Тютнев Андрей Павлович
Московский институт электроники и математики им. А.Н. Тихонова
Профессиональные интересы
Должности
- Профессор-исследователь — Московский институт электроники и математики им. А.Н. Тихонова, Департамент электронной инженерии
Био
- · Начал работать в НИУ ВШЭ в 2012 году.
- · Научно-педагогический стаж: 57 лет.
Образование
- 1987 · Доктор физико-математических наук: специальность 01.04.07 «Физика конденсированного состояния»
- 1977 · Кандидат наук
- 1964 · Специалитет: Московский физико-технический институт, специальность «Экспериментальная ядерная физика», квалификация «Инженер-физик»
- 1964 · Специалитет: Московский физико-технический институт, факультет: Физико-химический, специальность «Прикладная ядерная физика»
Опыт работы
- · Доктор физико-математических наук: специальность 01.04.07 «Физика конденсированного состояния»
- · Специалитет: Московский физико-технический институт, специальность «Экспериментальная ядерная физика», квалификация «Инженер-физик»
- · Общий стаж: 58 лет
- · Научно-педагогический стаж: 52 года
- · Преподавательский стаж: 9 лет
- · Индекс Хирша WoS 19
Награды и поощрения
- · Медаль "Признание - 10 лет успешной работы" НИУ ВШЭ (июль 2025)
- · Благодарность НИУ ВШЭ (апрель 2025)
- · Почётная грамота Московского института электроники и математики им. А.Н. Тихонова НИУ ВШЭ (октябрь 2022)
- · Надбавка за публикацию в журнале из Списка А (и приравненном к нему научном издании) (2024–2025)
- · Надбавка за публикацию в международном рецензируемом научном издании (2020–2021, 2018–2020)
- · Надбавка за регулярные публикации в международных рецензируемых научных изданиях (2025–2030, 2021–2026)
- · Надбавка за статью в зарубежном рецензируемом журнале (2014–2016, 2012–2014)
- · Надбавка за статью в зарубежном рецензируемом научном издании (2016–2018)
- · Лучший преподаватель — 2015
Гранты и проекты
- — · на соискание учёной степени кандидата наук
Идентификаторы исследователя
- ORCID:
0000-0002-4706-3231 - ResearcherID:
G-7549-2014 - SPIN РИНЦ:
7765-1705 - Google Scholar: https://scholar.google.ru/citations?view_op=list_works&hl=ru&user=ceudosIAAAAJ&gmla=AJsN-F7cO6Bl9f2vzN3YnQV-E_g_7MaVjEmNRm9jvk0PGQZaIte5Ck2oHScqNHpklmejxUyMRNzfsB-YIGKheKjfMUa_osRohX1F7tIkBR8Pts3Xe76qdsNsBb1Zfe5bWHe-Y1ReMm_7U4nJMaF1Js-XYv31tUtOxQ
- Scopus AuthorID:
7005402871
Публикации (88)
Радиационные эффекты в космосе. Часть 3: Влияние ионизирующего излучения на изделия электронной техники.
2017 · BOOK · ru
В третьей части книги представлены результаты экспериментальных исследований влияния ионизирующего излучения на изделия электронной техники. Книга предназначена для конструкторов и разработчиков электронной аппаратуры космических аппаратов, она также может быть полезна для научных работников и инженеров, специализирующихся в области электроники и радиационной физики. Введение. Обеспечение надежной эксплуатации космических аппаратов в космосе сопряжено с решением целого комплекса научно-технических вопросов, связанных с особенностями внешней обстановки в открытом космосе. Основные факторы этой обстановки хорошо известны. Это глубокий вакуум, невесомость, мощные потоки теплового, ультрафиолетового и рентгеновского излучения Солнца, высокоэнергичные электроны и ядра химических элементов галактических космических лучей, частицы солнечных космических лучей и радиационных поясов Земли, частицы микрометеоритов и космического мусора. Каждый из этих факторов требует специального подхода и по каждому из них существует обширная литература. В данной книге мы коснемся вопросов: динамики ионизирующих излучений в околоземном космическом пространстве; радиационной стойкости электронных радиоизделий и материалов, использующихся в космической индустрии; природы электростатических разрядов, возникающих на внешней поверхности космических аппаратов. При рассмотрении всех этих вопросов основное внимание уделено научному анализу физических процессов, лежащих в основе подобных явлений. Книга состоит из трех отдельных частей. В первой части книги рассмотрены физические процессы, определяющие динамику и распределение потоков ионизирующих излучений в околоземном космическом пространстве. Представлены экспериментальные данные, подтверждающие наличие периодических магнитогидродинамических структур в солнечном ветре перед фронтами межпланетных ударных волн, и обсуждается их влияние на эффективность ускорения заряженных частиц в межпланетной среде. Представлены обобщенные экспериментальные данные, под-тверждающие тесную связь с состоянием межпланетной среды: геомагнитной активности, потоков высокоэнергичных частиц, захваченных в геомагнитном поле, и потоков частиц, высыпающихся из радиационного пояса Земли. Рассматривается особая роль рекуррентных (повторяющихся) высокоскоростных потоков солнечного ветра в динамике энергичных частиц в межпланетной среде и в магнитосфере Земли. Подчеркивается важный экспериментальный факт, состоящий в том, что в отсутствии солнечных вспышек всем существенным возрастаниям потока релятивистских электронов в магнитосфере Земли предшествует возрастание скорости солнечного ветра. При