Выпуск 2, 2011
Влияние сопротивления жидкости на скорость распространения над ней импульсного разряда
Влияние сопротивления жидкости на скорость распространения над ней импульсного разряда
А.Ф. Александров, Д.Н. Ваулин, А.А. Квас, В.А. Черников
Приводятся результаты экспериментальных и теоретических исследований скорости распространения импульсного разряда в воздухе при атмосферном давлении над жидкостями с различными проводимостями.
Показать АннотациюИонная и хиральная асимметрии как физические факторы биогенеза и онтогенеза
Ионная и хиральная асимметрии как физические факторы биогенеза и онтогенеза
В.А. Твердислов$^1$, Л.В. Яковенко$^1$, А.А. Ивлиева$^1$, И.Л. Твердислова$^2$
В основу развиваемого подхода положен общий физический принцип формирования закономерностей эволюции Вселенной и Жизни на Земле через череду возникновений и нарушений новых симметричных и асимметричных состояний сложных систем.\par Предложена и обосновывается гипотеза, согласно которой филогенетический закон Геккеля (<<каждый биологический вид повторяет свою эволюционную историю в ходе онтологического развития>>) может быть распространен на два сопоставимых с точки зрения биофизики процесса - процесс возникновения дискретных предшественников живых клеток в древнем Океане и на начальные этапы эмбриогенеза. Обосновывается новое положение: стартовые процессы, связанные с формированием двух фундаментальных асимметрий (клеточной - ионной и молекулярной - хиральной), сходны и являются сопряженными бифуркациями, дающими начало Жизни на древней Земле и индивидуальной жизни многоклеточного организма.\par Развиваемый подход направлен на разрешение принципиального противоречия между представлениями о существенной термодинамической неравновесности всех живых клеток и общепринятыми классическими равновесными моделями их возникновения. Авторами и их коллегами впервые экспериментально обосновано, что исходная удаленность предшественников живых клеток от состояния термодинамического равновесия непосредственно связана со спонтанным возникновением в неравновесном тонком поверхностном слое морской воды двух сопряженных фундаментальных биологических асимметрий: клеточной - ионной и молекулярной - хиральной.\par Ионная асимметрия предопределила способность дискретных протоклеток к реагированию на внешние возмущения как необходимое условие их включения в биологическую эволюцию, хиральная - однозначную молекулярную стереоспецифичность углеродных соединений в процессах биосинтеза и метаболизма. В отношении аминокислот хиральная асимметрия может быть распространена также на участие их $D$-изомеров в регуляции важнейших стадий онтогенеза, тогда как ранее она лежала в основании лишь принципа <<хиральной чистоты биосферы>>, в рамках которого рассматривалось лишь включение $L$-изомеров аминокислот в рибосомальный синтез белков.\par Энантиомеры биологически значимых хиральных соединений могут быть ключевыми не только в комплементарных взаимодействиях, но и служить логическим элементом - переключателем информации. Причем не только на уровне простого кодирования <<да>>$/$<<нет>>, но и на уровне перекодирования <<осмысленного>> сигнала.
Показать АннотациюГГипотеза локальной стационарности в задаче стохастического прогноза методом кригинга
ГГипотеза локальной стационарности в задаче стохастического прогноза методом кригинга
А.В. Исаева, М.Л. Сердобольская
Рассмотрен один из наиболее распространенных методов стохастического прогноза при оценивании запасов полезных ископаемых - метод кригинга. Предложена модификация этого метода, основанная на предположении о локальной стационарности пространственной переменной. Показано, что модифицированный метод кригинга в сочетании с морфологическим алгоритмом выделения подобластей локальной стационарности хорошо согласуется с априорными представлениями о структуре данных и позволяет снизить вычислительные затраты на построение прогноза по сравнению со стандартной методикой кригинга.
Показать АннотациюМатематическое моделирование волноводов, содержащих локальные вставки с фрактальной структурой
Математическое моделирование волноводов, содержащих локальные вставки с фрактальной структурой
А.Н. Боголюбов, А.А. Петухов, Н.Е. Шапкина
Настоящая работа посвящена моделированию диэлектрических волноводов, содержащих локальные вставки с неоднородным распределением диэлектрической проницаемости, в том числе фрактальным. Рассматривается трехмерная скалярная задача для уравнения Гельмгольца, решение которой проводится численно с применением неполного метода Галеркина и метода конечных разностей. Рассчитываются спектры пропускания для одномерных, двумерных и трехмерных вставок с периодическим и фрактальным распределением диэлектрической проницаемости. Проводится сравнение характеристик вставок различного типа. Предлагаются возможные варианты практического применения изученных вставок.
