Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

'Закон'
Перечень нормативно-технической документации, на соответствие которой производится сертификация услуг по ТО И Р АМТС в Системе добровольной сертифика...полностью>>
'Документ'
1. Цель фестиваля: показать достижения и проблемы в сельском хозяйстве страны, осветить изменения, происходящие в деревне за последние годы, познаком...полностью>>
'Конкурс'
30 апреля 2010 года в 11:00 часов в кабинете 914 произвела процедуру вскрытия конвертов с заявками на участие в конкурсе по государственным закупкам ...полностью>>
'Документ'
Далее дается его краткая характеристика (для монет – номинал, дата, место выпуска, имеющиеся на монете дифференты (буквы и значки), для медалей – кра...полностью>>

Главная > Программа

Сохрани ссылку в одной из сетей:

1

Смотреть полностью

Федеральное агентство по образованию

Российской Федерации

Федеральное государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Физический факультет

ПРОГРАММА

И ТЕЗИСЫ ДОКЛАДОВ

59-й студенческой научной конференции

физического факультета

16 - 20 апреля 2007 г.

Ростов-на-Дону

2007

ЖЮРИ

59-й студенческой научной конференции

Декан факультета, проф. Рабкин Л.М. - председатель

Проф. Тополов В.Ю. - предс. Оргкомитета

Проф. Турик А.В. Проф. Латуш Е.Л.

Проф. Барабашов Б.Г. Проф. Владимирский Б.М.

Проф. Мишуров Ю.Н. Проф. Саченко В.П. Проф. Куприянов М.Ф. Проф. Ведринский Р.В.

Проф. Гавриляченко В.Г. Проф. Синявский Г.П.

Доц. Богатин А.С. Доц. Юзюк Ю.И.

Зам. дек., доц. Федоров С.А.

Зам. дек., доц. Филиппенко В.П.

Зам. дек., доц. Цветянский А.Л.

Зам. дек., доц. Фомин Г.В.

Расписание работы секций

-------------------------------------------------------------------------------------------------

Название секции Время и место работы

-----------------------------------------------------

Физика твердого тела 20 апреля 13.30-16.30 ауд.247

Теоретическая и 17 апреля 13.30-16.30 ауд.247

вычислительная физика

Кристаллофизика и 18 апреля 13.30-17.00 ауд.121

структурный анализ

Физика полупроводников 18 апреля 13.30-16.00 ауд.247

Физика космоса 18 апреля 13.30-16.00 ауд.313

Биофизика, 18 апреля 13.30-17.00 акт.зал

биокибернетика, 19 апреля 13.30-17.00 НИИ НК

медицинская физика

Методика преподавания 19 апреля 13.30-17.30 ауд.247

физики

Квантовая радиофизика 18 апреля 13.30-18.00 ауд.206

Радиофизика 17 апреля 15.00-17.30 ауд.211

Английский язык

- бакалавры 16 апреля 8.30-11.50 ауд.111

- магистры 23 апреля 13.30-16.00 ауд.111

Философия 16 апреля 8.30- 9.55 ауд.245

10.05-11.30 ауд.336

19 апреля 8.30- 9.55 ауд.242

10.05-11.30 ауд.219

11.50-13.15 ауд.317

Заключительное 24 апреля 11.00-11.50 деканат

заседание жюри

Подведение итогов 24 апреля 15.00-17.00 ауд.247

Награждение победителей

----------------------------------------------------------

Секция "Физика твердого тела"

Председатель: проф. Рабкин Л.М.

Члены жюри: проф.Солдатов А.В., проф.Торгашев В.И., проф.Козаков А.Т., доц. Мясникова Т.П., доц. Дуймакаев Ш.И., доц. Мазурицкий М.И., доц. Штехин И.Е., доц. Яловега Г.Э., зав. ОРС НИИФ Шуваев А.Т., с.н.с. НИИФ Козинкин А.В., доц. Юзюк Ю.И., доц. Широков В.Б.

1. Сопоставление оптических спектров CdSnO3 и CdTiO3 при фазовых переходах

Докл.: студ. 5 к. Богомолов И.А.

Рук.: доц. Мясникова Т.П.

В спектре поглощения CdSnO3 в видимой области наблюдалась полоса с максимумом 422 нм, а в спектре CdTiO3 – 417 нм. Параметр Урбаха σ имеет резонансные минимумы для CdSnO3 при 80°С и 150°С, а для CdTiO3 - при 110°С и 150°С.

В ближней ИК-области CdSnO3 наблюдалась полоса поглощения с центром 8800 см-1 и полушириной 0,69 эВ, а в спектре CdTiO3 - полоса поглощения 9100 см-1 и полушириной 1,03 эВ. Эти полосы можно отнести к поляронам большого радиуса с энергией связи, равной 0,26 и 0,27 эВ соответственно.

2. Оптические спектры титаната бария с добавкой меди при фазовых переходах

Докл.: студ. 5 к. Скляров Д.И.

Рук.: доц. Мясникова Т.П.

В видимой области спектра титаната бария с добавкой меди наблюдалась полоса поглощения с максимумом 420 нм, которую следует отнести к вибронному экситону с переносом заряда, так как длинноволновый край этой полосы сильно зависит от температуры и наблюдается зеленая люминесценция (λmax = 500 нм).

Особенности в оптических спектрах, а именно минимумы параметра Урбаха σ и минимумы степени деполяризации после люминесценции позволяют предположить, что фазовый переход из сегнетоэлектрической фазы в параэлектрическую происходит при 120°С, а при 150°С происходит перестройка электронной подсистемы. В ближней ИК-области в спектре наблюдались полосы с максимумом коэффициента поглощения 4250 и 14100 см-1, соответствующие поляронам малого и большого радиуса с энергией активации 0,13 эВ и 0,42 эВ.

3. Сопоставление оптических спектров NaNO2 и AgNa(NO2)2 при фазовых переходах

Докл.: студ. 5 к. Григоренко О.С.

Рук.: доц. Мясникова Т.П.

В видимой области спектра NaNO2 наблюдалась полоса поглощения с максимумом 400 нм, а в спектре AgNa(NO2)2 - 440 нм. Особенности в оптических спектрах NaNO2 , а именно минимумы параметра Урбаха σ и степени деполяризации после люминесценции, наблюдались при температурах 120°С и 160°С, а для AgNa(NO2)2 - при 40°С и 70°С.

Это позволяет предположить наличие фазового перехода при этих температурах. В ближней ИК-области в спектре наблюдалась широкая полоса с максимумом коэффициента поглощения 14100 см-1, относящаяся к полярону большого с энергией связи 0,42 эВ, а в спектре AgNa(NO2)2 в ближней ИК-области - полоса с максимумом 4500 см-1, относящаяся к поляронам малого радиуса с энергией активации 0,14 эВ.

4. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ УГЛОВОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ИЗЛУЧЕНИЯ НА ВЫХОДЕ ПЛОСКОГО НАНОРАЗМЕРНОГО РЕНТГЕНОВСКОГО ВОЛНОВОДА

Докл.: студ. 2 г. маг. Марочкина А.С., асп. 1 г. Махно П.В.

Рук.: проф. Лерер А.М., доц. Мазурицкий М.И.

Написана и отлажена программа теоретического расчета углового распределения интенсивности излучения на выходе плоского рентгеновского волновода, представляющего воздушный зазор между двумя кварцевыми пластинами. Для CuKα флуоресценции получено хорошее согласие между теоретическими и экспериментальными кривыми для волноводов, имеющих зазор между пластинами от 40 до 3000 нм. Сделан вывод о применимости метода Кирхгоффа при расчёте пространственного распределения интенсивности рентгеновского излучения.

5. К РЕНТГЕНОСПЕКТРАЛЬНОМУ ФЛУОРЕСЦЕНТНОМУ АНАЛИЗУ НЕНАСЫЩЕННЫХ ОБРАЗЦОВ БЕЗ ИЗМЕРЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНОЙ ПЛОТНОСТИ

Докл.: студ. 4 к. Ничипорюк С.С.

Рук.: ст. преп. Игнатова Ю.А., ст. преп. Сорочинская М.А., доц. Дуймакаев Ш.И.

При РСФА в широко распространенных условиях, когда анализируемого материала достаточно, образцы изготовляют заведомо насыщенными, или толстыми. Под насыщенным (толстым) слоем понимают слой образца, который обеспечивает получение величины интенсивности флуоресценции, составляющей не менее 99% по сравнению с интенсивностью образца бесконечной толщины. Понятно, что с дальнейшим увеличением толщины образца (по сравнению с толщиной насыщенного слоя) интенсивность практически не увеличивается. Толщина насыщенного слоя образца зависит от длин волн флуоресцентного и первичного рентгеновского излучения и ослабляющих свойств образца (т.е. от общего элементного состава образца) и обычно составляет десятки или сотни мкм.

В аналитических лабораториях часто имеют с ненасыщенными образцами, напр., пленками. Тогда приходится в процессе элементного РСФА специально учитывать и влияние переменной толщины (или переменной поверхностной плотности) образца.

В настоящей работе предлагается метод анализа ненасыщенных образцов без измерения поверхностной плотности образца.

В этом случае представляется перспективным исследование возможности проведения РСФА пленочных образцов с использованием полиномов вида

Сi = (1)

Но с привлечением специальной нормировки, заключающейся в следующем:

1. По формулам вида (1) находят содержания всех элементов пробы – первое приближение содержаний;

2. Вычисляют сумму найденных содержаний элементов;

3. Нормируют интенсивности всех элементов пробы умножением их на величину (1+), где , ,

;

4. Нормированные значения интенсивностей снова подставляют в уравнения вида (1), получая 2-е приближение содержаний, и т.д.

Градуировка уравнений (1) выполняется по массивным образцам.

Преимущество этой поправки состоит в том, что она учитывает непропорциональное изменение интенсивностей флуоресценции для разных

элементов с изменением толщины пленки.

По данному алгоритму написана программа, которая позволяет достаточно быстро проводить анализ.

6. К РЕНТГЕНОСПЕКТРАЛЬНОМУ ФЛУОРЕСЦЕНТНОМУ АНАЛИЗУ ТОНКИХ ГОМОГЕННЫХ ПЛЕНОК НА КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ ПОДЛОЖКЕ

Докл.: студ. 5 к. Пономаренко В.О., студ. 2 к. Попова А.А., студ. 2 к. Яковлева Л. Ю.

Рук.: к. ф.-м.н., зав. лаб. НИИФ Ковтун А.П.; доц. Дуймакаев Ш.И.

В настоящей работе разрабатывается метод анализа тонких пленок на кристаллической подложке, который позволит контролировать не только качественный и количественный состав пленок, но и их толщину. В основу метода положено измерение дополнительно к интенсивности аналитических линий пленочного образца интенсивности отраженных от кристаллической подложки брегговских рефлексов, которые наблюдаются при упругом рассеянии рентгеновского излучения. В работе представляется модификация методики измерений рентгеновских спектров применительно к спектрометру DX-95 (фирмы EDAX) для исследования этого явления. Применительно к камере измерений спектрометра изготовлен и апробирован макет гониометра для проведения систематических измерений глубинных параметров кристаллических подложек.

Применительно к РСФА ненасыщенных образцов развит метод определения поверхностной плотности m на основе измерения интенсивностей флуоресценции 2-х элементов подложки и использования формулы

, (1)

где – эффективный (средний) атомный номер пленочного образца, m – поверхностная плотность пленочного образца. При этом флуоресцентное излучение элемента В более жесткое, нежели элемента D.

Возможность определения величины m связана, однако, с необходимостью нахождения величиныметодом итераций.

7. Исследование локального окружения активных центров металлопротеинов методом рентгеновской спектроскопии поглощения

Докл.: студ. 5 к. Ольховая Ю.А.

Рук.: доц. Яловега Г.Э.

Объектом исследований был белок человека - металлотионин (Cd-MT), с атомами Cd – в активном центре, обладающий способностью связывать двухвалентные металлы. Роль металлотионина в организме состоит в регуляции концентрации в клетке таких микроэлементов, как цинк и медь, а также в выводе из организмы тяжелых металлов, например, кадмия и ртути. Металлотионин содержит семь атомов кадмия в активных центрах тетраедрически окруженных атомами серы.

Был проведен теоретический анализ ближней тонкой структуры спектров рентгеновского поглощения за К-краем никеля для активного центра II и III комплексов металлохелатов и за К-краем кадмия альфа-глобулы металлотионина, методом полного многократного рассеяния.

Установлена симметрия координационного окружения для активных центров II и III комплексов металлохелатов, а так же количество и локальное окружение кадмиевых активных центров в альфа-глобуле металлотионина человека, что позволит предсказать возможные физико-химические свойства при направленном синтезе в первом случае и может оказать помощь при диагностике заболеваний - во втором.

8. Изучение локальной структуры нанопленок BCN

Докл.: студ. 4 к. Галяпин Е. В.

Рук.: доц. Яловега Г.Э.

Методом рентгеновской спектроскопии поглощения были проведены исследования локальной структуры тонких пленок, содержащих различные кристаллические фазы соединений BN, В4С, CN.

Теоретический анализ ближней тонкой структуры спектров рентгеновского поглощения за К-краем углерода, бора и азота для B-C-N тонких пленок был проведен на основе метода полного многократного рассеяния в прямом пространстве. Получено хорошее согласие с экспериментом для гексагональной, кубической а так же вюрцитной фазы BN, что дает основание для утверждения об адекватности применяемого метода к исследуемым тонким пленкам.

9. Исследование локальной структуры наноразмерных кластеров палладия: анализ спектров рентгеновского поглощения

Докл.: студ. 4 к. Солдатов М.А.

Рук.: доц. Яловега Г.Э.

Экспериментальные спектры кристаллического палладия и наноразмерных кластеров палладия показали различия в тонкой структуре спектров рентгеновского поглощения. Была проведена оптимизация геометрической структуры нанокластера методом минимизации полной энергии. Получены существенные различия в локальной структуре оптимизированного нанокластера и фрагмента решетки кристаллического палладия, состоящего так же из 13 атомов. Проведен анализ рентгеновских спектров поглощения за L3 краем палладия в оптимизированном, неоптимизированном кластерах, а так же в кристаллическом палладии. При расчете теоретического спектра нанокластера, были учтены вклады от рассеяния поверхностными и центральным атомами, просуммированные с определенными весами. Подтверждено изменение геометрической структуры малых кластеров, по сравнению со структурой кристаллического палладия.

10. Колебательная структура спектров рентгеновского поглощения

Докл.: студ. 3 к. Гуда А. А.

Рук.: проф. Солдатов А.В.

Проведен расчет колебательной структуры К-края поглощения азота в молекуле N-N. При этом предполагались справедливыми приближения Борна-Оппенгеймера и гармоническое приближение для потенциала, в котором движутся ядра. Было рассмотрено изменение спектра при внедрении молекулы в кристалл InN. Расчёты подтверждают экспериментально наблюдаемые спектры высокого разрешения K-края азота кристаллического InN, который подвергался бомбардировке ионами N-N+. В работе также анализируются спектры поглощения высокого разрешения более сложных молекул и анализируются погрешности, вносимые в расчёт сделанными приближениями.

11. Анализ тонкой структуры рентгеновского поглощения L3-края в PbO

Докл.: студ. 3 к. Огульчанский А.А.

Рук.: доц. Штехин И.Е.

Проведен анализ ближней структуры L3-края рентгеновского поглощения в приближении полного многократного рассеяния. Произведено сравнение теоретических и экспериментальных данных. С целью сравнения теоретических и экспериментальных спектров были учтены факторы, ведущие к уширению спектров: конечная длина свободного пробега фотоэлектрона.

Приведены результаты расчета спектра XANES Pb L3-края в PbO для атомных кластеров разного размера. Экспериментальные спектры совмещались с теоретическими по энергии основного максимума. Главные характерные особенности спектра воспроизводятся для малого кластера. Однако при учете большого числа атомов обнаруживаются более тонкие детали спектра, например, особенность в районе 13072 эВ четко проявляется при учете кластера размером 7,68 Å, включающего 99 атомов. XANES – спектры, представленные для различного размера кластера, вычислены в потенциале основного состояния электронной системы. Спектры рассчитаны c помощью программы FEFF 8.

12. АНАЛИЗ ТОНКОЙ СТРУКТУРЫ РЕНТГЕНОВСКОГО ПОГЛОЩЕНИЯ РАЗБАВЛЕННЫХ МАГНИТНЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВ

Докл.: студ. 1 к. Смоленцев Н. Ю.

Рук.: проф. Солдатов А.В.

В разбавленных магнитных полупроводниках магнитные ионы внедрены в полупроводник. Для определения наноразмерной атомной структуры материалов Mn1-xGaxN и

Mn1-xGaxAs использовался анализ тонкой околокраевой структуры рентгеновского

поглощения (международный термин – XANES) K-края Mn. Расчеты были выполнены методом многократного рассеяния и методом конечных разностей для нескольких типов потенциала. Показано, что для небольших концентраций Mn (около 1%) характерно замещение атомов Ga. Оптимизация локальной атомной структуры вокруг иона марганца методом функционала электронной плотности не приводит к существенным изменениям симметрии. Для определения величины изменения межатомных расстояний до первой и второй координационной сфер было использовано приближение многомерной интерполяции спектров XANES [1]. Получено, что при концентрациях около 2,5% некоторые атомы марганца взаимодействуют друг с другом образуя пары: один атом замещает Ga, другой атом занимает соседнее междоузлие. При ещё большей концентрации (около 10%) добавляется ещё один механизм: четыре атома марганца замещают четыре соседних Ga, образуя нанокластер металлического марганца.

[1] Smolentsev G., Soldatov A.V. // Journal Synchrotr. Radiation.- 2006.- Vol.13.- P.19-29.

13. АНАЛИЗ ТОНКОЙ СТРУКТУРЫ РЕНТГЕНОВСКОГО ПОГЛОЩЕНИЯ комплексов никеля

Докл.: студ. 5 к. Сухарина Г.Б..

Рук.: ст. преп. Кравцова А.Н.

Проведены расчеты теоретических спектров XANES К-края никеля для комплекса Ni(EtOCS2)2 на основе метода полного многократного рассеяния и метода конечных разностей, при этом расчет молекулярного потенциала был выполнен как в рамках muffin-tin приближения, так и применяя схему «полного потенциала». Показана важность учета не-muffin-tin эффектов при моделировании теоретического Ni K-XANES для комплекса Ni(EtOCS2)2: хорошее согласие теории с экспериментом достигается только при проведении расчетов в полном потенциале , то есть за пределами muffin-tin приближения для формы потенциала.

14. АНАЛИЗ ТОНКОЙ СТРУКТУРЫ РЕНТГЕНОВСКОГО ПОГЛОЩЕНИЯ Тонких пленок BST

Докл.: студ. маг. Альперович И.Г.

Рук.: проф. Солдатов А.В.

На источнике синхротронного излучения получены спектры рентгеновского поглощения К-края стронция и К-края титана в тонких пленках BaSrTiO3 различной толщины. Проведен анализ зависимости тонкой структуры спектров от толщины пленки и проведены расчеты этих спектров на основе метода полного многократного рассеяния и метода конечных разностей. Расчет кристаллического потенциала был выполнен как в рамках muffin-tin приближения, так и применяя схему «полного потенциала».

15. ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ НОВЫХ СЛОИСТЫХ ОКСИДОВ ВИСМУТА

Докл.: студ. 4 к. Сулацкий А.А.

Науч. рук.: канд. физ.-мат. наук Власенко В. Г.

Синтезированы новые слоистые оксиды висмута (фазы Ауривиллиуса) Bi2Am-1BmO3m+3 (A= Ca, Na, Bi, Th; B= Nb, Ti, Fe; m= 2-4): Bi7CaNaNb6O27 (m= 2), Bi12FeTi7NbO36 (m= 3) и Bi14ThFe4Ti8O45 (m= 4). Исследование кристаллической структуры этих соединений проводились методом порошковой рентгеновской дифракции. Показана зависимость кристаллической структуры исследованных соединений от количества перовскитных слоев m и размера катионов в этих слоях. Получены диэлектрические характеристики этих соединений в зависимости от температуры. Показано, что исследованные фазы Ауривиллиуса являются сегнетоэлектриками с высокими значениями температуры Кюри (747-875 К).

Секция «Теоретическая и вычислительная физика»

Председатель: проф. Саченко В.П.

Члены жюри: проф. Бугаёв Л.А., проф. Ведринский Р.В., проф. Гуфан Ю.М., проф. Малышевский В.С., проф. Рошаль С.Б., доц. Чечин Г.М., доц. Фомин Г.В., доц. Шестакова Т.П.

1. СИММЕТРИЙНО ОБУСЛОВЛЕННЫЕ ВИДЫ СИНХРОНИЗАЦИИ В ЦЕПОЧКАХ ХАОТИЧЕСКИХ ОСЦИЛЛЯТОРОВ

Докл.: студ. 5 к. Гуров Ю. В.

Рук.: доц. Чечин Г. М.

Проведен симметрийный анализ возможных типов аттракторов в цепочках связанных хаотических осцилляторов Ресслера, Лоренца, Рябова (Их динамические уравнения имеют симметрию C1, C2, C3 соответственно). Выполнена серия вычислительных экспериментов по обнаружению этих аттракторов в цепочках различной длины. Полученные динамические режимы можно трактовать как некоторые специальные виды синхронизации в рассматриваемых системах.

2. ИССЛЕДОВАНИЕ МОНОХРОМАТИЧЕСКИХ ДИНАМИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ ДЛЯ ОДНОМЕРНОГО ДИСКРЕТНОГО НЕЛИНЕЙНОГО УРАВНЕНИЯ ШРЁДИНГЕРА

Докл.: студ. 4 к. Щербинин С. А.

Рук.: доц. Чечин Г. М.

Рассматривается цепочка из связанных ангармонических осцилляторов с чередующимися частотными параметрами, описываемая в рамках модели дискретного нелинейного уравнения Шрёдингера. Перечислены все симметрийно обусловленные монохроматические решения для случая восьми осцилляторов и с помощью метода Флоке исследована устойчивость некоторых из этих решений.

3. ИССЛЕДОВАНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ ДИСКРЕТНЫХ БРИЗЕРОВ В НЕКОТОРЫХ НЕЛИНЕЙНЫХ МОНОАТОМНЫХ ЦЕПОЧКАХ.

Докл.: студ. 4 к. Гончаров П.П., студ. 1 г. маг. Джелаухова Г.С.

Рук.: доц. Чечин Г. М.

Рассмотрены вопросы нахождения антисимметричных и симметричных дискретных бризеров в цепочках с однородным потенциалом четвёртой степени и в цепочках линейно связанных осцилляторов Дуффинга. С помощью метода Флоке проведено исследование устойчивости найденных бризерных решений.

[1] Chechin G.M., Djelauhova G.S., Mehonoshina E.A. // Phys. Rev. E.- 2006.- Vol.74, N 3.- P.036608.

4. ТЕОРИЯ ОБЩИХ РЕШЕНИЙ ПОЛИНОМИАЛЬНЫХ УРАВНЕНИЙ.