этом не отрицается, что некоторое влияние на радиационные условия внутри магнитосферы оказывают множество других факторов, например, величина и знак Bz компоненты вектора межпланетного магнитного поля. Кроме данных, характеризующих степень зависимости динамики ионизирующих излучений в магнитосфере Земли от динамики параметров солнечного ветра, приводятся данные потерь энергии частиц при прохождении через вещество и данные об эффективности снижения интенсивности потоков ионизирующих излучений и поглощенной дозы радиации за защитными экранами. Вторая часть книги состоит из трех глав. В первой главе второй части книги дается всесторонний теоретический анализ радиационной электропроводности полимеров, излагаются новейшие экспериментальные данные по радиационной электропроводности полимеров и прыжковому транспорту носителей заряда в молекулярно допированных полимерах. Воздействие ионизирующих излучений (быстрых электронов, гамма-квантов, протонов, быстрых и медленных нейтронов и др.) на полимерные диэлектрики (в дальнейшем – полимеры) приводит к образованию заряженных частиц в объеме материала. В результате концентрация носителей заряда в облучаемом полимере резко возрастает, что приводит к появлению радиационной электропроводности. За время, прошедшее с момента выхода монографии А. П. Тютнева, В. С. Саенко, Е. Д. Пожидаева, Н. С. Костюкова «Диэлектрические свойства полимеров в полях ионизирующих излучений», появились новые результаты. Они рассеяны в периодической научной литературе и трудах конференций и явно недостаточно отражены и систематизированы в монографиях. Мы предполагаем восполнить этот пробел. Большое внимание будет уделено дальнейшему развитию модели Роуза – Фаулера – Вайсберга с целью охвата дозовых эффектов и прыжкового транспорта, но при условии сохранения формализма модели квазизонного транспорта. Субъективизм авторов состоит в том, что, стараясь сохранить идейное единство глав, они отдают предпочтение модели многократного захвата, используя ее в качестве универсального инструмента при обсуждении и сравнительном анализе экспериментальных и теоретических результатов, полученных исследователями, принадлежащими к различным научным школам. Дело в том, что указанная модель, в зависимости от выбранного энергетического распределения локализованных состояний (ловушек), может достаточно точно моделировать кинетику переходных процессов в самых различных неупорядоченных материалах. Этот подход позволяет обеспечить удивительную физическую прозрачность при описании широкого круга явлений переноса, отсутствующую в большинстве других теорий. Трудности исследования неупорядоченных материалов обусловлены сложностью самого объекта исследования. На данном этапе изучения не представляется возможным строго контролировать состав и структуру некристаллических материалов. Существует значительная сложность и математического описания систем без трансляционной инвариантности. В частности, для учета дефектной структуры материала (пространственного и энергетического беспорядка, наличия пустот свободного флуктуационного объема при возможном влиянии различного рода технологических примесей) необходимо использовать модельные аппроксимации. Формирование новых представлений в области электронного транспорта неупорядоченных систем не завершено. Появившиеся в последнее время результаты позволили углубить наши представления о природе локализации, зоне переноса и кинетических свойствах полимерных матриц. Особого упоминания заслуживает изменение наших взглядов на природу и величину эффективного частотного фактора, фигурирующего в модели многократного захвата. В связи с бурным развитием электрографии были проведены обширные исследования, направленные на изучение переноса носителей заряда в фотопроводящих неупорядоченных системах (полимерах и халькогенидных стеклах). В этой связи привлечение данных, полученных при изучении радиационной электропроводности полимерных диэлектриков, а также фундаментальных результатов из области радиационной химии, представляет несомненный интерес. Более того, на базе этих исследований предложена универсальная методика для изучения подвижности носителей заряда в полимерных системах, позволяющая судить о правильности той или иной теоретической концепции. Общий объем информации по подвижности носителей заряда в полимерах, как и вообще в неупорядоченных твердых телах, чрезвычайно велик, но достаточно противоречив. По нашему мнению, сложившаяся неудовлетворительная ситуация в обсуждаемой области связана с упорным нежеланием ряда ведущих специалистов расширить методическую базу экспериментальных исследований и наряду с приповерхностным способом генерации носителей заряда использовать однородную по объему фотогенерацию, на что уже неоднократно указывалось в литературе, начиная с 1970 г. Таким образом, назрела необходимость критического пересмотра экспериментальных и теоретических результатов по транспорту носителей заряда во всей их совокупности. В течение последних 30 лет нами проводятся систематические исследования как самой радиационной электропроводности, так и подвижности носителей