Выпуск 1, 2013
Кулоновский взрыв нанокластеров, скользящих вдоль органических поверхностей
Кулоновский взрыв нанокластеров, скользящих вдоль органических поверхностей
В.В. Комаров$^1$, А.М. Попова$^1$, И.О. Стурейко$^1$, Л. Шмидт$^2$, Х. Юнгклас$^2$
Предложена модель процесса множественной кулоновской диссоциации (кулоновского взрыва) нанокластера скользящего на атомном расстоянии вдоль органической пленки со скоростью меньшей скорости Бора. Рассматриваются нанокластеры, состоящие из одинаковых атомов, и пленки, молекулы которых содержат подструктуры периодически расположенных двухатомных валентных связей (например С$_n$Н$_2n$), имеющих значительный дипольный момент. Такие структуры способны служить антеннами для ИК-излучения. Показано, что процесс диссоциации скользящего нанокластера происходит под действием пикосекундного импульса фотонов высокой интенсивности $(10^{14}-10^{16}$ Вт/см$^2$), излучаемого ИК-антеннами пленки в результате релаксации накопленных в антенне коллективных колебательных возбуждений (эксимолей). Эти эксимоли резонансно возбуждаются в ИК-антеннах пленки в результате действия периодического кулоновского поля, возникающего во время скольжения нанокластера со скоростью ниже скорости Бора относительно молекул пленки. В рамках предложенной модели проведен анализ результатов экспериментов по распаду ионов С$_{60}^+$ при их скольжении вдоль органической пленки, содержащей молекулы с ИК-антеннами.
Показать АннотациюКлассификация изображений в нечёткой морфологии: алгоритм эмпирического построения решающего правила
Классификация изображений в нечёткой морфологии: алгоритм эмпирического построения решающего правила
А.В. Зубюк
Разработан и проиллюстрирован в вычислительном эксперименте алгоритм эмпирического построения решающего правила в задаче классификации изображений сцен в теоретико-возможностной постановке, который может быть использован для анализа формы акустических сигналов в геофизике [1], для решения задач интерпретации спутниковых изображений [2] и др.
Показать АннотациюКвантовомеханический конфайнмент с условием Робина
Квантовомеханический конфайнмент с условием Робина
К.А. Свешников, А.В. Толоконников
Исследован энергетический спектр нерелятивистской квантовой частицы в состоянии конфайнмента в замкнутом пространственном объеме при общих граничных условиях невылетания (граничные условия Робина). Показано, что свойства такого состояния оказываются существенно более нетривиальными по сравнению с удержанием частицы c помощью потенциального барьера. Для водородоподобного атома, находящегося в сферической полости радиуса$R$, также показано, что когда роль границы области конфайнмента играет поверхностный слой ненулевой глубины $d$, все энергетические уровни дискретного спектра атома имеют конечный предел при $R \to 0$, а зависимость нижнего уровня от $R$ при физически содержательных параметрах поверхностного слоя содержит глубокий хорошо выраженный минимум, в котором энергия связи оказывается значительно больше, чем для нижнего $1s$-уровня свободного атома.
Показать АннотациюАвтокорреляционные функции в обобщенной модели Больцмана – Энскога
Автокорреляционные функции в обобщенной модели Больцмана – Энскога
Н.Г. Иноземцева$^1$, И.И. Масленников$^2$, Б.И. Садовников$^2$
Цель работы состоит в исследовании асимптотических свойств временных автокорреляционных функций для нелинейной обобщенной модели Больцмана – Энскога, содержащей дальнодействующую компоненту взаимодействия между частицами. На основе анализа нелинейных особенностей кинетического уравнения Больцмана – Энскога непосредственно выявляется роль нелинейных эффектов при приближении к состоянию равновесия. Показано, что автокорреляционные функции обладают степенной асимптотикой $t^{-3/2}$, а эффекты, связанные с “включением" дальнодействующей компоненты, приводят к изменению коэффициента при $t^{-3/2}$. Полученные результаты устанавливают замкнутое выражение для определения коэффициентов в асимптотическом разложении автокорреляционных функций скорости и термодиффузии.
Показать АннотациюФоторасщепление $^{238}$U в области энергий гигантского дипольного резонанса
Фоторасщепление $^{238}$U в области энергий гигантского дипольного резонанса
Б.С. Ишханов$^{1,2}$, А.А. Кузнецов$^2$
Исследуется фоторасщепление $^{238}U$ тормозными гамма - квантами при четырех энергиях электронов ускорителя - 19.5, 29.1, 48.3 и 67.7 МэВ. Получены выходы осколков деления после вылета быстрых нейтронов с использованием $\gamma$ - спектрометрической методики. Получены массовые распределения фотоделения при разных максимальных энергиях тормозного спектра. Из массового распределения было получено отношение несимметричной и симметричной моды деления. Показано, что при увеличении средней энергии возбуждения ядра $^{238}U$ от 12 до 16 МэВ, симметричная мода возрастает в 3-4 раза по сравнению с несимметричной.
