Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

17 Физика

 

Биккулова Н.Н., Курбангулов А.Р., Горемычкин Е.А., Акманова Г.Р., Цыганкова Л.В., Сафаргалиев Д.И., Нигматуллина Г.Р. «Динамика решетки халькогенидов меди и серебра» Инженерная физика, № 1, с. 31-37 (2018)

Приводятся результаты исследований методом неупругого рассеяния нейтронов халькогенидов меди и серебра при температуре 300 K в несуперионной фазе. Получены динамические структурные факторы и обобщенные плотности фононных состояний данных соединений. Неупругие пики, наблюдаемые при энергиях 3–4 MэВ, предположительно соответствуют акустическим колебаниям фононов. Фононные спектры халькогенидов меди и серебра имеют особенности, характерные для структурно-разупорядоченных соединений. Ключевые слова: динамика решетки, неупругое рассеяние нейтронов, халькогениды меди и серебра, фононный спектр, суперионные проводники.

Инженерная физика, № 1, с. 31-37 (2018) | Рубрики: 06.18 17

 

Еськов В.М., Хадарцев А.А., Филатов М.А., Третьяков С.А. «Три великие проблемы физиологии и медицины» Вестник новых медицинских технологий: Теоретический и научно-практический журнал, 26, № 4, с. 115-118 (2020)

DOI: 10.24411/1609-2163-2020-16782. В 1989 году нобелевский лауреат В.Л. Гинзбург определил для всей физики три великие проблемы. Они были связаны с необратимостью (стрелой времени), редукцией живых систем, т.е. с применением физики в их изучении, и квантовым подходом в изучении мозга и декогеренцией волновой функции. В связи с этим можно сформулировать три великие проблемы физиологии, исходя из работ ведущих физиологов 20 и 21-го веков. Эти проблемы связаны с понятием стандарта (нормы), созданием объективных методов для оценки отклонения от этого стандарта и третья проблема связана с изучением центрального регулятора физиологических функций – мозга. В рамках недавно открытого эффекта неустойчивости выборок любых параметров организма человека, в статье представлены ответы на проблемы Гинзбурга и ответы на три биомедицинские проблемы. Представлены экспериментальные данные, методы и модели для решения этих трех проблем. Обозначены перспективы развития физиологии, медицины и биокибернетики с позиций открытия нарушения причинно-следственных связей в биосистемах.

Вестник новых медицинских технологий: Теоретический и научно-практический журнал, 26, № 4, с. 115-118 (2020) | Рубрики: 03 17

 

Смирнов А.Н., Савин А.В., Сигов А.С. «Эмулоны и солитоны в дистиллированной воде» Прикладная физика и математика, № 2, с. 74-79 (2013)

Экспериментально несколькими независимыми методами доказана реальность существования в тщательно очищенной воде надмолекулярных комплексов с размерами от 1 до 100 мкм, которым дали название – «эмулоны». Установлено,что «талая» вода является активным метастабильным состоянием с неравновесной концентрацией ионов водорода [H+] и гидроксида [OH]. Эмулоны в «талой» воде имеют значительно меньшие размеры, чем в равновесной системе. Этим объясняется ее биологическая активность. Впервые получены снимки структурных образований в воде – эмулонов и зарегистрированны структурные изменения в воде происходящие при изменении температуры. Полидисперсность эмулонов обуславливает полимодальность отклика воды на внешние воздействия. Обнаруженные в настоящей работе надмолекулярные комплексы- эмулоны вносят существенные коррективы в представления о структуре воды. Они непротиворечиво включают в себя все ранее полученные данные, касающиеся организации H2O в нанообъемах и дают возможность объяснить многие экспериментальные факты, которые ранее не имели стройного, научного обоснования, например, образование «парящего водяного мостика» и предсказать ряд новых эффектов. Разрушение эмулонов может сопровождаться возникновением солитонов. Качественно это явление можно описать с помощью модели phi-4 c асимметрическим двухъямным потенциалом V(u). Данная модель представляет цепочку из эмулонов, которая может находиться в нескольких устойчивых состояниях. При низких температурах основным будет состояние, при котором все эмулоны находятся в более глубокой яме, а при высоких – состояние, при котором часть из них распалась, а остальные находятся в более широкой яме. Такой переход сопровождается распространением по цепи топологического солитона обусловленного локальным переходом из одного состояния в другое.