заряда в полимерах, в том числе и методом времени пролета. Объекты изучения включают поливинилкарбазол и молекулярно допированные полимеры. Все это позволяет надеяться на то, что предлагаемый в настоящей монографии анализ окажется в меру объективным и достаточно продуктивным в том смысле, что укажет подходы к разрешению сложившейся кризисной ситуации путем постановки специально поставленных экспериментов. Вторая глава второй части книги посвящена непосредственно радиационной стойкости полимеров. Показано принципиальное отличие этой характеристики для полимеров и керамических материалов. Так как основная доля (90–98 %) поглощенной энергии расходуется на ионизацию и возбуждение атомов и молекул среды и только незначительная часть на смещение атомов и создание структурных дефектов, то ионизационные потери энергии (поглощенная доза) полностью определяет повреждающий эффект в органических материалах. В неорганических материалах деградация свойств вызыва-ется структурными дефектами решетки, т. е. энергией излучения, расходуемой на смещение атомов облучаемого вещества. Показано влияние условий облучения на радиационную стойкость полимеров. Поскольку по-прежнему остаются нерешенными многие вопросы постановки и проведения ускоренных испытаний полимеров по определе-нию надежности их эксплуатации в полях ионизирующих излучений в аппаратуре атомных электростанций и космических аппаратов, то в мо-нографии проведен критический анализ возможности использования для этой цели существующих справочных данных, полученных, как правило, в нормальных условиях в ходе проведения сильно ускоренных испыта-ний по фактору мощности дозы, интегральной дозе и условиям облуче-ния (газовая среда, влажность, агрессивные компоненты и др.), имити-рующим аварийные ситуации на АЭС. Третья глава второй части книги посвящена проблеме электризации материалов внешней поверхности космических аппаратов в открытом космосе, лабораторному моделированию и научному исследованию этих вопросов, а также природе и методам борьбы с электростатическими разрядами на борту космических аппаратов. С середины 1970-х годов начинается интенсивное изучение электризации диэлектрических слоев под воздействием пучков моноэнергетических электронов с энергией в несколько десятков килоэлектронвольт. Этот интерес был обусловлен запросами космической техники, в первую очередь, необходимостью борьбы с электризацией космических аппаратов, эксплуатируемых на геостационарной или высокоэллиптических орбитах. В этом явлении ра-диационная электропроводность служит основным каналом сброса объ-емного заряда на «заземленный» электрод (корпус космического аппара-та), ограничивая внутренние электрические поля. В третьей части книги рассмотрены основные механизмы воздействия ионизирующих излучений на электронные компоненты приборов космических аппаратов, приводящие к нарушению их нормальной работы. Дается краткий обзор результатов исследования влияния радиации на характеристики кремния, основного материала, из которого изготавливаются электронные компоненты для приборов различного назначения. В большинстве своем материалы обобщены из ранее опубликованных научных изданий, которые сейчас трудно найти, а частично взяты из неопубликованных источников. Особое внимание уделяется вопросам, связанным с изменением под воздействием радиа-ции таких параметров полупроводников, как время жизни неосновных носителей заряда, удельное электрическое сопротивление, подвижность носителей заряда. Отмечается, что влияние ионизирующих излучений на свойства полупроводниковых приборов существенно зависит от плотности потока и спектрального состава ионизирующих излучений, температурного режима, как во время облучения, так и после облучения, а также электрического режима работы полупроводников. Большая часть материалов одной из глав посвящена вопросам радиационной стойкости комплектующих электронных компонент иностранного производства различного назначения. Приведенные в данной главе результаты анализа радиационной стойкости электронной компонентной базы иностранного производства, выполненные ведущими специалистами Национального исследовательского центра «Курчатовский институт», показывают уровень достижений современных технологий при создании электронной элементной базы класса Military и Space. Этот материал, безусловно, будет интересен широкому кругу разработчиков аппаратуры космических аппаратов. Книга рассчитана не только на теоретиков – в ней отсутствуют сложные расчеты, и основное место занимает изложение основных физических идей и результатов. В предлагаемой книге возможны упущения, и поэтому авторы с благодарностью примут все критические замечания и советы. Авторы выражают свою искреннюю признательность целому ряду коллег, без помощи которых появление данной книги оказалось бы не-возможным. Авторы благодарны А. П. Галееву, Н. А. Ухину, А. И. Чума-кову, часть материалов научных исследований которых была использо-вана при написании данной книги. Авторы также выражают благодар-ность за помощь в редактировании и критическом обсуждении изложен-ного материала книги канд. техн. наук М. В. Кожухову.
