.

 

1. Николис Г., Пригожин И. Самоорганизация в неравновесных системах: от диссипативных структур к упорядочению через флуктуации. М.: Мир. 1979. 512 с.
2. Гленсдорф П.,Пригожин И. Термодинамическая теория структуры устойчивости и флуктуаций / Пер. с англ. М.: Мир. 1973. 280 с.
3. Эбелинг В. Образование структур при необратимых процессах. М.: Мир. 1979. 279 с.
4. Климонтович Ю.Л. Критерии относительной степени упорядоченности открытых систем // Успехи физических наук. 1996. Т. 166. № 11. С. 1231-1243.
5. Антонов А.С., Батенин В.М., Виноградов А.П. Электрофизические свойства перколяционных систем. М.: ИВТАН. 1990. 124 с.
6. Жабреев В.А. и др.  Золь-гель технология. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ. 2005. 156 с.
7. Mandelbrot B.B. The fractal geometry nature. NY.: Freeman. 1983. 480 p.
8. Feder J.Fractals. NY.: Plenum. 1988. 221 p.
9. Зотоухин И.В. Фракталы в физике твердого тела // Соровский образовательный журнал. 1998. № 7. C. 108-113
10. Mandelbrot B.B. Self-affine fractals and fractal dimension // Phys. Scr. 1985. V. 32. P. 257-260.
11. Ролдугин В.И.Фрактальные структуры в дисперсных системах // Успехи химии. 2003. Т. 72. № 10. С. 931-959.
12. ВитязьП.А., ГордиенкоА.И., Мрочек Ж.А., Хейфец М.Л., Голубев О.П. Мультифрактальный анализ многокомпонентных плазменно-вакуумных покрытий // Доклады НАН Беларуси. 2006. Т. 50. № 5. С. 98-100.
13. Смирнов Б.М. Физика фрактальных кластеров. М. 1991. 133 с.
14. Грибов Б.Г., Домрачеев Г.А., Жук Б.В. Осаждение плёнок и покрытий разложением металло-органических соединений. М.: Наука. 1991. 322 с.
15. Зынь В.И., Молчатский С.Л.  Исследование фрактальной структуры поверхности по-лимерных плёнок стирола и октаметилтрисилоксана // Поверхность. 1999. № 4. С. 66-69.
16. Xagas A.P.,et all. Preparation, fractal surfase morphology and photocatalytic properties of TiO₂ films // Thin solid films. 1999. № 357. P. 173-178.
17. Li J.M.et all. Self-affine nature of thin film surface // Appl. Surf. Sci. 2000. № 161. P. 187-193.
18. Кобелев В.Л., Кобелев Л.Я., Кобелев Я.Л. О зависимости фрактальной размерности поверхности растущего сегнетоэлектрического кристалла от времени роста // Поверхность. 1999. № 4. C. 42-46.
19. Helin Wei, Zuli Liu, Kailun Yao.Influence of microstructure of substrate surface on early stage of thin film growth // Vacuum. 2000. № 56. P. 185-190.
20. Золотухин И.В. Фракталы в физике твёрдого тела // Соросовский образовательный журнал. 1998. № 7. С. 108-113.
21. Bieganski P.P. et al. Fractal dimension of discontinuous copper films // Vacuum. 1995. V. 46. № 5/6. P. 513-516.
22. Троян В.И.и др. Формирование фрактальных нанокластеров Au при импульсном лазерном осаждении на поверхность графита // Сб. докладов XIV Междунар. симпозиума «Тонкие плёнки в оптике и электронике». Харьков, 2002. Ч. 1. С. 6-10.
23. Sun Xia, Fu Zhuxi, Wu Ziqin. Fractal processing of AFM images of rough ZnO films // Materials Characterization. 2002. V. 48. P. 169-175.
24. Новиков В.У., Козлов Г.В. Структура и свойства полимеров в рамках фрактального подхода // Успехи химии. 2000. T. 69. № 6. С. 572-598.
25. Lin C.W., Du Y.C. Effect of surface topographies of PTFE and polyimide as characterized by ASM on the heterogeneous nucleation of isotactic polypropylene // Materials Chemistry and Physics. 1999. V. 58. P. 268-275.
26. Рогачев А.А. Физико-химия полимерных покрытий, осаждаемых из активной газовой фазы. М.: Научный мир. 2014. 287 с.
27. Durand H.A.et al. Effect of energy on direct ion beam deposition of carbon thin films: induced defects and graphitization // Surface and coating technology. 2000. V. 125. P. 57? 62.
28. Dobbelaere T., Roy A.K., Vereecken P. Detavernier C. Atomic Layer Deposition of Aluminum Phosphate Based on the Plasma Polymerization of Trimethyl Phosphate // Chem. Mater. 2014. V. 26. P. 6863−6871.
