Выпуск 3, 2011
Свободная энергия и уравнение состояния системы твердых сфер для однородных стабильной и метастабильной фаз
Свободная энергия и уравнение состояния системы твердых сфер для однородных стабильной и метастабильной фаз
П.Н. Николаев
Получено новое выражение для свободной энергии и на его основе найдено уравнение для однородной фазы системы твердых сфер. Оно точно воспроизводит все известные вириальные коэффициенты, а также согласуется с данными молекулярной динамики в пределах их точности. Показано отсутствие особых точек при переходе из стабильной в метастабильную область. В соответствии со свойствами статистического интеграла свободная энергия и уравнение состояния имеют особенность при плотной упаковке.
Показать АннотациюОб аксиоматическом подходе к квазиклассической теории поля (аксиоматическая квазиклассическая теория поля)
Об аксиоматическом подходе к квазиклассической теории поля (аксиоматическая квазиклассическая теория поля)
О.Ю. Шведов
Исследуется связь квазиклассической теории поля с аксиоматическими формулировками квантовой теории поля, теорией источников Швингера, формализмом Лемана-Симанзика-Циммермана (LSZ). Классческий источник Швингера связан с классическим полем, а $R$-функция LSZ - с квантовым оператором поля. Аксиомы квантовой теории поля записаны в рамках квазиклассического разложения. В рассматриваемом подходе принцип стационарного действия и канонические коммутационные соотношения для операторов поля получаются в качестве следствий, а не постулируются в качестве исходных положений теории.
Показать АннотациюМоделирование фоторасщепления тяжелых ядер
Моделирование фоторасщепления тяжелых ядер
Б.С. Ишханов$^{1,2}$, С.Ю. Трощиев$^2$
Проводится сравнительный анализ описания фоторасщепления тяжелых ядер в области энергии дипольного гигантского резонанса в программе TALYS и в комбинированной модели. Рассчитаны полные сечения фотопоглощения, фотонейтронные реакции различной множественности, фотопротонные реакции, образование изомерных состояний на изотопах Hg и $^{208}$Pb. Результаты расчетов сравниваются с имеющимися в литературе экспериментальными данными.
Показать АннотациюБезынерционное детектирование случайного процесса с учетом обратной связи с использованием диода Шоттки с $\delta$-легированием
Безынерционное детектирование случайного процесса с учетом обратной связи с использованием диода Шоттки с $\delta$-легированием
А.В. Клюев
Исследован вопрос нахождения среднего значения и дисперсии выходного процесса при безынерционном детектировании случайного стационарного процесса с учетом обратной связи с использованием диода Шоттки с $\delta$-легированием. Зависимости выходных параметров от входных получены в гауссовом приближении.
Показать АннотациюСвязь параметров импульсного эксперимента с видом двумерного гетероядерного $J$-спектра ЯМР
Связь параметров импульсного эксперимента с видом двумерного гетероядерного $J$-спектра ЯМР
Д.О. Синицын$^1$, Д.А. Чешков$^{2,3}$, В.А. Чертков$^2$
Изучена взаимосвязь импульсной последовательности, алгоритма регистрации и режима обработки данных с видом двумерного гетероядерного $J$-спектра. Показано, что стандартные методы обработки двумерных гетероядерных $J$-спектров могут приводить к искажению формы линии сигналов и существенной потере информации. Предложена схема оптимального преобразования экспериментального двумерного сигнала спада свободной индукции, позволяющая получить фазочувствительный спектр, содержащий пики в виде сигнала поглощения по обеим частотным координатам. Результат был экспериментально проверен на хлороформе-$^{13}$С - модельной спиновой системе типа AX.
Показать АннотациюОбратный эффект Фарадея в плазмонных пленках
Обратный эффект Фарадея в плазмонных пленках
Н.Е. Хохлов$^1$, В.И. Белотелов$^1$, А.Н. Калиш$^1$, А.К. Звездин$^2$
Показано, что при распространении поверхностных плазмон-поляритонов вблизи границы раздела металл/парамагнетик возникает обратный эффект Фарадея. Продемонстрировано усиление обратного эффекта Фарадея, в наноструктурированных периодически перфорированных металлодиэлектрических пленках при возбуждении в них поверхностных плазмон-поляритонов. В этом случае стационарное магнитное поле усиливается больше чем на порядок по сравнению со случаем гладкой парамагнитной пленки. Чувствительность распределения электромагнитного поля к длине волны и углу падения света позволяет эффективно управлять локальной намагниченностью, возникающей вследствие обратного эффекта Фарадея.
