Выпуск 2, 2009
О «черных дырах» и темной материи
О «черных дырах» и темной материи
Ю.М. Лоскутов
Показано, что из полной системы классических уравнений гравитации для уединенного центрально-симметричного тела следует: 1) в галилеевых координатах все метрические коэффициенты индуцируемого телом риманова пространства нигде не могут обращаться ни в нуль, ни в бесконечность и 2) вместе с производными первого порядка они должны быть всюду непрерывными. Уравнения не содержат решений, отвечающих «черным дырам», но не исключают решений, соответствующих объектам, радиус поверхности которых (в стандартных координатах) равен удвоенной массе материи, заключенной под этой поверхностью. Такие объекты могут давать основной вклад в темную материю Вселенной и объяснять наблюдаемые эффекты гравитационного микролинзирования и другие эффекты. При определенных условиях они могут становиться источниками мощного рентгеновского излучения.
Показать АннотациюФизически реализуемый обеляющий фильтр для криогенных резонансных гравитационных антенн
Физически реализуемый обеляющий фильтр для криогенных резонансных гравитационных антенн
А. В. Гусев
В статье на основе теории оптимальной линейной фильтрации Калмана-Бьюси рассматриваются особенности синтеза физически реализуемого обеляющего фильтра (ОФ) для криогенных резонансных гравитационных антенн. Приведена система уравнений, определяющих структуру фильтра Калмана для гравитационных антенн с трансформатором смещения. Рассчитана передаточная функция стационар¬ного физически реализуемого ОФ. «Калмановский» подход обеспечивает возможность высокоточных измерений параметров гауссовых и негауссовых шумов в колебательных системах с малой диссипацией на коротких по отношению ко времени релаксации интервалах наблюдения.
Показать АннотациюРаспространение света в сильном внешнем магнитном поле с учетом квантовых поправок
Распространение света в сильном внешнем магнитном поле с учетом квантовых поправок
И. С. Гринин
Решены линеаризованные уравнения движения для поля электромагнитной волны во внешнем магнитном поле для конфигурации эксперимента PVLAS в рамках низкоэнергетического приближения квантовой электродинамики. Показано, что скорость распространения волны зависит от начального на¬правления ее плоскости поляризации. Найдены законы дисперсии, соответствующие волнам со взаимно перпендикулярным направлением поляризации. Получена зависимость эллиптичности поля лазерного излучения от начальной поляризации и значения внешнего магнитного поля, а также найдено значение параметра эллиптичности для конфигурации системы, использованной в эксперименте PVLAS.
Показать АннотациюМатематическая модель для антисимметрических решении N-частичного уравнения Шрёдингера
Математическая модель для антисимметрических решении N-частичного уравнения Шрёдингера
Д. С. Голиков
Рассмотрены уравнения, описывающие математическую модель системы фермионов. Представлено общее решение этой системы уравнений через нечетную функцию. Исследована система уравнений в вариациях, получены уравнения для определения спектра. Для частного решения найдены собственные значения уравнений в вариациях.
Показать АннотациюРасчет резонансных частот открытого диэлектрического аксиально-симметричного резонатора с кусочно-постоянным радиусом
Расчет резонансных частот открытого диэлектрического аксиально-симметричного резонатора с кусочно-постоянным радиусом
А. Н. Боголюбов, А. И. Ерохин, И.Е. Могилевский, Н.Е. Шапкина
Предложен алгоритм расчета резонансных частот открытых диэлектрических аксиально-симметричных резонаторов с кусочно-постоянным радиусом, применимый для произвольного слоистого аксиально-симметричного диэлектрического заполнения. Резонатор помещается в кожух с идеально проводящими стенками достаточно большого радиуса. Рассмотрены случаи частичного покрытия структуры идеальным проводником.
Показать АннотациюКинетика охлаждения гранулярного газа вязкоупругих частиц
Кинетика охлаждения гранулярного газа вязкоупругих частиц
А. С. Бодрова, Н. В. Бриллиантов
В работе исследована эволюция гранулярного газа вязкоупругих частиц в состоянии однородного охлаждения. Найдена функция распределения по скоростям частиц газа и зависимость средней кинетической энергии частиц (гранулярной температуры) от времени. Установлено заметное отклонение функции распределения от распределения Максвелла и немонотонный характер ее эволюции. Построена теория возмущений по малому диссипативному параметру и получены явные аналитические выражения для асимптотической зависимости от времени функции распределения по скоростям и температуры гранулярного газа.