Показать АннотациюАвтоматизация измерений и обработки результатов в экспериментах по методике наведенной активности
Автоматизация измерений и обработки результатов в экспериментах по методике наведенной активности
С.С. Белышев$^1$, К.А. Стопани$^2$
Описана система сбора и анализа гамма-спектров, используемая при исследовании фотоядерных реакций при помощи метода наведенной активности. Она состоит из базы данных, которая осуществляет автоматический набор спектров и предоставляет сетевой доступ к полученным данным, и программы для анализа спектров. Использование данной системы существенно упрощает проведение экспериментов и обработку их результатов.
Показать АннотациюФотоэлектрохимические солнечные элементы с полимерным связующим на основе диоксида титана
Фотоэлектрохимические солнечные элементы с полимерным связующим на основе диоксида титана
Н.В. Голубко$^1$, Ю.Е. Рогинская$^1$, А.E. Озимова$^2$, Д.Ю. Годовский$^2$, Д.Ю. Паращук $^2$
В области фотоэлектрохимических солнечных элементов (ФСЭ) актуальна задача снижения температуры термической обработки фотоанода на основе наночастиц диоксида титана (TiO$_2$). Для решения этой задачи в работе было использовано полимерное неорганическое связующее на основе TiO$_2$. Применение данного полимерного связующего, полученного путем частичного гидролиза полибутилтитаната либо метилцеллозольвата титана, снижает температуру обработки слоев диоксида титана до 150-180$^о$С, что позволяет изготовлять ФСЭ на гибких полимерных подложках. Получены образцы ФСЭ с КПД до ~1%
Показать АннотациюВлияние примеси водорода на атомную и электронную структуру кристаллической модификации карбина
Влияние примеси водорода на атомную и электронную структуру кристаллической модификации карбина
Ю.Г. Коробова$^1$, Д.И. Бажанов$^2$, В.В. Хвостов$^1$, М.Б. Гусева$^1$
Проведено исследование из первых принципов на основе теории функционала электронной плотности атомной и электронной структуры кристаллов карбина, а также влияния на них примеси водорода в различных концентрациях. Получено, что в результате ионной релаксации цепочки в составе кристалла карбина дугообразно искривляются. Исследования полной энергии кристаллов показало, что наиболее вероятная длина углеродных цепочек в ячейке карбина 4 или 6 атомов, что хорошо согласуется с экспериментальными данными. Анализ электронной структуры кристаллов карбина показал, что в случае четырехатомного кристалла карбина уровень Ферми лежит в узкой запрещенной зоне (0.09 эВ), в то время как в шестиатомном карбине такой щели нет. При исследовании влияния примеси водорода в различных концентрациях на атомную и электронную структуру кристаллов карбина было рассмотрено два направления внедрения примеси водорода в кристалл (вдоль и поперек цепочек). Получено, что при внедрении водорода поперек цепочек структура кристалла не искажается, однако концентрация примеси влияет на тип связей в углеродных цепочках в карбине. При внедрении водорода вдоль цепочек структура кристалла искажается. Расчеты показали, что от концентрации примеси водорода зависит наличие проводящих свойств в кристалле карбина.
Показать АннотациюПроблема линейной диэлектрической дисперсии в кристаллах и полимерах
Проблема линейной диэлектрической дисперсии в кристаллах и полимерах
Н.Д. Гаврилова, А.М. Лотонов, А.А. Давыдова
На примере различных диэлектрических материалов показаны некоторые общие закономерности дисперсионного поведения электрических характеристик. Обсуждаются механизмы возникновения релаксационных процессов и линейный диэлектрический отклик на диаграмме $\varepsilon''(\varepsilon')$
Показать АннотациюВлияние внешнего электрического поля на оптические свойства квантовой молекулы с резонансным D$^{(-)}$ - состоянием
Влияние внешнего электрического поля на оптические свойства квантовой молекулы с резонансным D$^{(-)}$ - состоянием
В.Ч. Жуковский$^1$, В.Д. Кревчик$^2$, А.Б. Грунин$^2$, М.Б. Семенов$^2$, Р.В. Зайцев$^2$
Выполнены расчёты средней энергии связи и ширины уровня резонансного D$^{(-)}$-состояния в квантовой молекуле при наличии внешнего электрического поля. Расчёты проводились в модели потенциала нулевого радиуса с учётом туннельного распада резонансного состояния. Показано, что внешнее электрическое поле стимулирует распад резонансных D$^{(-)}$-состояний в условиях диссипативного туннелирования. Найдено, что на кривой зависимости вероятности фотоионизации D$^{(-)}$-центра от напряженности внешнего электрического поля имеются два пика, связанных соответственно с изменением симметрии двухъямного осцилляторного потенциала квантовой молекулы и с трансформацией огибающих волновых функций, вызванной электрическим полем.