Показать АннотациюПредельные токи релятивистского электронного пучка в дрейфовой камере с двухсвязным поперечным сечением
Предельные токи релятивистского электронного пучка в дрейфовой камере с двухсвязным поперечным сечением
М.В. Кузелев, Е.А. Хапаева
Получены формулы для предельного вакуумного тока и предельного пирсовского тока тонкого трубчатого релятивистского электронного пучка, распространяющегося в цилиндрической дрейфовой камере коаксиального (двухсвязного) поперечного сечения.
Показать АннотациюИК-спектроскопия молекул ацетонитрила в пористых стеклах
ИК-спектроскопия молекул ацетонитрила в пористых стеклах
Ю.В. Старокуров$^1$, Т.В. Антропова$^2$, Е.В. Коган$^3$, Н.Н. Усманов$^1$, А.М.Салецкий$^1$
Представлены результаты исследования ИК-спектров оптической плотности при условии нарушенного полного внутреннего отражения ацетонитрила в пористых стеклах с различным радиусом пор. Установлено, что на спектральные характеристики молекул ацетонитрила существенное влияние оказывает их взаимодействие с матрицей пористого стекла с малыми размерами пор (1.3-4 нм).
Показать АннотациюКинетика люминесценции с переносом заряда в монокристалле и керамиках YAG:Yb
Кинетика люминесценции с переносом заряда в монокристалле и керамиках YAG:Yb
М.М. Чугунова, И.А. Каменских, В.В. Михайлин, С.А. Усенко
Приведены результаты исследования люминесценции с переносом заряда (ЛПЗ) в монокристалле и прозрачных керамиках YAG:Yb, полученных методом вакуумного спекания и нанокристаллической технологии (методом VSN) из слабоагломерированного порошка. Получены кинетики затухания ЛПЗ при температурах 8, 100 и 300 К и различном возбуждении. Результаты измерений проанализированы с точки зрения сравнения свойств монокристалла и керамики и показано высокое качество последних.
Показать АннотациюМатрица поляризуемости П-образных металлических нанорезонаторов
Матрица поляризуемости П-образных металлических нанорезонаторов
Ю.Е. Терехов, А.В. Журавлёв, Г.В. Белокопытов
Путем численного моделирования получены резонансные зависимости амплитуд электрического и магнитного дипольных моментов металлических наночастиц, индуцированных при рассеянии света. Для частиц П-образной формы рассчитан полный набор компонент матрицы поляризуемости, включая параметры магнитоэлектрической связи (бианизотропии).
Показать АннотациюО роли слабой водородной связи OH$\hskip1pt{\cdots}\hskip1pt$O в формировании аномального диэлектрического отклика кристаллов и полимеров вблизи 40$^0$C
О роли слабой водородной связи OH$\hskip1pt{\cdots}\hskip1pt$O в формировании аномального диэлектрического отклика кристаллов и полимеров вблизи 40$^0$C
Н.Д. Гаврилова$^1$, В.К. Новик$^2$
В ряде монокристаллов, полимеров и гелей, содержащих водородные связи OH$\Hbond$O, NH$\Hbond$O длиной ${2.8\bond3}$ \AA\ или молекулы воды, при некоторых условиях на частотах ${1\bond10^6}$ Гц наблюдается гигантская аномалия диэлектрической проницаемости (${\eps\sim10^3\bond10^6}$), сопровождающаяся особенностями проводимости $\sigma$ и диэлектрических потерь $\tg\delta$. В кристаллах эффект возникает после резкого охлаждения до ${-}50$\dC\ и имеет место при медленном нагревании в области ${20\bond40}$\dC. При обратном температурном ходе от 40\dC\ зависимости $\eps(T)$, $\sigma(T)$, $\tg\delta(T)$ имеют обычные значения. Аномалии в разнородных по своему составу объектах объединяют температуры их проявления, группирующиеся вблизи значения 40$^0$C. Авторами сделана попытка объяснить эту общность явления свойствами присутствующих в объектах водородных связей.