Докл.: студ. 4 к. Павленко А.В.

Рук.: проф. Гуфан Ю.М.

1) Сведение задачи к результанту. 2) Связь результантов и дискриминантов. Физический смысл дискриминантных плоскостей. 3) Нахождение общего решения полиномиальных уравнений. 4) Применение теории результантов к построению фазовых диаграмм на примере построения фазовой диаграммы для потенциала восьмой степени.

5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЛОКАЛЬНЫХ СТРУКТУРНЫХ ИСКАЖЕНИЙ В КАТАЛИЗАТОРАХ ЦЕОЛИТАХ ПРИ УВЕЛИЧЕНИИ СОДЕРЖАНИЯ АЛЮМИНИЯ В ПРОЦЕССЕ АКТИВАЦИИ

Докл.: студ. 4 к. Храпко В. В.

Рук.: проф. Бугаев Л. А.

Определены локальные структурные искажения в цеолитах (мордените, FAU, бета) при увеличении содержания алюминия. Установлено, что с понижением типа симметрии решётки ухудшается согласие теоретического спектра, рассчитанного по программе FEFF 8, с экспериментальным в околопороговой области спектра, что обусловлено неаккуратностями MT-потенциала, генерируемого этой программой. Показано, что имеющие место расхождения могут быть частично устранены заменой факторизованной части атомного сечения, рассчитываемого FEFF 8 на соответствующую функцию, выделенную из экспериментального спектра. Моделирование искажений в структуре ближнего окружения кремния при увеличении содержания алюминия показало, что

1) искажения в первой координационной сфере проявляются в области энергий 1855-1865 эВ; 2) увеличение содержания алюминия проявляется в области энергий 1865-1880 эВ; 3) в области энергий более 1880 эВ не проявляются ни искажения в первой координационной сфере, ни увеличение содержания алюминия.

6. К ТЕОРИИ ЗАХВАТА И ПОТЕРИ ЭЛЕКТРОНОВ ПРИ СТОЛКНОВЕНИЯХ УСКОРЕННЫХ ИОНОВ

Докл.: студ. 2 г. маг. Першин А.А.

Рук.: проф. Малышевский В.С.

На основе стационарной многоканальной теории рассеяния рассмотрены процессы одноэлектронной перезарядки при столкновении многозарядных ионов в области относительно больших энергий сталкивающихся частиц с учетом кулоновского взаимодействия ядер. Проведены численные расчеты сечения захвата (потери) электрона при рассеянии водородоподобных ионов в атомарном водороде. Показано, что учет кулоновского взаимодействия вносит положительный вклад в величину сечения взаимодействия, найденную для приближения Брикмана и Крамерса.

7. ЛОКАЛЬНЫЕ СТРУКТУРНЫЕ ИСКАЖЕНИЯ В КРИСТАЛЛЕ АРСЕНИДА ИНДИЯ ПОД ДАВЛЕНИЕМ 17 ГПа

Докл.: студ. 4 к. Радченко Н.А.

Рук.: проф. Бугаев Л. А.

Исследуются локальные структурные искажения в кристалле InAs, находящегося под давлением 17 ГПа. Информация о структуре ближнего окружения As в кристалле получается с помощью Фурье-трансформационного анализа As K-XAFS спектра, измеренного при таком давлении. Установлено, что

1) реальное распределение атомов In вокруг ионизируемого As определяется моделью (2+4), для которой определены соответствующие межатомные In-As расстояния;

2) имеет место приближение двух атомов As из числа вторых соседей поглощающего центра, к координирующему его октаэдру, образованному атомами индия.

8. ИССЛЕДОВАНИЕ АТОМНОЙ СТРУКТУРЫ КРИСТАЛЛА АРСЕНИДА ИНДИЯ ПРИ ДАВЛЕНИИ 19,24 И 31ГПа

Докл.: студ. 1 г. маг. Джелаухова М.С.

Рук.: проф. Бугаев Л. А.

В настоящее время установлено, что с ростом давления кристалл арсенида индия (InAs) испытывает последовательность фазовых переходов ZB -> NaCl -> Cmcm. Искажения локальной структуры атомов в InAs при увеличении давления изучаются с помощью As K-XAS спектров, измеренных при 19,24 и 31 ГПа. Фурье-трансформационный анализ спектров выполнен по интервалу волновых чисел фотоэлектронов с верхней границей kmax < 8.5Ǻ, что обусловлено короткой протяженностью экспериментальных спектров в силу наличия Брэгговских рефлексов отражения на алмазных наковальнях и приводит к уменьшению числа варьируемых параметров. Для проведения структурного анализа при ограниченом числе варьируемых параметров процедура фиттинга выполняется:

1) с использованием альтернативных моделей ближнего окружения атома As при каждом из изучаемых давлений;

2) с использованием части неструктурных параметров, значения которых устанавливаются для кристалла InAs при давлении 0.4 ГПа, рассматриваемого как модельное соединение.

Применение такого подхода позволило установить характер локальных структурных искажений. Так, при всех изучаемых давлениях октаэдр из атомов In, координирующих поглощающий атом As, искажен в соответствии с моделью радиального распределения атомов (2+4).

В работе определены соответствующие As-In расстояния. Изучен характер приближения атомов As к окрестности поглощающего атома с ростом давления.

9. СТРУКТУРЫ НА ПОВЕРХНОСТИ СФЕРЫ: МОДЕЛЬ КАСПАРА-КЛУГА И ПРОБЛЕМА ТОМСОНА 

Докл.: студ. 3к. Коневцова О.В.

Рук.: проф. Рошаль С.Б.

В докладе рассматриваются закономерности образования простейших структур, возможных на поверхности сферы. В том числе обсуждается образование икосаэдрических структур вирусных оболочек в модели Каспара-Клуга и  приводятся некоторые решения задачи Томсона.

10. РЕШЕНИЯ УРАВНЕНИЙ КВАНТОВОЙ ГЕОМЕТРОДИНАМИКИ ДЛЯ ИЗОТРОПНОЙ ВСЕЛЕННОЙ В РАЗЛИЧНЫХ СИСТЕМАХ ОТСЧЕТА

Докл.: студ. 2 г. маг. Войткевич А. М.

Рук. доц. Шестакова Т. П.

Рассматриваются решения уравнения Шредингера для волновой функции Вселенной в квантовой геометродинамике для изотропной модели. Важной особенностью рассматриваемой теории является то, что уравнение Шредингера оказывается зависящим от выбранной калибровки. Поэтому представляет интерес сравнить решения уравнений, полученные в разных калибровках. Найдены решения для калибровки конформного времени, соответствующей модели Фридмана, калибровки, приводящей к появлению Λ-члена в уравнениях Эйнштейна, и для калибровки, которая включает две предыдущие в качестве асимптотических приближений. Последняя калибровка описывает Вселенную, на ранних этапах эволюции которой существенную роль играет Λ-член, и которая на поздних этапах своей эволюции достаточно хорошо описывается моделью Фридмана. Рассматривается зависимость решения от параметра, который характеризует относительный вклад плотности энергии материи по сравнению с плотностью энергии вакуума. Демонстрируются результаты вычислений в пакете Maple и дается их интерпретация.

Секция «Кристаллофизика и структурный анализ»

Председатель: проф. Куприянов М.Ф.

Члены жюри: проф. Гавриляченко В.Г., проф. Рошаль С.Б., доц. Колесова Р.В.,

доц. Абдулвахидов К.Г., доц. Семенчев А.Ф., доц. Кофанова Н.Б., инж. Рудская А.Г.,

инж. Мардасова И.В.

1. СТРУКТУРЫ НА ПОВЕРХНОСТИ СФЕРЫ: МОДЕЛЬ КАСПАРА-КЛУГА И ПРОБЛЕМА ТОМСОНА 

Докл.: студ. 3 к. Коневцова О.В.

Рук.: проф. Рошаль С.Б.

В докладе рассматриваются закономерности образования простейших структур, возможных на поверхности сферы. В том числе обсуждается образование икосаэдрических структур вирусных оболочек в модели Каспара-Клуга и  приводятся некоторые решения задачи Томсона.

2. АНАЛИЗ ВЗАИМОСВЯЗЕЙ СТРУКТУР ОКСИДНЫХ СИСТЕМ НА ОСНОВЕ WO3 (ОБЗОР)

Докл.: студ. 3 к. Руденко Ю.В.

Рук.: проф. Куприянов М.Ф.

Рассмотрены взаимосвязи структур, реализуемых в оксидных системах на основе WO3: LaxWO3, BixWO3 и YxWO3. Обсуждаются кристаллохимические особенности структур типа перовскита, калиево-вольфрамовых бронз и других. Проведен анализ причин высокой проводимости в составах данных систем.

3. СТРУКТУРНЫЕ ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ В WO3 В ИНТЕРВАЛЕ ТЕМПЕРАТУР 20°C < T < 800°C

Докл.: студ. 3 к. Сырцев В.П., студ. 3 к. Грищенко В.Г.

Рук.: доц. Кофанова Н.Б.

Представлены результаты структурных исследований WO3 в широком температурном интервале. Определены симметрии фаз при различных температурах, параметры элементарных ячеей, позиционные параметры атомов, а также обобщенный параметр фактора Дебая-Валлера. Обсуждаются особенности структурных изменений при температурах в окрестности 400°C.

4. СТРУКТУРНЫЕ ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ В СЛОИСТОМ ВИСМУТЕ В ИНТЕРВАЛЕ ТЕМПЕРАТУР 20°C < T < 1000°C

Докл.: студ. 5 к. Тодорова С.Ю.

Рук.: доц. Кофанова Н.Б.

Цель настоящей работы – исследование изменений структурных параметров слоистого висмута в интервале температур 200C < T < 10000C. Дополнительно к основным структурным параметрам (симметрия фазы образцов, параметры элементарных ячеек, позиционные и тепловые параметры атомов) обращено специальное внимание на параметры текстуры образцов и величины полуширин дифракционных отражений, которые характеризуют степени совершенства кристаллитов (в частности, размеры областей идеальности) и могут быть структурным критерием нанокристалличности.

5. АНАЛИЗ КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ И ЭЛЕКТРОННЫХ СТРУКТУР В СИСТЕМЕ

Y-Mn-O

Докл: студ. 4 к. Назаренко А.В.

Рук: доц. Бажин И.В., проф. Куприянов М.Ф.

В последние годы внимание исследователей привлечено к изучению проблемы сосуществования магнитных и сегнетоэлектрических свойств в системе Y-Mn-O в связи с перспективами применения мультифероиков в современных устройствах. К настоящему времени наиболее детально изучены структуры и физические свойства гексагональных высоко- и низкотемпературной модификации YМnO3, перовскитовая орторомбическая фаза YMnO3, орторомбическая фаза YМn2O3 и пирохлорная кубическая фаза Y2Mn2O7. Эти структуры отличаются друг от друга ближайшей координацией катионов, симметрией и параметрами атомов.

В настоящей работе проведено моделирование кристаллических и электронных структур составов системы Y-Mn-O. Расчеты проведены с использованием квантово-механического пакета CASTEP. Расчеты проводились в приближении нелокального учета обменно-корреляционной энергии. В качестве стартового приближения использовался атомный, так называемый, ультрамягкий псевдопотенциал. В таблице приведены результаты расчетов.

Струк-тура

RMn-O, Å

RY-O, Å

RY-Y, Å

RO-O, Å

QMn

QO

QY

Etot, eV

Mn, B

YMnO3

P63/mmc

1,98-2,08

2,28

3,60

2,81

1,05

-0,85 - -1,04

1,85

-3009,94

7,99

YMnO3

P63cm

1,97 – 2,06

2,25 – 2,29

3,57

2,71 – 2,85

0,93

-0,81 - -1,07

1,97

-3011,46

0,30

YMnO3

Pnma

1,90 – 2,12

2,37

3,81

2,85 – 2,98

0,53 – 0,54

-0,85 – 0,88

-0,83 - -0,84

2,06

-3011,25

7,92

YMn2O5

Pbam

1,76 – 1,96

2,36 – 2,39

3,60 – 3,90

2,55-2,85

0,89

-0,57 - -0,85

2,05

-3020,62

3,99

6. ОСОБЕННОСТИ СТРУКТУР НА ОСНОВЕ НИОБАТА КАЛИЯ И ОКСИДА ВОЛЬФРАМА

Докл.: студ. 4 к. Тесленко П.Ю.

Рук.: проф. Куприянов М.Ф., к.ф.-м.н. Кабиров Ю.В.

Как установлено ранее [1], в системах K-Ti-W-O, K-Nb-W-O, Tl-Nb-W-O и Rb-Nb-W-O образуются структуры пирохлорного типа, обладающие свойствами суперионной проводимости. Однако, подробные исследования процессов структурообразования этих систем не проводились.

В настоящей работе проведено изучение особенностей образования твердых растворов KNbO3 и WO3 (в частности, состава 0.5KNbO3-0.5WO3) при высокотемпературном синтезе из стехиометрической смеси K2CO3, Nb2O5 и WO3.

Установлено, что при температурах синтеза Т>600°С образуется кристаллическая фаза с пирохлорного типа структурой.

В докладе обсуждаются кристаллохимические закономерности фаз, образующихся в системе (1 - x)KNbO3 xWO3.

[1] Воронкова В.И. и др. // Письма в ЖТФ.- 1996.- T.12.- С.973-976

7. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОННОЙ ДИНАМИЧЕСКОЙ УСТАЛОСТИ ОБРАЗЦОВ ПЬЕЗОКЕРАМИКИ ЦТС-36

Докл.: студ. 3 к. Гаврилова И.Н.

Рук.: проф. Гавриляченко В.Г.

Образцы пьезокерамики ЦТС-36 подвергались воздействию большого числа циклов переключения N. По мере роста N определились изменения остаточной поляризации Р0, коэрцитивного поля Ес, коэффициента электромеханической связи kр, скорости звука Vr. Было установлено, что рост N ведет к снижению Р0. Зависимость пиротока от температуры указывает на снижение общей поляризованности, разрушающейся в точке Кюри, в то время как при низкотемпературном фазовом переходе следов усталости не обнаружено вплоть до N =106.

8. НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫЙ ФАЗОВЫЙ ПЕРЕХОД В ПОЛЯРИЗОВАННЫХ ОБРАЗЦАХ ПЬЕЗОКЕРАМИКИ ЦТС-36

Докл.: студ. 3 к. Коляда О.В.

Рук.: проф. Гавриляченко В.Г.

В сегнетокерамических твердых растворах на основе ЦТС, принадлежащих к ромбоэдрической области фазовой диаграммы, обнаружены низкотемпературные фазовые переходы в поляризованных образцах. Эти переходы по некоторым признакам похожи на то, что обнаружено в сегнетоэлектриках релаксорах, однако заметно отличаются от них прежде всего отсутствием частотной зависимости диэлектрической проницаемости. В нашей работе проведены исследования образцов материала ЦТС-36. Измерялись температурные зависимости скорости звука радиальных колебаний Vr, коэффициента связи радиальных колебаний дисков, диэлектрической проницаемости ε и пироэлектрического тока, определяемого в режиме короткого замыкания. В области низкотемпературного фазового перехода обнаружен минимум Vr, максимум kр, ступенька на зависимости ε(Т), а также дополнительный максимум пиротока.

Результаты исследований сравниваются с известными литературными данными по другим материалам.

9. ОСОБЕННОСТИ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ТРЕХКОМПОНЕНТНОЙ СИСТЕМЫ ЦНС-ЦТС

Докл.: студ. 5 к. Мамчиц А.П.

Рук.: проф. Гавриляченко В.Г., асп. Юхнов И.В.

В работе исследованы диэлектрические и пьезоэлектрические свойства поляризованных образцов системы PbTiO3-PbZ2O3-PbNb2/3Mn1/3O3. Этот твердый раствор относится к ромбоэдрической области фазовой диаграммы и лежит вблизи морфотропной границы. Для многих подобных твердых растворов характерно наличие низкотемпературного фазового перехода в поляризованном состоянии. Целью нашей работы было выяснение условий проявления этого перехода. Образцы поляризовались в разных режимах, затем изучались температурные зависимости диэлектрической проницаемост, скорости звука радиальных колебаний и коэффициента связи kр.

В результате работы было установлено, что в наших образцах наблюдаются признаки низкотемпературного фазового перехода.

10. ИССЛЕДОВАНИЕ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ И ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОЛЯРИЗОВАННЫХ ОБРАЗЦОВ 4-Х КОМПОНЕНТНОЙ СИСТЕМЫ НА ОСНОВЕ ЦТС

Докл.: студ. 5 . Симоненко В.Н.

Рук.: проф. Гавриляченко В.Г., асп. Юхнов И.В.

В нашей работе исследованы свойства 4-х компонентного состава на основе ЦТС. Этот состав на фазовой диаграмме отвечает области морфотропного перехода со стороны ромбоэдрической фазы. Небольшая вариация отношения Pb/Zr переводит его в тетрагональную фазу. Исследования позволили установить, что образцы ромбоэдрического состава в поляризованном состоянии имеют низкотемпературный фазовый переход, а тетрагонального не имеют. Наличие перехода устанавливалось по температурным зависимостям диэлектрической проницаемости, пьезоэффекта и пироэлектрического тока.

11. КИНЕТИКО-МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ

КУБИЧЕСКО-ТЕТРАГОНАЛЬНОГО ФАЗОВОГО ПЕРЕХОДА В МОНОКРИСТАЛЛАХ ТИТАНАТА СВИНЦА

Докл.: студ. 3 к. Пивоварова Н.В.

Рук.: доц. Семенчев А.Ф.

Известно, что кубическо-тетрагональный фазовый переход (ФП) в монокристаллах титаната свинца (ТС) по кинетико-морфологическим характеристикам подчиняется закономерностям мартенситных фазовых превращений [1]. В настоящей работе проведено исследование некоторых особенностей ФП в кристаллах ТС из кубической фазы в тетрагональную с помощью оптического поляризационного микроскопа. В частности, обнаружено отставание в движении участков межфазной границы (МФГ), на которых формирующаяся в тетрагональной фазе двойниковая структура не соответствует требованиям минимизации упругой энергии. Очевидно, что из-за повышенной упругой энергии таких участков МФГ для развития ФП требуется дополнительное переохлаждение кристалла. Это приводит к увеличению температурного гистерезиса ФП.

[1] Фесенко Е.Г., Гавриляченко В.Г., Семенчев А.Ф. Доменная структура многоосных сегнетоэлектрических кристаллов.- Ростов н/Д: Изд-во РГУ, 1990.-185 с.

12. ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЛЕВЫХ ЗАВИСИМОСТЕЙ РЕВЕРСИВНОЙ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ И ДИЛАТАЦИИ МНОГОКОМПОНЕНТНОЙ СЕГНЕТОКЕРАМИКИ НА ОСНОВЕ ЦТС

Докл.: студ. 4 к. Савич А.А., Кумпан Р.А.

Рук.: доц. Семенчев А.Ф.

Сообщаются результаты сравнительного исследования зависимостей реверсивной диэлектрической проницаемости εr и дилатации (изменения линейных размеров) dl от величины смещающего поля Esh для образцов многокомпонентной сегентокерамики на основе ЦТС, модифицированной германием. По данным рентгеноструктурных исследований эта керамика при комнатной температуре является ромбоэдрической с примесью тетрагональной фазы [1]. Исследования проводились при фиксированных температурах в интервале 120-180°С, где проявляются аномалии диэлектрической проницаемости, пьезоэлектрических характеристик и пироэлектрического тока, связываемые с индуцированным электрическим полем фазовым переходом из ромбоэдрической фазы в тетрагональную.

Установлена корреляция в характере зависимостей εr(Esh) и dl(Esh), а именно, при напряженности поля, совпадающей с величиной коэрцитивного поля Ec в зависимостях εr(Esh) проявляются четкие максимумы, а в зависимостях dl(Esh) – минимумы, причем зависимости dl(Esh) обнаруживают существенную нелинейность вплоть до полей Esh 2Ec. С увеличением температуры максимумы в зависимостях εr(Esh) растут по величине, а минимумы в зависимостях dl(Esh) размываются, уменьшаясь по величине. И те и другие смещаются в область более низких полей, что согласуется с уменьшением Ec с увеличением температуры [2]. Такой характер поведения зависимостей εr(Esh) и dl(Esh) может свидетельствовать о том, что при Esh  Ec переключение поляризации происходит через полидоменное состояние с образованием двойниковой структуры, дающей заметный отрицательный вклад в дилатацию.

[1] Akbaeva G.M., Borodin V.Z., Eknadiosyantz E.F., Prikhodkov A.V., Pinskaya A.N. // Ferroelectrics 1997.- Vol.190.- P.149-154.

[2] Юхнов И.В. Динамическая усталость керамики ЦТС //Дипломная работа. Ростов н/Д: РГУ, 2005.

13. релаксороподобные свойства керамики Бессвинцовых твердых растворов NaNbO3-Sr0.5NbO3-LiNbO3

Докл.: студ. 5 к. Середкина М.А.

Рук.: к.ф.-м.н., н.с. НИИФ Раевская С.И., доц. Семенчев А.Ф.

Исследованы закономерности изменения температуры Tm и размытия максимума диэлектрической проницаемости ε в зависимости от концентрации компонентов в тройной системе твердых растворов NaNbO3-Sr0.5NbO3-LiNbO3. Установлено, что у составов двойной системы(1-x)NaNbO3xSr0.5NbO3 с ростом x максимумы ε (Т) размываются, а Tm уменьшается. При этом значения ε и Tm зависят от частоты очень слабо. Введение в систему даже небольшого количества LiNbO3 приводит к существенному усилению частотной дисперсии ε, особенно при температурах ниже Tm, и сильному повышению Tm с ростом частоты. В то же время аномалии на температурных зависимостях теплового расширения указывают на наличие реального фазового перехода, даже в составах с наиболее размытым максимумом ε (Т).

14. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТРУКТУРНЫХ ПАРАМЕТРОВ В СЛОИСТОМ ВИСМУТЕ ПРИ КОМНАТНОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ

Докл.: студ. 3 к. Зулкарнеев С.

Рук.: к.ф.-м.н., инж. Рудская А.Г.

Целью настоящей работы являлось определение структурных параметров в слоистом висмуте Bi3TiNbO9 с модифицирующими добавками методами рентгеноструктурного анализа. Установлено, что во всех изученных образцах ТНВ–2 при комнатной температуре кристаллические фазы имеют симметрию A21am, а не Fmmm, как это и установлено в [1, 2].

Результаты исследований приведены в таблице.

№ образца

Параметры ячейки, Å

Полуширины дифракционных отражений, град.

Rp, %

ao

bo

co

B(004)

B(00.10)

1

5,4417

5,4113

25,0801

0,16

0,30

8,05

2

5,4422

5,4097

25,0821

0,21

0,25

8,06

3

5,4431

5,4017

25,1010

0,24

0,29

4,13

4

5,4436

5,4024

25,1102

0,18

0,27

5,08

[1] Wolfe R.W., Newnham R.E., Smith D.K., Kay M.I. // Ferroelectrics.-1971.- Vol.3.- P.1.

