Поиск статей

Саратовские страницы истории физики: В. П. Жузе, Е. Ф. Гросс

Описаны факты из биографии В. П. Жузе и Е. Ф. Гросса, относящиеся к их работе в Саратовском государственном университете (СГУ). Кратко изложено содержание новых эффектов и закономерностей, впервые установленных В. П. Жузе и Е. Ф. Гроссом, вошедших в историю физики полупроводников. Приведены сведения о развитии направления исследований, впервые организованном в СГУ В. П. Жузе, после его отъезда. Сделан вывод о влиянии В. П. Жузе и Е. Ф. Гросса на направление развития физических исследований в СГУ.

МОЛЕКУЛЯРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И КОЛЕБАТЕЛЬНЫЕ СПЕКТРЫ 4,4’-ХЛОРБЕНЗОФЕНОНА

При комнатной температуре измерены спектры инфракрасного поглощения и комбинационного рассеяния 4,4’-дихлорбензофенона в диапазонах 400–3200 и 0–3200 см−1 соответственно. Методом теории функционала плотности B3LYP/6-31+g(d) и 6-31- g(d) проведено моделирование структуры и колебательных спектров молекулы: рассчитаны минимальная энергия, геометрическая структура, составляющие дипольного момента и тензора поляризуемости, силовые постоянные и частоты нормальных колебаний в гармоническом приближении, их интенсивности в ИК спектре и активности в спектре КР.

AD HOC КВАНТОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ИМПУЛЬСОВ В СРЕДЕ С ДИСПЕРСИЕЙ

Предложен вариант устранения имеющегося несоответствия между экспериментальными импульсами фотона в прозрачной среде с дисперсией и теоретическим импульсом фотона в схеме ad hoc квантования. Показано, что при квантовании электромагнитных импульсов в среде с дисперсией рационально исходить из обобщенной формулы для импульса Минковского. Обобщенная формула имеет вид формулы для среды без дисперсии с коэффициентом, учитывающим наличие дисперсии, и соответствует сохраня- ющейся величине.

ИК СПЕКТРЫ ТРИФЕНИЛФОСФИТА И ИХ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ НА ОСНОВЕ МОЛЕКУЛЯРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

Измерены ИК спектры трифенилфосфита в жидкой фазе при температуре 320 К, стеклофазе, состоянии «глассиал», гексаго- нальной (метастабильной) и моноклинной (стабильной) кристаллических фазах – при 12 К. Обнаруженные отличия в спектрах есть следствие реализации в образце конформеров разных типов. Для обоснования этой гипотезы построены структурнодинамические модели трёх наиболее вероятных конформеров (I–III), различающихся углами поворота фенильных колец вокруг связей С-О.

МОДЕЛИРОВАНИЕ КОЛЕБАТЕЛЬНЫХ СПЕКТРОВ L-ТРИПТОФАНА В КОНДЕНСИРОВАННЫХ СОСТОЯНИЯХ

Выполнен расчёт и проведена интерпретация колебательных (ИК и КР) спектров цвиттер-ионных форм L-триптофана в конденсированных состояниях. Влияние среды учитывалось методами эффективного учёта межмолекулярных взаимодей- ствий (модель SCRF) и явного учёта влияния водородных свя- зей (комплексы триптофана с молекулами воды). Сравнение с экспериментом показало, что для расчёта колебательных спек- тров цвиттер-ионных форм триптофана в водном растворе не- обходимо принимать во внимание взаимодействие триптофа- на с молекулой воды, расположенной между ионными N+Н3 и COO- группами.

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ИМПУЛЬСЫ ПРИ ПРЕЛОМЛЕНИИ ВОЛНЫ В СРЕДУ С ДИСПЕРСИЕЙ

В классической электродинамике применяют по крайней мере два способа описания по- левого импульса (linear momentum): по Абрагаму и по Минковскому. Представляет инте- рес, какой из этих способов необходим или предпочтителен для описания импульсов при преломлении волны. В статье выведены тензор напряжений и плотность импульса в прозрачной среде с дисперсией, включая среду с отрицательными проницаемостями, и рас- смотрено преломление волны из вакуума в среду.

ВЛИЯНИЕ ВТОРИЧНЫХ ЧАСТИЦ С ВЫСОКИМ ЗНАЧЕНИЕМ ЛИНЕЙНОЙ ПЕРЕДАЧИ ЭНЕРГИИ НА ФАКТОР КАЧЕСТВА ФОТОНОВ

В работе исследована энергетическая зависимость фактора качества моноэнергетического фотонного излучения с энергией до 40 МэВ при прохождении через тонкий слой. Условия облучения моделируют радиобиологические эксперименты по определению относительной биологической эффективности. Фактор качества вычисляется на основе данных о линейных потерях энергии всех частиц в облучаемом слое, которые рас- считываются методом Монте–Карло с использованием программного кода, разработанного в пакете Geant4.