Показать АннотациюВлияние тензорного g-фактора на спектр собственных мод в магнитоактивной плазме
Влияние тензорного g-фактора на спектр собственных мод в магнитоактивной плазме
Д. В. Вагин, П. А. Поляков, Н. Е. Русакова
Проведено исследование влияния тензорного характера гиромагнитной связи на спектр собственных мод в магнитоактивной плазме. Получено дисперсионное уравнение для волн, распространяющихся в такой среде, в приближении холодной гидродинамики.
Показать АннотациюКомплексный анализ статических и динамических магнитных характеристик мультислойных наноструктур CoFeZr/α-Si
Комплексный анализ статических и динамических магнитных характеристик мультислойных наноструктур CoFeZr/α-Si
С. А. Вызулин$^1$ , А. В. Горобинский$^1$ , Ю. Е. Калинин$^2$ , Е. В. Лебедева$^3$ , А. В. Ситников$^2$ , Н.Е. Сырьев$^3$ , И. Т. Трофименко$^3$ , И. Г. Шипкова$^4$
Комбинированный метод статических и динамических магнитных измерений использован для исследования наноразмерных мультислойных аморфных пленок CoFeZr/α-Si. Установлено, что при толщине магнитных слоев x = 5-12 нм их намагниченность не отличается от намагниченности массивного материала. Показано, что при снижении x до 2-3 нм наблюдается уменьшение намагниченности магнитных слоев, которое может быть связано с образованием перемешанных слоев, содержащих немагнитные силициды. При толщине немагнитных прослоек, меньших 1 нм, в образцах наблюдаются особенности, характерные для слабого антиферромагнитного взаимодействия соседних слоев.
Показать АннотациюВУФ-спектроскопия кристаллов Na$_{0.4}$Lu$_{0.6}$F$_{2.2}$ активированных ионом Ce$^{3+}$
ВУФ-спектроскопия кристаллов Na$_{0.4}$Lu$_{0.6}$F$_{2.2}$ активированных ионом Ce$^{3+}$
Г. М. Шапочкин$^1$ , В. В. Михайлин$^1$ , С. П. Чернов$^2$ , Д. Н. Каримов$^3$
Исследован коротковолновый спектр пропускания Na$_{0.4}$Lu$_{0.6}$F$_{2.2}$, для которого граница ВУФ пропускания составляет 8 эВ. Для кристаллов Na$_{0.4}$Lu$_{0.6}$F$_{2.2}$ Ce$^{3+}$ изучены спектры поглощения 4f-5d переходов иона Ce$^{3+}$ в области 4-8 эВ. При комнатной и гелиевых температурах исследованы спектры люминесценции в УФ и видимой областях спектра, а также кинетика затухания свечения, спектры отражения и возбуждения люминесценции в ВУФ и УФ областях (4-20 эВ).
Показать АннотациюДифракция Фраунгофера на многоугольнике и расчет изображений бинарных масок
Дифракция Фраунгофера на многоугольнике и расчет изображений бинарных масок
Г. В. Белокопытов, Ю. В. Рыжикова
Получена простая аналитическая формула для спектра пространственных гармоник дифрагированного поля. Показано, каким образом с ее помощью можно построить эффективный алгоритм расчета изображения в фотолитографии.
Показать АннотациюОсобенности возбуждения пролетных автоколебаний в двухкомпонентной активной среде быстропроточного газового лазера
Особенности возбуждения пролетных автоколебаний в двухкомпонентной активной среде быстропроточного газового лазера
Л. С. Кузьминский$^1$ , А. И. Одинцов$^1$ , Н.Э. Саркаров$^2$ , А. И. Федосеев$^1$
Исследован механизм пролетных автоколебаний в двухкомпонентной активной среде проточного лазера с неустойчивым резонатором. Показано, что этот механизм связан с возбуждением краевых автоколебательных синфазных возмущений компонент среды. Такие возмущения в потоке обладают малым затуханием, достигают оптической оси резонатора, вследствие чего возникает неустойчивость.