[2] Thompson J.G., Rae A.D., Withers R.L., Craig D.C. //Acta Cryst. B.-1991.- Vol.47.-P.174.

15. ОСОБЕННОСТИ СТРУКТУРНЫХ ФАЗОВЫХ ПРЕВРАЩЕНИЙ ТВЕРДЫХ РАСТВОРОВ Y1-xCaxMnO3 (0 ≤ x ≤ 0.7)

Докл.: студ. 5 к. Склярова А.М.

Рук.: к.ф.-м.н., инж. Рудская А.Г.

Целью настоящей работы являлось выявление особенностей структурных фазовых превращений в твердых растворах Y1-xCaxMnO3 при комнатной температуре. Результаты исследований приведены в таблице.

Образец

Пространственная группа

Параметры аO, aH, aT, Å

Параметры bO, Å

Параметры cO, cH, cT, Å

Rp, %

YMnO3

P6_3cm

6.1505

11.3827

4,77

Y0.7Ca0.3MnO3

P4mm

3.7214

3.8170

5,28

Y0.5Ca0.5MnO3

P4mm

3.7426

3.8036

5,47

Y0.3Ca0.7MnO3

Pnma

5.2792

7.4535

5.3125

5,29

Выявлено, что при x = 0 ячейка имеет гексагональную симметрию, в интервале концентраций Ca от 30 до 50 %  тетрагональную, а при x = 70%  ромбическую в отличие от работы [1], где в интервале концентраций Ca от 22 до 40 % обнаружена ромбическая фаза. С целью уточнения симметрии ячейки при малых концентрациях Ca синтезированы твердые растворы с x=0,15; 0.17; 0.19; 0.21; 0.23; 0.25. Результаты структурных исследований будут представлены в докладе.

[1] Moure C., Villegas M., Fernandez J.F., Tartaj J., Duran P.//J. Mater. Sci.- 1999. -Vol.34.- P.2565-2568.

Секция "Физика полупроводников"

Председатель: проф. Турик А.В.

Члены жюри: доц. Гершанов В.Ю., проф. Тополов В.Ю., доц. Гармашов С.И.,

доц. Толстолуцкий С.И., зав. лаб. Самко С.Д.

1. ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И ПАРАМЕТРЫ ПРИЕМА НОВЫХ КОМПОЗИТОВ ТИПА 2–2 НА ОСНОВЕ КРИСТАЛЛА PZN–0,07PT

Докл.: асп. 1 г. Криворучко А.В.

Рук.: проф. Тополов В.Ю.

Кристаллы твердых растворов релаксоров-сегнетоэлектриков (1 – х)Pb(Zn1/3Nb2/3)O3 – xPbTiO3 (PZN–xPT) обладают выдающимися электроме-ханическими свойствами вблизи морфотропной границы при комнатной температуре. В недавней экспериментальной работе [1] впервые определен полный набор электромеханических констант кристалла PZN–0,07PT, поляризованного вдоль [011] перовскитовой ячейки (макроскопическая симметрия mm2). Согласно данным [1], его пьезомодули d3j(SC) характеризуются анизотропией, не свойственной традиционным сегнетопьезоактивным материалам, что представляет интерес для применения PZN–0,07PT в качестве компонента современных композитов «кристалл – полимер». Цель настоящей работы – провести анализ эффективных пьезоэлектрических свойств и показать преимущества новых композитов типа 2–2 на основе PZN–0,07PT.

Предполагается, что в рассматриваемых композитах с периодическим расположением слоев их границы раздела параллельны плоскости (Х2ОХ3), а ось поляризации ОХ3 || [011]. При этом используются срезы кристалла, полученные при вращении вокруг кристаллографической оси Z || [011] на угол φ по часовой стрелке. Полимерный компонент может быть либо монолитным, либо пористым (изолированные сферические или сфероидальные поры). В работе определены эффективные пьезокоэффициенты d3j*, e3j*, g3j*, h3j*, гидростатические пьезокоэффициенты dh*, gh* и квадраты параметров приема (Q33*)2 = d33*g33*, (Qh*)2 = dh*gh* в зависимости от объемной концентрации кристалла m, угла поворота φ его кристаллографических осей и пористости полимера mр, а также определены максимумы ряда параметров композитов на основе PZN–0,07PT. Показано, что в данных композитах имеют место высокие пьезоактивность и пьезочувствительность, а также достигаются более высокие значения g33*, gh*, (Q33*)2 и (Qh*)2 по сравнению с аналогичными параметрами композитов типа 1–3 на основе родственных кристаллов или типа 2–2 на основе сегнетопьезокерамики.

1. Zhang R., Jiang B., Jiang W., Cao W. // Appl. Phys. Lett.- 2006.- V.89, N 24.-P.242908–3 p.

2. ПОВЕДЕНИЕ ГЕТЕРОФАЗНЫХ ПОЛИДОМЕННЫХ КРИСТАЛЛОВ

(1 – x)Pb(A1/3Nb2/3)O3 – xPbTiO3 (A = Mg; Zn) ВО ВНЕШНЕМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ

Докл.: студ. 5 к. Балалаева Е.С.

Рук.: проф. Тополов В.Ю.

В работе развиваются представления [1] о гетерофазных состояниях и исследуются условия упругого согласования полидоменных тетрагональной (Т) и моноклинной типа А (MА) фаз в кристаллах 0,72Pb(Mg1/3Nb2/3)O3 – 0,28PbTiO3 (PMN–0,28PT) и 0,955Pb(Zn1/3Nb2/3)O3 – 0,045PbTiO3 (PZN–0,045PT) при фазовых переходах первого рода в электрическом поле E. Показано, что при приложении E вдоль оси [001] перовскитовой ячейки в этих кристаллах могут формироваться межфазные границы, являющиеся механически напряженными (например, конической формы) или плоскими недеформированными (т.е. параллельными плоскостям нулевых средних деформаций (ПНСД)). Характеристики межфазных границ определены в зависимости от объемных концентраций различных типов не 180-ных доменов в сосуществующих фазах.

Для описания связи между межфазными границами – ПНСД – и соответствующими не 180-ными доменными структурами в T и MА фазах PMN–0.28PT и PZN–0.045PT при E || [001] предложены системы диаграмм. При их анализе установлена монодоменизация фазы MА, сосуществующей с практически монодоменной Т фазой в PMN–0.28PT. Такое поведение связано с определенным изменением параметров перовскитовой ячейки, начиная с их адаптации при кубическо-Т фазовом переходе. Показано, что T фаза является по сути промежуточной в кристалле PMN–0.28PT, а условия формирования ПНСД в данном кристалле существенно зависят от температурного поведения параметра ячейки а в широком интервале при охлаждении в поле E || [001]. Для сравнения укажем, что в кристалле PMN–0.24PT (где отсутствует промежуточная Т фаза) кубическо-MА межфазные границы не являются ПНСД.

[1] Topolov V.Yu. // Appl. Phys. Lett.- 2006.- Vol.89, N 8.- P.082904-3 p.

3. Корреляция между доменными и гетерофазными структурами в кристаллах (1 – x)Pb(Mg1/3Nb2/3)O3xPbTiO3 вблизи морфотропной границы

Докл.: студ. 5 к. Шехмометьева К.А.

Рук.: проф. Тополов В.Ю.

Цель настоящей работы – анализ связей между различными доменными (двойниковыми) структурами и межфазными границами в кристаллах (1 – x)Pb(Mg1/3Nb2/3)O3xPbTiO3 (PMN–xPT), охлажденных в электрическом поле Е || [111]. Составы выбираются вблизи морфотропной границы (0,28 < х < 0,35), где наблюдается значительное влияние электрического поля на последовательность фаз.

Кристаллографическое описание гетерофазных состояний в полидоменных кристаллах PMN–xPT проведено в рамках алгоритма [1, 2] с учетом эквивалентных ориентаций доменов в сегнетоэлектрических тетрагональной (Т), ромбической (Р) и моноклинной (Мв) фазах в поле Е || [111]. Особенностью данных состояний является то, что в каждой из вышеупомянутых фаз векторы спонтанной поляризации различных типов доменов образуют равные углы с вектором Е внешнего поля. Для кристалла PMN–0,30PT построены диаграммы, связывающие различные типы доменов и межфазные границы, и проведена классификация межфазных границ. Определены объемные концентрации отдельных типов не 180-ных доменов, при которых межфазные границы являются плоскостями нулевых средних деформаций (ПНСД). Условия существования ПНСД реализуются во всех двухфазных состояниях при сосуществовании кубической и Т, Т и Р, Р и Мв фазах, а изменения параметров ячейки PMN–0,30PT способствуют упрощению доменной структуры в Р и Мв фазах, в которых углы между векторами спонтанной поляризации доменов и Е значительно меньше, чем в Т фазе.

[1] Тополов В. Ю., Балюнис Л. Е., Турик А. В. и др. // Изв. РАН. Сер. физ.-1992.-Т.56, № 10.- С.127-133.

[2] Topolov V.Yu. // Appl. Phys. Lett.- 2006.- Vol.89, N 8.- P.082904-3 p.

4. ФАЗОВАЯ КАРТИНА И СТАБИЛЬНОСТЬ ПЬЕЗОАКТИВНОГО СОСТОЯНИЯ В МАТЕРИАЛАХ ТИПА ПКР ТРЕХ ГРУПП

Докл.: студ. 5 к. Тригер Е.В.

Рук.: проф. Турик А.В., проф. Резниченко Л.А.

Представленное исследование является продолжением и развитием опубликованных нами ранее работ, посвященных изучению зависимости пьезоэлектрических свойств керамик различного состава от условий циклического воздействия температуры [1, 2].

Исследования пьезоэлектрических свойств проводились на установке, сконструированной в НИИ физики, различными методами циклирования.

Диэлектрические свойства исследовались в интервале температур 25°С  700°С на установке Е-7-20 «Измеритель иммитанса» в частотном диапазоне 25Гц-1МГц.

Рентгенографические исследования проводились методом порошковой дифракции с использованием дифрактометров ДРОН-3 и АДП.

В процессе исследований стабильности пьезомодуля от температуры обращено внимание на факт сохранения поляризованного состояния во всех материалах выше Тк, при этом ширина этой области уменьшается по мере ужестчения материалов. Выявлено влияние на зависимость d33(Т) изменения под воздействием температуры фазовой картины объектов. В СМ материалах отмечено влияние на ход d33кв.ст.(Т) релаксационных свойств, выявленных на зависимостях ε(f).

[1] Тригер Е.В., Резниченко Л.А., Бородин В.З., Шилкина Л.А., Турик А.В // Сб. материалов 9-го Междунар. Симп. «Порядок, беспорядок и свойства оксидов» («ODPO-2006»). Ростов-на-Дону-пос. Лоо, 2006.- Т. 2.- С. 168-171.

    [2] Тригер Е.В., Шилкина Л.А., Разумовская О.Н., Дудкина С.И. // Материалы Междунар. науч.-техн. конф. «Фундаментальные проблемы радиоэлектронного приборостроения» («Intermatic-2006»).- М., 2006.- С. 147-151.

5. х-T-ДИАГРАММА РЕАЛЬНЫХ ТВЁРДЫХ РАСТВОРОВ СИСТЕМЫ ЦТС

(0,37 ≤ х ≤ 0,57)

Докл.: студ. 4 к. Ярославцева Е.А.

Рук.: проф. Турик А.В., зав. отд. НИИФ проф. Резниченко Л. А.

Представлены результаты высокотемпературного изучения структуры и диэлектрических свойств керамик твёрдых растворов системы ЦТС, анализ которых осуществлялся с позиций их реальной структуры [1,2]. Актуальность таких исследований обусловлена тем, что современные высокоэффективные сегнетопьезоэлектрические материалы на основе системы ЦТС изготавливаются в подавляющем большинстве случаев в виде керамик – объектов сложного иерархического строения, сочетающих различные типы несовершенств. Установлено, что при нагреве образцов в окрестности перехода в неполярную кубическую фазу обнаружена область нечеткой симметрии, сдвигающаяся в сторону более высоких температур и сужающаяся по мере обогащения системы титанатом свинца; выделяются три концентрационные области, различающиеся значениями скачка объема ΔV на линии переходов Рэ(Т)→ ОНС; возникновение смешанного состояния, вероятно, обусловленное общей пространственной неоднородностью керамик за счет их сложного иерархического строения (кристаллическая структура, области когерентного рассеяния, домены, зерна и др.) и дефектности (точечной, протяженной); вблизи 300оС в ТР с х ≥ 0.435 появляется еще один фазовый переход, по-видимому, связанный с рядом изосимметрийных превращений из одного фазового состояния в другое. Появление трех температурных областей зависимостей обратной диэлектрической проницаемости можно объяснить в рамках термодинамической теории. Наличие особых линий на фазовой диаграмме системы обуславливает существование двух критических точек Кюри на границе сегнетоэлектрических фаз с кубической фазой.

[1] Rane M., Navrotsky A., Rossetti Jr.G.A. // J. Solid State Chem.- 2001.- Vol.161.- P.402.

[2] Rossetti Jr.G.A., Cline J.P., Chiang Y.M., Navrotsky A. // J. Phys.: Condens. Matter. -2002.- Vol.14.- P.8131.

[3] Фесенко Е.Г. Семейство перовскита и сегнетоэлектричество.- М.: Атом- издат, 1972. – 248 с.

6. ИССЛЕДОВАНИЕ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СЕГНЕТОКЕРАМИКИ

PbZr1-xTixO3 С х = 0,03; 0,04; 0,05; 0,06 В ОБЛАСТИ ПЕРЕХОДА ИЗ АНТИСЕГНЕТОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ В СЕГНЕТОЭЛЕКТРИЧЕСКУЮ ФАЗУ

Докл.: студ. 5 к. Русакова Е.В.

Рук.: зав. лаб. НИИФ Захаров Ю.Н., проф. Турик А.В.

Измерялись следующие параметры сегнетокерамик PbZr0.97Ti0.03O3, PbZr0.96Ti0.04O3, PbZr0.95Ti0.05O3 и PbZr0.95Ti0.05O3: диэлектрическая проницаемость, тангенс диэлектрических потерь, квазистатический и динамический пиротоки. Проводилось исследование температурного гистерезиса АСЭ ↔ СЭ фазового перехода в зависимости от температуры нагрева, величины напряженности постоянного электрического поля. Были определены температурные интервалы существования АСЭ и СЭ фаз, а также их температурный гистерезис.

При исследовании динамики АСЭ ↔ СЭ переходов в циклах “нагрев-охлаждение” при ступенчатом повышении температуры нагрева позволяет сделать вывод, что чем больше температура нагрева превышает температуру фазового перехода АСЭ → СЭ.

7. ИССЛЕДОВАНИЕ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СЕГНЕТОКЕРАМИКИ

PbZr1-xTixO3 С х = 0,07; 0,08; 0,1; 0,15; 0,2; 0,25; 0,3; 0,35 ПРИ РАЗНЫХ РЕЖИМАХ ПОЛЯРИЗАЦИИ

Докл.: студ. 5 к. Гранкина С.В.

Рук.: зав. лаб. НИИФ Захаров Ю.Н., проф. Тополов В.Ю.

Исследовались сегнетокерамические образцы PbZr1-xTixO3 c х = 0,07; 0,08; 0,1; 0,15; 0,2;0,25; 0,3; 0,35 толщиной 1 мм в двух режимах поляризации (режим горячей поляризации и режим низковольтной поляризации). Измерялись следующие параметры сегнетокерамики: диэлектрическая проницаемость, тангенс диэлектрических потерь, квазистатический и динамический пиротоки. Проанализированы полученные результаты. Выявлены особенности поведения тангенса диэлектрических потерь и емкости в температурном интервале от 300 до 1700 С, также смещение температуры перехода между ромбоэдрической низкотемпературной и ромбоэдрической высокотемпературной фазами в зависимости от режима поляризации.

8. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ КОНТРОЛИРУЕМЫХ ПОЛОС РОСТА ПРИ НЕСТАЦИОНАРНОЙ ТЕРМОМИГРАЦИИ

Докл.: студ. 5 к. Иванов С.В., студ. 4 к. Суворов Н.А.

Рук.: доц. Гармашов С. И., доц. Гершанов В. Ю.

Процесс термомиграции чувствителен к малым (<1 K) колебаниям температуры, что, в частности, выражается в возрастании мгновенной скорости кристаллизации на несколько порядков и возникновению неравновесного захвата примеси [1]. Используя контролируемый нестационарный тепловой режим процесса термомиграции, в принципе, можно управлять составом растущего кристалла, размерами и периодом полос роста [2].

Цель работы – экспериментально показать возможность формирования контролируемых полос роста и сравнить результаты эксперимента с результатами компьютерного моделирования. Для обеспечения необходимого нестационарного теплового режима использовалась разработанная авторами автоматизированная система управления током питания малоинерционного резистивного нагревателя. В докладе будут представлены результаты проведенного экспериментального исследования, проведено сравнение с результатами компьютерного моделирования, обсуждена возможность формирования полос роста нанометрового диапазона.

[1] конецформыначалоформыГершанов В.Ю., Гармашов С.И. // Кристаллография.- 1992.- Т.37, № 1.-С.34-42.

[2] Гершанов В.Ю., Гармашов С.И. // Тез. докл. 6-й междунар. конф. "Рост монокристаллов и тепломассоперенос" (ICSC-05), 25-30 сент. 2005 г.-Обнинск, 2005 (/russian_version/abstract/13.doc).

9. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ТЕРМОМИГРАЦИИ ДИСКРЕТНЫХ ВКЛЮЧЕНИЙ В СТАЦИОНАРНЫХ ТЕПЛОВЫХ УСЛИВИЯХ

Докл.: студ. 5 к. Соколов В. А., студ. 4 к. Ханов Н. А.

Рук.: доц. Гершанов В.Ю., доц. Гармашов С.И.

Анализ экспериментальных данных по миграции цилиндрических включений дает возможность получить информацию о межфазной кинетике и межфазной поверхностной энергии на основе модели, описанной в работе [1]. Для корректного обсуждения данных эксперимента на основе [1] необходимо, чтобы тепловые условия эксперимента были строго стационарны.

Цель настоящей работы - разработка экспериментальной установки, обеспечивающей тепловой режим процесса термомиграции, который удовлетворяет критериям стационарности [2], и проведение экспериментов для получения информации о форме и скорости мигрировавших цилиндрических включений при различных температурах.

Для обеспечения необходимого стационарного теплового режима в работе эксперименты проводились на базе вакуумного поста ВУП-4 с инерционным резистивным нагревателем. Высокая тепловая инерционность достигалась за счет того, что образец нагревался через массивный графитовый экран. В докладе приводятся и обсуждаются данные проведенных экспериментов.

[1] Гармашов С.И., Гершанов В.Ю.// Тез. докл. 6-й междунар. конф. "Рост монокристаллов и тепломассоперенос" (ICSC-05), 25-30 сент. 2005 г.- Обнинск, 2005 (/russian_version/abstract/12.doc).

[2] Гершанов В.Ю., Гармашов С.И. // Кристаллография.- 1992.- Т.37, № 1.- C.34-42.

10. ЭФФЕКТ ГРАНИ ПРИ ТЕРМОМИГРАЦИИ ДИСКРЕТНЫХ ВКЛЮЧЕНИЙ ЖИДКОЙ ФАЗЫ В АНИЗОТРОПНОМ КРИСТАЛЛЕ

Докл.: студ. 5 к. Разумная А. Г.

Рук.: доц. Гершанов В.Ю., доц. Гармашов С.И.

Под эффектом грани понимают различие в степени легирования областей растущего кристалла [1], возникающее из-за того, что на фронте кристаллизации имеются сингулярные и несингулярные участки межфазной границы с разными коэффициентами захвата примеси. При миграции дискретных включений в неоднородно нагретом кристалле всегда сосуществуют атомно-шероховатые и атомно-гладкие участки межфазной границы, рост на которых протекает по разным механизмам – нормальному и одному из послойных, соответственно. Поэтому вполне естественно предположить возможность проявления эффекта грани при термомиграции дискретных включений.

В работе изучались области кремния, перекристаллизованные в результате термомиграции цилиндрических включений состава Si-Al в стационарных и нестационарных тепловых условиях. Для выявления областей с разной степенью легирования использовались смеси плавиковой, азотной и уксусной кислот. Из анализа экспериментальных данных выяснено, что размеры области, выросшей по послойному механизму, меняются в зависимости от степени нестационарности условий термомиграции. Это подтверждает результаты работы [2] и согласуется с данными проведенного компьютерного моделирования эволюции формы цилиндрического включения в нестационарных тепловых условиях.

[1] Современная кристаллография.- Т. 3.- М.: Наука, 1980.- С.174-175, 371-374.

[2] Гершанов В.Ю., Гармашов С.И. // Кристаллография.-1992.- Т.37, N1.-С.34-42.

11. РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЯМИ ПАРАМЕТРОВ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ

Докл.: студ. 4 к. Суворов Н. А., асп. 1 г. обуч. Родинин М.Ю.

Рук.: доц. Гармашов С.И., доц. Гершанов В.Ю.

При измерении параметров полупроводниковых материалов зондовыми методами возникает необходимость в позиционировании зондов в заданных точках исследуемого образца и в снятии вольтамперных характеристик. Причем, для обеспечения возможности дальнейшей статистической обработки измеренных данных необходимо многократно повторять процедуру измерения. В связи с этим представляется актуальным автоматизация проводимых зондовых измерений [1].

В докладе будут представлены аппаратная и программная часть разработанной системы, обеспечивающей управление положением измерительных зондов и снятие вольтамперных характеристик в автоматизированном режиме. Программы разработаны в среде графического программирования NI LabVIEW [2]. Для снятия вольтамперных характеристик использовалось USB устройство сбора данных LabJack U12 [3]. В докладе описывается методика измерений, приводятся и обсуждаются полученные результаты.

[1] Гармашов С.И., Гершанов В.Ю., Родинин М.Ю. // Материалы научн.-мет. конф. "Современные информационные технологии в образовании : Южный Федеральный округ", 19-22 апреля 2006 г.-Ростов-на-Дону, 2006.-С.79-80.

[2] Среда графического программирования NI LabVIEW.- http://www.labview.ru/

[3] Многофункциональное устройство измерения и управления с USB подключением LabJack U12.- /

Секция «Физика космоса»

Председатель: проф. Мишуров Ю.Н.

Члены жюри: проф. Щекинов Ю.А., ассистент Боркова Т.В., зав. обсерваторией

Невский М.Ю.

1. ПРЕЦЕССИЯ ОРБИТЫ МЕРКУРИЯ

Докл.: студ. 1 к. Чечель В.И., студ. 1 к. Мусатов С.Ю.

Рук.: к.ф.-м.н., асс. Ачарова И.А.

Рассчитаны типы траектории планеты для различных потенциалов взаимодействий.

[1] Иродов И.Е. Механика. Основные законы. – М.: Лаборатория Базовых Знаний, 2002.- 312 с.

[2] Корн Г., Корн Т. Справочник по математике. – M.:Наука, 1974.- 831 c.

