Влияние эффектов размерного квантования на эффективную массу основных носителей заряда в светодиодных гетероструктурах со множественными квантовыми ямами InxGa1-xN/GaN
Влияние эффектов размерного квантования на эффективную массу основных носителей заряда в светодиодных гетероструктурах со множественными квантовыми ямами InxGa1-xN/GaN
Е. Р. Бурмистров$^1$, Л. П. Авакянц$^2$
Путем численного самосогласованного решения системы уравнений Шредингера и электронейтральности Пуассона рассчитаны зонные диаграммы светодиодных гетероструктур со множественными квантовыми ямами InxGa1-xN/GaN. Изучено влияние электрон-фононного взаимодействия, непараболичности закона дисперсии и гибридизации волновой функции на значения эффективной массы основных носителей заряда в квантовых ямах InxGa1-xN/GaN. Красное смещение 2Д-плазмонных резонансов связывается с температурной перенормировкой эффективной массы двумерных носителей. Для описания температурной зависимости эффективной массы использована функция смещения 2Д-плазмонной резонансной частоты.
Показать АннотациюТемпературные изменения люминесценции смешанных комплексов тербия и самария с органическими лигандами на основе 2,2´-бипиридилдикарбоксамидов
Температурные изменения люминесценции смешанных комплексов тербия и самария с органическими лигандами на основе 2,2´-бипиридилдикарбоксамидов
А. В. Харчева$^1$, К. Д. Шмельков$^1$, Ю. Г. Соколовская$^1$, А. В. Иванов$^2$, Н. Е. Борисова$^3$, С. В. Пацаева$^1$
В работе исследованы растворы в ацетонитриле трех смешанных комплексов редкоземельных элементов (тербия и самария) с органическими лигандами с различными пиридиновыми заместителями. С помощью метода спектрофотометрического титрования определены соотношения лигандов и металлов в образовавшихся комплексах, а также рассчитаны константы устойчивости комплексов самария. Проведены измерения спектров поглощения, испускания и возбуждения люминесценции, кинетики люминесценции растворов смешанных комплексов редкоземельных элементов при избытке металла по отношению к лиганду при различных температурах в диапазоне 298-328 К. Впервые обнаружено увеличение интенсивности люминесценции иона самария в комплексах при нагревании. Получены зависимости квантового выхода и времени жизни люминесценции смешанных комплексов от температуры. Предложен термометрический параметр – отношение интегральных интенсивностей люминесценции ионов самария и тербия, и определен коэффициент температурной чувствительности этого параметра для разных комплексов.
Показать АннотациюОрбитальная и спиновая составляющие плотности потока углового момента монохроматического излучения в непоглощающих средах с нелокальным нелинейным оптическим откликом
Орбитальная и спиновая составляющие плотности потока углового момента монохроматического излучения в непоглощающих средах с нелокальным нелинейным оптическим откликом
П. С. Рыжиков, В. А. Макаров
Используя закон сохранения углового момента электромагнитного поля в виде балансного уравнения, связывающего в непоглощающей среде плотность углового момента, плотность потока углового момента и вызванную анизотропией среды плотность вращательного момента, получены формулы для плотностей орбитальной и спиновой составляющей углового момента и плотностей потоков этих величин в случае взаимодействия монохроматических волн в обладающей пространственной дисперсией непоглощающей среде, демонстрирующей нелинейный оптический отклик n-го порядка на внешнее световое поле. В средах, не обладающих пространственной и частотной дисперсией, полученные выражения совпадают с каноническими выражениями для плотностей орбитальной и спиновой составляющих углового момента, а также плотностей их потоков. Связанные с нелинейностью вещества добавки к наибольшим из компонент спиновых составляющих плотностей углового момента и его потока могут достигать при самофокусировке эллиптически поляризованного лазерного пучка гауссовой формы в изотропной гиротропной среде вблизи области его коллапса десяти процентов от соответствующих линейных частей.
