Физический факультет
Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова
Построена и применена математическая модель исследования двумерных и трехмерных фотонных кристаллов и основанных на них волноведущих систем. Численный алгоритм построения решения основан на таких численных методах, как метод конечных разностей во временной области (FDTD), метод TF/SF и метод идеально согласованного слоя (PML), что позволяет применять данный алгоритм к исследованию и других волноведущих систем. Приводятся результаты моделирования конкретных волноведущих систем.
Показать АннотациюПаркера для случая интенсивной меридиональной циркуляции с помощью одной из разновидностей метода ВКБ. Показан способ построения решения при переходе от режима бегущей волны к режиму стоячей конфигурации магнитного поля. Обнаружено решение уравнения Гамильтона-Якоби для задачи динамо, содержащее тройную точку на комплексной плоскости волнового вектора.
Показать АннотациюПолучен новый метод построения решений двумерной модельной задачи о колебаниях вращающейся идеальной жидкости в некоторых областях, содержащих угловые точки. Доказано, что эти решения соответствуют абсолютно непрерывной компоненте спектра линейного оператора, связанного с задачей.
Показать АннотациюИсследовано поведение при $t\to\infty$ решений двумерной модельной задачи о колебаниях вращающейся идеальной жидкости в некоторых областях, содержащих угловые точки. Доказано, что существуют такие решения, вся энергия начального состояния которых со временем оказывается почти полностью сосредоточенной в сколь угодно малых окрестностях угловых точек.
Показать АннотациюНа примере задачи об остывании нагретого газа в прямоугольной полости с холодными стенками рассмотрена применимость упрощенных моделей учета сжимаемости жидкости для расчета нестационарных задач конвекции в замкнутых областях. Показано, что применение приближения Обербека-Буссинеска и других упрощенных моделей приводит к ошибочным значениям давления, плотности и температуры в случае, если изменением среднего давления нельзя пренебречь. Предложена модификация расчетного метода, позволяющая описать изменение давления в ходе выравнивания температуры, без потери вычислительной эффективности. Проведено сравнение результатов, полученных с помощью модифицированного приближения Обербека-Буссинеска и полной системы уравнений для сжимаемой жидкости.
Показать АннотациюНа основе математического моделирования изучаются экспериментально наблюдаемые низкочастотные колебания концентрации вещества при стационарных внешних условиях. Построена модель, учитывающая зависимость проводимости мембраны от концентрации раствора. Показано качественное совпадение экспериментальных и расчетных данных. Дано теоретическое объяснение явления. Продемонстрировано, что в этом процессе возникает положительная обратная связь между изменениями потоков и концентраций в мембране, что определяет возникновение колебаний в процессе диффузии вещества.
Показать АннотациюМетоды ультравторичного квантования применены к уравнению для матрицы плотности. Получено тождество для ультравторично квантованного гамильтониана, позволяющее определить истинный символ уравнения для матрицы плотности при ультравторичном квантовании по парам. Исследование соответствующей системы уравнений в вариациях показало, что система обладает спектром, полученным в модели сверхтекучести В.П. Маслова.
Показать АннотациюГамма-активационной методикой измерены выходы фотоядерных реакций на некоторых изотопах Hg на тормозном пучке с максимальной энергией 19.5 МэВ. В рамках коллективной модели, учитывающей изоспиновое расщепление дипольного гигантского резонанса, рассчитаны сечения фотоядерных реакций на стабильных изотопах Hg. Результаты эксперимента сравниваются с результатами теоретического расчета и ранее проведенных экспериментов.
Показать АннотациюРешение краевой задачи о дифракции электромагнитной волны на решетке из углеродных нанотрубок-вибраторов сведено к решению системы интегродифференциальных уравнений, ядра которых представлены в виде интеграла Фурье. Такое представление ядер позволяет легко обойти трудности решения, связанные с их особенностью, и на порядок сократить время расчетов. Интегродифференциальные уравнения решены методом Галеркина с Чебышевским базисом. Исследовано влияние подложки на амплитудно-частотные характеристики и диаграмму рассеяния антенн из углеродных нанотрубок. Показано, что при сближении нановибраторов возрастают и резонансная частота, и амплитуда рассеянного поля. Зависимость амплитуды от количества нановибраторов нелинейная.