2. УСТОЙЧИВОСТЬ ОРБИТ ЧАСТИЦ В ГРАВИТАЦИОННЫХ ПОЛЯХ

Докл.: студ. 1 к. Шеховцов М.В., студ. 1 к. Карукес Е.П.

Рук.: к.ф.-м.н., асс. Ачарова И.А.

Исследована устойчивость орбит звезд в галактике для различных гравитационных потенциалов.

[1] Ландау Л., Лифшиц Е. Теоретическая физика. Механика. – М.: Наука, 1988.- 216 с.

[2] Корн Г., Корн Т. Справочник по математике. – М.: Наука. 1974.- 831 с.

3. АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАЗРУШЕНИЯ ПЫЛЕВЫХ ЧАСТИЦ ЗА ФРОНТАМИ УДАРНЫХ ВОЛН

Докл.: студ. 3 к. Костюкова Л.В.

Рук.: проф. Щекинов Ю.А.

Исследуются физические процессы, приводящие к разрушению пылинок за фронтами ударных волн в межзвездной среде. Показано, что пучковая и анизотропная неустойчивости, связанные с относительным движением пылевой и газовой компоненты за фронтами ударных волн, заметно уменьшают эффективность ударного разрушения пылинок.

4. ИССЛЕДОВАНИЕ АСТРОГРАФОВ ОБСЕРВАТОРИИ ПО ЦИФРОВЫМ СНИМКАМ

Докл.: студ. 4 к. Игнатченко А.П.

Рук.: зав. обсерваторией Невский М.Ю.

Проведена обработка цифровых изображений стандартных площадок звездного неба, полученных цифровым приемником излучения. Выполнены измерения прямоугольных координат и программой HNSKY определены экваториальные координаты. Коэффициенты связи экваториальных и прямоугольных координат найдены с помощью программы “Foto” из пакета “APCE”. В результате получены вычисленные экваториальные координаты и величины ошибок, вызванные неопределенностью измерения прямоугольных координат. Исследуемый массив звезд был разбит на три блока по 20 штук, для которых вычислены фокусные расстояния астрографов и масштаб изображения.

[1] Курс астрофизики и звездной астрономии / В.А. Альбицкий, В.П. Вязаницын, А.Н. Дейч, М.С. Зельцер.- Т.1.

5. МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭВОЛЮЦИИ ДИСКОВЫХ ГАЛАКТИК

Докл.: студ. 4 к. Панченко Л.В.

Рук.: проф. Мишуров Ю.Н.

Рассмотрена эволюция распределения вещества в галактических дисках с учетом коротационных эффектов.

6. ОТНОСИТЕЛЬНОЕ СОДЕРЖАНИЕ α-ЭЛЕМЕНТОВ В БЛИЗКИХ ЗВЕЗДАХ ПОЛЯ ГАЛО

Докл.: студ. 4 к. Питкина Д.М.

Рук.: к.ф.-м.н., асс. Боркова Т.В.

В представляемой работе мы собрали все доступные нам списки (>5 звезд) определений относительных содержаний -элементов в звездах поля по спектрам с высоким разреше-

нием и высоким отношением сигнал-шум, начиная с 1989 года.

Исходным материалом послужили 47 публикаций, содержащих относительные содержания -элементов (Mg, Ca, Si, Ti) в 2331 звезде. Предполагаемая полнота охвата первоисточников на апрель 2007 г. более 90 %. Содержания всех -элементов, эффективные температуры и ускорения силы тяжести сведены в единые шкалы. Для звезд главной последовательности исследованы связи относительных содержаний -элементов с металличностью. Показано, что в звездах предположительно внегалактического происхождения содержания всех -элементов резко отличаются от содержаний аналогичных элементов в звездах собственного галактического гало. Показано, что химический состав на ранних стадиях эволюции Галактики был достаточно однородным. Данные о содержаниях -элементов в аккрецированных звездах указывают на то, что скорость звездообразования в их родительских протооблаках была значительно ниже, чем в едином протогалактическом облаке.

7. МОДЕЛИРОВАНИЕ ХИМИИ МЕЖЗВЕЗДНЫХ МОЛЕКУЛЯРНЫХ ОБЛАКОВ

Докл.: студ. 5 к. Ткачева Н.В.

Рук.: проф. Щекинов Ю.А.

Исследуется цепочка химических превращений в межзвездных молекулярных облаках в зависимости от параметров облаков: их температуры, плотности и начальной степени ионизации. Модель включает в себя наиболее полный к настоящему времени список химических реакций, поэтому требует оптимизации. Описываются простейшие подходы к решению задачи редукции цепочки химических реакций и их оптимизации.

8. АНАЛИЗ ВОЗРАСТОВ БЛИЖАЙШИХ МАЛОМЕТАЛЛИЧНЫХ ЗВЕЗД С РАЗЛИЧНЫМ СОДЕРЖАНИЕМ -ЭЛЕМЕНТОВ

Докл.: студ. 5 к. Бабичева О.А.

Рук.: доц. Марсаков В.А.

С помощью теоретических эволюционных треков определены возрасты для 40 малометалличных карликов и субгигантов с абсолютными звездными величинами, определенными из тригонометрических параллаксов. При определении возрастов учитывалось, кроме общего содержания тяжелых элементов в атмосферах исследуемых звезд, также и относительные содержания в них -элементов. Обычно в малометалличных звездах принимается [/Fe] = 0,3, однако у большого числа таких звезд это отношение оказывается намного меньше. Неучет этого обстоятельства приводил к существенному занижению их возрастов.

Анализ показал, что возрасты всех малометалличных звезд собственного гало Галактики больше 13 млрд. лет, тогда как среди столь же малометалличных звезд внегалактического происхождения заметный процент намного более молодых звезд.

9. ЗАВИСИМОСТИ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЛИПСОИДОВ СКОРОСТЕЙ ЗВЁЗДНЫХ ГРУПП РАЗНОЙ МЕТАЛЛИЧНОСТИ ОТ ВОЗРАСТА

Докл.: студ. 5 к. Коваль В.В.

Рук.: к.ф.-м.н., асс. Боркова Т.В.

Сравнительный анализ параметров эллипсоидов скоростей металличных и малометалличных звезд галактического диска вместе с исследованием характера их изменения от возраста позволяют восстановить историю формирования и эволюции подсистемы звезд тонкого диска. Показано, что дисперсии скоростей звезд увеличиваются с возрастом. Такой характер зависимостей подтверждает гипотезу о том, что увеличение дисперсии скоростей звёзд с возрастом происходит в результате релаксации. Различие величин полуосей эллипсоидов скоростей у звёзд разной металличности говорит о различии динамического состояния вещества, из которого они образовались. Форма эллипсоидов скоростей звезд разной металличности со временем не меняется. Эллипсоид просто меняется в размерах и разворачивается.

10. ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ЛУННОЙ ПОВЕРХНОСТИ

Докл.: студ. 1 г. маг. Башкатов Р.С.

Рук.: зав. обсерваторией Невский М.Ю.

С целью определения физических свойств лунной поверхности по серии фотографий, полученных цифровым свето-приемником, измерены высоты лунных кратеров. Проведен анализ высоты внешних и внутренних валов кратеров в зависимости от их местоположения. Выполнено статистическое исследование зависимости размеров кратеров и высоты валов от селенографической широты.

[1] Шевченко В.В. Луна и ее наблюдение.- М., 1983.

11. ХАРАКТЕР ЗАВИСИМОСТИ СРЕДНЕЙ МЕТАЛЛИЧНОСТИ ОТ ВОЗРАСТА В ТОНКОМ ДИСКЕ ГАЛАКТИКИ

Докл.: студ. 2 г. маг. Шаповалов М.В.

Рук.: доц. Марсаков В.А.

Проведен всесторонний анализ возможных селекционных эффектов выборки для 5000 F–G-карликов тонкого диска Галактики на основе Женево – Копенгагенского каталога. Показано, что в начале в подсистеме образовывались звезды во всем, характерном для диска, диапазоне металличности. При этом и среднее значение и дисперсия металличности оставались длительное время почти неизменными, но примерно 5 млрд. лет назад дисперсия стала монотонно уменьшаться, а металличность увеличиваться.

12. МОДЕЛИРОВАНИЕ РАДИАЦИОННОГО ТРАНСПОРТА ПЫЛИ В ГАЛАКТИКАХ

Докл.: студ. 2 г. маг. Шагинян А.С.

Рук.: проф. Щекинов Ю.А.

Рассматривается численная модель радиационного переноса пыли в галактиках на ранних стадиях эволюции, соответствующих красным смещениям от 3 до 10. Исследуются радиальные профили распределения плотности пыли. Особое внимание обращается на характер гидродинамических процессов, стимулированных взаимодействием ускоряемой излучением пыли и газовой компоненты.

Секция «Биофизика, биокибернетика, медицинская физика»

Председатель жюри: проф. Владимирский Б.М.

Члены жюри: проф. кафедры БФБК Узденский А.Б., доц. каф. БФБК Яценко В.К., зам. директора НИИ НК Цукерман В.Д., зав. отд. НИИ НК Самарин А.И., зав. отд. НИИ НК

Сухов А.Г.

1. Применение алгоритмов контекстно-зависимого зрительного восприятия в задаче идентификации папиллярных узоров пальцев

Докл.: студ. 4 к. Гутлянский С. Е.

Рук.: с.н.с. НИИ НК Самарин А.И.

В НИИ нейрокибернетики им. А.Б. Когана ЮФУ развивается метод контекстно-зависимого зрительного восприятия, основанный на использовании при восприятии активных рассматривающих движений визуального сенсора, выборе определенных точек фиксации взгляда и определении пространственных отношений этих точек фиксации. Этот метод уже показал свою эффективность в задачах технического зрения в приложении к робототехнике и в биометрической идентификации в приложении к распознаванию лиц.

В данной работе ставилась цель проверки эффективности применения данного подхода для целей биометрической идентификации папиллярных узоров пальцев. В качестве идентифицируемого изображения использовалось полутоновое изображение отпечатка пальца. Был разработан алгоритм, состоящий из последовательности процедур зрительного анализа. На первом этапе анализа выделяются информативные области изображения отпечатка пальца, свободные от дефектов, на втором этапе осуществляется выбор последовательности точек фиксации «взгляда», в окружении которых присутствует максимальное количество разноориентированных перепадов яркости на изображении пальцевого узора. Число таких точек фиксации ограничено 8–10. Описание узора представляется в виде графа пространственных отношений этих точек, для каждой из которых задается контекст в виде распределения ориентированных перепадов яркости.

Распознавание или идентификация узора строится путем использования полученных контекстных фильтров и оценки пространственных отношений тех точек на изображении, отклики контекстных фильтров в которых максимальны.

2. оценка энергетического состояния митохондрий в механорецепторе рака

Докл.: студ. 4 к. Кан М.Н.

Рук.: проф. Узденский А.Б.

Интенсивность биоэнергетических процессов можно оценивать с помощью флуоресцентных методов. В представленной работе разработана методика оценки энергетического состояния митохондрий в механорецепторе рака по флуоресценции красителей, селективно локализующихся в митохондриях. В качестве флуоресцентных зондов использовались положительно заряженные флуорохромы родамин-123 и JC-1, втягивающиеся в митохондрии за счет отрицательного потенциала митохондриального матрикса. Распределение зонда может зависеть не только от распределения электрического потенциала в препарате, но и от ряда других факторов: структуры препарата, проницаемости мембран и процессов активного транспорта. Это усложняет интерпретацию получаемых данных. Предложена модель диффузии зонда в градиенте электрохимического потенциала, позволяющая объяснить полученные экспериментальные данные.

3. Пространственно-временное сжатие входных паттернов сигналов в нейронных сетях с четным циклическим торможением

Докл.: студ. 4 к. Каримова О. В.

Рук.: с.н.с. НИИ НК Цукерман В.Д.

Исследовались динамические феномены пространственно-временных

масштабных преобразований (скейлинг) во фрактальных нейронных сетях с чётным циклическим торможением. Получены фазовые (временные) оценки пространственного и временного сжатия динамических паттернов входных сигналов. Предполагается наличие аналогичных эффектов при обработке сенсорной (звуковой, зрительной) информации в нейронных сетях мозга. Полученный феномен является определяющим условием для биофизических механизмов ассоциативного обучения, основанного на синаптической пластичности в нейронных сетях.

4. Морфологические изменения нейрональных ядер при внешних воздействиях

Докл.: студ. 4 к. Монастырская М. М.

Рук.: проф. Узденский А. Б.

Морфологические изменения клеточных ядер не являются однозначным свидетельством необратимых изменений клеток. Для выявления предполагаемой корреляции между изменениями морфологии ядер и состояния клеток при разных воздействиях (химические агенты, фотосенсибилизация) нами предложен алгоритм анализа препаратов изолированных механорецепторных нейронов речного рака. С его помощью оценивались и сравнивались размеры ядер и статистические характеристики распределения хроматина в ядрах (среднее число хроматиновых гранул, размеры, вариабельность распределения и яркость). В большинстве опытов яркость и степень конденсации хроматина увеличивались при данных воздействиях по сравнению с контрольными препаратами. Число гранул хроматина и их размеры не зависели от воздействий или их отсутствия. Таким образом, изменения распределения ядерного хроматина могут служить маркером того или иного вида смерти клеток: некроза или апоптоза.

5. Результаты исследования пьезопреобразователя прибора ультразвуковой терапии

Докл.: студ. 4 к. Романова В.Н.

Рук.: доц. Яценко В.К.

Эффективность работы приборов ультразвуковой терапии определяется свойствами пьезокерамического излучателя и в особенности однородностью акустического поля в толщине слоя кожного покрова и прилегающих тканей. В работе исследуются факторы, влияющие на однородность терапевтического воздействия по площади рабочей поверхности УЗТ аппарата, и как следствие на его качество.

6. Изучение влияния параметров переменного магнитного поля на биоэлектрическую фокальную активность соматической коры мозга крысы

Докл.: студ. 5к. Биценко С. С.

Рук.: зав. отд. НИИ НК Сухов А.Г.

Актуальность данной проблемы заключается в применении переменного магнитного поля с различными параметрами для терапевтических целей. Целью данной работы являлось исследование зависимости биоэлектрической активности от параметров переменного магнитного поля. Для достижения цели была разработана методика по воздействию переменным магнитным полем на соматическую кору. Воздействие производилось локально, в качестве источника переменного магнитного поля использовалась катушка с определенным числом витков и сопротивлением 550 Ом. Для регистрации фоновой активности использовались стандартные стеклянные микроэлектроды, с диаметром кончика 2-3 мкм, один опытный (рядом с катушкой) и два контрольных электрода (1 и 3 мм от катушки).

По результатам данной работы было установлено, что изменение характера фоновой активности соматической коры мозга крысы зависит от параметров магнитного воздействия: величины, частоты, полярности и длительности воздействия магнитным полем.

7. Аналитическое и численное исследование способности гомогенной популяции нейронов, под воздействием бисинаптического входа, детектировать короткие временные задержки

Докл.: студ. 5к. Васильков В.А.

Рук.: к.т.н., с.н.с. Тикиджи-Хамбурьян Р.А.

Представлены результаты исследования модели искусственной нейронной сети, имитирующей поведение специфической популяции E-I нервных клеток слуховой коры млекопитающих при дихотической стимуляции. Аналитическое описание проведено для нейросетевой структуры, базирующейся на модели интегрирующего порогового нейрона, активируемого  - синапсом, а также входным током, аппроксимируемым линейной функцией. Численный эксперимент проведен на искусственной нейронной сети, единичным элементом которой является нелинейная модель нейрона Ижикевича.

Результаты исследования показывают способность изучаемой нейронной структуры, при достаточно большом количестве элементов, детектировать короткие межимпульсные временные задержки с высокой точностью (до 40 мкс) и, как следствие, азимут источника звука. Для количественной оценки способности нейросетевой модели кодировать фазовые задержки предложен интегральный критерий качества детектирования (Ф).

Рассмотрено поведение модели, как в отсутствие, так и при наличии биполярного белого шума и оценено его влияние на способность нейронной модели кодировать временные задержки. Проиллюстрирована зависимость влияния величины амплитуды шума на импульсную активность популяции, а, следовательно, на точность детекции временных задержек от количества элементов популяции.

8. Исследование пространственно-временного распределения моментов миллисекундной синхронизации спайков импульсной активности нейронов соматосенсорной коры мозга крысы

Докл.: студ. 5 к. Дмитриев П.А.

Рук.: с.н.с. НИИ НК Ласков В.Н.

Многочисленные морфологические и физиологические исследования свидетельствуют о кооперативном функционировании нейронов коры головного мозга, которые в пределах ее проекционных зон формируют структурно-функциональные колонки в четком соответствии с топографией соответствующей рецепторной поверхности. Выявление клеточных объединений (колонок или нейронных модулей различной сложности) проводится либо морфологически, либо функционально - с учетом импульсных реакций входящих в их состав нейронов на специфические и неспецифические по модальности раздражители. Наиболее перспективным из множества методических подходов к исследованию нейронных модулей коры мозга является одновременное мультинейронное отведение импульсной активности несколькими электродами. При погружении в эксперименте склейки из 4-6 микроэлектродов в локальный участок коры головного мозга подопытного животного появляется возможность регистрировать в разных треках нейроны, принадлежащие соседним миниколонкам структурно-функционального модуля и выявлять программными средствами характер межнейронных отношений, проецируя их на межансамблевые взаимодействия. Целью данной курсовой работы явилось создание программы, с помощью которой можно было бы выявлять моменты (эпизоды) синхронизации импульсной активности нейронов в миллисекундные кванты времени, возникновение и следование которых связывают с элементарными актами нервной интеграции.

Феномен миллисекундной синхронизации спайков был описан впервые для зрительной коры мозга Gray и Singer в 1987 г. в связи с гамма-волнами суммарной электрической активности. С тех пор количество публикаций по этому направлению нарастало и теперь это направление рассматривается (Engel, Konig, et.al., 1992; Edelman et. al., 1992; Werner, Reitboeck, Eckhorn, 1993; Gray, 1994, Wong, 1995 и др.) как основное в изучении принципов нервной интеграции и способов кодирования интегральных свойств объектов. Многие десятки публикаций (Munk et. al., 1996; Nicolus et. al., 1996; Grossberg, 1997; W.Singer, 1999; Tallon-Baudry, Bertrand, 1999 и др.) убедительно свидетельствуют об актуальности данной проблемы. Данная проблема исследуется больше средствами отведения суммарной электрической активности (Думенко, 1992, 1995; Кирой, Чораян, 2000; Белова с соавт. 2004 и др.) или путем математического моделирования (Соколов, 1996; Olypher, 1997), тогда как для проникновения в нейронные механизмы необходимы методы микроэлектродного исследования не только пулов нейронов (Гасанов, 1981; Жадин, Бахарев, Якупова, 1986; Богданова, Силькис, 1997 и др.), но и популяций отдельных нейронов.

Созданная нами программа выявляет эпизоды миллисекундной синхронизации спайков в фоновой и вызванной импульсной активности нескольких (2 – 6) одновременно регистрируемых нейронов. Программа может открывать файлы, в которых записана последовательность импульсов на интервалах до 10 сек и выявлять моменты совпадения спайков в интервалах длительностью от 1 мс по любым номерам и числу каналов, что избавляет от ручной обработки для получения подобной информации. Программа может строить гистограммы временных интервалов между эпизодами миллисекундной синхронизации, сохранять их в виде отдельных файлов, открывать сохраненные гистограммы и суммировать их в абсолютных значениях или в процентах. Программа дает возможность экспорта полученных данных в Excel для дальнейшей их статистической обработки и осуществляет вывод результата на печать.

9. Применение фовеальной модели для классификации

биомедицинских изображений

Докл.: студ. 5 к. Желябин А.И.

Рук.: с.н.с. НИИ НК Головань А.В.

Среди различных видов классификаций по уровню значимости и уровню сложности выделяется задача семантической классификации зрительных образов, позволяющая получить содержательный для человека ответ на вопрос: «Что присутствует на изображении?» Анализ семантики изображения является вершиной иерархической процедуры обработки [1]. В основании лежат методы формирования первичной системы информативных признаков. Первичные признаки обычно представлены в пространстве высокой размерности и имеют большие различия по уровню информативности, эти обстоятельства препятствуют их непосредственному использованию в задаче классификации. На следующем уровне иерархии формируется система вторичных признаков с примерно одинаковым уровнем значимости. На верхнем этапе пирамиды, параметрическими или непараметрическими методами решается задача классификации образов.

Важными этапами при решении задачи анализа содержимого медицинских изображений являются поиск эффективных алгоритмов предобработки изображений для выделения наборов признаков характеризующих наиболее информативные области, а также разработка методов структурного описания выделенных областей. Точность описания выделенных объектов и использование различных метрик для последующего сопоставления с хранящимися эталонами во многом определяют решение задач анализа и распознавания этих объектов [2]. Прогресс в распознавании семантики изображений оказывает непосредственное воздействие на развитие систем компьютерного зрения, робототехнических систем.

Современные системы технического зрения, использующие принципы работы живых систем являются простыми по архитектуре и набору вычислений. Для них характерны следующие свойства:

1. Способность изменять точку зрения, что эквивалентно преобразованию внутренних моделей и позволяет приобретать новую информацию;

2. Обработка ресурсов сконцентрирована только в областях, уместных текущему восприятию (фовеальность).

В работе [3] рассматривается подход к распознаванию изображений лиц, основанный на использовании многоуровневой структуры фовеального типа. Исходное изображение разделяется на сегменты, и по каждому сегменту определяются значения сложных признаков, которые представляют собой векторы небольшой размерности. Текущее значение сложного признака сравнивается со значением одноименного признака всех сегментов базы данных. В результате сравнения определяется расстояние между хранящимися и верифицируемыми значениями. Целью данной работы была разработка методов, обеспечивающих описание областей выделенных на медицинских изображениях с возможностью их последующей классификации. Для решения этих задач были предложены следующие модификации системы описанной в [3]:

1. Алгоритм формирования доминирующего перепада по осям структуры фовеального типа.

2. Алгоритм описания локальных областей с учетом комбинации глобальных признаков изображения.

3. Использование в процессе сравнения с эталонами уровня достоверности классификации по сложному вектору признаков, который определялся величиной

ξi = 1 - , где Dki расстояние текущего значения i-го признака до k-го.

Использование предложенных алгоритмов в процессе построения описания различных объектов на медицинских изображениях дало возможность устойчивого формирования описаний этих объектов, поскольку доминирующий перепад в локальной области являлся устойчивым признаком для большинства изображений. Точность его позиционирования может иметь относительное значение, определяемое областью выбора данного признака. Применение алгоритма связного описания с учетом глобальных признаков описываемого объекта, получаемых по предварительно выбранной и сегментированной области изображения, дает возможность построения иерархического описания данного объекта. Это в свою очередь позволяет повысить качество и скорость обработки данных на стадии анализа выделенного объекта, так как иерархическое дерево поиска существенно сокращает выбор возможных кандидатов для анализируемой области изображения.