Universality of Charge-Carrier Transport in Molecularly Doped Polymers
2016 · ARTICLE · en
Abstract—The charge-carrier transport model based on the multiple-trapping quasi-band theory with the Gaussian or exponential energy distributions of traps for the two-layer structure of the molecularly doped polymer sample is used to explain the experimentally observed constancy of the flat plateau on time-of-flight curves in a wide electric-field range. The constant shape of the time-of-flight curve under the condition of nonequilibrium transport is observed for the exponential, rather than Gaussian, energy trap distribution. This observation may be used to distinguish between these trap distributions. Finding the true Poole–Frenkel constant requires that the nonequilibrium transport in molecularly doped polymers be taken into account during treatment of the data on the field dependence of mobility.
Радиационные эффекты в космосе
2016 · BOOK · ru
Вторая часть книги состоит из трех глав. В первой главе второй части книги дается всесторонний теоретический анализ радиационной электропроводности полимеров, излагаются новейшие экспериментальные данные по радиационной электропроводности полимеров и прыжковому транспорту носителей заряда в молекулярно допированных полимерах. Воздействие ионизирующих излучений (быстрых электронов, гамма-квантов, протонов, быстрых и медленных нейтронов и др.) на полимерные диэлектрики (в дальнейшем, полимеры) приводит к образованию заряженных частиц в объеме материала. В результате концентрация носителей заряда в облучаемом полимере резко возрастает, что приводит к появлению радиационной электропроводности. За время, прошедшее с момента выхода монографии А.П. Тютнева, В.С. Саенко, Е.Д. Пожидаева, Н.С. Костюкова «Диэлектрические свойства полимеров в полях ионизирующих излучений», появились новые результаты. Они рассеяны в периодической научной литературе и трудах конференций и явно недостаточно отражены и систематизированы в монографиях. Мы предполагаем восполнить этот пробел. Большое внимание будет уделено дальнейшему развитию модели Роуза – Фаулера – Вайсберга с целью охвата дозовых эффектов и прыжкового транспорта, но при условии сохранения формализма модели квазизонного транспорта. Субъективизм авторов состоит в том, что, стараясь сохранить идейное единство глав, они отдают предпочтение модели многократного захвата, используя ее в качестве универсального инструмента при обсуждении и сравнительном анализе экспериментальных и теоретических результатов, полученных исследователями, принадлежащими к различным научным школам.
The Nature of the Field Dependence of Drift Mobility in Molecularly Doped Polymers
2016 · ARTICLE · en
Carried out direct experimental comparison of the field dependence of the drift and the effective mobility of holes in the polar molecularly doped polymer, the polycarbonate containing 30 wt. % diphenylhydrazone -diethylaminobenzaldehyde) based on the method of time-of-flight in volumetric irradiation samples of polymer with a pulse of fast electrons. Numerical simulation of time-of-flight experiment was performed using the multiple trapping model with the Gaussian trap distribution in energy. The model parameters are determined from the independent measurements. It is shown that due to the nonequilibrium transport of holes in terms of time-of-flight experiment the true constant of the Poole–Frenkel (0.27 (μ/IV)^1/2) is only part of the experimentally determined value (0.39 (μ/IV)^1/2)
Экспериментальные и теоретические исследования радиационно-индуцированной проводимости полимеров, используемых в электровакуумной термоизоляции космических аппаратов
2016 · ARTICLE · ru
Проведен обзор основных результатов в области радиационно-индуцированной проводимости и электризации полимеров, полученных в течение последних 30 лет. Особое внимание уделено уникальной экспериментальной методике, основанной на использовании портативного электронного ускорителя, и позволяющей проводить как радиационно-индуцированную проводимость, так и подвижность носителей заряда. Также обсуждаются квазизонная и прыжковая теории транспорта носителей заряда в молекулярно-допированных полимерах.