Показать АннотациюМодификация рельефа поверхности аддитивных материалов при облучении ионами Ar+
Модификация рельефа поверхности аддитивных материалов при облучении ионами Ar+
Д. С. Киреев$^1$, К. Ф. Миннебаев$^2$, В. А. Киселевский$^3$, А. Е. Иешкин$^4$
Аддитивное производство (АП) – современная развивающаяся группа технологий, основанная не на удалении материала, а на послойном выращивании и синтезе объекта по модели САПР (Система автоматизированного проектирования). Основные недостатки объектов, изготавливаемых технологиями АП – высокая степень пористости и шероховатости поверхности. В работе рассмотрена возможность модификации поверхности аддитивных материалов Ti6Al4V и AlSi10Mg с помощью облучения ионами Ar+ с энергиями в диапазоне от 2 до 9 кэВ. С помощью СЭМ получена топография поверхности до и после облучения и механической полировки. Продемонстрировано уменьшение пористости и шероховатости поверхности, а также влияние энергии пучка на итоговый рельеф поверхности.
Показать АннотациюИспользование энтропии в анализе временных рядов
Использование энтропии в анализе временных рядов
А. М. Адельянов, Е. А. Генералов, В. -. Чжэнь, Л. В. Яковенко
Результаты экспериментов в области биофизики часто представлены в виде временных рядов, полученных с небольшим разрешением и не всегда большой длины. В частности, при исследованиях воздействий различных физико-химических факторов на бислойные липидные мембраны обычно измеряются трансмембранные ионные токи и их флуктуации. При этом средние значения и дисперсии токов могут значимо не различаться, и по ним определить характер и степень воздействия затруднительно, поэтому разработка подходов к анализу временных рядов никогда не прекращалась. Попытки использовать энтропию распределений случайных величин при таком анализе предпринимались давно, но в практической работе эти подходы были трудно реализуемы, особенно из-за требований к длине рядов и отсутствию шумов. В последние десятилетия в этой области произошли существенные изменения, и предложено множество новых методов анализа временных рядов с использованием различных модификаций энтропии. В связи с этим появилась потребность в некой сводке методов, основанных на расчете энтропии, с указанием их достоинств и недостатков. Этой цели и служит предлагаемый краткий обзор энтропийных методов анализа скалярных временных рядов, который может быть полезен при анализе экспериментальных данных. В обзоре рассмотрены только некоторые из базовых подходов, на которых основаны дальнейшие усовершенствования алгоритмов расчетов. Понятие энтропии иногда вызывает затруднения у студентов, поэтому обзор может быть полезен и для использования в педагогических целях.
Показать АннотациюЭкспериментальное исследование и количественный анализ физических параметров системы доставки сканирующего пучка в установке для протонной терапии
Экспериментальное исследование и количественный анализ физических параметров системы доставки сканирующего пучка в установке для протонной терапии
В. А. Киселев$^1$, А. П. Черняев$^2$, Ю. Д. Удалов$^1$, М. А. Белихин$^3$, А. М. Демидова$^1$, С. Е. Гриценко$^1$
Использование пучков ускоренных протонов в дистанционной лучевой терапии онкологических заболеваний предъявляет более высокие требования к точности доставки дозы по сравнению с использованием традиционных фотонных пучков. Существующие методики определения планируемого объема облучения позволяют учитывать только влияние погрешностей позиционирования пациента перед началом облучения. В рамках данной работы приводятся результаты количественного исследования погрешностей доставки пучка системой протонной терапии, которые были использованы для определения планируемого объема облучения. Описывается методика измерения и анализа параметров протонного пучка. Проводится расчет минимально необходимого отступа от клинического объема облучения для гарантии его облучения с учетом погрешностей доставки пучка системой протонной терапии.
Показать АннотациюЭкспериментальная оценка дисторсии изображений магнитно-резонансной томографии для планирования лучевой терапии
Экспериментальная оценка дисторсии изображений магнитно-резонансной томографии для планирования лучевой терапии
Е. Н. Лыкова$^1$, А. А. Щербаков$^{1,2}$, А. П. Стрелковская$^1$, Ф. Р. Студеникин$^{1,2}$, С. А. Гаврилова$^3$, А. П. Черняев$^{1,2}$
МРТ широко применяется при планировании лучевой терапии, в частности в стереотаксической радиохирургии метастазов в головном мозге. В статье рассматривается геометрическая дисторсия МР-изображений, которая может приводить к ошибкам при планировании лучевой терапии. Был проведен ряд экспериментов с простым фантомом на двух томографах с магнитными полями 0,5 Тл и 1,5 Тл. Наблюдались отклонения положения объектов фантома от их реального местоположения. Обнаруженные отклонения могут достигать 5 мм. Построена теоретическая зависимость градиента магнитного поля от расстояния до центра однородности, хорошо согласующаяся с аппроксимацией экспериментальных данных. Произведена оценка зависимости дисторсии площади изображений объектов, расположенных в центре однородности поля, от их реальных размеров. Обнаружено, что отклонение площади может достигать 20%.