Прикладная физика и математика, № 2, с. 74-79 (2013) | Рубрики: 14.02 17

 

Солихов Д.К., Двинин С.А., Нурулхаков Ш.С. «Об угловой зависимости порога конвективной неустойчивости и коэффициента усиления для встречных взаимодействующих волн» Доклады академии наук республики Таджикистан, 63, № 1-2, с. 69-77 (2020)

В задаче вынужденного рассеяния двумерно локализованной волны накачки найдена зависимость порога неустойчивости, коэффициента усиления встречных волн от угла рассеяния. Показано, что с увеличением угла рассеяния порог и коэффициент усиления возрастают.

Доклады академии наук республики Таджикистан, 63, № 1-2, с. 69-77 (2020) | Рубрика: 17

 

Рахими Ф., Абдуллоев Х.О., Девонакулов Ш.А., Ниёзов Б.О. «Диссипативные солитоны уравнения Гинзбурга–Ландау с кубической нелинейностью» Доклады академии наук республики Таджикистан, 63, № 5-6, с. 350-356 (2020)

Исследуются диссипативные солитоны кубического уравнения Гинзбурга–Ландау, возникающие в результате взаимодействия линейной и нелинейной сложной дисперсий. Локализованное его решение общего вида при заданных наборах параметров имеет фиксированную амплитуду. Получены его решения в виде солитонов с ограниченной амплитудой.

Доклады академии наук республики Таджикистан, 63, № 5-6, с. 350-356 (2020) | Рубрика: 17

 

Джафаров А.С., Нуров К.Б. «Исследование двойных систем с особых температурных точек» Доклады академии наук республики Таджикистан, 64, № 7-8, с. 442-448 (2021)

Приводятся результаты определения координат критического распада в системе In-Se измерением скорости распространения ультразвука. Использованием ультразвукового метода исследована область расслаивания в системе In-Se. На основе экспериментальных данных построена линия моновариантного равновесия, ограничивающая указанную область. Установлены координаты критической точки (критическая температура и критический состав). Показано, что ультразвуковой метод может быть с успехом использован для надежного установления границы области расслаивания металлических и полупроводниковых жидкостей на фазовой диаграмме, а также для исследования самого процесса расслаивания.

Доклады академии наук республики Таджикистан, 64, № 7-8, с. 442-448 (2021) | Рубрика: 17

 

Ольнева Т.В., Жуковская Е.А., Орешкова М.Ю., Кузьмин Д.А. «Диагностика морфогенетических типов палеоканалов на основе параметризации сейсмообразов» Геофизика, № 2, с. 17-25 (2022)

Рассмотрены приемы идентификации основных морфогенетических типов палеоканалов на основе способа численной оценки морфометрических параметров русловых тел (палеоканалов) по сейсмическому образу. Параметризация объекта и прогноз отдельных величин, находящихся за пределами разрешенности сейсмического метода, позволяют более реалистично оценить морфологию палеорусла, спрогнозировать размеры возможных литологических ловушек, оценить ресурсы, дать прогноз и рекомендации для дальнейшего изучения. Объектом исследования в данной работе являются палеорусловые системы, выявленные по результатам динамической интерпретации сейсмических данных. Основная задача исследований заключалась в определении мощности русловых отложений и ширины палеоканала. Для реализации поставленной задачи использовался подход, изложенный в патенте Т.В. Ольневой, Е.А. Жуковской [2018], который заключается в применении численных зависимостей, установленных для современных рек, к аналогичным палеосистемам. В соответствии с проявленным образом палеоканала на сейсмических слайсах были выполнены доступные измерения ширины пояса руслоформирования, длины палеорусла, длины долины, длины излучины, радиус кривизны. На основании измеренных данных рассчитана ширина русла и средняя мощность отложений.

Геофизика, № 2, с. 17-25 (2022) | Рубрика: 17

 

Ягудин И.Р., Гафаров Р.М., Сираев И.А., Ахтямов Р.А. «Влияние нелинейных искажений на качество полевых данных в вибрационной сейсморазведке» Геофизика, № 4, с. 58-63 (2022)

Наличие нелинейных искажений (distortion) в вибрационной сейсморазведке на сегодняшний день является одним из главных спорных моментов, при оценке качества полевого материала который также оказывает существенное влияние на производительное время. В статье изложена природа возникновения нелинейных искажений в вибрационной сейсморазведке. Показано наличие нелинейных искажений на реальном волновом поле виброграммы и реального свипсигнала. С помощью скользящей фильтрации было показано отсутствие влияния нелинейных искажений на реальное волновое поле после корреляции.