Показать АннотациюИсследование реализуемости оптических покрытий с непрерывным профилем показателя преломления
Исследование реализуемости оптических покрытий с непрерывным профилем показателя преломления
Т.В. Амочкина, И.В. Козлов, А.В. Тихонравов, М.К. Трубецков
Исследуется влияние нестабильности скоростей напыления на спектральные характеристики оптических покрытий с непрерывным профилем показателя преломления. Выявляется связь между уровнем ошибок в экспериментальных данных и точностью воспроизведения спектральных характеристик таких покрытий.
Показать АннотациюПрыжковая проводимость в пленочном поликристаллическом алмазе
Прыжковая проводимость в пленочном поликристаллическом алмазе
П. Г. Копылов, А. М. Лотонов, И. А. Аполонская, А. Н. Образцов
В работе представлены результаты экспериментального исследования электропроводности поликристаллической алмазной пленки с помощью метода диэлектрической спектроскопии. Исследованная алмазная пленка толщиной около 200 мкм была получена плазмохимическим осаждением, время роста составило 180 ч. Обнаружено, что в частотной зависимости проводимости алмазной пленки имеются два явно выраженных локальных максимума. Также обнаружено, что частоты, соответствующие этим максимумам, зависят от температуры. На основании полученных данных сделано предположение о том, что электропроводность в поликристаллическом пленочном алмазе осуществляется в соответствии с прыжковым механизмом. При этом в проводимости принимают участие два типа электрически активных центров, характеризуемых различными энергиями термической активации и временем релаксации.
Показать АннотациюАнализ структуры пленок блок-сополимеров методом атомно-силовой микроскопии
Анализ структуры пленок блок-сополимеров методом атомно-силовой микроскопии
Е.А. Меньшиков, А. В. Большакова, И. В. Яминский
Исследована структура тонких пленок полистирол-полиметилакрилат-полистирол (СМАС) три-блок-сополимера. Разработаны универсальные алгоритмы анализа изображений тонких пленок блок-сополимеров, полученных методом атомно-силовой микроскопии (ACM).
Показать АннотациюОсобенности структуры и свойств фуллеридов Na$_n$C$_6$$_0$ (n = 2, 3), синтезированных в толуоле
Особенности структуры и свойств фуллеридов Na$_n$C$_6$$_0$ (n = 2, 3), синтезированных в толуоле
Н.Б. Брандт$^1$, Б.М. Булычев$^2$, Ю.А. Великодный$^2$, А.В. Зотеев$^1$, Е.А. Константинова$^1$, А. В. Кречетов$^1$, В.А. Кульбачинский$^1$, В.Г. Кытин$^1$, В.П. Тарасов$^3$
Исследованы структура и электронные свойства фуллеридов натрия Na$_n$C$_6$$_0$ (n = 2, 3), синтезиро-ванных из простых веществ в толуоле. Показано, что фуллерид состава Na$_2$C$_6$$_0$ при температурах выше 300К образует гранецентрированную кубическую (ГЦК) решетку. При понижении температуры происходит его фазовый переход в структуру с примитивной кубической (ПК) решеткой. На температурных зависимостях свойств более сложной структуры Na$_3$C$_6$$_0$ наблюдаются особенности, предположительно связанные с перераспределением в решетке тринатриевого фуллерида атомов натрия и образованием ионных кластеров.
Показать АннотациюПримесный фотовольтаический эффект на p-i-n-структурах на основе нелегированного GaAs
Примесный фотовольтаический эффект на p-i-n-структурах на основе нелегированного GaAs
В.А. Морозова$^1$, О.Г. Кошелев$^1$, Е.П. Веретенкин$^1$, В.Н. Гаврин$^2$, Ю.П. Козлова$^2$
На p-i-n-структурах, изготовленных из нелегированных кристаллов GaAs с известными пара-метрами, в области hv = 0.76-1.35 эВ обнаружена фотоэдс; токовые чувствительности в примесной и собственной (hv > 1.35 эВ) областях оказались сравнимыми. Установлено, что примесный фотоволь-таический эффект обусловлен структурными дефектами EL2 и EL3, создающими в запрещенной зоне глубокие донорные уровни. Проведены расчеты, обосновавшие возможность наблюдения этого эффекта в исследованных структурах.