РАСЧЕТ И АППРОКСИМАЦИЯ РАДИАЛЬНОЙ ДОЗОВОЙ ФУНКЦИИ ИРИДИЕВЫХ ИСТОЧНИКОВ

Задачей исследования является вычисление дозиметрических характеристик капсулированных источников для брахитера- пии. Расчеты выполнены с помощью написанного автора- ми программного кода на основе пакета библиотек GEANT4, предназначенного для моделирования методом Монте–Карло процессов транспорта частиц. Определены следующие харак- теристики источника: константа мощности дозы, радиальная дозовая функция и функция анизотропии. Получено удовлет- ворительное согласие с данными сторонних авторов.

ВОЛНОВОДНО-ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РЕЗОНАНС В СИСТЕМЕ С НАНОМЕТРОВЫМ МЕТАЛЛИЧЕСКИМ СЛОЕМ НА ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПОДЛОЖКЕ

Установлена высокая чувствительность частотных зависимостей коэффициента прохождения электромагнитной волны к изменению толщин нанометровых металлических слоев, нанесенных на диэлектрические пластины, в случае возникновения волноводно-диэлектрического резонанса при частичном заполнении структурой поперечного сечения волновода по ширине и асимметричном размещении относительно его середины. Обоснован теоретически и экспериментально СВЧ-метод измерения толщины металлических пленок в слоистых металлодиэлектрических структурах, частично заполняющих поперечное сечение волновода.

ОТ ДИНАМИКИ АНОСОВА НА ПОВЕРХНОСТИ ОТРИЦАТЕЛЬНОЙ КРИВИЗНЫ К ЭЛЕКТРОННОМУ ГЕНЕРАТОРУ ГРУБОГО ХАОСА

Отправляясь от задачи о геодезическом потоке на поверхности отрицательной кривизны, где реализуется хаотическая динамика Аносова, разработана электронная схема генератора грубого хаоса. Приводятся результаты исследований с помощью пакета схемотехнического моделирования NI Multisim, а также результаты численного решения уравнений, доставляющих разную степень точности описания динамики рассматриваемой системы.

ВОЗВРАТЫ ПУАНКАРЕ И РАЗМЕРНОСТЬ АФРАЙМОВИЧА–ПЕСИНА В НЕАВТОНОМНОМ КОНСЕРВАТИВНОМ ОСЦИЛЛЯТОРЕ

Одной из фундаментальных особенностей временной динамики явля ется возврат Пуанкаре. Показано, что статистика времен возврата при глобаль ном подходе зависит от топологической энтропии h. Случай h > 0 (множество с перемешиванием) уже был исследован теоретически, а выводы теории были подтверждены результатами численного моделирования. Случай h = 0 (множество без перемешивания) также был исследован теоретически, но недавние результаты численного моделирования выявили накоторые расхождения с теорией.

ДВА ПОДХОДА К РЕШЕНИЮ СКАЛЯРНОЙ ЗАДАЧИ ДИФРАКЦИИ НА ПЛОСКОЙ ДВУПЕРИОДИЧЕСКОЙ РЕШЕТКЕ ИЗ ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ, РАСПОЛОЖЕННОЙ В ЖИДКОМ СЛОЕ

На основе модифицированного метода дискретных источников (ММДИ) разработаны две методики решения скалярной трехмерной задачи рассеяния на плоской решетке, состо- ящей из импедансных тел вращения, расположенной в жидком слое. В работе предложен эффективный алгоритм нахождения периодической функции Грина, учитывающий слоистый характер среды. Выполнено сравнение результатов, полученных при помощи обеих методик. Для тестирования метода проведено сравнение угловой зависимости диаграммы рассеяния вытянутого суперэллипсоида вращения, полученной при помощи ММДИ и метода диаграммных уравнений.

СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРЕДСКАЗАТЕЛЬНОЙ МОДЕЛИ В СВЯЗАННЫХ СИСТЕМАХ С ЗАПАЗДЫВАНИЕМ

Объектом исследования является система скрытой передачи информации на базе генераторов с запаздыванием. Выбор модели обусловлен тем, что системы с запаздыванием достаточно просто реализовать в эксперименте, при этом они могут демонстрировать хаотическое поведение с большим числом положительных ляпуновских экспонент (гиперхаос). В передатчике использована модуляция времени задержки хаотического генератора бинарным информационным сигналом.

РАСЧЕТ ФОКУСИРУЮЩИХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ СПИНОВЫХ ВОЛН МЕТОДОМ МИКРОМАГНИТНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

Объектом исследования данной работы являются спиновые волны (СВ) в магнитных пленках. В последнее десятилетие наблюдается всплеск интереса к СВ, который вызван перспективой создания спин-волновых устройств обработки информации субмикронных размеров и интеграции магнонных и спинтронных устройств. Следует добавить, что помимо традиционного применения спиновых волн для обработки СВЧ-сигналов широко обсуждается возможность изготовления логических устройств и голографической памяти на основе эффектов распространения и интерференции СВ.