Показать АннотациюВлияние освещения на свойства парамагнитных центров в нанокристаллах TiO$^2$ , легированных азотом
Влияние освещения на свойства парамагнитных центров в нанокристаллах TiO$^2$ , легированных азотом
Н.Т. Ле$^1$, С.А. Соколов$^1$, Е.А. Константинова$^{1,2}$, П.К. Кашкаров$^{1,2}$
Образцы легированного азотом нанокристаллического диоксида титана изучены методом электронного парамагнитного резонанса. Установлено, что легирование данного материала примесью азота приводит к возникновению азотсодержащих парамагнитных центров: радикалов N$^{\bullet}$ и NO$^{\bullet}$. Зарегистрирован эффект перезарядки обнаруженных центров в процессе освещения. Полученные результаты могут быть полезны при разработке фотокаталитических фильтров на основе легированного нанокристаллического диоксида титана.
Показать АннотациюИсследование механических и электронных свойств Ag-Au и Co-Au наноконтактов методом первопринципной молекулярной динамики
Исследование механических и электронных свойств Ag-Au и Co-Au наноконтактов методом первопринципной молекулярной динамики
Е.М. Смелова, А.Л. Клавсюк, К.М. Цысарь, А.М. Салецкий
Методом первопринципной молекулярной динамики исследованы атомная и электронная структуры AgAuAg, AuAgAg и CoAuCo, AuCoCo смешанных наноконтактов. Определены характерные межатомные расстояния в контактах в зависимости от их компонентного состава. Показана взаимосвязь между структурными и электронными свойствами смешанных наноконтактов. Обнаружено образование устойчивых связей между атомами разных элементов в цепи контакта, которое позволяет объяснить причину стабилизации и увеличение прочности контакта при больших значениях межатомных расстояний. Показано, что добавление атомов Co в чистые золотые наноконтакты увеличивает их прочность (увеличивается значение силы, необходимой для разрыва контакта),а добавление атомов Ag приводит к увеличению диапазона межатомных расстояний, при которых возможно существование наноконтакта.
Показать АннотациюМатематическое моделирование сорбционного процесса «удерживания кислоты» из раствора
Математическое моделирование сорбционного процесса «удерживания кислоты» из раствора
Е.А. Глотова$^1$, Н.А. Тихонов$^1$, Р.Х. Хамизов$^2$, А.Н. Крачак$^2$
Изучены механизмы возникновения добавочной емкости сорбента в экспериментах по сорбции азотной кислоты и разделению кислоты и соли в растворах методами математического моделирования. Предложен метод расчета диэлектрической проницаемости и соотношения концентраций молекул и ионов электролитов во внутреннем слое сорбента. Построена математическая модель,представлены результаты моделирования и проведено их сопоставление с экспериментальными данными.
Показать АннотациюОпределение энергетической зависимости коэффициента калибровки $k_{Q,Q_{0}}$ наперстковой ионизационной камеры методом компьютерного моделирования
Определение энергетической зависимости коэффициента калибровки $k_{Q,Q_{0}}$ наперстковой ионизационной камеры методом компьютерного моделирования
А.В. Белоусов, А.С. Осипов
Методом Монте-Карло моделируется энергетическая зависимость коэффициента калибровки наперстковой камеры по качеству пучка. Показано, что наибольшие отклонения наблюдаются в области энергий фотонов, соответствующих гигантскому дипольному резонансу на легких элементах. Расхождения могут достигать 10% при энергиях фотонов до 25 МэВ.
Показать АннотациюЭллиптическое движение звезд в тесных двойных системах с консервативным обменом масс
Эллиптическое движение звезд в тесных двойных системах с консервативным обменом масс
А.А. Медведева$^{1,2}$
Рассмотрена задача о движении звезды в тесной двойной системе с консервативным обменом масс. В отличие от известной модели Пачинского–Хуанга использована новая модель, определяющая движение тесных двойных систем в случае эллиптической орбиты. В эллиптическом движении звезды учитываются реактивные силы и сила притяжения звезд перетекающей струей. Проведенные вычисления эллиптических орбит тесных двойных звезд показывают, что влияние реактивной силы на эволюцию орбиты звезд может быть различным. Определены изменения большой полуоси и эксцентриситета орбиты второй звезды. Полученные результаты применены к звездной системе BF Aurigae и приведены в виде рисунков.
Показать АннотациюМодель магнитодиска Юпитера
Модель магнитодиска Юпитера
Р.А. Кислов$^{1,4}$, Х.В. Малова$^{1,2}$, И.Ю. Васько$^{1,3}$
В рамках МГД-приближения построена равновесная аксиально-симметричная модель магнитодиска Юпитера с учетом процессов коротации плазмы и влияния центробежной силы. Модель построена для двух случаев: 1) предполагается, что плазма магнитодиска имеет одинаковую температуру; 2) предполагается адиабатическая зависимость плазменного давления от плотности. Получены аналитические выражения, описывающие распределения магнитного поля, плотности тока, температуры и толщины магнитодиска в зависимости от параметров системы: радиального распределения плазменного давления в экваториальной плоскости, величины поперечного магнитного поля в центре слоя и угловой скорости вращения плазмы.
Показать Аннотацию