Experimental and Theoretical Studies of Radiation-Induced Conductivity in Spacecraft Polymers
2015 · ARTICLE · en
We have reviewed the basic results in the radiation-induced conductivity and the bulk charging of polymers obtained by our group during the past 30 years, which are mostly unknown in the West. Special attention is given to a new experimental technique extensively used in our investigations based on an electron-gun technology allowing combined induced conductivity and carrier mobility measurements. Quasi-band and hopping theories of the carrier transport are critically discussed.
The Temperature Dependence and Field Dependence of the Mobility of Charge Carriers in the MultipleTrapping Model with a Gaussian Trap Distribution
2015 · ARTICLE · en
Модель транспорта носителей заряда, основанная на квазизонной теории многократного захвата с гауссовым распределением ловушек по энергии, использована для теоретического анализа температурно-полевой зависимости подвижности дырок в типичном молекулярно допированном полимере. Показано, что учет предписанной полевой зависимости частотного фактора по закону Пула–Френкеля в условиях неравновесного транспорта позволяет объяснить наблюдаемое снижение эффективной энергии беспорядка с ростом электрического поля при сохранении неизменным исходного энергетического распределения прыжковых центров.
Hole Transport in Bisphenol‑A Polycarbonate Doped with N,N′‑Diphenyl‑N,N′‑bis(3-methylphenyl)-[1,1′-biphenyl]-4,4′-diamine
2015 · ARTICLE · en
ABSTRACT: The time-of-flight (TOF) transients of solution-cast, free-standing films of N,N′-diphenyl-N,N-bis(3-methylphenyl)-[1,1′-biphenyl]-4,4′diamine (TPD) in bisphenol A polycarbonate (PC) have been studied using electron gun induced charge generation. This molecularly doped polymer (MDP) has been shown to exhibit perfectly flat plateaus on its time-of-flight curves with optical excitation. Our TOF results with continuously changing electron energies, as well as numerical calculations using a multiple trapping model with a Gaussian trap distribution (MTMg), suggest that charge carrier transport in this molecularly doped polymer is nonequilibrium and the flat plateaus can be explained by the presence of a thin surface layer depleted of transport material. The depleted surface layers on samples of this molecularly doped polymer are extremely thin (less than 0.12 μm), with those relating to the release side (contacting a substrate during coating/drying procedure) being much smaller than for the free side exposed to air. Since TPD-doped PC and a tetraphenylbenzidine polymer containing the TPD moiety in its main chain served as the prototype materials for the concept of “trap-free” carrier transport, we have also discussed this in detail.
Protection of the Spectr-R Spacecraft Against ESD Effects Using Satellite-MIEM Computer Code
2015 · ARTICLE · en
Abstract—There are two competing tendencies in spacecraft (SC) design and manufacturing. On the one hand, it is a never-ceasing upgrading of the SC electronics to lower energy consumption and increase its functionality, which in turn makes it more susceptible to electrostatic discharges (ESDs). On the other hand, designers constantly seek to improve electronics protection against ESDs. Spectr-R SC features on-board equipment, which is highly sensitive to possible ESDs. To exclude ESD-related failures, the following protection measures have been taken. Based on the Satellite-MIEM computer code, we developed the lumped-element model of the Spectr-R body currents and cable-affected electronic response. This model made it possible to compute SC body currents initiated by ESDs originating at various structural sites. For various cable harnesses, we measured transformation coefficients converting body currents into the amplitude of the noise voltages appearing in a cable (a patented methodology was used for this purpose). Afterward, these transformation coefficients together with the ESD-induced currents have been fed into the Satellite-MIEM software to compute noise voltages appearing in electronic input circuits, connected via these cables to the satellite exterior surface. Comparing protection efficiency of cables and electronic equipment allowed us to select suitable cable harnesses and the appropriate equipment protection to insure reliable in-flight performance of the space vehicle. From the launch in July 2011 and up to the present time, there were no failures of the Spectr-R electronics, which could be traced to ESDs.
Радиационно-импульсная электропроводность полимеров в сильных электрических полях
2015 · ARTICLE · ru
Проведен теоретический анализ особенностей нелинейной полевой зависимости радиационно-импульсной электропроводности полистирола в сильных электрических полях. Предложено объяснение ранее непонятому явлению резкого увеличения радиационной электропроводности в электрических полях, напряженность которых превышает 5Е7 В/м. Подобное поведение не может быть объяснено на основе теории Онзагера по термополевой генерации свободных зарядов из генерированных геминальных пар.
Курсы (0)
Нет курсов.