СИНХРОНИЗАЦИЯ ХИМЕРНЫХ СТРУКТУР В АНСАМБЛЯХ НЕЛОКАЛЬНО СВЯЗАННЫХ КУБИЧЕСКИХ ОТОБРАЖЕНИЙ

Исследуются явления взаимной и внешней синхронизации химерных структур в двух связанных ансамблях из дискретных отображений. Каждый из ансамблей представляет собой одномерное кольцо из нелокально связанных кубических отображений. Подбором параметров режим колебаний индивидуальных осцилляторов соответствовал хаотическому. С целью реализации отличающихся пространственно-временных структур в ансамблях, при отсутствии связи между ними, вводилась расстройка по параметрам нелинейности индивидуальных осцилляторов первого и второго ансамблей.

Аттрактор Лоренца в системе с запаздыванием : пример псевдогиперболического хаоса

Вводится в рассмотрение пример системы, описываемой дифференциальными уравнениями с запаздывающим аргументом, в которой в бесконечномерном фазовом пространстве имеет место хаотический аттрактор, аналогичный по свойствам аттрактору Лоренца. Показано, что хаотическая динамика на аттракторе соответствует математической теории псевдогиперболической динамики Шильникова и Тураева, которая обеспечивает условия неразрушения хаоса при малых вариациях параметров и функций в динамических уравнениях.

МЕТОД ЦИФРОВОЙ ГОЛОГРАФИИ В ИНТЕРФЕРЕНЦИОННОЙ МИКРОСКОПИИ ОТРАЖАЮЩИХ ОБЪЕКТОВ В ЧАСТИЧНО КОГЕРЕНТНОМ СВЕТЕ

Представлено теоретическое обоснование возможности использования интерференционных микроскопов с протяженным и частотно широкополосным источником света для записи цифровых голограмм микрообъектов, восстановления и визуализации их фазовых изображений. Рассматривается процедура численной обработки пространственно локализованных цифровых голограмм сфокусированного изображения в частично когерентном свете. Приведены результаты экспериментов по цифровой голографической микроскопии биологических объектов в частично когерентном свете с использованием интерференционного микроскопа Линника. 

НЕУПРУГИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ОПТИЧЕСКИХ СОЛИТОНОВ В РАМКАХ МОДЕЛИ НЕЛИНЕЙНОГО УРАВНЕНИЯ ШРЕДИНГЕРА С ПЕРЕМЕННЫМИ КОЭФФИЦИЕНТАМИ

Показано, что в системах, подчиняющихся нелинейному уравнению Шредингера с переменными коэффициентами, взаимодействие двух солитонов может носить неупругий характер. Неупругое столкновение солитонов может приводить к изменению их групповых скоростей, амплитуд, и длительностей. Рассмотрено несколько частных случаев, связанных с разделением солитонной пары, образованием связанного состояния двух солитонов. В прикладном аспекте данные эффекты могут быть использованы для управления солитонным взаимодействием в оптических линиях связи.

МЕТОД ДИНАМИЧЕСКОГО РАССЕЯНИЯ СВЕТА В ИССЛЕДОВАНИЯХ СИЛИКАТНЫХ И ЗОЛОТЫХ НАНОЧАСТИЦ

Обсуждается применение метода динамического рассеяния света (ДРС) для определения размеров силикатных и коллоидных золотых наночастиц с использованием приборов Zetasizer Nano ZS (Malvern, UK) и PhotoCor («PhotoCor», Россия). Показано, что средние ДРС диаметры наносфер диоксида кремния (от 50 до 1000 нм) находятся в хорошем согласии с данными трансмиссионной электронной микроскопии (ТЭМ), однако ДРС рас- пределение по размерам обычно уширено по сравнению с данными ТЭМ.

ПРИМЕНЕНИЕ СПЕКТРОСКОПИИ ПОГЛОЩЕНИЯ И ДИНАМИЧЕСКОГО РАССЕЯНИЯ СВЕТА В ИССЛЕДОВАНИЯХ СИСТЕМ ЗОЛОТЫХ НАНОЧАСТИЦ + ДНК

Метод динамического рассеяния света (ДРС) является широко используемым лабораторным тестом для оценки дисперсного состава золей, однако он не свободен от ряда недостатков. Для быстрой приближенной оценки среднего размера и концентрации золотых наночастиц (ЗНЧ) в диапазоне 15–100 нм разумные значения дает спектроскопия поглощения с использованием аналитической и графической зависимостей, приведенных в работе. Для частиц с диаметром 3–15 нм в работе приведен калибровочный график для определения размера, основанный на измерении отношения пиков поглощения в максимуме и при 450 нм.

Страницы