Показать АннотациюМоделирование воспламенения сверхзвукового потока пропан-воздушной смеси электрическим разрядом
Моделирование воспламенения сверхзвукового потока пропан-воздушной смеси электрическим разрядом
А.Ф. Александров$^1$, В.Г. Громов$^2$, А.П. Ершов$^1$, В.А. Левин$^2$, В.А. Черников$^1$
На основе двумерной термохимической модели разряда численно исследовано воспламенение предварительно перемешанного сверхзвукового потока пропан-воздушной смеси электрическим разрядом в зависимости от мощности, геометрии и времени энерговклада. Полученные в рамках модели пороги воспламенения по величинам удельной мощности и времени индукции согласуются с экспериментом.
Показать АннотациюГистерезисный переход между диффузионным и контрагированным режимами разряда постоянного тока в аргоне
Гистерезисный переход между диффузионным и контрагированным режимами разряда постоянного тока в аргоне
И.А. Шкуренков, Ю.А. Манкелевич, Т.В. Рахимова
Проведены исследования гистерезисного перехода между диффузионным и контрагированным режимами тлеющего разряда постоянного тока в аргоне. Показано, что наблюдаемая в экспериментах бистабильность (гистерезис) вольт-амперной характеристики при переходе из контрагированного режима в диффузионный является проявлением эффекта нелокальности формирования функции распределения электронов при учете неоднородности радиальных полей. В данном случае диффузия из центральной контрагированной области высокоэнергетичных электронов способных вызывать ионизацию. Нелокальность формирования функции распределения была учтена приближенно с помощью введения температуры высокоэнергетичной части функции распределения, получения и решения уравнения для радиального профиля высокоэнергетичной части функции распределения.
Показать АннотациюИзменение адсорбционных и оптических свойств сверхтонких ленгмюровских пленок фталоцианина ванадила вблизи фазового перехода
Изменение адсорбционных и оптических свойств сверхтонких ленгмюровских пленок фталоцианина ванадила вблизи фазового перехода
В.Б. Зайцев$^1$, Н.Л. Лёвшин$^1$, С.Г. Юдин$^2$
Методами адсорбционных измерений и оптической спектроскопии исследован структурный переход в тонких пленках фталоцианина ванадила, созданных по ленгмюровской технологии. Обратимый структурный фазовый переход, наблюдаемый лишь в сверхтонких ленгмюровских пленках, сопровождается необратимыми изменениями в пленке, при нагреве. Такая трансформация пленки, обладающей дефектами и аморфизованными областями, происходит при переходе из метастабильного состояния в более стабильное, характеризующееся меньшим значением свободной энергии.
Показать АннотациюПериодические движения звезды внутри эллиптической галактики с переменной массой
Периодические движения звезды внутри эллиптической галактики с переменной массой
С.А. Гасанов
В рамках задачи о движении звезды внутри слоисто-неоднородной вращающейся эллиптической галактики с переменной массой построены периодические решения методами Ляпунова и малого параметра Пуанкаре для автономизированных уравнений. Исследована устойчивость периодических решений в смысле Ляпунова. При этом считается, что законы изменения плотностей в центре и в слоях галактики разные.
Показать АннотациюВлияние бентической фронтальной зоны на распространение звуковых волн в океане и оценка возможностей ее лучевой томографии
Влияние бентической фронтальной зоны на распространение звуковых волн в океане и оценка возможностей ее лучевой томографии
B.C. Иванов, П.Н. Кравчун
Рассмотрены особенности лучевых траекторий при наличии бентического фронта, представляющего собой границу раздела между антарктической донной водой и глубинной водой. Обнаружены глубоководные «неканонические» каустики, приуроченные к фронту. Даны оценки возможности восстановления профиля скорости звука в бентической фронтальной зоне методами лучевой томографии океана. Показана возможность реконструкции профиля при горизонтальном перемещении приемных антенн или излучателя на относительно небольших глубинах.