Показать АннотациюРассматривается модель нейронной системы, генерирующей последовательность дельта-импульсов под действием шумов и синусоидальных сигналов с соизмеримыми частотами. С использованием теории скрытой марковской цепи получена зависимость регулярности указанной импульсной последовательности от отношения частот входных колебаний.
Показать АннотациюИсследована двухзазорная выходная система многолучевого клистронного усилителя с использованием современных средств измерений и моделирования параметров резонансных систем в сантиметровом диапазоне длин волн. Были адаптированы известные способы измерений методом двухполюсника под возможности используемого оборудования. Проводится сравнение результатов измерений с данными численного моделирования.
Показать АннотациюПроведено теоретическое исследование резонансов когерентного пленения населенности (КПН), возбуждаемых на зеемановских подуровнях на переходе $F_g=2\rightarrow F_e=1$ $D_1$-линии поглощения атома $^{87}$Rb частотно-модулированным (ЧМ) полем. Рассмотрено влияние учета нелинейного эффекта Зеемана на структуру наблюдаемых резонансов. Выполнены расчеты спектров резонансов КПН для различных значений индукции магнитного поля и проведено сравнение с экспериментальными данными.
Показать АннотациюНедавно разработанный метод сканирующей резистивной микроскопии (СРМ) зарекомендовал себя как высокоточный инструмент для исследования проводящих свойств поверхностей. Он отличается от традиционной атомно-силовой микроскопии тем, что позволяет одновременно получать информацию и о топографии, и о сопротивлении контакта зонда и образца. В данной работе этот метод применялся для исследования проводящих свойств поверхности высокоориентированного пиролитического графита. Ряд экспериментальных фактов, установленных нами, свидетельствует о том, что область применения метода СРМ при проведении исследований нанообъектов на графитовой подложке ограничена пространством атомных террас, поскольку при прохождении атомных ступеней меняется состояние контакта зонда и образца, что оказывает колоссальное влияние на его проводящие свойства.
Показать АннотациюПо итогам анализа экспериментальных данных в статье определены нижайшие моды, ответственные за пироэлектричество в монокристалле DKDP (87.3 и 201.6 см$^{-1})$ и сегнетокерамике ЦТС-40 (20,7, 54,75 и 171,3 см$^{-1})$. Обсуждена совокупность физических механизмов, присутствующих в реальных полярных диэлектриках, активных в пироэлектричестве в интервале 0$\div $30К, и показаны способы их идентификации, разделения и определения индивидуальных количественных характеристик для каждой из компонент спонтанной поляризации.
Показать АннотациюМетодом адсорбционного модифицирования поверхности элементного углерода органическими соединениями и серной кислотой, идентифицированными в дизельной и авиационной сажах, синтезирован ряд образцов, моделирующих химический состав углеродосодержащих аэрозолей, эмитированных транспортными системами в атмосферу. Анализ изотерм адсорбции воды позволил оценить влияние химии поверхности частиц на степень их гигроскопичности. Показано, что модифицирование поверхности частиц неполярными органическими веществами (алканами, полиароматикой) приводит к гидрофобизации поверхности частиц сажи. Влияние полярных кислородсодержащих органических соединений - эфиров, кетонов, ароматических и алифатических кислот - на адсорбционную способность модифицированных ими образцов по отношению к воде в значительной мере определяется природой и составом гидрофобной части их молекул. Наиболее сильно гидрофилизуют поверхность частиц ионные соединения - соли органических кислот, причем степень гигроскопичности модифицированного ими углерода приближается к результатам, полученным при использовании в качестве модификатора серной кислоты. Проведенный анализ позволяет количественно определить влияние природы химических соединений, присутствующих на поверхности частиц сажи, на адсорбцию воды и оценить взаимодействие молекул воды с углеродсодержащими частицами во влажной атмосфере.
Показать АннотациюНа основе наблюдений с борта орбитальной солнечной станции SOHO (Solar and Heliospheric Observatory) и с борта обсерватории по исследованию солнечно-земных связей STEREO (Solar Terrestrial Relations Observatory) анализируется структура пояса стримеров и динамика выбросов вещества в периоды двух последних минимумов солнечной активности 1996-1997 и 2006-2009 гг. Выявляются определенные особенности в характеристиках пояса стримеров в последнем минимуме между 23-м и 24-м циклами по сравнению с предыдущим минимумом между 22-м и 23-м циклами солнечной активности. Рассматривается связь фотосферной активности и секторной структуры глобального магнитного поля Солнца с топологией и динамикой пояса стримеров. Кратко обсуждаются модели, объясняющие наблюдаемые явления. Используются данные, опубликованные в научных журналах и Интернете.
