Физический факультет
Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова
В рамках уравнений гидродинамики, записанных в приближении мелкой воды, проведено численное моделирование генерации волн Фарадея. Вычислительный алгоритм построен на основе регуляризованных уравнений мелкой воды. Полученные численные результаты соответствуют имеющимся теоретическим и экспериментальным данным. В частности, получены частотные диапазоны возбуждения первой и второй моды колебаний, в рамках которых наблюдаются регулярные, нерегулярные и разрушающиеся волны в зависимости от величины вызывающей их перегрузки.
Показать АннотациюРассматривается актуальная проблема оптимизации процесса современной автоматизированной оптической микроскопии. Предлагается подход, в котором производится анализ характеристики изменения яркости гауссова пучка в оптической системе микроскопа и вводится дискретная (цифровая) модель, коррелирующая с непрерывной. На основе дискретной модели поведения гауссова пучка предлагается аналитический подход нахождения максимума дискретной функции, отражающей меру того, насколько «близко» оптическая система находится к точке ее фокуса, требующий значительно меньшего количество захватов изображения с оптического микроскопа и таким образом ускоряющий процесс автоматического нахождения точки фокуса оптического микроскопа.
Показать АннотациюПостроена численная двумерная модель турбулентного переноса CO$_2$ между пространственно-неоднородным растительным покровом и приземным слоем атмосферы. Модель основана на полуторном замыкании усредненных уравнений гидродинамики и диффузии CO$_2$ в движущемся потоке. С помощью этой модели была выполнена оценка влияния неоднородности лесной растительности на турбулентный режим и потоки CO$_2$ в приземном слое воздуха. Смоделирован перенос CO$_2$ на опушке леса, а также в пределах сплошной вырубки.
Показать АннотациюВ статье представлены результаты применения искусственных нейронных сетей в задаче распознавания видов цифровой модуляции радиосигналов. В качестве признаков распознавания предлагается использовать кумулянты 2-го и 4-го порядков, вычисляемых по значениям зарегистрированных отсчетов сигнала. Выбор состава информативных признаков (в данном случае набора кумулянтов) и формирование решающих правил осуществляется экспертным путем исходя из набора видов модуляции сигналов необходимых для распознавания. Исследования в данной области показывают, что формирование правил различения (классификатора) может осуществляться с использованием различных методов интеллектуального анализа, в частности искусственных нейронных сетей. Использование многослойного персептрона в качестве устройства классификации (распознавания) позволяет автоматизировать процесс построения решающих правил для распознавания видов цифровой модуляции радиосигналов. Предлагаемый метод обеспечивает достаточно высокую (0.7… 0.99) вероятность правильного распознавания сигналов с частотной (FSK), фазовой (PSK), амплитудной (ASK) и квадратурной фазовой (QAM) манипуляцией в условиях отсутствия синхронизации приемной системы по несущей частоте.
Показать АннотациюВ работе экспериментально методом диэлектрической спектроскопии было изучено поведение монокристалла триглицинселената в параэлектрической фазе (выше точки фазового перехода). Приводятся результаты исследования электрических свойств образца в диапазоне частот от 0.07 Гц до 10 МГц в интервале температур от 7 до 70$^о$С. Было отмечено наличие недебаевского типа спектра и линейной дисперсии, которые присутствуют также в сегнетоэлектрической фазе. Делается предположение, что линейная дисперсия связана с многопозиционной протонной прыжковой проводимостью.
Показать АннотациюВ работе представлено исследование принципов детектирования слабых магнитных сигналов в присутствии тепловых флуктуаций с помощью сверхпроводникового баллистического детектора на основе джозефсоновских передающих линий. Показана важность учета релятивистского аспекта как при расчете динамики взаимодействия флаксона с токовой неоднородностью, так и при анализе влияния тепловых флуктуаций на эту динамику. Представлена оптимизация таких параметров детектора, как величины тока питания и диссипации энергии для максимизации отношения сигнала к шуму.
Показать АннотациюВ рамках рассмотренной феноменологической модели, описывающей последовательность фазовых переходов в минерале лавсоните, рассчитаны теоретические температурные зависимости энтропии и теплоемкости вблизи фазовых переходов. Сопоставление теоретических кривых с эксперименталь- ными результатами показало качественное соответствие.
