Patterns, Defects and Microstructures in Nonequilibrium Systems - 9789024734795

Viens no aizraujošākajiem un intriģējošākajiem dabas parādību aspektiem ir tas, ka sarežģītas sistēmas var piedzīvot nepārvaramas nestabilitātes, kas noved pie modeļu veidošanās vai saskaņotas laika uzvedības makroskopiskās telpas un laika skalās. Tāpēc izpratne par to, kāpēc atklātās sistēmās, kas atrodas tālu no līdzsvara, kārtība var parādīties spontāni un kuras plānu formas tiek izvēlētas starp daudzām iespējām, ir kļuvusi par galveno pētījumu tēmu gan teorētiski, gan eksperimentāli. Šie pētījumi, kas vispirms bija saistīti ar fundamentāliem jautājumiem, tagad šķiet tehnoloģiski nozīmīgi, jo īpaši attiecībā uz materiālu zinātnes problēmām. Efektīvi pēdējo gadu laikā visa materiālzinātnes joma piedzīvoja pilnīgu atjaunošanos. Izmantojot metodes, kas spēj darboties spēcīgos nelīdzsvarotos apstākļos un tādējādi izvairīties no līdzsvara termodinamikas ierobežojumiem, ir apstrādātas pilnīgi jaunas materiālu struktūras. Šādas metodes ietver jonu implantāciju, lāzera staru virsmas kausēšanu, kā arī elektronu staru sildīšanu. Piemēram, jonu implantācijas process spēj radīt virsmas ar sastāvu, kas ievērojami atšķiras no masas, tādējādi radot materiālus ar jaunām elektriskām, magnētiskām vai ķīmiskām īpašībām. Lāzera rūdīšanā pēc ārkārtīgi straujas paraugu virsmu kušanas un pārkristalizācijas tiek iesaldētas mikrostruktūras ar izcilu izturību pret berzi, koroziju ***. Ātra sakausējumu sacietēšana izraisa kvazikristālisku struktūru veidošanos. Jonu staru sajaukšana var mainīt polimēru elektriskās īpašības vai uzlabot metālisko plēvju saķeri ar keramiku.