Геофизика, № 4, с. 58-63 (2022) | Рубрика: 17

 

Денисенко Н.В., Акуленко А.С., Гафаров Р.М., Ахтямов Р.А. «Перспективы применения малогабаритного импульсного порохового источника при сейсморазведочных работах МОГТ и изучении ВЧР методом прямого МСК» Геофизика, № 4, с. 75-82 (2022)

Представлены результаты опытных работ, направленных на оценку перспектив применения импульсного порохового источника (патрон двенадцатого калибра), для решения задач отработки пунктов возбуждения в эксклюзивных зонах при проведении полевых сейсморазведочных работ МОГТ, а также изучения ВЧР методом прямого МСК. На основе анализа результатов опытных работ и выполненной обработки сейсмических материалов установлено, что сейсмограммы, полученные с помощью импульсного порохового источника (ИПИ), не могут являться прямой альтернативой данным, получаемым в процессе применения классических технологий возбуждения, но приемлемы для решения задач построения скоростной модели ВЧР на основе пикирования первых вступлений преломленной волны и последующего расчета статических поправок. В рамках работ получено подтверждение перспективности применения ИПИ при выполнении работ методом прямого МСК.

Геофизика, № 4, с. 75-82 (2022) | Рубрика: 17

 

Шакурова Л.А., Кустова Е.В. «Граничные условия для макропараметров однокомпонентного газа с учетом колебательной дезактивации на твердой стенке» Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 1: Математика. Механика. Астрономия, 9, № 2, с. 366-377 (2022)

С помощью методов кинетической теории построена математическая модель граничных условий для макропараметров неравновесного течения газа в приближении поуровневой кинетики. Рассматривается однокомпонентный разреженный газ в режиме скольжения при условии замедленной релаксации колебательной энергии. Учитывается возможность дезактивации возбужденных состояний при столкновении с твердой поверхностью. Записывается система уравнений течения вязкого теплопроводного газа, дополненная уравнениями для неравновесных заселенностей колебательных состояний. Для зеркально-диффузной модели рассеяния выводятся формулы для скачка заселенностей, скорости скольжения и скачка температуры на поверхности. Граничные условия выражаются через коэффициент аккомодации импульса и коэффициент дезактивации на стенке. Получена связь граничных условий с коэффициентами диффузии колебательной энергии, термодиффузии, теплопроводности, вязкости, объемной вязкости и релаксационным давлением. Впервые обнаружена зависимость граничных условий от нормальных напряжений. Для частного случая газа без внутренних степеней свободы и релаксационных процессов скачок заселенностей отсутствует, а скорость скольжения и скачок температуры удается свести к известным из литературы выражениям. Применение полученных граничных условий при численном моделировании неравновесных течений вязких газов не должно вызывать дополнительных вычислительных затрат, поскольку расчет скачка заселенностей, скорости скольжения и скачка температуры сводится к расчету коэффициентов переноса.

Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 1: Математика. Механика. Астрономия, 9, № 2, с. 366-377 (2022) | Рубрика: 17

 

Сальников М.В., Кинзин К.С., Иващенко В.А., Наумов И.В., Мулляджанов Р.И. «Закрученное течение в цилиндрическом контейнере: решеточные уравнения Больцмана и уравнения Навье–Стокса» Теплофизика и аэромеханика, № 4, с. 561-572 (2022)

Проведено систематическое сравнение результатов численного моделирования однофазного течения в цилиндрическом контейнере с неподвижными стенками и вращающимся верхним торцом в рамках решеточных уравнений Больцмана и уравнений Навье-Стокса. Исследованы различные режимы ограниченного вихревого течения жидкости в пространстве двух параметров, а именно: числа Рейнольдса и отношения высоты к радиусу цилиндрического контейнера. Проведен анализ сеточной сходимости обоих решений. Показано, что данные хорошо согласуются как между собой, так и с имеющимися экспериментальными данными, включая диаграмму появления возвратного течения на оси цилиндра, что соответствует распаду вихря.

Теплофизика и аэромеханика, № 4, с. 561-572 (2022) | Рубрика: 17

 

Хищенко К.В., Чарахчьян А.А. «Отражение детонационной волны от плоскости симметрии внутри цилиндрической мишени для управляемого термоядерного синтеза» Журнал вычислительной математики и математической физики, 61, № 10, с. 1715-1733 (2021)

Рассматривается осесимметричная задача о столкновении двух идущих навстречу одинаковых детонационных волн внутри предварительно сжатой мишени небольшого размера, состоящей из цилиндра с горючим в виде эквимолярной смеси дейтерия и трития, окруженного золотой оболочкой и зажигаемого с торцов пучком протонов. Изучается отражение возникающей нестационарной неплоской детонационной волны от плоскости симметрии. Обсуждаются зависимости от времени некоторых характеристик течения. Развита приближенная модель горения, позволяющая рассчитывать коэффициент выгорания горючего между отраженной детонационной волной и плоскостью симметрии после вынужденного прекращения двумерного расчета, в частности, из-за неустойчивости границы раздела горючего и оболочки. Изучена роль двух возможных механизмов развития неустойчивости границы раздела: ее импульсного ускорения детонационной волной (неустойчивость Рихтмайера–Мешкова) и высокоскоростного скольжения горючего вдоль границы раздела (неустойчивость Кельвина–Гельмгольца).