Проведенные исследования доказали принципиальную возможность реализации процедуры семантической классификации для медицинских изображений. Набор разработанных алгоритмов позволил получить точность классификации выделенных областей порядка 75% на медицинских рентгенологических изображениях, что позволяет говорить о возможных перспективах использования разрабатываемого подхода и для других типов медицинских изображений.

10. Разработка и программная реализация алгоритма детекции событий ЭЭГ сна

Докл.: студ. 5 к. Загидулина Л. А.

Рук.: в.н.с. ЮНЦ РАН Вербицкий Е. В.

Сон – это генетически детерминированное чередование в организме теплокровных животных и человека трех состояний: бодрствования, медленного и быстрого сна. Каждое из них характеризуется своеобразием полиграфических картин изменений ЭЭГ, ЭОГ, ЭМГ, ЭКГ и других процессов. Оценка в пределах каждого состояния соотношений отдельных ритмов ЭЭГ в совокупности с ЭОГ, ЭМГ и другими событиями сна позволяет дифференцировать уровни бодрствования и стадии медленного сна. Кроме того, анализ событий сна, оцениваемых по электрофизиологическим процессам, позволяет исследовать активационные процессы и другие особенности сна отдельных возрастных групп или категорий обследуемых. В частности, для индивидов с высокой тревожностью, встречаемость которой достигает 28%, характерно преобладание в ЭЭГ сна веретенообразной активности. В стандартных пакетах ее обработки полисомнографами выделяются только «веретена сна» и К-комплексы, но не анализируется пространственно-временная организация веретенообразной активности.

Поэтому актуальна разработка алгоритма и программная реализация детекции таких событий сна как «веретена сна» для анализа их пространственно-временной организации в отведениях ЭЭГ на различной глубине сна и для тех обследуемых, которые отличающихся уровнем личностной тревожности. В соответствии с этим был разработан алгоритм анализа, который посредством быстрого преобразования Фурье отрезков ЭЭГ с выделением частотных и амплитудных показателей позволяет детектировать «веретена сна». Программная реализация алгоритма позволяла в отдельном окне отслеживать такие показатели «веретен», как частота, амплитуда, время возникновения и завершения.

В ходе испытания программы было обработано 10 полисомнограмм испытуемых с высоким, умеренным и низким уровнем личностной тревожности. После выделения таких отдельных событий ЭЭГ как «веретена сна», оценивались частотные и амплитудные параметры веретенообразной активности. По полученным данным производился расчет фазового сдвига возникновения «веретен сна», а также оценивалась время распространения «бегущей волны» веретенообразной активности.

Показано, что обследованным с низкой тревожностью свойственно одномоментное возникновение веретенообразной активности в центральной и теменной областях коры мозга, в отличие от лиц с высокой тревожностью. У них чаще всего отмечались межполушарные «бегущей волны» веретенообразной активности, демонстрирующие ее распространение от центральной области правого полушария в теменную область правого или левого полушария. В отличие от этого, у испытуемых с умеренной тревожностью такие «переливы» веретенообразной активности прослеживались между теменной областью правого полушария и центральной областью обоих полушарий, а также между центральной и теменной областью левого полушария. А для лиц с низкой тревожностью в большей мере были характерны переходы внутри одного полушария, например между центральной и теменной областью, правого или левого полушария. Обнаружено, что у испытуемых с высокой тревожностью «бегущая волна» распространяется быстрее, чем у лиц с умеренной и низкой тревожностью.

Обосновывается положение о том, что разработанный алгоритм и программа для его реализации могут также найти применение в ходе проведения анализа пространственно-временной организации с выявлением феномена «бегущей волны» других событий ЭЭГ сна. Это касается, например, альфа-веретен, свойственных начальной стадии сна или эпизодов пилообразных колебаний, возникающих в фазу быстрого сна, которые могут иметь свои особенности у лиц разного уровня тревожности.

11. Особенности построения изображений в медицинской

магнитно-резонансной компьютерной томографии

Докл.: студ. 5 к. Исаев А. Ю.

Рук.: доц. Яценко В.К.

Ядра, помещённые в маг­нитное поле, поглощают энергию в радиочастотном диапазоне и освобождают эту энергию при переходе к их первоначальному состоянию. Поскольку напряжён­ность постоянного магнитного поля и частота радио­частотного магнитного поля должны строго соответ­ствовать друг другу, это явление было названо ядерным магнитным резонансом: ядерным — поскольку взаимо­действие происходит только с магнитными момента­ми атомных ядер; магнитным — поскольку эти момен­ты ориентированы постоянным магнитным полем, а изменение их ориентации вызывается радиочастотным магнитным полем.

ЯМР-сигналы несут закодированную информацию о физическом и химическом окружении ядер. Изна­чально ЯМР использовали в качестве аналитического метода для изучения состава химических соединений. Сегодня его широко применяют в химии, физике, био­логии, медицине и пищевой промышленности. В медицине ЯМР нашел широкое применение в томографии.

Магнитно-резонансная томография (МРТ) – это один из методов отображения, используемый, главным образом, в медицинских установках, для получения высококачественных изображений органов человеческого тела. МРТ получила начало, как метод томографического отображения, дающий изображения ЯМР-сигнала из тонких срезов, проходящих через человеческое тело.

Одной из наиболее важных задач метода исследования с помощью ЯМР является необходимость проанализировать физические основы построения изображений в МРТ и установить особенности применения математических методов.

Физический принцип связан с анализом частотного отклика исследуемой ткани на внешнее радиочастотное излучение. Методы последовательного магнитного воздействия в форме возбуждающих и считывающих импульсов формируют систему, сканирующую k-пространство и после получения информации об объекте путем двумерного обратного преобразования Фурье приводят к реконструкции изображения.

В результате устанавливается связь между объектами информации, полученной в k-пространстве и качеством изображения, представляемом для диагностики.

12. Исследование динамики содержания естественных и искусственных радионуклидов в почвенных профилях района расположения Волгодонской АЭС

Докл.: студ. 5к. Лущик А.И.

Рук.: д.ф.-м.н. Давыдов М.Г. (НИИ Физики).

Для полной характеристики радиационной обстановки Волгодонской АЭС (ВД АЭС) необходимы достаточно детальные данные о содержании естественных и искусственных радионуклидов (ЕРН и ИРН) в различных горизонтах почвы, в том числе и динамики их изменения. Исходные данные такого рода, полученные в 1999 и 2000 гг. в соответствии с программой предпускового мониторинга [1], использованы в качестве начальных для изучения изменений радионуклидного состава почво-грунтов во времени при наличии повторных измерений, проведенных в 2001-2006 гг. на выделенных и изученных ранее контрольных участках (КУ).

Проведено сравнение данных 1999 г. и 2001-2006 гг. по профилям распределения ЕРН и ИРН в почвах (по удельной активности Аi Бк/кг, запасам Pi Бк/м2 и относительным запасам) на 8 контрольных участках. Для примера, в таблице представлены результаты сравнительного анализа концентраций 137Cs на КУ 12, полученных в 1999 г. и 2004 г.

h, см

1999 год

2004 год

Ai, Бк/кг

Pi, Бк/м2

Pi/ΣPi

Ai, Бк/кг

Pi, Бк/м2

Pi/ΣPi

0-1

14,1±1,3

175±16

0,045

22,7±2,3

282±28

0,073

1-3

15,5±1,1

384±27

0,098

19,7±1,4

488±35

0,126

3-5

14,2±1,3

352±31

0,040

16,2±1,9

402±47

0,104

5-10

19,0±1,6

1150±100

0,295

40,4±2,8

2445±170

0,631

10-15

9,8±0,8

608±50

0,156

1,6±1,0

99±62

0,026

15-25

8,5±1,1

1105±140

0,283

1,2±1,0

156±130

0,040

25-35

1,3±0,6

150±87

0,038

-

-

-

ΣPi

3894

1,000

3872

1,000

За прошедшие 5 лет на КУ 12 при неизменном полном запасе 137Cs в почвенном профиле Pi  3900 Бк/м2 произошло некоторое перераспределение по его профилю. Относительные запасы во втором слое 1-3 см и, особенно, в четвертом слое 5-10 см заметно возросли, а в более глубоких слоях при h > 10см Pi и Pi / Pi резко уменьшились.

13. Исследование связи радионуклидного состава почвенных фракций и атмосферных аэрозолей

Докл.: студ. 5 к. Морозов А. Н.

Рук.: д.ф.-м.н. Давыдов М. Г. (НИИ Физики).

Ветровой подъем радионуклидов имеет место при значительном загрязнении местности ИРН. В экстремальных погодных условиях вызывает ее вторичное загрязнение и практически всегда загрязнение приземного слоя воздуха.

Ниже излагаются результаты изучения этого эффекта для условий крупного промышленного города при сравнительно низкой плотности загрязнения земной поверхности 137Cs и обычных содержаниях естественных радионуклидов.

Для изучения модели ветрового подъема важно сравнение содержаний радионуклидов в атмосферных аэрозолях и в различных фракциях частиц почвы. На данном этапе исследования в качестве материала сравнения использованы пробы почв из верхнего слоя (0-1см) и пробы придорожной пыли, отобранные 7 пунктах вдоль автотрассы Азов – Ростов-на-Дону и пробы атмосферных аэрозолях, отобранные в юго-восточной части г. Ростова-на-Дону. Определялись средние содержания естественных радионуклидов (ЕРН) и 137Cs в почвах (пыли) и радионуклидный состав атмосферных аэрозолей. По этим данным уровень корреляции ЕРН и ИРН в атмосферных аэрозолях с запыленностью воздуха ~ 0,60 для 238U, 226Ra, 232Th; ~0,66 для 40К и 0,82 для 137Cs. Содержание радионуклидов в аэрозольной пыли Аоп (Бк/кг) определено из объемной активности его в аэрозолях Аоа (Бк/м3) с учетом запыленности атмосферы (m, г/м3, Аоп = Аоа/m·106 Бк/кг).

Содержание 137Cs в аэрозольной пыли 2,5±0,2 Бк/кг совпадает (в пределах погрешности определения) с его содержанием в придорожной пыли 2,3±0,2 Бк/кг. Это объясняется тем, что при значительной зависимости содержаний радионуклидов от гранулометрического состава. 137Cs концентрируется преимущественно в тонкой глинистой фракции придорожной пыли.

Анализ результатов определения ЕРН в различных фракциях (от 1 мм до 60 мкм) придорожной пыли показал возрастание концентраций радионуклидов (в 2-4 раза) с уменьшением размера частиц.

14. Специфика применения методов томографии при медицинских ультразвуковых исследованиях

Докл.: студ. 5 к. Никифоров В. И.

Рук.: доц. Яценко В.К.

Ультразвуковая томография (УЗТ) является на сегодняшний день са­мой распространенной недеструктивной и неинвазивной диагностической методикой. УЗТ сочетает экономичность обследования и высокую ин­фор-мативность получаемых изображений мягких тканей в реальном вре­мени. Поэтому во многих случаях, например при обследовании сердечно­сосудистой системы, органов брюшной полости, мочеполовой системы, УЗТ является методикой выбора в сравнении с дорогостоящими МРТ и РКТ.

Одной из наиболее важных задач метода исследования с помощью ультразвука является необходимость проанализировать характеристики (свойства) исследуемых тканей, способность дать диагностически важную информацию.

Анализ свойств акустических волн, распространяющихся в неоднородной относительно слабо поглощающей среде, показывает, что томографический эксперимент может дать информацию о локальных изменениях плотности ткани, её упругих свойствах (модель сжимаемости) и параметре нелинейности. Для этого рассматривается задача поэтапного восстановления неоднородностей в значениях скорости и параметра нелинейности , когда области локализации этих неоднородностей полностью или частично перекрываются.

В результате показано, что томографические исследования в ультразвуковом поле дают возможность локализовать изменение указанных параметров в пределах 0,5-1%.

15. Выделение информативных областей при обработке медицинских изображений

Докл.: студ. 5 к. Петрушова М.

Рук.: с.н.с. НИИ НК Головань А.В.

Одно из интенсивно развивающихся направлений при решении задач кодирования, передачи и хранения медицинских изображений состоит в поиске эффективных алгоритмов предобработки изображений для выделения наиболее информативных областей (НИО) [1] для последующего детального анализа. При этом проблема выделения НИО сохраняет актуальность, поскольку известные алгоритмы либо детектируют значительное число точек интереса вне НИО и не обеспечивают их идентификацию, либо характеризуются большой вычислительной сложностью.

В работе [2] был предложен каскадный метод для работы с другим классом изображений, основанный на предположении, что НИО имеют специфические комбинации первичных признаков, привлекающие зрительное внимание. На основе анализа характеристик НИО на медицинских изображениях полученных с помощью методов компьютерной томографии, в качестве таких признаков были выбраны наборы перепадов яркости, ориентированных по отношению друг к другу в некотором диапазоне углов. С помощью базового метода строилась карта распределения точек интереса, 75% которых было расположено в пределах НИО. Целью данной работы была разработка алгоритмов, обеспечивающих группирование точек интереса, определение размеров и центров областей группирования и увеличение коэффициента избирательности детекции НИО. Для решения этих задач были реализованы три процедуры:

1. Процедура прореживания признаковой карты, полученной с помощью базового метода, для исключения из нее одиночных точек, слабо заполненных и небольших по размеру областей. При прореживании для каждой i-ой точки интереса на признаковой карте строилась потенциальная функция

, где rij - расстояние от i-ой до j-ой точки интереса, N - общее число точек интереса на признаковой карте, R – константа, определяемая размером изображения. Затем точки, у которых значение потенциальной функции было меньше порога, определяемого экспериментально, исключались из рассмотрения.

2. Процедура группирования точек интереса. Оставшиеся после прореживания точки интереса группировались методом "проекций на оси" [3]. При проектировании на оси строились распределения проекций точек интереса по координатным осям. Координаты максимумов по осям X и Y давали грубую оценку одноименных координат центров областей группирования точек интереса, а координаты двух ближайших к каждому максимуму минимумов (лежащих с разных сторон соответствующего максимума) - грубые оценки одноименных координат границ области.

3. Процедура доуточнения параметров области. Те области, которые содержали достаточное количество точек (более 10), но имели малую плотность заполнения (менее 0.25), обрабатывались с помощью метода "ближайшего соседа" [3]. Такие области содержали в себе несколько отдельных зон концентрации точек интереса, которые не могли быть разделены методом проектирования на оси. Процедура доуточнения обеспечивала исключение неинформативных областей концентрации точек интереса из дальнейшего рассмотрения.

Набор разработанных алгоритмов позволил увеличить точность детектирования НИО с 75% до 92% и определить размеры и координаты центров областей группирования точек интереса в пределах НИО для их последующего использования при сегментации выделенных областей и сжатии исходных изображений.

16. Математическая модель фазового кодирования динамических паттернов в нейронных сетях с четным циклическим торможением

Докл.: студ. 5 к. Серебренников Н.

Рук.: с.н.с. НИИ НК Цукерман В.Д.

В докладе рассмотрено фазовое кодирование информационных паттернов нейронной сетью из несколькх нейронных колец. Сеть представляет собой фрактальную самоподобную структуру, в которой влияние на разрешающую способность оказывауют не только параметры сети, но и количество нейронов. В ходе работы проведена серия численных экспериментов на сетях с четным циклическим торможением, выявлена сильно неслинейная зависимость отклика сети от представленного паттерна. Рассмотренно сжатие фазовых отображений в зависимости от времени приложения стимула на протяжении тета-цикла. Таким образом можно оценить зависимость отклика сети от амплитуды прилагаемого сигнала в разные моменты тета-цикла. Был обнаружен маскирукющий эффект, при воздествии на сети последовательными стимулами, зависящий от временной дистанции между стимулами и их амплитуды.

Медленные альфа- и тета-подобные волны, генерируемые координированной активностью нейронов под действием неспецифических входов, создают условия динамической смены возбудимости локальных групп нейронов, которые, в свою очередь, генерируют высокочастотные гамма-осцилляции под влиянием внешних входов. Прибытие этих сигналов в наиболее уязвимой фазе медленного ритма создает благоприятную ситуацию для генерации локальных гамма-ритмов. На основе этих положений разработана и исследована оригинальная модель взаимодействия ритмов в нейронных сетях мозга. В вычислительных модельных экспериментах было показано, что управление амплитудой и фазой тета-волн может служить эффективным способом преобразования психофизической шкалы восприятия событий (паттернов входных сигналов) в микровременные шкалы нейрональных сообщений. Один из ключевых элементов новой парадигмы – фундаментальная роль взаимодействия ритмов в кодировании, сжатии и координации нейронных сообщений в мозге. Разработанная модель нейронной сети представляет собой сеть слабосвязанных нелинейных осцилляторов, каждый из которых может генерировать модулируемые медленным ритмом высокочастотные пачки осцилляций. Нелинейные взаимодействия этих ритмов в модели позволяют дать точное представление о том, как пространственная организация нейронов и их входов на клеточном уровне объясняет такие популяционные феномены взаимодействия быстрой и медленной осцилляторной активности мозга, как временное сжатие кодированных сообщений, маскирование и ряда других.

На основе результатов вычислительных модельных исследований высказана гипотеза о том, что фазовые коды событийных последовательностей в мозге являются пульсирующими кодами, т.е. кодами переменной длины во временном измерении. Сделан вывод о том, что фундаментальным отличием кодирования одиночного события от кодирования динамической последовательности является сильная нелинейная зависимость длины фазового кода от межсобытийного времени. Получены доказательства сильного временного сжатия кодированных сообщений. Показаны условия возникновения феномена маскирования последнего события в последовательности. Рассматриваются примеры кодирования динамических событийных последовательностей.

17. Зависимость биоэлектрической фокальной активности соматической коры мозга крысы от параметров постоянного магнитного поля

Докл.: студ. 5 к. Слепченко М. В.

Рук.: зав. отд. НИИ НК Сухов А.Г.

Воздействие магнитным полем широко применяется в медицине для терапевтических целей, поэтому актуальным является изучение параметров и механизмов этих влияний. Целью данной работы являлось проследить зависимость биоэлектрической активности от величины, полярности, длительности воздействия и последействия постоянного магнитного поля. Был разработан аппаратно-программный комплекс для изучения воздействия магнитного на соматическую кору. Воздействие производилось локально, посредством поля, которое индуцировалось катушкой с числом витков 6200 и сопротивлением 550 Ом. Для регистрации фоновой активности использовали один опытный (рядом с катушкой) и два контрольных электрода (1 и 3 мм от катушки).

Было установлено, что эффект магнитного воздействия на соматическую кору зависит от всех параметров магнитного поля. При длительном воздействии наблюдается появление веретенообразной активности, выраженность которой зависит от полярности и величины магнитного поля.

18. Использование локальных и иерархических метрик

для сегментации медицинских изображений

Докл.: студ. 5 к. Сорокин В.

Рук.: с.н.с. НИИ НК Головань А.В.

Сегментация медицинских изображений является одним из основных подходов для множества приложений высокоуровневого анализа, таких как распознавание и сжатие изображений, а также для понимания и автоматического описания содержимого изображений, когда в них присутствует более одного объекта [1]. Обычно для определения этих объектов входное изображение разделяют на части. Эти выделенные части, называемые областями представляют визуально важные объекты на изображении. В области анализа медицинских изображений очень важно выделять различные элементы, ткани или органы как отдельные объекты для анализа на разных уровнях детализации в контексте поставленной медицинской задачи. Решение такого рода задач возможно при применении автоматической сегментации изображений с использованием методов называемых методами роста-слияния областей [2].

Известно, что подобие двух областей определяется мерой расстояния, которая сравнивает векторы признаков этих областей. Локальной мерой подобия может служить Евклидово расстояние. Для двух областей Ra и Rb и их D-размерных признаковых векторов µ(Ra) и µ(Rb), вычисляемых независимо по элементам каждой из областей, расстояние определяется как

Оно используется как локальное представление областей, основанное на евклидовом расстоянии [4]. Чтобы расширить локальный характер обработки изображения, были определены локальное, региональное и иерархическое представление подобия областей.

После расчета мер подобия в областях, рассматриваются пары смежных областей и их взаимных зависимостей типа распределений признаковых значений при наличии общей границы. Для региональной меры накапливаются значения, полученные фильтром границы по общей границе смежных областей:

где e(p), Ba,b = {(pa, pb) Ra x Rb | pa n4(pb)} и n4(p) обозначает бинарное значение края, полученное фильтром границы для пикселя изображения p, по общей границе областей Ra и Rb, и с четырьмя соседями p, соответственно. Контраст по общей границе формирует другую региональную меру, которая рассчитывается непосредственно по интенсивностям граничных пикселей, например, используя граничный фильтр Canny или другие фильтры. Для g(p), обозначающей полутоновую величину в точке p, контраст по общей границе определяется как

Для различных масштабов отношения между областями рассматриваются для иерархического представления относительно процесса сегментации. В частности алгоритм применяется к гомогенному распределению итеративного возраста всех областей. Например, это выполняется, посредством определения иерархической меры расстояния как

где l (R) обозначает уровень создания области R, то есть итерацию I, на которой область была создана. Например, области, созданные на стадии инициализации имеют уровень создания 0. Из-за процесса минимизации, выполненного на каждой итерации, пары областей с маленькими уровнями создания слиты на ранних стадиях процесса сегментации, заканчивающегося последовательным масштабным ростом области.

Для решения общей задачи сегментации изображения, были объединены несколько компонентов из определенных локального, регионального и иерархического представлений:

.

Здесь N обозначает число отдельных мер подобия, и wn, вес для представления dn(Ra, Rb). Эта мера обеспечивает более гибкое описание подобия областей, чем традиционные подходы, которые основаны на вычислении средних значений признаковых векторов.

Применение базового сегментационного подхода к медицинским изображениям, давало низкие результаты, так как анатомические структуры сегментировались не всегда правильно. Предложенный подход для автоматического алгоритма роста-слияния областей, использующий распространение локального представления к региональным, глобальным, и иерархическим компонентам объединенной меры подобия улучшает результаты сегментации, то есть при извлечении большего количества объектов интереса автоматическая сегментация имеет точность порядка 85 %.

Секция «Методика преподавания физики»

Председатель: доц. Богатин А.С.

Члены жюри: доц. Цветянский А.Л., доц. Монастырский Л.М., доц. Крыштоп В.Г.,

доц. Герасимов С.А., доц. Старикова А.Л., доц. Файн Е.Я., доц. Фомин Г.В., асс. Файн М.Б.

1. ИССЛЕДОВАНИЕ ЧЕРНЫХ ДЫР

Докл.: студ. 2 к. Аревкова О.Г.

Рук.: доц. Мальцев Ю.Ф.

Черные дыры – совершенно исключительные объекты, не похожие ни на что известное до сих пор. Это не тела в обычном смысле слова и не излучение. Это дыры в пространстве и времени, возникающие из-за очень сильного искривления пространства и изменения характера течения времени в стремительно нарастающем гравитационном поле. Их свойства никак не зависят от свойств сколлапсировавшего вещества, от всех сложностей его строения, атомной структуры, находящихся в нем физических полей, не зависят от того, было ли вещество водородом или железом, и т.д.