Показать АннотациюРентгеноструктурные, мёссбауэровские и магнитные исследования сплавов системы Y(Fe$_{1-x}$Al$_x$)$_2$
Рентгеноструктурные, мёссбауэровские и магнитные исследования сплавов системы Y(Fe$_{1-x}$Al$_x$)$_2$
Е.В. Солодов$^1$, А.А. Опаленко$^1$, А.И. Фиров$^1$, А.С. Илюшин$^1$, З.С. Умхаева$^2$
В работе излагаются результаты исследования структурных превращений, магнитных фазовых переходов в квазибинарной системе Y(Fe$_{1-x}$Al$_x$)$_2$ с помощью методов мёссбауэровской спектроскопии, рентгеновской дифрактометрии и магнитных измерений поликристаллов.
Показать АннотациюЭнергии и состояния электрона на глубоком примесном уровне в полупроводнике
Энергии и состояния электрона на глубоком примесном уровне в полупроводнике
А.Г. Миронов, А.С. Серов
Решена задача о модельном описании состояний электрона на глубоком примесном уровне в полупроводнике. Потенциал примесного центра выбран в виде суперпозиции кулоновского поля и сферической ямы с плоским дном. Точным методом и вариационным методом Ритца для модели находится уровень энергии и волновая функция основного состояния в широком диапазоне параметров ямы. Указывается алгоритм нахождения энергий и волновых функций первых возбужденных состояний. Обосновывается преимущество использования вариационного метода по сравнению с точным решением.
Показать АннотациюОпределение массы полимерных пленок с помощью АСМ кантилевера
Определение массы полимерных пленок с помощью АСМ кантилевера
А.С. Ерофеев, И.В. Яминский
В настоящее время практически не существует устоявшихся методов с чувствительностью определения массы адсорбировавшихся полимерных пленок не хуже 1 нг, не требующих дополнительной градуировки и использования эталонных мер. В настоящей работе предложен высокочувствительный метод для измерения адсорбировавшейся массы полимера. По изменению резонансной частоты кантилевера, используемого в атомно-силовой микроскопии (АСМ) в качестве зонда, определяется присоединенная масса. Предложена модификация поверхности кантилевера, позволяющая избежать влияния адсорбировавшегося полимера на коэффициент жесткости кантилевера. При помощи АСМ кантилевера определена масса полидиаллилдиметиламмоний хлорида (ПДДА), адсорбировавшегося на поверхности кантилевера с чувствительностью 0.01 нг.
Показать АннотациюИК-спектроскопия структурных изменений $\alpha$-химотрипсина, связанных с изменением функции в органических растворителях
ИК-спектроскопия структурных изменений $\alpha$-химотрипсина, связанных с изменением функции в органических растворителях
Н.Н. Брандт$^1$, А.А. Манькова$^1$, А.Ю. Чикишев$^2$
Для определения изменений вторичной структуры $\alpha$-химотрипсина, связанных с изменением функции в органических растворителях, при помощи ИК-Фурье-спектроскопии нарушенного полного внутреннего отражения проведены измерения лиофилизованного фермента $\alpha$-химотрипсина, его растворов в воде и тяжелой воде, таблеток, смоченных в ацетонитриле и циклогексане и суспензий в этих растворителях. Экспериментальные результаты показывают, что при переходе от водного раствора к лиофилизованному образцу наблюдаются наиболее значительные структурные изменения (уменьшение содержания $\alpha$-спиральных фрагментов и увеличение содержания $\beta$-структурных фрагментов). Такие же, но менее выраженные структурные изменения сопровождают и переход от лиофилизованного образца к суспензии в органических растворителях.
Показать АннотациюО механизмах переноса тепла в солнечных вспышках. 1. Классическая и аномальная теплопроводность
О механизмах переноса тепла в солнечных вспышках. 1. Классическая и аномальная теплопроводность
А.В. Орешина, Б.В. Сомов
В связи с проблемой переноса энергии в солнечных вспышках мы разработали упрощенные математические модели для описания нагрева плазмы в атмосфере Солнца потоками тепла из высокотемпературного (${T_e \geq 10^8}$ K) пересоединяющего токового слоя. Показано, что условия применимости обычной теплопроводности, обусловленной кулоновскими столкновениями электронов плазмы, не выполняются в солнечных вспышках. Тепловой поток, вычисляемый с использованием классического закона Фурье, значительно превосходит реальные значения потоков энергии, которые известны на основании современных многоволновых наблюдений вспышек. Критически проанализирован и так называемый аномальный поток, обусловленный взаимодействием свободных электронов с ионно-звуковыми волнами в плазме. Каков доминирующий во вспышках механизм переноса тепла - вопрос, требующий дополнительного исследования [1].