Журнал вычислительной математики и математической физики, 61, № 10, с. 1715-1733 (2021) | Рубрика: 17

 

Терехов К.М. «Граничное условие на давление для решения стационарных уравнений Навье–Стокса методом конечных объемов с совмещенным расположением степеней свободы» Журнал вычислительной математики и математической физики, 62, № 8, с. 1374-1387 (2022)

Предложены граничные условия на давление для решения стационарных несжимаемых уравнений Навье–Стокса методом конечных объемов с совмещенным расположением степеней свободы. Работа основана на inf-sup устойчивом методе аппроксимации совмещенного потока импульса и массы. На основе предположения о линейности неизвестных скорости и давления выводятся односторонние выражения совмещенного потока. Обеспечивая непрерывность этих выражений на внутренних гранях, получаем скорость и давление на грани и единственное выражение для совмещенного потока. В результате сохранение импульса и массы является дискретно точным. Однако для восстановления давления и расчета совмещенного потока на границе области требуется дополнительное граничное условие на давление.

Журнал вычислительной математики и математической физики, 62, № 8, с. 1374-1387 (2022) | Рубрика: 17

 

Хаврошкин О.Б., Цыплаков В.В. «Атомно-молекулярные метастабильные среды и солнечные нейтрино» Инженерная физика, № 6, с. 40-46 (2014)

Воздействие потока солнечных нейтрино способно изменять с периодичностью модуляции этого потока параметры природной радиоактивности и/или квантовых генераторов. Тяжелые деформированные радиоактивные ядра неустойчивы и в предраспадный момент могут быть представлены как метастабильные системы, эффективно взаимодействующими с потоком нейтрино. В общем, метастабильные среды и системы могут принимать разнообразные формы: квантовых и механических осцилляторов; ядерные, атомные и электронные, молекулярные среды, твердые тела под нагрузкой (термофлуктуационный процесс разрушения); сейсмоакустические поля и определенный шум электронных систем. Обнаруженное взаимодействие солнечных нейтрино с массивом Земли как с пассивной средой (эксперимент Камиоканда) было подтверждено ранее в виде суточного пика на спектре периодичностей уровня радиоактивности руды как эффект Михеева–Смирнова–Вольфенштейна. И в настоящем исследовании – в виде наблюдаемого на осцилляторах затменного эффекта. Поиск суточной периодичности потока солнечных нейтрино привел также к обнаружению и более длинных периодичностей, вероятно обусловленных турбулентными процессами в центральной зоне Солнца.

Инженерная физика, № 6, с. 40-46 (2014) | Рубрики: 17 18

 

Нечаев Ю., Пешков И. «Исследование цифрового диаграммообразования для оптимального помехо- и шумоподавления в антенных решетках различной формы с направленными излучателями» Физика волновых процессов и радиотехнические системы, 25, № 2, с. 73-82 (2022)

Исследуется цифровое диаграммообразование по азимуту и углу места, что способствует более точному формированию нулей и максимума. Рассматриваются статистически оптимальный алгоритм минимума дисперсии, алгоритм обращения корреляционной матрицы с применением регуляризации, а также управления нулями на выходе цилиндрической, полусферической и планарной решеток. Проведена оценка отношения мощности полезного сигнала к результирующей мощности активной помехи и шума и вероятности битовой ошибки на выходе цифровых антенных решеток в зависимости от коэффициента направленного действия антенных элементов, числа выборок усреднения. Установлено, что полусферная антенная решетка позволяет значительно повысить надежность передачи в сравнении с рассматриваемыми, что снизит вычислительную нагрузку без привлечения усложненных алгоритмов диаграммообразования.