Показать АннотациюС помощью хиральных биомиметиков выявлено два типа формирования суперспиралей за счет совместного или встречного спирального переплетения спиральных молекулярных струн. Экспериментально подтверждено выдвинутое ранее утверждение о формировании в молекулярных гомохиральных системах иерархий суперспиральных структур с чередующимся знаком хиральности. В развитие модели Эйлера теоретически получены оценки сил и скоростей в системах взаимодействующих спиральных структур, количественно соответствующие характерным временам и размерам внутриклеточных и межклеточных взаимодействий. Показано, что фаза структурообразования в клетке не является лимитирующей, и время формирования внутриклеточных структур определяется временем выбора клеткой функциональной программы.
Показать АннотациюОбнаружен и описан феномен образования гомохиральных множеств супрамолекулярных вихрей в ксерогелях низкоконцентрированных хиральных биомиметиков ТФААС, метрически подобных определенным макромолекулярным и макроскопическим спиральным биологическим структурам. Каждый такой вихрь с характерным масштабом ∼ 1 мм приближенно соответствует группам поворотной симметрии Sn в зависимости от числа струн, имеющих общее закрепление или формирующихся из одной нуклеации и испытывающих взаимное согласованное уклонение. Существенно, что направление уклонения изменяется на противоположное при смене хиральности энантиомера и не зависит от типа растворителя. В смесях различных хиральных соединений наблюдается как ослабление, так и усиление этой тенденции. Полученный результат является важным подтверждением предложенного авторами синергетического правила, согласно которому при изменении знака хиральности базовых мономеров изменяется на противоположный знак хиральности образующейся из них надмолекулярной спирали. Закономерность имеет фундаментальный характер и как тенденция выполняется в иерархиях макромолекулярных структур ДНК, белков, полисахаридов.
Показать АннотациюРассмотрены основные критерии формирования и поддержания глобальной электрической цепи (ГЭЦ) в атмосферах планет солнечной системы. Из первых принципов оценен профиль проводимости атмосферы и проанализирована возможность существования ГЭЦ на Марсе. Предложенная модель показывает отсутствие стационарной ГЭЦ на Марсе, при этом возможно протекание тока по цепи при работе мощного и протяженного генератора, например во время масштабной пылевой бури.
Показать АннотациюПо структуре подвижки, заимствованной из базы данных SRCMOD, с применением формул Окада рассчитаны векторные поля остаточных деформаций океанического дна для очагов 75 подводных землетрясений, произошедших в период с 1923 по 2013 гг. Показано, что горизонтальные компоненты деформации наклонного дна, как правило, обеспечивают дополнительный и заметный вклад в вытесненный объем воды и в потенциальную энергию возвышения водной поверхности, эквивалентного по форме смещению поверхности дна (энергию цунами). Проанализированы связи амплитуды деформации дна, вытесненного объема и энергии цунами с моментной магнитудой землетрясения, построены соответствующие регрессионные зависимости. Показано, что доля энергии землетрясения, переходящая к волнам цунами, растет с увеличением моментной магнитуды, но даже при катастрофических землетрясениях она не превышает 0.1%.
Показать АннотациюПредложена методика оценки амплитуды колебательной скорости, вносимой в ионосферу вол- новыми возмущениями различной природы на примере акустико-гравитационных колебаний. Этот параметр характеризует энергию волнового возмущения и важен для моделирования процессов энер- гообмена в системе геосфер. Его определение потребовало совместного использования различных ионосферных данных — как GPS-интерферометрии, так и вертикального зондирования. Проведено тестирование метода на примере данных, полученных во время подготовки и самого землетрясения в Афинах 2006 г. Методика допускает проведение оценок с использованием данных модели IRI, что оказывается практически приемлемым в спокойных гео- и гелиофизических условиях для ионосферы различных регионов (Арктика, Азия, Африка, акватория Мирового океана и т. п.). Ключевые слова: ионосфера, параметры неоднородностей, волновые возмущения, навига
Показать Аннотацию