Показать АннотациюСопоставление теоретических и экспериментальных данных о смещении перигелия Меркурия. Cобственный вклад в смещение перигелия гравитационного поля Солнца
Сопоставление теоретических и экспериментальных данных о смещении перигелия Меркурия. Cобственный вклад в смещение перигелия гравитационного поля Солнца
Ю.М. Лоскутов
Получено выражение для углового смещения планет, обусловленного их ньютоновским взаимодействием друг с другом. Вытекающие из него численные результаты в отдельных случаях расходятся с публиковавшимися ранее (без указания на то, откуда и как они были получены). Вследствие этого на долю релятивистского гравитационного смещения перигелия Меркурия остается (после обработки наблюдательных данных) величина, более чем в полтора раза превышающая ту, которая получалась ранее и которая вытекала из ОТО. Однако эта остаточная величина хорошо согласуется с тем теоретическим значением, которое возникает, если, во-первых, признать материальность гравитационного поля Солнца и, во-вторых, вскрыть его физический вклад в тензор энергии-импульса материи, входящий в уравнения Гильберта-Эйнштейна.
Показать АннотациюФоторасщепление изотопов свинца
Фоторасщепление изотопов свинца
Б.С. Ишханов$^{1,2}$, В.Н. Орлин$^1$, С.Ю. Трощиев$^{1,2}$
С использованием гамма-активационной методики измерены выходы фотонуклонных реакций различной множественности при облучении естественной смеси изотопов Pb тормозным гамма-излучением с максимальной энергией 67.7 МэВ. С помощью комбинированной модели рассчитаны полные сечения фотонуклонных реакций различной множественности на стабильных изотопах Pb. Результаты расчета сравниваются с сечениями, полученными в экспериментах на квазимонохроматических пучках фотонов, а также используются для того, чтобы разделить измеренные в активационном эксперименте суммарные выходы на выходы отдельных фотонуклонных реакций.
Показать АннотациюИсследование флуктуаций положения лучей при совместной диффузии в однородной среде со случайными неоднородностями
Исследование флуктуаций положения лучей при совместной диффузии в однородной среде со случайными неоднородностями
О.К. Власова$^1$, Л.И. Приходько$^2$
Рассмотрены флуктуации положения двух лучей, распространяющихся в среде со случайными неоднородностями диэлектрической проницаемости. Решение задачи основано на методе диффузии луча. Получена плотность вероятностей для разности положения лучей в случае, когда начальное расстояние между лучами много меньше радиуса корреляции флуктуаций диэлектрической проницаемости.
Показать АннотациюРаспространение импульсного разряда над жидкостями с различным сопротивлением
Распространение импульсного разряда над жидкостями с различным сопротивлением
Д.Н. Ваулин, С.А. Каменщиков, В.А. Черников
Приводятся результаты экспериментальных исследований скорости распространения импульсного разряда в воздухе при атмосферном давлении над жидкостью при различных значениях ее сопротивления.
Показать АннотациюФазовое поведение молекулярной среды в нанопорах и трансформация структуры колебательных спектров
Фазовое поведение молекулярной среды в нанопорах и трансформация структуры колебательных спектров
В.Г. Аракчеев, А.А. Валеев, В.Б. Морозов, И.Р. Фаризанов
На основании термодинамического представления о поверхностной адсорбции и капиллярной конденсации развито модельное описание спектров молекулярной среды при ее фазовых переходах в цилиндрических нанопорах. Получено хорошее соответствие между расчетными и экспериментальными спектрами, зарегистрированными при адсорбции и конденсации двуокиси углерода в порах радиусом 2 нм нанопористого стекла Vycor. Построенная модель связывает поведение спектров среды с характеристиками пористой структуры материала и может быть использована для их определения на основании спектроскопических данных.
