"Разработка физических основ высокоэффективного метода ионно-ассистированного осаждения и ионно-имплантационной обработки из лазерной плазмы многофункциональных нано-структурированных тонкопленочных материалов".

В результате исследования впервые были всесторонне изучены механизмы и установлены важные закономерности формирования ионных пучков и новых нано-структурированных тонкопленочных материалов при разлете и осаждении лазерной плазмы под воздействием высоковольтных импульсов заданной формы. Создана компьютерная модель, которая позволяет исследовать динамику лазерной плазмы и внешнего поля, а также рассчитывать энергетическое распределение ионов, ускоряемых высоковольтными импульсами различной формы из импульсной лазерной плазмы на различных этапах ее разлета от мишени к подложке.
Проведены сравнительные исследования экспериментально измеренных и модельных глубинных профилей ионов, имплантированных в монокристаллический кремний из импульсной лазерной плазмы. Показано, что созданная модель позволяет вполне удовлетворительно прогнозировать энергетические характеристики ионных пучков. Это имеет большое значение для внедрения методики лазерно-плазменной ионной имплантации в различных технологических процессах, использующих высокоэнергетическое ионное облучение для модифицирования поверхности материалов и синтеза новых структур.
  Созданы новые нано-структурированные тонкопленочные материалы, содержащие твердые (алмазоподобный углерод – ta-C, WC) и твердосмазочные компоненты (WSex), изучены их структурно-фазовые характеристики. Выявлены факторы, связанные с влиянием высокоэнергетического иного облучения на свойства тонкопленочных материалов при осаждении на стальную подложку. Определены требования к структуре и химическому составу многослойных покрытий W-Se-C/ ta-C/SiC, обладающих высокой износостойкостью и качественными антифрикционными свойствами при трибологических испытаниях на воздухе без смазки.
Эффективность и перспективность практического применения разработанной новой методики определяется технической простотой реализации процессов ионной обработки и осаждения покрытий, а также высокой универсальностью импульсного лазерного излучения для создания плазменных потоков самых различных материалов.