Показать АннотациюМетод постановки начальных условий в задаче численного моделирования цунами
Метод постановки начальных условий в задаче численного моделирования цунами
М.А. Носов, С.В. Колесов
Предложен метод постановки начальных условий в задаче о волнах цунами, согласно которому начальное возвышение водной поверхности в очаге определяется из решения трехмерной задачи в рамках потенциальной теории течения жидкости с учетом вертикальной и горизонтальной деформации дна, а также батиметрии в области источника. Работоспособность метода демонстрируется на примере очагов цунами, произошедших на Центральных Курильских островах в 2006 и 2007 гг.
Показать АннотациюВлияние космической пыли на климат Земли
Влияние космической пыли на климат Земли
В.И. Ермаков$^1$, В.П. Охлопков$^2$, Ю.И. Стожков$^3$
Из космоса в атмосферу Земли непрерывно поступают потоки материальных частиц, которыми являются космические лучи и космическая пыль (частицы с размерами от 0.001 мкм до десятков-сотен мкм). В работе показано, что с космическими лучами связаны основные параметры атмосферного электричества, а с космической пылью связаны глобальные облачность, альбедо и климат Земли.
Показать АннотациюКлассификация акустических сигналов разрядных процессов в изоляции на основе формы их вейвлет-спектров
Классификация акустических сигналов разрядных процессов в изоляции на основе формы их вейвлет-спектров
А.И. Чуличков, Н.Д. Цыбульская, С.К. Цветаев, О.С. Сурконт
Предложено описание результатов регистрации акустических сигналов, являющихся предвестниками пробоя изоляции высоковольтного энергетического оборудования. Описание инвариантно относительно временного сдвига и нелинейных монотонных амплитудных искажений. Проведена классификация сигналов, являющаяся основой автоматического контроля и мониторинга энергооборудования.
Показать АннотациюВычитание объектов поляризованным светом
Вычитание объектов поляризованным светом
Ю.Г. Павленко
В работе показано, что можно осуществить голографическое вычитание объектов заменой фазовой пластинки на зеркало.
Показать Аннотациювыхода жестких рентгеновских квантов при взаимодействии фемтосекундного лазерного излучения на хром-форстерите с кластерами Xe
выхода жестких рентгеновских квантов при взаимодействии фемтосекундного лазерного излучения на хром-форстерите с кластерами Xe
А.П. Голубев$^1$, В.М. Гордиенко$^1$, М.С. Джиджоев$^1$, И.А. Макаров$^1$, Д.Н. Трубников$^2$
Проведены эксперименты по взаимодействию фемтосекундного лазерного излучения (1240 нм, 140 фс, $10^{16}$ Вт/см$^2$) с кластерным пучком Xe в бинарной смеси Xe-Ne. Получено сужение кластерного пучка Xe и увеличение выхода рентгеновских квантов в области около 4 кэВ при формировании кластеров Xe в присутствии легкого носителя Ne. Эффективность генерации рентгеновского излучения составила порядка 10$^{-8}$.
Показать АннотациюРасчет термодинамических свойств меди методом молекулярной динамики
Расчет термодинамических свойств меди методом молекулярной динамики
О.В. Степанюк, Д.Б. Алексеев, А.М. Салецкий
Показано, что использование многочастичных потенциалов межатомного взаимодействия в молекулярно-динамических расчетах позволяет с хорошей точностью описывать термодинамические характеристики систем.
Показать АннотациюНатурные регистрации смены режимов тепломассообмена между морем и атмосферой в береговой зоне
Натурные регистрации смены режимов тепломассообмена между морем и атмосферой в береговой зоне
Ю.Ю. Плаксина$^1$, В.Н. Аксёнов$^2$ , Е.Г. Андреев$^2$
Впервые на базе инструментальных исследований в береговой зоне Черного моря были получены новые данные о смене режимов тепломассообмена при апвеллинге, установлена взаимосвязь режимов тепломассообмена с разностью температур воды и воздуха вблизи границы раздела. Зарегистрированы повышенные значения суммарного потока тепла в береговой зоне по сравнению с аналогичными потоками в открытом море.
Показать Аннотацию