Эти объекты способны испускать поток звуковых волн, как было доказано в ходе наблюдений сотрудников Кембриджского Института астрономии, которые идут из находящегося в 250 миллионах световых лет от Земли скопления галактик, расположенного в созвездии Персея. В роли космического «голоса» выступили потоки раскаленного газа, выходящие из… супермассивной черной дыры в галактике Perseus A.

В настоящее время проводится множество следований таких явлений, как существование отонов, спаривание черных дыр, их связь с параллельными мирами и т.д.

В данной работе будут приведены результаты последних исследований черных дыр, отонов, а так же способы и результаты создания черных дыр в лабораторных условиях.

2. ВЫВОД ФОРМУЛЫ ПЛАНКА ПО ЭЙНШТЕЙНУ

Докл.: студ. 2 к. Соколов А.

Рук.: доц. Мальцев Ю.Ф.

В 1900 г. Планк получил формулу для спектральной плотности равновесного излучения. Для теоретического вывода этой формулы необходима гипотеза, коренным образом противоречащая представлениям классической физики. Планк предположил, что энергия осциллятора может принимать не любые, а только вполне определённые дискретные значения. Идеи Планка получили развитие в работах Эйнштейна. Он первый указал на то, что кроме теплового излучения, существуют и другие явления, которые можно объяснить на основе квантовой гипотезы. Также в 1905 г. Эйнштейн выдвинул гипотезу световых квантов, объяснил результаты экспериментов по фотоэффекту, выдвинул идею корпускулярно-волнового дуализма, ввёл представление о вероятностном характере переходов электрона между уровнями атома. При выводе формулы Планка использовались, как и представления классической электродинамики, так и квантовой гипотезы. Успех выводы формулы Планка связан со спецификой выбранной модели. Классическое и квантовое рассмотрение процессов поглощения и испускания приводит к одинаковым результатам.

3. СИЛА ТРЕНИЯ В ФИЗИКЕ КОЛЕБАНИЙ

Докл.: студ. 2 к. Расторгуева Л.Ю.

Рук.: доц. Герасимов С.А.

Учет трения в физике колебаний – одна из проблем механики, которая в общем случае считается до сил пор неразрешенной. Даже в рамках модели кулоновского (сухого) трения традиционный подход, подразумевающий разделение трения на трение покоя и трение в процессе движения, приводит к ряду противоречий. В настоящей работе удалось обобщить тот и другой процесс одним аналитическим выражением. Такой подход позволяет разрешить так называемый парадокс Пэнлеве – выяснить особенности движения математического маятника, подвес которого движется по шероховатой плоскости.

4. ДИНАМИЧЕСКОЕ ВЗВЕШИВАНИЕ

Докл.: студ. 1 к. геолого-географического ф-та Кривоносова Н.С.

Рук.: доц. Герасимов С.А.

Измерение индуктивности пружины, внутри которой находится ферритовый стержень, позволило решить задачу о динамическом взвешивании тела, то есть определение веса, амплитуды и частоты колебаний в динамическом режиме. Определена чувствительность такого электронного взвешивания. Использование пружины в качестве элемента LR и LC – контура решает задачу точного определения параметров колебательно процесса. Использование современного программного обеспечения позволяет не только автоматизировать процесс измерений, но и получать результаты, отличающиеся высокой точностью. В частности, такой метод делает возможным точное определение коэффициентов аэродинамического сопротивления тел различной формы.

5. ОБРАТНЫЙ МАГНИТОГИДРОДИНАМИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ

Докл.: студ. 2 к. Прядченко В.В.

Рук.: доц. Герасимов С.А.

Магнитогидродинамика – наука, изучающая движение электропроводящей жидкости в магнитном поле. Обычно изучение магнитогидродинамических эффектов ограничивается исследованием явлений, происходящих в жидкости. В настоящей работе предпринята попытка изучить поведение источника магнитного поля, частично или полностью находящегося в электропроводящей жидкости. Оказалось, что в такой задаче принцип равенства и коллинеарности действия и противодействия не выполняется. Измерен момент сил, вызывающий вращательное движение намагниченного тела в жидкости. Продемонстрировано, что такое вращение обусловлено самодействием – пондеромоторным воздействием тела самого на себя.

6. ЭСТЕТИЧЕСКОЕ ВОСПИТАНИЕ ПРИ ОБУЧЕНИИ ФИЗИКЕ В ШКОЛЕ

Докл.: студ. Ракицкий Э.А.

Рук.: доц. Монастырский Л.М.

Основная цель работы – выяснить, как с помощью искусства сделать уроки по физике в школе ярче и привлекательнее для учащихся, расширить их культурный уровень. В работе делается попытка раскрыть эстетическую сторону уроков по физике в средней школе для повышения интереса учащихся к этой дисциплине. Приводится физический анализ некоторых произведений искусства, который может быть использован на уроках при изучении соответствующих тем.

7. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЛИТЕРАТУРНЫХ ФРАГМЕНТОВ НА УРОКАХ ФИЗИКИ

Докл.: студ. Пасерба А.А.

Рук.: доц. Монастырский Л.М.

Цель работы – показать необходимость использования литературных фрагментов на уроках физики для повышения интереса учащихся к изучению предмета, активизации познавательной деятельности. Работа включает большой дидактический материал, классифицированный по разделам физики.

8. ЯВЛЕНИЕ ОПТИЧЕСКОЙ БИСТАБИЛЬНОСТИ В НЕЛИНЕЙНЫХ СИСТЕМАХ – ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗРАБОТКИ И ПРИМЕНЕНИЯ ОПТИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ ДЛЯ ВЫСОКОСКОРОСТНОЙ ОБРАБОТКИ И ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ

Докл.: студ. 1 к. Толстоконев А.Н.

Рук.: доц. Крыштоп В.Г.

Целью данной работы является рассмотрение явления оптической бистабильности и перспектив разработки оптического транзистора с параметрами пригодными для его применения в оптических системах обработки информации. Оптические системы связи обладают большой информационной емкостью, широкополосностью и параллельностью обработки информации. А также высокой помехозащищенностью при передаче информации. Выше перечисленные достоинства интегральной оптики стимулируют отказ от электрического тока как средства передачи информации. В электронных системах основным функциональным элементом является транзистор. Аналогом его в оптических системах обработки и хранении информации должен стать оптический транзистор. Его действие основано на явлении оптической бистабильности, возникающей в нелинейных оптических системах с обратной связью. Помимо объяснения принципа работы оптического транзистора в данной работе освещены проблемы, которые возникают при создании технологичного, высокоэффективного, быстродействующего оптического транзистора, имеющего малые размеры и потребляющего минимальную мощность.

9. КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ ПРИ ЛАМИНАРНОМ ОБТЕКАНИИ ШАРА ВЯЗКОЙ ЖИДКОСТЬЮ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЕЕ КОЭФФИЦИЕНТА ВЯЗКОСТИ МЕТОДОМ СТОКСА

Докл.: студ. 1 к. Кравец Е.С.

Рук.: доц. Кузнецов В.Г.

Использование компьютерной модели при решении данной задачи предполагает обработку экспериментальных результатов по определению коэффициента вязкости жидкости методом Стокса и предварительное моделирование переходных процессов при ламинарном обтекании шара вязкой жидкостью. Программой выясняются условия, в которых движение шарика можно считать установившимся. Оцениваются: критический размер шарика, время релаксации, значение чисел Рейнольдса в рассматриваемых условиях и другие параметры процесса. Так же предусмотрено построение на экране монитора графиков зависимости скорости и пути от времени и моделирование на разных жидкостях с шариками различных плотностей и размеров. Оценки коэффициента вязкости жидкости и ошибки измерений в виде стандартного отклонения проведены на основе построения уравнения линейной регрессии методом наименьших квадратов.

Программа в предлагаемом варианте написана на языке «С++».

10. КАРТОТЕКА КОМПЬЮТЕРНЫХ ЛЕКЦИОННЫХ ДЕМОНСТРАЦИЙ

Докл.: студ. 2 г. маг. Шаповалов М.В.

Рук.: проф. Богатин А.С.

Физика – наука экспериментальная, и традиционно лекции по физике сопровождаются лекционным экспериментом. Для этой цели на кафедре общей физики имеется специальное подразделение – демонстрационный кабинет, в картотеке которого насчитывается около 600 опытов. Однако не всякий эксперимент можно показать на лекции. Есть опыты небезопасные для показа в учебной аудитории, есть сложный эксперимент, который требует тщательной отладки, такой эксперимент невозможно из-за нехватки времени воспроизводить на лекции. Есть, наконец, эксперименты, для показа которых отсутствует необходимое оборудование и т.д. В этих случаях на помощь лектору может придти компьютер. В настоящее время создается картотека компьютерных демонстраций по физике. Она содержит демонстрации разного рода. Это заснятые на электронные носители демонстрации, имеющиеся в кабинете, натурный эксперимент, полученный из других учебных заведений, фрагменты имеющихся в продаже учебных дисков по физике, промоделированные и анимационные физические сюжеты, отрывки из учебных кинофильмов.

11. ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЛАКСАЦИОННОГО ЗАРЯДНОГО ПРОЦЕССА ПРИ ПАРАЛЛЕЛЬНОМ СОЕДИНЕНИИ КОНДЕНСАТОРА И СОПРОТИВЛЕНИЯ

Докл.: студ. 2 к. Читахов Д.В.

Рук.: доц. Шуваева Е.Т.

Получено дифференциальное уравнение, описывающее этот процесс. Найдено значение постоянной времени зарядки конденсатора.

12. ОТКРЫТИЕ ЗАКОНА СОХРАНЕНИЯ И ПРЕВРАЩЕНИЯ ЭНЕРГИИ

Докл.: студ. 1 к. 8 гр. Лозиченко С.И.

Рук.: ст. преп. Евсеева Р.Я.

Основную роль в установлении закона сохранения и превращения энергии сыграли: немецкий врач Майер, немецкий учёный Гельмгольц и англичанин Джоуль, занимавшийся физическими исследованиями. Роберт Майер в 1842 г., используя значения теплоёмкости воздуха при постоянном давлении cp и теплоёмкости при постоянном объёме cv, нашёл механический эквивалент теплоты, который, по его расчётам, оказался равным 365 кГм/ккал. В работе «Органическое движение и обмен веществ» Майер приводит механический эквивалент, равный 425 кГм/ккал. В 1843 г. Джоуль измерил количество теплоты, выделяемой индукционным током. Опытным путём Джоуль получал механический эквивалент теплоты, равные 460 кГм/ккал, 423 кГм/ккал, 424 кГм/ккал (последний в 1849 г.). По мнению Гельмгольца закон сохранения «живых сил» проявляется во всех физических явлениях: в механике, теплофизике, электродинамике и т.д. Он фактически изучал вопрос о превращении разных видов энергии в физических процессах, хотя рассматривал эти формы как проявление «живой силы» или «силы напряжения».

[1] Дягилев Ф.М. Из истории физики и жизни её творцов.– М.: Просвещение, 1986.

[2] Кудрявцев П.С. История физики. Т.1. От древности до Менделеева. – М.: Гос. Уч.-пед. изд-во Министерства Просвещения РСФСР, 1956.

[3] Липсон Г. Великие эксперименты в физике. – М.: Мир,1972.

[4] Спасский Б.И. История физики. Ч. 1. Уч. пособие для вузов. Изд. 2-е. – М.: Высшая школа, 1977.

13. КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЛИНЕЙНЫХ ЦЕПОЧЕК

Докл.: студ. 5 к. 5 гр. Шимко Д.Н.

Рук.: доц. Фомин Г.В.

Создано компьютерное приложение, моделирующее свойства линейных цепочек атомов. Для произвольно заданной цепочки решается задача на определение собственных частот и нормальных колебаний в зависимости от масс атомов, геометрии цепочки и коэффициентов взаимодействия. Могут задаваться различные граничные условия для крайних атомов цепочки. Приложение позволяет выбирать произвольные начальные условия, моделируя колебания во времени и распределение энергии между модами цепочки. Демонстрационное приложение содержит решения ряда конкретных задач из курса теоретической механики для университетов. Общей целью работы является насыщение курсов механики, теории твердого тела и других методическим материалом, способствующим усвоению этого раздела физики.

14. УНИВЕРСАЛЬНАЯ ПЛАТФОРМА ДЛЯ ТЕСТИРОВАНИЯ НА ЛОКАЛИЗОВАННОМ КОМПЬЮТЕРЕ

Докл.: студ. 4 к. Ничипорюк С.С., Ефименко А.А.

Рук.: ст. преп. Игнатова Ю.А., ст. преп. Сорочинская М.А., доц. Цветянский А.Л.

Создана программа для проверки знаний путем прохождения теста. Данная программа поможет студентам и школьникам подготовиться к различного рода тестированиям (например, тесты ЕГЭ, тест, экзамен в образовательном учреждении и т.д.), где используется система сдачи экзаменов в форме компьютерного тестирования. Ее может использовать, как учитель, для проведения контрольных, так и ученик или студент, для подготовки к тестированию. Использование данной программы освобождает от работы с твердыми (бумажными) носителями информации во время экзамена (тестирования). Процесс проверки автоматизирован и происходит мгновенно. Программа обладает очень простым, интуитивным интерфейсом и будет понятна в обращении каждому пользователю, в том числе не имеющих специальной подготовки.

15. НЕЙТРОННЫЕ ЗВЕЗДЫ

Докл.: студ. 2 к. Немцева Е.Н.

Рук.: доц. Цветянский А.Л.

В своей работе я хочу показать, что нейтронные звезды представляют собой экзотические и чрезвычайно трудные для наблюдения объекты во Вселенной. Нейтронные звезды, в отличие от других объектов, например, белых карликов, были сначала теоретически предсказаны и только через некоторое время обнаружены. Нейтронные звезды не могли открыть не в оптике, не в религии, лишь спустя некоторое время они были обнаружены, как радиоисточники – пульсары. Открытие пульсаров – одно из крупнейших открытий за всю историю науки о Вселенной.

16. НАНОТЕХНОЛОГИИ НА СЛУЖБЕ У ЧЕЛОВЕКА

Докл.: студ. 2 к. Широкая О.С.

Рук.: доц. Цветянский А.Л.

Целью моей работы является ознакомление окружающих людей со всей областью нанонауки и нанотехнологии. Это включает в себя постижение темы предельного масштаба, в котором проектирует сама природа. Область нанонауки возникла на пересечении традиционной науки и техники, квантовой механики. Кардинально изменила производство, экономику, да и жизнь в целом, подобно тому как на наших глазах это случилось в результате компьютерной революции в конце ХХ века. Нанотехнология описывает то, как мы используем наши знания нанонауки для создания материалов, машин и устройств, фундаментально меняющих образ жизни и действия.

17. Гейзеры

Докл.: студ. 2 к. Стародубова О. А.

Рук.: доц. Цветянский А.Л.

Гейзеры – редкая, почти уникальная разновидность горячих источников с правильным ритмом фонтанирования. Гейзеры встречены только в районах активно действующих или недавно угасших вулканов. Их существование всегда обязано особым геотермическим условиям, присутствию магматического очага. Их можно увидеть в нашей стране на Камчатке, в Исландии, в Новой Зеландии, в США в Йеллоустонском национальном парке, в Японии. От названия местечка Гейзер в Исландии, где били горячие фонтаны, возник термин «гейзер». Действие их внешне напоминает извержение вулкана в миниатюре. Столб кипятка и пара, взлетающий на несколько десятков метров вверх, производит ошеломляющее впечатление своей внезапностью, красотой и мощью. Выяснение причин столь удивительного на первый взгляд явления, а также ознакомление с наиболее известными в мире гейзерами – основная цель данной работы.

18. ИСТОЧНИКИ И ДЕТЕКТОРЫ РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Докл.: студ. 2 к. Беркун А.Г.

Рук.: доц. Цветянский А.Л.

Рентгеновское излучение – невидимое излучение, способное проникать, хотя и в разной степени, во все вещества. Представляет собой электромагнитное излучение с длиной волны порядка 10–10 м. Рентгеновское излучение возникает при взаимодействии электронов, движущихся с большими скоростями, с веществом. Чтобы получать рентгеновское излучение за счет взаимодействия электронов с веществом, нужно иметь источник электронов, средства их ускорения до больших скоростей и мишень, способную выдерживать электронную бомбардировку и давать рентгеновское излучение нужной интенсивности.

Основными источниками являются рентгеновская трубка и синхротрон. К естественным источникам относятся радиоактивные элементы.

Детекторы могут быть двух видов: к первым относятся устройства рентгеновской флюорографии и рентгеноскопии, в которых пучок рентгеновского излучения проходит через исследуемый объект, а прошедшее излучение попадает на люминесцентный экран или фотопленку, ко второму типу детекторов относятся устройства, в которых энергия излучения преобразуется в электрические сигналы, характеризующие интенсивность излучения. Сюда входят ионизационные камеры, счетчик Гейгера, пропорциональный счетчик, сцинтилляционный счетчик.

19. Радио- и телевизионная связь

Докл.: студ. 2 к. Срабионян В.В.

Рук.: доц. Цветянский А.Л.

В данной работе рассматриваются принципы радиосвязи, области применения и практическое значение. Переменный электрический ток высокой частоты, созданный в передающей антенне, вызывает в окружающем пространстве быстро меняющееся электромагнитное поле, которое распространяется в виде электромагнитной волны. Достигая приемной антенны, электромагнитная волна вызывает в ней переменный ток той же частоты, на которой работает передатчик.

Электромагнитные волны поглощаются, отражаются и преломляются подобно всем другим видам волн. Радиосвязь это основной способ передачи информации на большие расстояния и с огромной скоростью. Форма и физические свойства земной поверхности, а также состояние атмосферы сильно влияют на распространение радиоволн.

В современной технике отражение радиоволн различными препятствиями находит широкое применение. Высокочувствительные приемники улавливают и усиливают отраженный сигнал с целью получить информацию о том, где находится тот предмет, от которого отразилась волна.

20. Ультразвук и его применение

Докл.: студ. 2 к. Кубрак С.Д.

Рук.: доц. Цветянский А.Л.

Ультразвук – упругие колебания и волны, частота которых превышает 15-20 кГц. Ультразвуковые волны (неслышимый звук) по своей природе не отличаются от упругих волн слышимого диапазона, распространение ультразвука подчиняется основным законам, общим для акустических волн любого диапазона частот.

В ультразвуковом диапазоне сравнительно легко получить направленное излучение, он хорошо поддаётся фокусировке, в результате чего повышается интенсивность ультразвуковых колебаний. При распространении в газах, в жидкостях и твёрдых телах ультразвук порождает интересные явления, многие из которых нашли практические применения в различных областях науки и техники.

Научные исследования способствовали зарождению нового раздела акустики – молекулярной акустики, изучающей молекулярное взаимодействие звуковых волн с веществом. Возникли новые области применения ультразвука: интроскопия, голография, квантовая акустика, ультразвуковая фазомерия и акустоэлектроника.

Разработаны универсальные и специальные ультразвуковые станки для резки, установки для очистки деталей. Все они нашли своё применение в производстве.

21. ПРИМЕНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ BLUETOOTH В ПРОВЕДЕНИИ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ (В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ)

Докл.: студ. 1 г. маг. Сучкова С.А.

Рук.: доц. Яловега Г.Э., Сучков А.А.

Применение в учебном процессе виртуальных технологий и использование дистанционной формы обучения дает огромные преимущества, заключающиеся в следующем: экономии учебных площадей, оптимизации учебного расписания, повышении самостоятельности работы студентов.

В настоящей работе представлены возможности применения современных технологий в образовательном процессе на примере технологии Bluetooth, хорошо известной владельцам мобильных телефонов. Рассмотрены основные принципы использования данного вида связи для проведения лабораторных работ, разработанные на факультете высоких технологий ЮФУ. Большой интерес представляет обзор возможностей применения нового интерфейса мобильного телефона.

22. МЕТОДЫ РЕГИСТРАЦИИ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ. ЭЛЕКТРОННОЕ СОПРОВОЖДЕНИЕ К КУРСУ ОБЩЕЙ ФИЗИКИ

Докл.: студ. 5 к. Бабичева О.А.

Рук.: доц. Файн Е.Я.

Некоторые разделы курса физики, не являясь чрезмерно сложными по существу, требуют значительных педагогических усилий для успешного объяснения. Тем более, что демонстрации экспериментов принципиально невозможна в классе или студенческой аудитории.

Наиболее эффективным инструментом в этих случаях являются электронные модельные демонстрации.

Имеется достаточно широкий выбор так называемых «обучающих» программ, но их широта является одновременно и недостатком − на наш взгляд, недостаточное внимание уделяется важным нюансам.

Изложенное поясняет выбор темы работы, в которой анимированы явления ионизации или возбуждения атомов, которые вызывают заряженные частицы в веществе детектора. Визуализируется действие камеры Вильсона и пузырьковой камеры, основанное на явлениях инициированных фазовых переходов. Акцентируется внимание на деталях образования зародышей (капель жидкостей или пузырьков пара), условиях позволяющих фиксировать треки частиц.

Особое внимание уделяется работе счетчика Гейгера; по необходимости поясняются явления пробоя при различных состояниях среды.

Программа предназначена для использования при преподавании соответствующих разделов общей физики, как в школах, так и в высших и средних специальных учебных заведениях.

23. МОДЕЛИРОВАНИЕ КОЛЕБАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ В ВЯЗКОЙ ЖИДКОСТИ ПРИ ПОМОЩИ FLASH-ТЕХНОЛОГИИ

Докл.: студ. 5 к. Наливайко Г. Г.

Рук.: доц. Файн Е. Я.

Движение, возникающее в вязкой жидкости, при колебаниях погруженных в нее твердых тел, обладает рядом особенностей. Для их изучения можно рассмотреть типичный пример, когда несжимаемая жидкость соприкасается с неограниченной плоской поверхностью, совершающей в своей плоскости простое гармоническое колебание и требуется определить возникающие при этом в жидкости движение. Для его изучения используется численное моделирование и flash-анимация происходящих процессов. Применение подобной flash-анимации в учебном процессе позволит повысить степень усвоения материала в рамках данной темы.

24. АСТРОНОМИЧЕСКИЙ КАЛЕНДАРЬ ШКОЛЬНИКА. ЭЛЕКТРОННОЕ СОПРОВОЖДЕНИЕ К КУРСУ АСТРОНОМИИ

Докл.: студ. 5 к. Ткачева Н.В.

Рук.: доц. Файн Е.Я.

К сожалению, курсу астрономии уделяется крайне мало внимания и даже при наличии предмета в расписании значительная часть отдается на «самостоятельное изучение». Мы попытались организовать иллюстрационную помощь для такой ситуации.

В работе изложено, из каких частей состоит школьный астрономический календарь и кратко рассказано содержание каждой из них. Особое внимание уделено подвижной карте звездного неба. Показано, как сделать и правильно пользоваться картой, чтобы заранее выбрать небесные объекты, доступные наблюдениям. Рассказывается о том, что вид звездного неба постоянно меняется и раскрывается причина этого явления. Предлагается программа, в которой можно задать дату, время и место наблюдения и увидеть какие небесные объекты можно увидеть в заданный момент времени.