Показать АннотациюО механизмах переноса тепла в солнечных вспышках. 2. Учет релаксации теплового потока
О механизмах переноса тепла в солнечных вспышках. 2. Учет релаксации теплового потока
А.В. Орешина, Б.В. Сомов
Исследуются физические свойства процесса переноса тепла из источника энергии солнечной вспышки, высокотемпературного пересоединяющего токового слоя, в окружающую плазму атмосферы Солнца. Главное внимание уделено учету столкновительной релаксации теплового потока и анализу связанных с ней эффектов. Физический смысл этого явления заключается в том, что тепловой поток реагирует на изменение пространственного распределения температуры не мгновенно, как в простейшем приближении, описываемом классическим законом Фурье, а с некоторой задержкой. Показано, что такой механизм лучше описывает перенос тепла во вспышках, чем классическая и аномальная теплопроводность [1].
Показать АннотациюВлияние возбужденных уровней на скорость фотоионизации околозвездного газа
Влияние возбужденных уровней на скорость фотоионизации околозвездного газа
К.В. Бычков$^1$, Е.С. Морченко$^2$
Показано, что населенность возбужденных уровней газа вблизи горячей звезды определяется ее полем излучения. Вклад возбужденных состояний в скорость фотоионизации $R_{\rm exc}$ может заметно превышать вклад основного состояния $R_{\rm base}$. Получена простая формула для аппроксимации отношения $R_{\rm exc}/R_{\rm base}$.
Показать АннотациюЛибрации Меркурия в долготе по данным наземных радарных наблюдений
Либрации Меркурия в долготе по данным наземных радарных наблюдений
Ю.В. Баркин
На основе аналитической теории либраций Меркурия (на эллиптической орбите) в долготе и данных по определению значений угловой скорости вращения Меркурия, полученных с помощью высокоточного комплексного метода наземного радиолокационного слежения, определяются амплитуда, фаза и период свободной либрации и амплитуды пяти основных гармоник вынужденных (годовой, полугодовой и третьегодовой, ${\dots}$) либраций планеты в долготе.
Показать АннотациюЭнергия и диссипация турбулентных флуктуаций скорости ветра и температуры в пограничном слое атмосферы
Энергия и диссипация турбулентных флуктуаций скорости ветра и температуры в пограничном слое атмосферы
В.П. Юшков
По данным длительных высокочастотных измерений пульсаций температуры и скорости ветра в городской среде исследуется связь между энергией мелкомасштабной турбулентности и скоростью ее диссипации. Показано, что для широкого спектра метеоусловий (при изменении числа Ричардсона и масштаба Монина-Обухова) энергия турбулентных флуктуаций скорости ветра (ТКЕ) линейно связана со скоростью диссипации $\varepsilon$. Коэффициент пропорциональности между ТКЕ и $\varepsilon$ является размерной величиной, не зависящей от стратификации атмосферы, числа Ричардсона или масштаба Монина-Обухова. Измерения в разные сезоны года показывают, что этот коэффициент может быть связан со средней скоростью адиабатических движений (средней скоростью звука или температурой воздуха), что позволяет выделить более <<универсальную>> постоянную $\gamma$. Показана также линейная связь между дисперсией флуктуаций температуры (характеристикой внутренней энергии турбулентности) и скоростью их диссипации. Найденная линейная связь подтверждена измерениями в городской среде, в лесной зоне (в загородной местности) и в приземном слое над ровной опустыненной территорией.
Показать АннотациюКомптоновское рассеяние на мишени, находящейся в вырожденном состоянии
Комптоновское рассеяние на мишени, находящейся в вырожденном состоянии
Н.Г. Иноземцева$^1$, П.Н. Сысоев$^2$, В.И. Иноземцев$^3$
Для амплитуды комптоновского рассеяния на системе двух частиц с нулевым полным моментом вычислен помимо борновского дополнительный полюсный член и вклады в него от промежуточных состояний с той же массой, но с разными спинами. Показано, что с учетом этого члена в вырожденном случае не имеет места разложение инвариантных амплитуд по обобщенным поляризуемостям системы.
Показать Аннотацию