Показать АннотациюПолучено решение двумерной задачи о магнитосфере релятивистской компактной звезды. Вычислены прямой и обратный токи в хвосте магнитосферы, а также сила, действующая со стороны магнитного поля на край токового слоя. Исследована зависимость решения от параметров модели.
Показать АннотациюПолучено распределение температуры по толще вещества в переходном слое между короной и хромосферой Солнца в предположении, что нагрев плазмы классическим тепловым потоком уравновешен потерями энергии на излучение. Показано, что переходная область между короной и хромосферой представляет собой тонкий слой, в котором, однако, хорошо применимо обычное столкновительное приближение.
Показать АннотациюПроведено определение палеонапряженности геомагнитного поля ($H_a$) по остаточной намагниченности базальтов рифтовой зоны Красного моря (возраст 0.5 млн лет) и юга Срединно-Атлантического хребта (САХ) (возраст 0.1-0.3 млн лет) с использованием стандартной методики Телье. Для этой цели были отобраны образцы, естественная намагниченность (NRM) которых была в основном однокомпонентна, а измеренные точки Кюри титаномагнетитовой фракции ($T_C=205$-250$^0$C) были близки к расчетным. Использовались также образцы с $T_C\approx580$$^0$C. Было показано, что NRM базальтов с высокой точкой Кюри имеет, так же как и NRM образцов с низкой $T_C$, термоостаточную природу. Исследования показали, что закон независимости и аддитивности парциальных термоостаточных намагниченностей (PTRM) на образцах коллекции выполняется с погрешностью не более 6%, а погрешность определения поля образования TRM с использованием диаграммы Араи-Нагаты составляет не более 10%. Величина $H_a=32$ А/м, определенная по NRM базальтов юга САХ, оказалась примерно равна современной напряженности геомагнитного поля ($H_E$) в этом районе. В районе Красного моря (возраст 500 тыс. лет) $H_a=77.5$ А/м, что в 2.5 раза больше $H_E$. Предполагается, что во время образования базальтов рифтовой зоны Красного моря в этом районе находился геомагнитный полюс, а виртуальный дипольный момент ВДМ был на 35% выше современного значения.
Показать АннотациюВ рамках модели Намбу-Йона-Лазинио рассмотрена возможность образования статичных согласованных волн плотности скалярного и псевдоскалярного конденсатов в плотной кварковой среде при наличии внешнего магнитного поля. В приближении среднего поля найдено выражение для эффективного потенциала теории, проведено его исследование на экстремум численными методами; построена диаграмма состояния системы. Показано, что при низких температурах магнитное поле катализирует образование пространственно-неоднородных конфигураций конденсатов.
Показать АннотациюИсследуется фазовый переход - <<схлопывание>> магнитных моментов подрешеток в сегнетоантиферромагнетике в сильном магнитном поле. Показано, что флуктуации в данном случае играют существенную роль и определяют характер фазового перехода. Последовательный учет флуктуаций методом ренормализационной группы и $\eps$-разложения приводит к тому, что фазовый переход в сегнетоантиферромагнетике в сильном магнитном поле оказывается фазовым переходом первого рода, близким ко второму, при отличной от нуля релятивисткой константе магнитоэлектрической связи и произвольной диэлектрической проницаемости.
Показать АннотациюДан новый критерий регулярности представления алгебры канонических коммутационных соотношений на основе понятия об аналитическом векторе.
Показать АннотациюНа основе экспериментального исследования придонного слоя головной части потоков, возникающих при прорыве плотины, показано, что толщина вязкого слоя превышает диаметр донной частицы $d_p$, растет с увеличением $d_p$ и уменьшается при увеличении скорости потока (${d_p<1.2}$ см). Донные частицы захватываются вихрями-спутниками, возникающими под основными вихрями, периодически формирующимися в вязком слое при замедлении течения в направлении движения. Если ${d_p>0.045}$ см, диаметр вихрями-спутника меньше $d_p$. Вихри-спутники сближаются и сливаются в один вихрь, способный вместить донную частицу, если скорость потока достигает критического значения скорости $U_{\rm dip}$. Захват частицы происходит при более высокой скорости течения ${U_{\rm cr}>U_{\rm dip}}$, которая обеспечивает вращение частицы без проскальзывания.
Показать Аннотацию