Показать АннотациюСуществование и устойчивость стационарного решения в двумерной системе реакция-диффузия с медленной и быстрой компонентами
Существование и устойчивость стационарного решения в двумерной системе реакция-диффузия с медленной и быстрой компонентами
Н. Н. Нефедов, К. А. Коцюбинский
В работе исследуется существование устойчивого стационарного решения в системе уравнений реакция-диффузия с медленной и быстрой компонентами в двумерном по пространственной переменной случае. Доказана теорема существования стационарного решения с пограничными слоями в случае краевых условий Дирихле, построено его асимптотическое приближение, получены условия асимптотической устойчивости по Ляпунову этого решения. В основе исследований лежит асимптотический метода дифференциальных неравенств, примененный к новому классу задач. Этот результат является практически важным как для различных приложений, описываемых аналогичными системами, так и для применения численных методов стационирования при решении эллиптических краевых задач.
Показать АннотациюНовый вариант установки для измерений сечений излучения γ-квантов в ядерных реакциях под действием нейтронов с энергией 14.1 МэВ
Новый вариант установки для измерений сечений излучения γ-квантов в ядерных реакциях под действием нейтронов с энергией 14.1 МэВ
Ю. Н. Копач$^1$, Д. Н. Грозданов$^{1,2}$, Н. А. Федоров$^{1,3}$, Т. Ю. Третьякова$^{1,3,4}$, П. И. Харламов$^{1,4}$, А. В. Андреев$^{1,3}$, Г. С. Ахмедов$^{1,5}$, Д. .. Бериков$^{1,6}$, С. .. Дабылова$^{1,6}$, П. К. Дас$^{1,7}$, А. .. Кумар$^8$, Г. В. Пампушик$^3$, И. Н. Русков$^{1,2}$, И. А. Сираков$^2$, В. Р. Ской$^1$, П. Г. Филончик$^{1,9}$, К. .. Храмко$^{1,10}$
В рамках проекта TANGRA создана экспериментальная установка для измерения сечений реакций (n,Xγ) при взаимодействии нейтронов с энергией 14.1 МэВ с ядрами. Особенностью установки является применение метода меченых нейтронов, позволяющего эффективно разделять фоновые и полезные события, а также точно отслеживать поток нейтронов. Выполнены тестовые измерения на ядрах 28Si, 12C и 16O, которые показали удовлетворительное согласие с доступными экспериментальными данными. В настоящей статье обсуждаются особенности конструкции установки и методика обработки полученных экспериментальных данных.
Показать АннотациюМашинное обучение в задаче экстраполяции вариационных расчетов в ядерной физике
Машинное обучение в задаче экстраполяции вариационных расчетов в ядерной физике
А. И. Мазур$^1$, Р. Э. Шарыпов$^1$, А. М. Широков$^2$
Предложен модифицированный метод машинного обучения, использующий ансамбль искусственных нейронных сетей для экстраполяции на случай бесконечного базиса энергий, полученных в вариационных расчетах, в частности, в модели оболочек безинертного кора (МОБИК). Используется новая топология нейронной сети, сформулированы критерии отбора как данных, используемых для обучения, так и обученных нейронных сетей для статистического анализа результатов. Метод апробирован на тестовой задаче экстраполяции энергии основного состояния дейтрона с NN-взаимодействием Nijmegen II и позволяет получать устойчивые результаты с высокой статистической достоверностью. Выполнена экстраполяция расчетов в МОБИК c NN-взаимодействием Daejeon16 энергий основных состояний ядер 6Li и 6He.
Показать Аннотацию