Показать АннотациюМоделирование процессов диффузии и фазообразования при изотермических отжигах слоистых систем Fe-Zr
Моделирование процессов диффузии и фазообразования при изотермических отжигах слоистых систем Fe-Zr
В.С. Русаков$^1$, И.А. Сухоруков$^1$, A.М. Жанкадамова$^2$, К.К. Кадыржанов$^2$
Представлены результаты моделирования процессов диффузии и фазообразования в слоистых системах Fe-Zr, подвергнутых последовательным изотермическим отжигам. Моделирование проведено в рамках физической модели, в основе которой - феноменологическая теория Даркена и механизм взаимной диффузии компонентов по непрерывным каналам фаз в двухфазных областях системы. Результаты моделирования хорошо согласуются с данными, полученными с помощью методов мёссбауэровской спектроскопии и рентгеновской дифрактометрии, указывая на то, что характер фазовых превращений в исследованных слоистых системах определяется изменением локальной концентрации компонентов в процессе их взаимной диффузии и соответствует особенностям фазовой диаграммы равновесных состояний бинарной системы.
Показать АннотациюВлияние гибридизации электронных состояний на частотную зависимость прыжковой проводимости неупорядоченных систем
Влияние гибридизации электронных состояний на частотную зависимость прыжковой проводимости неупорядоченных систем
М.А. Ормонт
Обсуждается влияние гибридизации электронных состояний на бесфононную прыжковую проводимость неупорядоченной системы точечных центров локализации в области промежуточных частот, соответствующих переходам электронов на удаленные центры. Показано, что при использовании базиса локализованных функций атомного типа без учета гибридизации волновых функций удаленных центров частотная зависимость бесфононной проводимости является суперлинейной и монотонной в широкой области частот. При этом излом в области перехода (кроссовера) от линейной к квадратичной частотной зависимости проводимости оказывается более резким, чем в стандартной теории.
Показать АннотациюИсследование диэлектрических свойств пленок полимерных композитов с сегнетоэлектрическим наполнителем мостовым методом и методом тепловых шумов
Исследование диэлектрических свойств пленок полимерных композитов с сегнетоэлектрическим наполнителем мостовым методом и методом тепловых шумов
И.В. Платонова$^1$, П.С. Бедняков$^1$, С.А. Тараскин$^1$, А.Ю. Данилов$^2$, П.М. Пахомов$^2$
Получены тонкие пленки композиционных полимерных материалов на основе поливинилиденфторид (ПВДФ) с сегнетокерамическим наполнителем ниобата-цирконата-титаната свинца (НЦТС-1); исследованы диэлектрические свойства композитов; получены зависимости диэлектрической проницаемости от температуры, на различных частотах, при различных степенях наполнения пьезокерамики в полимере. Измерения проводились двумя способами - мостовым методом и методом тепловых шумов. При использовании мостового метода диапазон частот составлял от 25 Гц до 1 МГц, в методе тепловых шумов - от 1 до 100 кГц.
Показать АннотациюЭлектросопротивление жидкого цезия
Электросопротивление жидкого цезия
О.В. Крисько$^1$, В.M. Кузнецов$^2$, В.М. Силонов$^2$, Т.В. Скоробогатова$^3$
С использованием гладких нелокальных модельных псевдопотенциалов (ГНМП) и экспериментальных значений стуктурных факторов проведен расчет температурных зависимостей электросопротивления жидкого цезия. Расчеты проводились для температур 35, 150, 280, 310, 470 и 630$^0$C как с учетом изменения параметров ГНМП в зависимости от температуры, так и без него. Параметры ГНМП жидкого цезия находились лишь из экспериментальных значений термов свободных ионов, без использования каких либо способов подгонки под электросопротивление цезия. Применение ГНМП позволило существенно улучшить сходство температурных зависимостей рассчитанных и экспериментальных значений электросопротивления жидкого цезия по сравнению с расчетами, основанными на локальных модельных потенциалах.
Показать АннотациюСвойства адсорбционного слоя в бинарной жидкой смеси вблизи критической точки
Свойства адсорбционного слоя в бинарной жидкой смеси вблизи критической точки
С.Г. Ильина, И.В. Третьякова, В.А. Петрова
Разработан метод определения параметров поверхностного слоя (толщины и показателя преломления) на границе раздела жидкость-пар в бинарных жидких смесях. С помощью предложенной методики рассчитаны параметры поверхностного слоя для жидкой смеси C$_7$H$_{14}$-C$_7$F$_{14}$ вблизи критической температуры смешения, экспериментально исследованной в работе [1] методом эллипсометрии. Рассчитанные в приближении однородного изотропного слоя для границы раздела жидкость-пар температурные зависимости толщины и показателя преломления поверхностного слоя обнаруживают не наблюдавшиеся ранее структурные особенности. Их появление интерпретируется возможным влиянием гидродинамических процессов на границе.
