1

1
поверхностной
энергии
искривлённой
поверхности
–
это
важная
задача
современной химической физики. Измерение этой величины для частиц, имеющих
малый радиус кривизны поверхности, напрямую невозможно, теоретические
расчёты очень трудоёмки даже для простых систем. Для реальных систем
приходится искать другие способы определения этой величины. Одним из таких
способов
является
измерение
поверхностного
натяжения
Использование
современных
скорости
нуклеации,
наноразмерных
формул
которая
критических
связывающих
зависит
от
зародышей.
феноменологические
характеристики наноразмерных капель со скоростью нуклеации, пересыщения и
температуры
позволяет
с
хорошей
точностью
определить
поверхностное
натяжение частиц в состоянии критического зародыша.
На основе вышесказанного считаем, что актуальность диссертационной работы
не вызывает сомнений.
Оценка научной значимости диссертации, новизны и степени ее
достоверности. Впервые исследована гомогенная нуклеация пересыщенного пара
висмута в проточной камере, определены скорость нуклеации и соответствующие
температура и пересыщение. На основе полученных экспериментальных данных и
современной формулы для скорости гомогенной нуклеации определена величина
поверхностного натяжения критических зародышей висмута; показано, что
поверхностное натяжение наноразмерных капель висмута значительно превышает
поверхностное натяжение плоской поверхности, и это необходимо учитывать на
практике.
Все научные положения и выводы, сформулированные в диссертации, являются
строго обоснованными. Эта обоснованность гарантирована использованием
большого количества современных экспериментальных методов (диффузный
спектрометр
светорассеяние),
аэрозолей,
что
просвечивающая
позволяет
повысить
электронная
достоверность
микроскопия,
получаемых
экспериментальных данных, и использованием самых современных достижений
теории гомогенной нуклеации. По теме диссертации автором опубликовано 4
статьи в научных рецензируемых журналах, входящих в перечень журналов
Высшей
аттестационной
комиссии.
Материалы
работы
неоднократно
докладывались на международных и российских научных конференциях.
2
Результаты диссертации могут быть использованы при решении различных
задач, связанных с наносистемами. Полученные результаты могут найти широкое
применение
в
научных
центрах,
занимающихся
экспериментальными
и
теоретическими исследованиями механизмов образования и свойств наночастиц,
таких как научно-исследовательский физико-химический институт им. Л.Я.
Карпова, Институт химической физики им. Н.Н. Семенова РАН, Институт оптики
атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН и других.
Содержание диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав,
заключения и списка цитируемой литературы, включающего 93 ссылки.
Диссертация изложена на 113 страницах и содержит 29 рисунков и 5 таблиц. Во
введении автор раскрывает актуальность темы, исследуемой в рамках данной
диссертационной работы, определяются основные цели и задачи исследования,
формулируются научная новизна и практическая значимость работы, перечислены
положения, выносимые на защиту.
В первой главе приведён литературный обзор развития и современного
состояния
теории
гомогенной
нуклеации
и
экспериментальных
методов
исследования нуклеации. Обзор построен логично, понятно какие задачи и какими
методами будут решаться в настоящей диссертационной работе, обосновывается
выбор используемых в работе методов исследования и объекта исследования.
Вторая глава посвящена описанию основных экспериментальных методов
исследования, использованных в работе. Можно отметить большое число
экспериментальных методов, используемых при проведении исследования, что
повышает достоверность полученных в работе результатов.
Третья глава состоит из двух разделов. В первом приводятся основные
экспериментальные результаты, а во втором проводится их обсуждение.
Обсуждаются вопросы, связанные с ассоциатами в паре висмута. Выводится аналог
уравнения Кельвина для ассоциированного пара и для поверхностного натяжения,
зависящего от радиуса капли. Важный раздел этой главы посвящён оценкам
скорости нуклеации, температуры и пересыщения, а также поверхностного
натяжения критических зародышей и радиуса кривизны их поверхности на основе
полученных экспериментальных данных.
3
Четвертая глава посвящена численному моделированию протекающих в камере
процессов для точного определения размера и поверхностного натяжения
критических зародышей. Рассчитанные в результате моделирования параметры
находятся в соответствии с полученными из эксперимента. В результате
моделирования определены распределения скорости нуклеации и пересыщения
внутри камеры, а также средний радиус и поверхностное натяжение образующихся
критических зародышей.
В
заключении
автор
излагает
наиболее
существенные
достижения
диссертационной работы в виде шести положений, определяющих основные
результаты и выводы диссертационной работы.
Замечания по работе:
1. Примеси в металлическом висмуте и аргоне могут существенно влиять на
процесс конденсации пара, однако в диссертации нет данных о чистоте
используемых соединений.
2. Для исследования нуклеации использовалась горизонтальная камера, а не
вертикальная. Следует оценить, к каким ошибкам в определении скорости роста
наночастиц приводят эффекты конвекции.
3. Полученные данные свидетельствуют, что размер критического зародыша ~
10 атомов висмута. Структура такого кластера наверняка не сферическая. Хотелось
бы узнать, как будет влиять структура зародыша (цепочки, кольца или полиэдры)
на представление об их поверхностном натяжении?
Общая оценка работы. В целом диссертационная работа Боровковой Ольги
Всеволодовны
«Исследование
гомогенной
нуклеации
пересыщенного
пара
висмута» является законченным научно-исследовательским трудом, выполненным
высоком научном уровне. О.А. Боровкова несомненно решила поставленные
задачи и достигла сформулированной при постановке работы цели. Автореферат в
целом отражает основное содержание диссертационной работы. Личный вклад
автора не вызывает сомнений.
Диссертационная работа Боровковой Ольги Всеволодовны «Исследование
гомогенной пересыщенного пара висмута» соответствует требованиям пункта 9
«Положения
о
порядке
присуждения
ученых
степеней»,
утвержденного
постановлением Правительства Российской Федерации № 842 от 24 сентября 2013
4
5