Программа предназначена для использования при преподавании соответствующих разделов астрономии в школах.

25. НОРМАЛЬНЫЕ КОЛЕБАНИЯ СИСТЕМЫ ЧАСТИЦ

Докл.: студ. 5 к. Шимко Д.Н.

Рук.: доц. Файн Е.Я.

Создано компьютерное приложение, иллюстрирующее нормальные колебания цепочки частиц. Определяются собственные частоты и нормальные колебания для цепочек несколько типов геометрии и различного количества частиц, для которых изображаются акустические и оптические ветви графиков зависимости собственных частот от номера частицы.

Целью работы является как насыщение вузовских курсов механики, теории твердого тела и других курсов физики методическим материалом, помогающим студентам в усвоении темы «Нормальные колебания», наглядная иллюстрация входящих в раздел физических задач, так и помощь учителям средних школ в преподавании соответствующих разделов физики.

26. ПРОЕКТ ЭЛЕКТРОННОГО СОПРОВОЖДЕНИЯ «ПАРАМЕТРИЧЕСКИЙ РЕЗОНАНС»

Докл.: студ. 5 к. Погорелов И.А.

Рук.: асс. Файн М.Б.

Визуализируется процесс возникновения параметрического резонанса в механических и электрических колебательных системах. Акцентируется внимание на его деталях, что позволяет лучше понять физику явления. Анимация сопровождается построением графических зависимостей и краткой теорией описываемых процессов.

27. ПРОЕКТ ЭЛЕКТРОННОГО СОПРОВОЖДЕНИЯ К ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ

«ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОТНОШЕНИЯ УДЕЛЬНЫХ ТЕПЛОЕМКОСТЕЙ МЕТОДОМ АДИАБАТИЧЕСКОГО РАСШИРЕНИЯ»

Докл.: студ. 5 к. Саклакова Н.В.

Рук.: асс. Файн М.Б.

Электронная модель позволяет самостоятельно углубить понимание процессов и более эффективно провести лабораторную работу. Является основой для нового методического указания к работе.

28. ПРОЕКТ ЭЛЕКТРОННОГО СОПРОВОЖДЕНИЯ К ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ «СОУДАРЕНИЕ ШАРОВ»

Докл.: студ. 5 к. Молчанов А.В.

Рук.: асс. Файн М.Б.

В работе создан электронный демонстратор - тренажер для подготовки к выполнению натурной лабораторной работы. Детализация процесса позволила ввести в обсуждение реальную физику явления, что существенно расширяет базу контрольных вопросов для нового методического указания.

Секция "Квантовая радиофизика"

Председатель: проф. Латуш Е.Л.

Члены жюри: проф. Иванов И.Г., проф. Кравченко В.Ф., доц. Чеботарев Г.Д.,

доц. Зинченко С.П., доц. Жуков В.В., зав. отделом ЮНЦ РАН Толмачев Г.Н., в.н.с. ЮНЦ РАН Ковтун А.П., асп. Фесенко А.А.

1. ПОВЫШЕНИЕ КПД И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК He-Sr+ РЕКОМБИНАЦИОННОГО ЛАЗЕРА С ПОМОЩЬЮ РЕЖИМА ВОЗБУЖДЕНИЯ ПАЧКАМИ ИМПУЛЬСОВ

Докл.: студ. 1 г. маг. Аверков Д.Г.

Рук.: доц. Чеботарев Г.Д., проф. Латуш Е.Л., асп. Фесенко А.А.

Саморазогревные рекомбинационные He-Sr+ лазеры генерируют коротковолновое излучение (430,5 и 416,2 нм SrII) с уровнем средней мощности ~1,0–1,5 Вт и частотой следования импульсов ~5–10 кГц при КПД ~0,1% [1]. Однако, при существенном уменьшении межимпульсного интервала вследствие роста остаточной предымпульсной концентрации не успевших прорекомбинировать ионов Sr+ возможно повышение эффективности создания ионов Sr++ за счет ступенчатой ионизации во втором и последующих импульсах возбуждения, а следовательно, КПД и импульсных энергетических характеристик генерации. В настоящей работе на базе модели He-Sr+ лазера [2] проведено численное исследование возможности повышения КПД и энергетических характеристик генерации в режиме возбуждения активной среды пачками импульсов. Расчеты показали, что КПД и энергия импульса увеличились во втором импульсе на 37%, импульсная мощность – на 19%. Найдено, что оптимальными являются пачки, состоящие из 5–10 импульсов.

  1. Иванов И.Г., Латуш Е.Л., Сэм М.Ф. Ионные лазеры на парах металлов. –

М.: Энергоатомиздат, 1990. – 256 с.

  1. Chebotarev G.D., Prutsakov O.O., Latush E.L. // Proc. SPIE. – 2004. –

Vol.5483. – P.83–103.

2. ПОВЫШЕНИЕ ПИКОВОЙ МОЩНОСТИ И УКОРОЧЕНИЕ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ИМПУЛЬСов ГЕНЕРАЦИИ He-Sr+ РЕКОМБИНАЦИОННОГО ЛАЗЕРА С ПОМОЩЬЮ РЕЖИМА РАЗГРУЗКИ РЕЗОНАТОРА

Докл.: студ. 1 г. маг. Ситало А.Е.

Рук.: доц. Чеботарев Г.Д., проф. Латуш Е.Л., асп. Фесенко А.А.

Ионные рекомбинационные лазеры на парах стронция являются эффективными источниками коротковолнового излучения с длинами волн 430,5 и 416,2 нм [1] с типичными уровнями средней мощности ~1,0–1,5 Вт, пиковой мощности ~1–1,5 кВт и длительностью импульсов генерации ~200–300 нс. Данные лазеры могут быть перспективными для решения задач преобразования длины волны лазерного излучения [2]. Для повышения эффективности оптической накачки актуальна проблема увеличения пиковой мощности и укорочения импульсов генерации рекомбинационных лазеров. В настоящей работе численно исследована перспектива решения этой проблемы с помощью метода разгрузки резонатора [3]. Расчеты показали, что существует возможность повышения пиковой мощности более чем на порядок и существенного укорочения импульсов генерации рекомбинационных He-Sr+ лазеров в режиме разгрузки резонатора.

  1. Иванов И.Г., Латуш Е.Л., Сэм М.Ф. Ионные лазеры на парах металлов. –

М.: Энергоатомиздат, 1990. – 256 с.

  1. Зинченко С.П., Латуш Е.Л., Сэм М.Ф., Тикиджи-Хамбурьян Р.А. //

Квантовая электроника. – 1992. – Т.19. – №9. – С.860-861.

  1. Звелто О. Принципы лазеров. – М.: Мир, 1990. – 560 с.

3. Моделирование импульсных разрядов в газах с емкостным накопителем энергии

Докл.: студ. 5 к. Козлова В.А.

Рук.: проф. Кравченко В.Ф.

В среде MathCad 11 проведено численное моделирование вольтамперных характеристик импульсного продольного разряда в газе. Зависимость от времени сопротивления плазмы разрядной трубки и тиратрона принималась аналогичной [1]. Показано, что численное моделирование импульсных разрядов может быть использовано для определения вольтамперных характеристик импульсных газоразрядных лазеров. Приведены результаты моделирования вольтамперных характеристик импульсных газоразрядных лазеров на парах меди с емкостными источниками накачки.

[1] Кравченко В.Ф. Автореф. дис. докт. физ.-мат. наук. – Ростов-на-Дону, 1995. – 42 с.

4. ИССЛЕДОВАНИЕ УСЛОВИЙ СУЩЕСТВОВАНИЯ ИНВЕРСИИ НА ИОННЫХ ПЕРЕХОДАХ КАЛЬЦИЯ ПРИ НАКАЧКЕ ПЕРЕЗАРЯДКОЙ

Докл.: студ. 5 к. Бикнус С.С.

Рук.: проф. Иванов И.Г.

Рассмотрено возбуждение атомов кальция в ионные состояния 52P, 42D и 52S СаII перезарядкой с ионами Kr+(в смеси Са-Kr) и в ионные состояния 62P, 52D, 62S СаII – перезарядкой с ионами Аr+( в смеси Ca-Ar), с учетом возбуждения и девозбуждения этих уровней СаII столкновениями с тепловыми электронами плазмы и атомами газовой смеси. Рассчитаны населенности перечисленных и нижерасположенных ионных уровней СаII, что дало возможность найти величину ненасыщенного коэффициента усиления на 52P–52S, 52P–42D переходах СаII (для смеси Са-Kr) и 62P–62S, 62P–52D, 52D–42F и др. переходах СaII (для смеси Ca-Ar). Приводятся зависимости населенности уровней и ненасыщенного коэффициента усиления на переходах в широком диапазоне изменения параметров разряда и плазмы, а именно, – при концентрациях электронов 1010…1016см-3 и их температуре (0,5…1эВ), типичных для условий возбуждения смесей паров кальция с криптоном и аргоном в плазме разрядов поперечного типа.

5. СВОЙСТВА ТЛЕЮЩЕГО РАЗРЯДА С «ХОЛОДНЫМ» КАТОДОМ И ОСОБЕННОСТИ ИОННЫХ ПРИБОРОВ И ЛАЗЕРОВ С ЭТИМ ТИПОМ РАЗРЯДА

Докл.: студ. 2 к. Шевченко М.Г.

Рук.: проф. Иванов И.Г.

Описываются физические процессы, происходящие в различных зонах тлеющего разряда, а также его основные характеристики. Основное внимание уделено двум областям тлеющего разряда: «катодному тёмному пространству» (КТП) и «отрицательному свечению» (ОС). Показано, что электрические параметры КТП определяют рабочие характеристики стабилитронов, тиратронов, а также способствуют использованию тлеющего разряда в тонкопленочной технологии (методы катодного осаждения, ионного травления). Эффект возбуждения атомов газа в ОС, являющимся плазменной областью тлеющего разряда, широко используется в источниках света и для формирования активной среды газоразрядных лазеров с полым катодом, накачка лазерного перехода в которых осуществляется столкновениями второго рода.

6. ОСОБЕННОСТИ ИМПУЛЬСНОГО ЕМКОСТНОГО РАЗРЯДА И ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В ПЛАЗМЕННЫХ ДИСПЛЕЯХ

Докл.: студ. 2 к. Апанасов В.А.

Рук.: проф. Иванов И.Г.

Описываются физические процессы, происходящие при высокочастотном и импульсном разрядах, возбуждаемых с помощью электродов, располагающихся снаружи кюветы с газом (так называемый «безэлектродный» разряд). Описывается принцип действия плазменных дисплеев с этим типом разряда, приводятся их характеристики и обсуждаются тенденции развития.

7. ИССЛЕДОВАНИЕ СЛОЕВЫХ СТРУКТУР МЕТОДОМ УГЛОВОЙ РЕФЛЕКТОМЕТРИИ

Докл.: студ. 4 к. Баканёв В.Ю.

Рук.: доц. Зинченко С.П.

Для исследования оптических характеристик слоевых структур использовался модифицированный метод оптической рефлектометрии с использованием зависимости интенсивности отражённого сигнала от угла падения в зоне угла Брюстера. Экспериментально исследованы оптические характеристики сегнетоэлектрических пленок BaSrTiO3 в зависимости от их толщины при различных длинах волн зондирующего излучения. Плёнки были изготовлены методом катодного распыления. Особенности такого метода позволяют надеяться на возможность применения его в текущем контроле напыления плёнок.

8. Развитие программных средств обработки данных оптической рефлектометрии сверхтонких пленок на прозрачной подложке

Докл.: студ. 5 к. Бойко О.А.

Рук.: в.н.с. ЮНЦ РАН Ковтун А.П.

Известно, что методы оптической рефлектометрии обладают высокой чувствительностью к таким характеристикам, как коэффициент преломления, n, коэффициент поглощения, k, толщина пленки, d (известные в литературе nkd-параметры). Зависимость nk-параметров от длины волны (дисперсия) лежит в основе оптической характеризации тонких пленок. Однако, для самого чувствительного метода эллипсометрии для сверхтонких пленок (толщина таких пленок много меньше длины волны) возникает проблема для случая, когда пленка нанесена на прозрачную подложку (MgO, LaAlO3, сапфир, кремний и т.п.). Проблема связана со слабым уровнем отраженного от тонкой пленки сигнала в окрестности угла Брюстера для прозрачной подложки. В этом диапазоне углов содержится основная информация об эллиптической поляризации отраженного сигнала.

В отделе проблем физики и астрономии разрабатывается модификация методики измерений оптических констант тонких пленок применительно к любой подложке (в том числе и к прозрачной). В предлагаемом подходе остается лишь традиционный способ измерения интенсивности отраженного сигнала. В этом подходе измерение коэффициента отражения и традиционные измерения эллипсометрических углов не требуются. Предлагаемая модификация методики позволяет существенно увеличить отношение полезного сигнала к уровню шумов и тем самым поднять на более высокий уровень чувствительность оптических методик.

Работа посвящена развитию программных средств решения обратной nkd - задачи с дисперсией в видимом диапазоне длин волн применительно к новому методу оптической характеризации тонких пленок.

9. ПРОГРАММНАЯ ОБОЛОЧКА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ ОПТИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ ПОВЕРХНОСТИ КРИСТАЛЛА

Докл.: студ. 4 к. Шихарев А.Н.

Рук: в.н.с. ЮНЦ РАН Ковтун А.П., с.н.с. ЮНЦ РАН Михайлов Н.Ю.

В отделе проблем физики и астрономии ЮНЦ РАН разрабатывается оптическая методика характеризации тонких пленок на кристаллических подложках. В качестве базовой методики положена угловая рефлектометрия в окрестности угла Брюстера. Информация о пленке извлекается на основе нарушения явления Брюстера кристаллической подложки за счет нанесения пленки. На это и направлена разработка программной оболочки к комплексу контроля физических характеристик тонких пленок. Для решения этой задачи программная оболочка разрабатывалась на языке Delphi, использует готовые программные модули, созданные на языке Фортран, специально для данного комплекса. Работа созданного интерфейса иллюстрируется на ряде примеров. Программа позволяет просчитывать входные данные представляющие собой в относительных единицах зависимость интенсивности отраженного от объекта сигнала от угла падения зондирующего излучения, а также способна предоставлять пользователю графические кривые и данные, позволяющие оценивать свойства тонких пленок.

10. Основной трехимпульсный эксперимент

Докл.: студ. 5 к. Костин К.К.

Рук.: с.н.с. НИИ ФОХ, д.х.н. Черныш Ю.Е.

Исследованы принципы 2М обменной фурье-спектроскопии молекулярных систем с химическим и другими видами обмена, которые позволяют отображать обменные процессы в виде двумерной диаграммы, представляющей по своей сути экспериментальную кинетическую обменную матрицу. Выяснено, что большинство эффектов, наблюдаемых в двумерных обменных экспериментах, можно выявить и понять, рассматривая два взаимодействующих ядра со спином, равным 1/2, или одно ядро, мигрирующее между двумя химически неэквивалентными положениями А и В. Разработана новая универсальная методика 2М обменной спектроскопии ЯМР, позволяющая использовать температурную зависимость мультиплетной структуры спектров, участвующих в обмене ядер для изучения обменных реакций, протекающих в связанных спиновых системах.

[1] Лундин А.Г., Федин Э.И. ЯМР-спектроскопия. – М.: Наука, 1986.

[2] Привалов В.И., Тарасов В .П. Современные методы спектроскопии ЯМР высокого разрешения растворов. // Итоги науки за техники. Строение молекул и химическая связь. – М.: ВНИИТИ, 1986.

11. Применение радиочастотных импульсов в ЯМР сектроскопии

Докл.: студ. 4 к. Филоненко А.А.

Рук.: с.н.с. НИИ ФОХ, д.х.н. Черныш Ю.Е.

Для выяснения структуры органических соединений используют селективные импульсы, которые позволяют в пределе одного эксперимента сократить размерность задачи с трехмерной до двумерной или же двумерной до одномерной, обеспечивая, тем самым, необходимую информацию за более короткий промежуток времени с весьма высоким цифровым разрешением. Наиболее часто применяемые на практике импульсы — это гауссов, прямоугольный и sinc-импульс. В работе непосредственно использовались
90º-й и 180º-й гауссовы импульсы. Выяснилось, что при использовании 180º-го гауссова импульса можно добиться более хорошей селективности, чем при использовании 90º-го импульсов. Но главное отличие в том, что при определении 180º-го нет никакой необходимости изменять его длительность, а требуется лишь ослабление мощности источника радиочастотной несущей, так как в противном случае изменялась бы селективность импульса. При этом надо помнить, что ослабление работает в логарифмической шкале.

12. Перестраиваемый оптический передающий модуль на основе полупроводникового инжекционного лазерного диода с резонатором типа Фабри-Перо и системой распределенной обратной связи на основе волоконной решетки Брегга

Докл.: студ. 4 к. Малый В.А., студ. 4 к. Жуков А.О.

Рук.: инж. Вышлов Д.С.

На основе полупроводникового лазерного диода с резонатором типа Фабри-Перо разработан и изготовлен перестраиваемый по длине волны оптический передающий модуль с высокими уровнями непрерывной оптической мощности, вводимой в волокно — порядка + 10 дБм [1]. Лазерный модуль включен в СВЧ цепь, позволяющую транслировать по оптоволокну цифровые сигналы со скоростью до 2,5 Гбит/с. Контроль средней оптической мощности осуществляется при помощи внешнего лавинного фотодиода, подключенного к выходному участку оптического волокна, имеющего небольшой радиус изгиба. Оптический передатчик стабилизирован по температуре и обеспечивает работоспособность в широком диапазоне температур. Система распределенной обратной связи состоит из оптического разветвителя, на одном из выходов которого сформирована решетка Брэгга. С помощью последней, в оптическом тракте осуществляется селекция одной из мод генерации лазерного диода. Результаты, полученные при исследовании параметров описанной выше системы, позволяют говорить об актуальности данной разработки для широкого круга задач: для оптической рефлектометрии на основе OTDR принципов; для лабораторных источников непрерывного лазерного излучения; для систем передачи данных с уплотнением по длине волны.

[1] Zhao Y., Shu C. // IEEE Photonics Technol. Lett. – 1997. – Vol.9, N.1. – P.1436-1438

13. Исследование нелинейных радиочастотных эффектов в магнитомягких материалах при различных токах накачки

Докл.: студ. 5 к. Гришин А.М., студ. 5 к. Величко Д.С.

Рук.: дир. ООО "Дилоджик" Богославский В.Е.

Собрана установка для изучения нелинейных радиочастотных эффектов в магнитомягких материалах. Проведены качественные исследования генерации второй гармоники при различных токах накачки (магнитных полях). В качестве образца для исследования был взят ферромагнитный материал, используемый в системах защиты товаров от краж. Определены качественные изменения исследуемого эффекта при различных токах накачки и возбуждающих частотах.

14. УСТРОЙСТВО И ТЕХНОЛОГИИ НАКОПИТЕЛЕЙ НА ЖЕСТКИХ МАГНИТНЫХ ДИСКАХ

Докл.: студ. 4 к. Михалко А.Ю.

Рук.: нач. отд. ООО "Информлаб" Орлов В.Ю.

Рассмотрен принцип работы, структура и устройство накопителей информации с применением жестких магнитных дисков. Изучены способы восстановления данных при различных повреждениях накопителей. Рассмотрены современные способы и технологии изготовления НЖМД. Общая структура служебной информации накопителей на жестких магнитных дисках. Логическое и физическое представление адресного пространства накопителей. Средства повышения надежности хранения информации на НЖМД.

15. Новые системы дисковых оптических запоминающих устройств

Докл.: студ. 2 к. Наконечный А.В.

Рук.: проф. Латуш Е.Л.

Рассмотрена история создания, физические принципы и основные характеристики современных и перспективных дисковых лазерных ОЗУ: CD, DVD, HD DVD, Blu-Ray и др. Подчеркивается, что существенному повышению плотности записи способствовало создание полупроводниковых лазеров с короткой длиной волны излучения вплоть до синей и УФ области спектра. Особое внимание уделяется новым системам сверхёмких оптических запоминающих устройств — голографическим дискам, биодискам и магнитным дискам с лазерным инициированием.

Секция “Радиофизика”

Председатель: проф. Синявский Г.П.

Члены жюри: проф. Барабашов Б.Г., проф. Бабичев Р.К., проф. Заргано Г.Ф., проф. Лерер А.М, доц. Петин Г.П.

1. Температурно-частотные исследования диэлектрической проницаемости магнониобата свинца

Докл.: студ. 5 к. дн. отд. Варфоломеев М.А., студ. 5 к. веч. отд. Шлома А.В.

Рук.: доц. Сидоренко Е.Н., с.н.с. НИИФ Рудковский В.Н.

В интервале температур (-196  400)С на частотах 103, 5∙104 и 1,5∙107 Гц сняты температурные зависимости диэлектрической проницаемости кристалла магнониобата свинца. Наблюдаются явления, характерные для релаксора: размытие фазовых переходов с большим коэффициентом размытия (80-90), дисперсия диэлектрической проницаемости в области Кюри, понижение и смещение максимума диэлектрической проницаемости с ростом частоты в область более высоких температур, квадратичная температурная зависимость обратной диэлектрической проницаемости. Проводятся исследования по индуцированию в релаксоре сегнетофазы электрическим полем.

2. Автоматический регулятор напряжения для исследования фазовых переходов В сегнетоэлектриках

Докл.: студ. 6 к. веч. отд. Фадеев А.И.

Рук.: доц. Сидоренко Е.Н., доц. Петин Г.П.

Для облегчения труда экспериментаторов при снятии температурных зависимостей констант сегнетоэлектриков в квазистатическом режиме разработан автоматический регулятор напряжения, предназначенный для управления температурным режимом микропечи с исследуемым образцом.

Данное устройство собрано на цифровых и аналоговых элементах. Цифровая часть прибора управляет схемой запуска и остановки процесса нагрева. Имеется возможность изменять скорость нагревания (или охлаждения) исследуемых образцов в диапазоне температур от комнатной до 600°С. Предусмотрены цифровые индикаторы температуры термопары и напряжения на клеммах микропечи. Аналоговая схема собрана на операционных усилителях, работающих в качестве УПТ.

3. Моделирование воздействия мелкомасштабных нЕОднородностей ионосферной плазмы на вертикально распространяющиеся КВ волны

Докл.: студ. 5 к. Печегин П.В.

Рук.: с.н.с. НИИФ Сказик А.И.

Произведено моделирование мелкомасштабной структуры ионосферы с параболическим распределением электронной концентрации при отсутствии геомагнитного поля. Рассмотрено влияние неоднородностей на распространение коротковолновых волн, излученных вертикально вверх с земной поверхности [1]. Получена корреляционная функция принимаемого после отражения сигнала, позволяющая охарактеризовать воздействие неоднородной структуры ионосферы на КВ волны и оценить характеристики неоднородностей.