Показать АннотациюПлазменная очистка аморфного углерода с поверхности многослойных зеркал в EUV-литографии
Плазменная очистка аморфного углерода с поверхности многослойных зеркал в EUV-литографии
Е.М. Малыхин, Д.В. Лопаев, А.Т. Рахимов, Т.В. Рахимова, О.В. Брагинский, А.С. Ковалев, А.Н. Васильева, С.М. Зырянов
Выполнено исследование возможности плазменной очистки от загрязнений углеродом многослойных зеркал, используемых в EUV 13.5 нм литографии. Проведенные эксперименты в безэлектродной плазме поверхностно-волнового разряда низкого давления в гелии и водороде показали высокую скорость, эффективность и селективность такой очистки без повреждения верхнего защитного слоя зеркала даже на атомарном уровне. Определены оптимальные рабочие параметры плазменной очистки, и обсуждается ее возможный механизм.
Показать АннотациюОбразование дипольных нанокластеров в растворах основных белков сыворотки крови, содержащих ионы европия и калия
Образование дипольных нанокластеров в растворах основных белков сыворотки крови, содержащих ионы европия и калия
Т.Н. Тихонова$^1$, Г.П. Петрова$^1$, Ю.М Петрусевич, К.В. Федорова$^1$, В.В. Кашин$^2$
С помощью фотонно-корреляционной спектроскопии и атомно-силовой микроскопии (АСМ) исследованы водные растворы основных белков сыворотки крови (альбумина и гамма-глобулина) при наличии в них малых концентраций ионов калия или европия. Получены значения коэффициентов трансляционной диффузии, а также эффективных радиусов рассеивающих частиц в растворах в зависимости от pH и концентрации соли. Обнаружено, что в указанных растворах образуются белковые дипольные нанокластеры, что подтверждается также методами АСМ.
Показать АннотациюПолнота системы собственных векторов квадратичного операторного пучка теории волноводов
Полнота системы собственных векторов квадратичного операторного пучка теории волноводов
А.Л. Делицын
Доказана полнота системы собственных векторов $H_n$ квадратичного операторного пучка, возникающего в теории электромагнитных волноводов. Для доказательства используется установленная ранее полнота иной системы собственных векторов спектральной задачи теории волноводов, рассматриваемой в другой постановке.
Показать АннотациюРоль поляризации гармонического нерезонансного внешнего поля в динамике неавтономного спинового генератора
Роль поляризации гармонического нерезонансного внешнего поля в динамике неавтономного спинового генератора
Ю.В. Павлов, А.Н. Пивкин, Р.М. Умарходжаев
Приводятся краткие результаты анализа воздействия нерезонансного гармонического внешнего электромагнитного поля на квантовый генератор, активной средой которого является двухуровневая спиновая система - спиновый генератор. Показана роль поляризации внешнего поля в динамике неавтономного спинового генератора. При круговой поляризации нерезонансного внешнего поля наблюдается лишь сдвиг частоты генерации спинового генератора. При линейной поляризации нерезонансного внешнего поля помимо сдвига частоты генерации наблюдается особенность синхронизации спинового генератора на третьем обертоне частоты внешнего поля.
Показать АннотациюКорреляционный тензор магнитного поля во Вселенной с многосвязным пространственным сечением
Корреляционный тензор магнитного поля во Вселенной с многосвязным пространственным сечением
А.C. Рубашный$^1$, Д.Д. Соколов$^2$
Анализируется понятие статистической однородности и изотропии для векторных полей в космологических моделях с многосвязными пространственными сечениями. На примере плоского трехмерного тора показано, что в этом случае корреляционный тензор статистически однородного и изотропного (локально) бездивергентного векторного поля зависит не от одной функции, как это бывает в односвязном пространстве, а от счетного набора функций, отвечающих различным типам геодезических, соединяющих точки, в которых вычисляется этот тензор.
Показать Аннотацию