29. De Vriendt V., Felten A., Blondeau J.-P., Maseri F., Pireaux J.-J., Lucas S. Deposition of superhydrophobic structures by magnetron discharge // Surface & Coatings Technology. 2001. V. 205. P. 582-585.
30. Meyer zu Heringdorf, F.-J., Reuter M.C., Tromp R.M.Growth dynamics of pentacene thin films // Nature. V. 412. № 2. P. 517-520.
31. Bieganski P.et al. Fractal dimension of discontinuous copper films // Vacuum. 1995. V. 46. № 5/6. P. 513-516.
32. Дремин И.М., Иванов О.В., Нечитайло В.А. Вейвлеты и их использование // Успехи физических наук. 2001. Т. 171. № 5. С. 465-501.
33. Встовский Г.В., Колмаков А.Г., Бунин И.Ж. Введение в мультифрактальную параметризацию структур материалов. М.-Ижевск: Научно-издательский центр «Регулярная и хаотическая динамика». 2001. 116 с.
34. Синергетика и фракталы в материаловедении / В.С. Иванова, А.С. Баланкин, И.Ж. Бунин, А.А. Оксогоев / отв. ред. Н.П. Лякишев. М.: Наука. 1994. 382 с.
35. Неймарк А.В. Определение поверхностной фрактальной размерности по данным адсорбционного эксперимента // ЖФХ. 1990. Т. 64. Вып. 10. С. 2593-2605.
36. Неймарк А.В. Термодинамический метод расчёта поверхностной фрактальной размерности // Письма в ЖЭТФ. 1990. Т. 51. Вып. 10. С. 535-538.
37. Li J.M.et all. Self-affine nature of thin film surface // Appl. Surf. Sci. 2000. № 161. P. 187-193.
38. Рогачёв А.А. Морфология и молекулярная структура наноразмерных защитных полимерных покрытий, осаждённых из активной газовой фазы: Автореф. дисс. - канд. техн. наук. Гомель: ИММС НАН Беларуси. 2006. 22 с.
39. McRae G.A., Maguire M.A., Jeffrey C.A. A comparison of fractal dimensions determined from atomic force microscopy and impedance spectroscopy of anodic oxides on Zr-2.5Nb // Appl. Surf. Sci. 2002. V. 191. P. 94-105
40. Sayles R.S., Thomas T.R. Surface topography as a nonstationary random process // Nature. 1978. V. 271. P. 431-434.
41. Mandelbrot B.B., Passoja D.E., Paullay A.J.  Fractal character of fracture surfaces of metals // Nature. 1984. V. 308. P. 721-722.
42. Киселевский О.С. Фрактальная структура поверхности алмазоподобных и никелевых покрытий триботехнического назначения: Автореф. дисс. - канд. тех. наук. Гомель: ИММС НАН Беларуси. 2007. 24 с.
43. Almqvist N. Fractal analisis of scanning probe microscopy images // Surf. Sci. 1996. V. 355. P. 221-228.
44. Назаренко А.А. Фрактальный анализ вакуумных полимерных покрытий. Метод маркировки // Фундаментальные проблемы радиоэлектронного приборостроения. 2015. Т. 15. № 3. С. 231-243.
45. Лучников, П.А., Назаренко А.А., Рогачев А.А. Фрактальность рельефа поверхности вакуумных полимерных пленок на основе 2Cl-ППК // Нелинейный мир. 2014. Т. 12. № 1. С. 64-67.
46. Ланцев А.Н., Лучников П.А., Назаренко А.А. Исследование структурных и электрических свойств полимерных пленок ппк методом электретно-термического анализа // Вестник науки Сибири. 2012. № 4(5). С. 34-41.
47. Лучников П.А., Назаренко А.А., Рогачев А.А. Морфология и молекулярная структура тонких покрытий полидихлорпараксилилена // Наноматериалы и наноструктуры - XXI век. 2013. Т. 4.№ 2. С. 15-21.
48. Ланцев А.Н., Лучников А.П., Лучников П.А., Назаренко А.А. Влияние термической обработки на структурные свойства вакуумных покрытий на основе полипараксилилена // Наукоемкие технологии. 2013. Т. 14. № 1. С. 13-20.
49. Лучников П.А., Рогачев А.А., Лучников А.П. Наноструктурные и морфологические свойства вакуумных фторполимерных пленок на кремнии// Нано- и микросистемная техника. 2007. № 10. С. 6-11.
50. Лучников П.А., Рогачев А.А., Лучников А.П. Модификация поверхностного рельефа вакуумных фторполимерных пленок в процессе их роста направленной электронной обработкой // Известия высших учебных заведений. Физика. 2008. № 11-3. С. 145.
51. Лучников А.П., Лучников П.А., Сигов А.С. Микроструктура и электрофизические свойства вакуумных фторполимерных пленок для мэмс и наноэлектроники // Нано- и микросистемная техника. 2007. № 12. С. 34-40.