[1] Альперт Я.Л. Распространение электромагнитных волн и ионосфера.- М.: Наука, 1972.- 563 с.

4. Пеленгация широкополосных сигналов

Докл.: асп. Ковалев А.С.

Рук.: проф. Шевченко В.Н.

Исследована возможность пеленгации широкополосных сигналов с использованием фильтрации взаимной корреляционной функции во временной области [1] на примере сигналов с линейной частотной модуляцией. Работоспособность алгоритма подтверждена проверкой на экспериментальных данных. Предложен новый метод оценивания относительной задержки сигнала, результаты применения которого хорошо согласуются с результатами классического [2, 3] подхода и являются более наглядными.

[1] United States Patent Number 5,955,993; Sep. 21, 1999.

[2] Основы радиопеленгации. И.С. Кукис, М.Е. Старик. – М.: Сов. радио, 1964.

[3] Информационные технологии в радиотехнических системах / В.А. Васин, И.Б. Власов, Ю.М. Егоров и др.; Под ред. И.Б. Федорова. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004. – 768 с.

5. ЭЛЕКТОРОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ В ПРЯМОУГОЛЬНОМ ВОЛНОВОДЕ С L-ВЫСТУПАМИ

Докл.: студ. 4 к. Кривопустенко В.В.

Рук.: доц. Земляков В.В., проф. Заргано Г.Ф.

В данной работе был произведен электродинамический расчет критических волновых чисел в волноводе сложного сечения, который представляет собой прямоугольный волновод с двумя L-выступами. Для расчета критических волновых чисел и компонент электромагнитных полей применялся метод частичных областей с учетом особенности электромагнитных полей на металлическом ребре.

В результате был получен спектр критических волновых чисел, который позволяет судить о характере распространяющихся волн, что в дальнейшем позволит рассчитать структуру электромагнитных полей.

[1] Заргано Г.Ф., Ляпин В.П., Михалевский В.С. и др. Волноводы сложных сечений.// М.: Радио и связь, 1986.- 124 с.

[2] Saha P.V., Guha D. // IEEE MIT.- 1992.- Vol.40, N 4.

6. РАСЧЕТ СЕЛЕКТИВНЫХ УСТРОЙСТВ НА ПЛОСКО-ПОПЕРЕЧНЫХ НЕОДНОРОДНОСТЯХ В ВОЛНОВОДАХ СЛОЖНЫХ СЕЧЕНИЙ

Докл.: студ. 4 к. Иващенко В.А

Рук.: проф. Заргано Г.Ф., доц. Земляков В.В.

Данная работа посвящена электродинамическому расчету резонансных неоднородностей, таких как стыки волноводов различного сечения, сдвиги волноводов, тонкие металлические поперечные диафрагмы. Для описания неоднородностей были использованы такие параметры, как проводимость, матрица рассеяния, спектр критических волновых чисел. Были получены расчетные формулы, позволяющие описывать данные неоднородности, что в дальнейшем позволит создавать на их основе селективные устройства.

[1] Сазонов Д.М., Гридин А.И., Мишустин Б.А. Устройства СВЧ. - М.: Высш. школа, 1981.

[2] Донченко В.А., Заргано Г.Ф., Синявский Г.П. // Изв. вузов. Сер. Радиофизика.- 1997.-

Т. 40, № 10.- С.1286–1301.

На базе филиала кафедры прикладной электродинамики и компьютерного моделирования на предприятии будет работать специ­альная секция по радиофизике, где предполагается заслушать доклады студенческой лаборатории.

Председатель секции – проф. Синявский Г.П.

Секция «Английский язык» The English Language Section

The organizing committee: O.I. Safronenko, Assoc. Prof.

Language consultants: S.B. Mylnikova, K.S. Petrosyan, N.P. Derevyankina, M.U. Screbova, and U.A. Pogosova

Students Section

1. CONTROVERSIAL PSYCHOSURGERY RESULTED IN A NOBEL PRIZE

Report: second-year student Orlova A. English Consultant: Mylnikova S.B.

2. HOW NUCLEAR BOMBS WORK

Report: second-year student Ischenko I. English Consultant: Mylnikova S.B.

3. LASERS

Report: second-year student Shepel A. English Consultant: Mylnikova S.B.

4. FORCE IN OUR LIFE

Report: second-year student Knyazeva J. English Consultant: Mylnikova S.B.

5. SOLAR CELLS

Report: second-year student Tur Y. English Consultant: Mylnikova S.B.

6. ELECTROMAGNETISM

Report: second-year student Paramonova Y. English Consultant: Mylnikova S.B.

7. GEYZERS

Report: second-year student Starodubova O. English Consultant: Mylnikova S.B.

8. FORCES

Report: second-year student Limarenko O. English Consultant: Mylnikova S.B.

9. DARK ENERGY

Report: second-year student Gavrilov A. English Consultant: Mylnikova S.B.

10. He-Cd LASERS AND AMAZING CD ATOM

Report: second-year student Nesvetaev D. English Consultant: Mylnikova S.B.

11. PLASMA

Report: second-year student Evtushenko A. English Consultant: Mylnikova S.B.

12. THE INVISIBLE MAN

Report: second-year student Zapara K. English Consultant: Mylnikova S.B.

13. THE PHYSIES OF GALARY FORMATION

Report: second-year student Nakisko I. English Consultant: Derevyankina N.P.

10. BUSHES OF NORMAL MODES

Report: second-year student Lobzenko I. English Consultant: Derevyankina N.P.

14. BLACK HOLES

Report: second-year student Chubar N. English Consultant: Derevyankina N.P.

15. THE NOBEL PRIZE IN PHYSICS

Report: second-year student Kudinova S. English Consultant: Pogosova U.A.

14. MYSTERIES OF THE UNIVERSE

Report: second-year student Eremenko Z. English Consultant: Screbova M.U.

15. ENVIRONMENTAL PROTECTION

Report: second-year student Rastrepin I. English Consultant: Screbova M.U.

16. THE DISCOVERY OF THE TENTH PLANET

Report: second-year student Ionova A. English Consultant: Petrosyan K.S.

17. RETRIEVING INFORMATION FROM BLACK HOLE

Report: second-year student Polupanov N. English Consultant: Petrosyan K.S.

18. STATE-OF-THE-ART OPTICS

Report: second-year student Sinelnikov M. English Consultant: Petrosyan K.S.

19. FUTURE OF THE LIQUID CRISTALS

Report: second-year student Pshenichkin D. English Consultant: Petrosyan K.S.

20. MYSTERIES OF THE UNIVERSE: BLACK HOLES

Report: second-year student Kalinichenko V. English Consultant: Screbova M.U.

Graduate Students Section

1. THE DIFFRACTION METHOD OF ELECTROMAGNETIC FIELD ON

A 3 – DIMENSIONAL BODY

Report: first-year graduate Drozdov A.

Scientific Advisor: Prof. Lerer A.M.

English Consultant: Mylnikova S.B.

The results presented show that the developed software may practically be applied to obtain the time - frequency spectrum and the same energy wave spectrum. It can help solve such problems as localization and classification of some special points of a complex signal, calculation of energy distribution in a wave of this type. Further we are going to make an apparatus realization of collocation method. It will allow to speed up work on development of computing software.

2. THE STUDY OF TYPICAL PARTICULARITIES OF MODEL AND SOUND SIGNALS BY THE METHOD OF CONTINIOUS WAVELET TRANSFORM USING COMPUTER SOFTWARE DESIGNED ON C++ LANGURGE

Report: first-year graduate Vjatkina S.

Scientific Advisor: Juchkov C.

English Consultant: Mylnikova S.B.

The investigation of non-stationary sound signals by the method of CWT was performed. The above technique is widely applied in the field of time-frequency analysis of digital non-stationary signals. The method of wavelet analysis based on wavelets for the study of evolution of non-stationary sound signals spectral properties in time has proved to be the most effective one. The possibilities of this mathematical tool using computer software designed on C++ language are shown. The developed software allows us to obtain the time-frequency spectrum of non-stationary model and sound signals. Also it allows to demonstrate the distribution of energy density within this signals. The developed software uses the “Mexican Hat” and complex “Morlet” wavelet-functions for signal processing.

3. APPLICATION OF R-FUNCTIONS IN ELECTRODINEMICS ANALYSIS OF ELECTROMAGNETIC FIELD IN WAVEGUIDES NOT GEOMETRICAL SECTIONS

Report: first-year graduate Bakharev A.

Scientific Advisor: Zemlyakov V.

English Consultant: Mylnikova S.B.

The investigation of this kind has been carried out in the field of microwaves. The study of electromagnetic field is of great significance for the development of high technologies. The current subject of our investigation is to develop some software to calculate the structure of electromagnetic field in the waveguide. We accomplished a series of experiments. The R-function method proved to be the only method to be used to calculate the structure of electromagnetic composite waveguides.

4. THE PROCESS OF DISTRIBUTION OF ELECTRODINEMIC FIELD IN COMPLEX-SHAPED WAVEGUIDES

Report: first-year graduate Karpov A.

Scientific Advisor: Zemlyakov V.

English Consultant: Mylnikova S.B.

The current subject of our investigation is the process of distribution of electromagnetic field in complex-shaped waveguides. The main problem of our research work deals with the study of critical numbers and energy spectrum of waveguides. The method we have been applying in the course of our investigation is known as the method of R-functions. This method is based on Boolean algebra and analytical geometry for construction of implicit equations of arbitrarily-shaped domain boundaries. The initial purpose of our research is to develop computer software to calculate critical numbers of electric field. Further we are going to develop the method we use and design some software that will allow us to speed up the calculating process and account peculiarities on a boundary.

5. MICROSTRIP ANTENNAS

Report: first-year graduate Pinuev A.

Scientific Advisor: Lerer A.

English Consultant: Mylnikova S.B.

The objective of the study is to design a program to calculate microstrip antenna parameters and their characteristics. The methods used are based on the complex function theory. The computation process convergence is investigated. The study covers the problems of antenna power gain, antenna bandwidth, antenna sensitivity etc.

6. PROGRAMM REALIZATION OF PROGRAMMING ARCHITECTURE BASED ON PROCESSOR SYSTEM TESTING

Report: first-year graduate Bozhko N.

Scientific Advisor: Alexashin S.

English Consultant: Mylnikova S.B.

The main purpose of this study is to investigate one of the methods used to test processor system. The method we use deals with programming realization and programming architecture design. The system based on digital signal processor and processor system that is able to test itself in the course of its work were developed. The method we use allows us to simplify the process of processor system testing.

7. THIN FILMS XANES SrBaTiO3

Report: first-year graduate Alperovich I.

Scientific Advisor: Soldatov A.

English Consultant: Mylnikova S.B.

In the course of our study we obtained some experimental data on X-ray emission spectrum of SrBaTiO3. The main purpose of research is to compare different XANES curves. Our work is mostly theoretical in its character. We are going to explain a correlation between various curves. Our hypothesis is based on the assumption that peaks positions depend on SrBaTiO3 bulk’s thickness.

8. NOISE IMMUNITY EXAMINATION OF RADIO SIGNALS WITH DIFFERENT DIGITAL MODULATION METHODS UNDER THE INFLUENCE OF ADDIVITIVE GAUSSIAN WHITE NOISE WITHIN THE RADIO CHANNEL

Report: first-year graduate Ponkratov E.

Scientific Advisor: Fedorov S.

English Consultant: Mylnikova S.B.

The examination results on receiving PSK and QASK radio signals under the influence of noise were obtained. Noise immunity criterion of modulation methods were studied in the course of the investigation. 4-phase modulation methods, some methods of classic modulation, like 8-positions phase-shift keying (PSK-8) and 16- positions quadrature - amplitude shift keying (QASK-16) were tested in modern communication radio systems. Further increase in gradation of carrying oscillation phase in radio package leads to abrupt decrease of noise immunity. So multiple-phase radio signals (more then 16 positions of phase) are seldom used in satellite communication systems.

9. QUASIBATHERS IN THE K4 CHAIN: EXISTENCE AND STABILITY

Report: first-year graduate Dzhelauhova G.

English Consultant: Mylnikova S.B.

The majority of dynamical objects, which demonstrate energy localization in mol near lattices, represent guasibreathers rather than strictly time-periodic discrete breathers, since certain deviations exist in vibrational frequencies of individual particles. We illustrate this idea with the breathers in the K4 chain. A rigorous investigation of the existence and stability of breathers and guasibreathers in this chain is presented. In particular, it is proved that they are stable up to a certain strength of the intersite part of the potential with respect to its on-site part.

10. THE STUDY OF ELECTROMAGNETIC FIELD IN COMPLEX CUT WAVEGUIDES

Report: first-year graduate Glumov I.M.

Scientific Advisor: Prof. Lerer A.M.

English Consultant: Petrosyan K.S.

Mani on forms of complex cut waveguides and their parameters are analyzed and compared. Of particular interest is the calculation of a variety of propagating modes within the structures and the computer engineering of different microware devices.

11. ELECTROMAGNETIC FIELD IN ROTATION REFERENCE FRAME

Report: first-year graduate Ershov A.A.

Scientific Advisor: Prof. Zargano G.F.

English Consultant: Petrosyan K.S.

Equations connecting four-potential Ai of electromagnetic field four-current density in rotation reference frame are derived. A construction corresponding to the strengths of electric E and magnetic H fields is built by applying methods of chronometrical invariants.

12. SIMULATION OF LNA’S SINGLESTAGE LOW NOISE AMPLITIERS

Report: first-year graduate Ponomarev M.

Scientific Advisor: Prof. Sinyvsky G.

English Consultant: Petrosyan K.S.

Presented design examples illustrator the methods necessary to predict actual circuit performance using computer simulations.

13. MICROELECTROMECHANICAL MECHANICS

Report: first-year graduate Zhukov N.

Scientific Advisor: Jchabat V.V.

English Consultant: Petrosyan K.S.

Some peculiarities of developing of mechanisms based on microelectronics technology will be shown in my paper. Much attention will be payed at the history of development of microelectronics and micromechanics. An attempt to analyses all the calculation difficulties of real physical parameters of microelectronic devise is made. A careful account is given to the description of such devices. Little attention is given to the development of this field of science and to the enhancing of microelectronic mechanisms.

14. RESEARCH OF MULTIELEMENT MICROSTRIP MAGNETOSTATIC WAVES TRANSDUCERS

Report: first-year graduate Babicheva E.R.

Scientific Advisor: Natkhin I.I.

English Consultant: Petrosyan K.S.

Magnetostatic surface-wave transducer theory is extended and generalized in my research work. A Fourier transform relation is established between MSSW field amplitudes and transducer spatial current distribution. The expressions for the radiation resistance of periodic meander and radiation resistance for uniform and nonuniform current distribution models are developed. The results enable one to predict transducer frequency response for a specified weighting of transducer element width, length, and spacing.

15. THE COMPARATIVE ANALYSIS OF THE ELECTRONIC AND NUCLEAR DEEXCITATION IN THE ACTIVE ENVIRONMENT OF THE He-Sr (430,5 and 416,2 nm) RECOMBINATION LASER

Report: first-year graduate Sitalo A.E.

Scientific advisor: Prof. Latush E.L.

English consultant: Petrosyan K.S.

It has been carried out modeling research of work of the laser modes with switching-off nuclear and electronic deexcitation, and also in a mode when both types of deexcitation densities of population of levels work together. It is shown, that up to pressure of helium ~1000 tor the role nuclear deexcitation is insignificant in comparison with electronic. At big pressures there are modes when nuclear unexcited starts to prevail.

16. INFLUENCE OF THE NUCLEAR DEEXCITATION ON OUTPUT CHARACTERISTIC OF THE He-Sr (430,5 and 416,2 nm) RECOMBINATION LASER

Report: first-year graduate Averkov D.G.

Scientific advisor: Prof. Latush E.L.

English consultant: Petrosyan K.S.

It has been carried out modeling research of work of the laser modes with switching-off nuclear and electronic deexcitation, and also in a mode when both types of deexcitation densities population of levels work together. It is shown, that up to pressure of helium ~1000 tor the role of atomic deexcitation is insignificant in comparison with electronic. The special attention addressed on relative power and other parameters of generation of the laser on lengths of waves 430,5 nm and 416,2 nm SrII.

Секция «Философия»

Председатель жюри: доц. Тихонова Е.Ф.

Члены жюри: доц. Погорельцев В.П., аспиранты Авакян Л.А.,, Кравченко О.Ю.,

Кукин О.В., Матюшина Л.И., Махно П.В., Норанович О.А., Разномазов В.М.,

Тимошенко П. Е.

Подсекция «Сознание и познание»

1. СОЗНАНИЕ: В ЧЁМ ЕГО СУЩНОСТЬ?

Докл.: студ 2 г. об. Парамонова Ю.М.

2. ПОНИМАЕТ ЛИ ПОПУГАЙ, ЧТО ОН ГОВОРИТ?

Докл.: студ. 2 г. об. Шалин Р.Г.

3. МИФ ДРЕВНИЙ И СОВРЕМЕННЫЙ

Докл.: студ. 2 г. об. Калинченко В.В, Резников А.В.

4. ЧТО ЕСТЬ ИСТИНА?

Докл.: студ. 2 г. об. Кузьмин Д.Н., Назин И.А.

Подсекция «Что такое человек?»

5. ЧТО ТАКОЕ ЧЕЛОВЕК ?

Докл.: студ. 2 г. об. Командиров М.А., Орлова А.М.

6. ЛИЧНОСТЬ: СВОБОДА И ОТВЕТСТВЕННОСТЬ

Докл.: студ. 2г. об. Татевосян Р.А.

7. ИМЕЕТ ЛИ ЖИЗНЬ СМЫСЛ ?

Докл.: студ. 2 г. об. Емельянов А.В., Наконечный А.В., Одарченко, Б.А., Тур Ю.А.,

Читахов Д.В.

8. СВЕРХЧЕЛОВЕК ФРИДРИХА НИЦШЕ

Докл.: студ. 2 г. об. Ерёменко З.С., Мамай И.В., Пушкарёв Е.И.

9. Я СОЗДАТЕЛЬ ВСЕЛЕННОЙ

Докл.: студ. 2 г. об. Шевченко Р.С.

10. ЧЕЛОВЕК И ПРИРОДА

Докл.: студ. 2 г. об. Ищенко И.А.

11. ТАНАТОФИЛОСОФИЯ

Докл.:студ. 2 г. об. Горбачов А.Н., Князева Е.А.

Подсекция «Вселенная - Жизнь - Разум»

12. ОДИНОКИ ЛИ МЫ ВО ВСЕЛЕННОЙ ?

Докл.: студ. 2 г. об. Пляка С.П.

13. КОСМОС И ЖИЗНЬ

Докл.: студ. 2 г. об. Посиделов А.М.

14. КОСМОС И ЭТНОГЕНЕЗ

Докл.: студ 2 г.об. Осинов В.А.

15. ДЕЙСТВИТЕЛЬНО ЛИ ПЛАНЕТЕ ЗЕМЛЯ ГРОЗИТ УНИЧТОЖЕНИЕ?

Докл.: студ. 2 г. об. Гаврилов А.Ю.

Подсекция «Человек и компьютер»

16. ВОЗМОЖНО ЛИ СОЗДАНИЕ МАШИНЫ ВРЕМЕНИ ?

Докл.: студ. 2 г. об. Николенко В.Н.

17. ПРИСУЩЕ ЛИ «УМНЫМ» МАШИНАМ ТВОРЧЕСТВО ?

Докл.: студ. 2 г. об. Котляров М.В.

18. ПЕРСПЕКТИВЫ СОЗДАНИЯ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА

Докл.: студ. 2 г. об. Шестопалов И. И.

19. ЧЕЛОВЕК В ОБЩЕНИИ С КОМПЬЮТЕРОМ

Докл.: студ. 2 г. об. Евтушенко А.Н.

20. МОЖЕТ ЛИ ЧЕЛОВЕК СОЗДАТЬ МАШИНУ УМНЕЕ СЕБЯ ?

Докл.: студ. 2 г. об. Ионова А.Г.

21. ВИРТУАЛЬНАЯ РЕАЛЬНОСТЬ - ТЕХНОЛОГИЯ ИЛЛЮЗИЙ

Докл.: студ. 2 г. об. Коломойцев В.М., Свиридов Н.С.

Подсекция « Социальная философия»

22. РЕЛИГИЯ: СУЩНОСТЬ И СОЦИАЛЬНАЯ ФУНКЦИЯ

Докл.: студ.2 г. об. Лимаренко О.Н., Запара Е.Г.

23. МИРОВОЗЗРЕНЧЕСКАЯ СПЕЦИФИКА ВАХХАБИЗМА

Докл.: студ. 2 г. об. Леви М.О., Линник

24. ФИЛОСОФСКОЕ МИРОВОЗЗРЕНИЕ

Докл.: студ. 2 г. об. Федорива М.П.

25. ГЕНЕЗИС МИРОВОГО ЗЛА

Докл.: студ. 2 г.об. Говоров Г.Е.

26. ПЕРСПЕКТИВЫ ЧЕЛОВЕЧЕСТВА

Докл.: студ. 2 г.об. Чернявский А.О.

Подведение итогов 59-й студенческой научной конференции

        1. ЛЕКЦИЯ ПО АКТУАЛЬНЫМ ПРОБЛЕМАМ СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ

        1. НАГРАЖДЕНИЕ ПОБЕДИТЕЛЕЙ

1

1

Смотреть полностью


Скачать документ

Похожие документы:

  1. Отчет о научно-исследовательской работе кафедры теоретической и вычислительной физики за 2007 год. Основные направления и результаты научной деятельности

    Публичный отчет
    В отчетном году научно-исследовательская работа кафедры велась по двум традиционным направлениям: 1) физика конденсированного состояния вещества, 2) физика элементарных частиц и космология.
  2. Отчет о самообследовании основной образовательной программы по специальности (направлению) 260202 Технология хлеба, кондитерских и макаронных изделий

    Публичный отчет
    Специальность 260202 – Технология хлеба, кондитерских и макаронных изделий утверждена приказом Государственного комитета Российской Федерации по высшему образованию от 5.
  3. Планирование и организация учебного процесса 24 Структура и содержание образовательных программ по аттестуемым специальностям. 36

    Документ
    Как и на других факультетах довоенного института, преподавательский коллектив факультета языка и литературы был невелик. В разные годы в него вхо­дили В.
  4. Старцева Олга Геннадиевна Секретарь ученого совета факультета Усынина анна Александровна Архангельск 2009 (оборот титульного листа) отчет

    Публичный отчет
    Подготовка дипломированных специалистов по основной образовательной программе (ООП) по специальности 060103 «Педиатрии» ведется в Северном государственном медицинском университете с 1979года в соответствии с Приказом Министерства
  5. О хозяйства материалы студенческой научной конференции (18 февраля 3 марта 2008г.) Махачкала 2008

    Документ
    В сборнике представлены тезисы и доклады студентов Дагестанского государственного института народного хозяйства – победителей конференций, проводимых в рамках ежегодной Недели студенческой науки, рекомендованные для публикации.

Другие похожие документы..