Физика волновых процессов и радиотехнические системы, 25, № 2, с. 73-82 (2022) | Рубрика: 17

 

Михайлов А., Рябов Е., Сергеев С. «Оценка возможностей 3D-печати для изготовления волноводных фотонных кристаллов» Физика волновых процессов и радиотехнические системы, 25, № 3, с. 29-36 (2022)

Обсуждаются возможности использования технологии 3D-печати для изготовления волноводных фотонных кристаллов в X-диапазоне частот. Спроектированы и изготовлены фотонные кристаллы для прямоугольного волновода стандарта EIA WR-90 с сечением 22,86×10,16 мм2 в 3-сантиметровом диапазоне (X-диапазон). Было проведено численное моделирования в программном пакете OpenEMS характеристик отражения фотонных кристаллов нескольких конструкций. Основываясь на результатах моделирования, были выбраны лучшие варианты конструкций, которые были изготовлены по технологии физического моделирования методом наплавления из пластика PETG. Проведены экспериментальное исследование изготовленных макетов и сравнение полученных экспериментальных данных с данными численного моделирования. Изготовленные модели волноводных фотонных кристаллов в лучших вариантах показали перепад пропускания и отражения в соответствующих частотных полосах порядка 15–20 дБ, что приемлемо для реальных технических приложений. Результаты численного моделирования и экспериментов хорошо согласуются, что говорит о высокой эффективности и хорошем контроле топологии и размеров конструктивных элементов изготавливаемых фотонных кристаллов в использованном варианте технологии 3D-печати.

Физика волновых процессов и радиотехнические системы, 25, № 3, с. 29-36 (2022) | Рубрика: 17

 

Горулева Л.С., Просвиряков Е.Ю. «Новый класс точных решений уравнений Навье–Стокса с учетом внутреннего тепловыделения» Химическая физика и мезоскопия, 24, № 1, с. 82-92 (2022)

Представлены новые точные решения трехмерных уравнений Навье–Стокса, которые учитывает диссипацию энергии в уравнении переноса тепла в движущейся жидкости. Течения вязкой несжимаемой жидкости могут быть как установившимися, так и неустановившимися. Для построения точных решений за основу взят класс точных решений Линя–Сидорова–Аристова. Характерная особенность представления поля скоростей заключается в том, что оно описывается линейными формами относительно двух координат (горизонтальных или продольных). Коэффициенты линейных форм зависят от третьей координаты (вертикальной или поперечной) и от времени. Давление и температура жидкости являются квадратичными формами с аналогичной структурой для скорости. Данное семейство точных решений описывает течения вязкой несжимаемой жидкости с пространственным ускорением. Иными словами, учитываются нелинейные эффекты сил инерции, которые выражаются через конвективную производную вектора скорости и температуры в уравнениях Навье–Стокса и уравнении теплопроводности соответственно. Принимая во внимание рассеяние энергии в жидкости, конкурируют два квадратично нелинейных эффекта. Это обстоятельство существенно затрудняет исследование течений, поэтому в статье приводятся формулы, описывающие ползущее течение (приближение Стокса) и движение Озеена. Таким образом, показана возможность построения точных решений уравнений движения с диссипацией механической энергии в тепловую энергию для полных уравнений Навье–Стокса, а также для их линеаризованных аналогов в приближении Стокса и Озеена.

Химическая физика и мезоскопия, 24, № 1, с. 82-92 (2022) | Рубрика: 17

 

Иванова И.Д. «Светоподобные сингулярные гиперповерхности в квадратичной гравитации» Ученые записки физического факультета МГУ, № 1, с. 2211501 (2022)

С помощью принципа наименьшего действия были получены уравнения движения для сингулярной гиперповерхности произвольного типа в квадратичной гравитации. Уравнения, содержащие компоненты поверхностного тензора энергии-импульса, соответствующие «внешнему давлению» и «внешнему потоку», вместе с условиями Лихнеровича необходимы для нахождения самой гиперповерхности, тогда как остальные уравнения определяют произвольные функции, которые возникают из-за неявного присутствия производной дельта-функции. Оказалось, что для квадратичной поправки Гаусса–Бонне не существует ни двойных слоев, ни тонких оболочек. Было продемонстрировано, что для светоподобных сингулярных гиперповерхностей отсутствует «внешнее давление». Для сферически-симметричных светоподобных сингулярных гиперповерхностей дополнительно равен нулю «внешний поток», поэтому такие гиперповерхности могут быть только тонкими оболочками. В этом случае система уравнений движения редуцируется до одного, которое, наряду с условиями Лихнеровича, выражается через инварианты сферической геометрии.

Ученые записки физического факультета МГУ, № 1, с. 2211501 (2022) | Рубрики: 17 18

 

Волобуев И.П., Егоров В.О. «Описание осцилляций нейтрино в магнитном поле в КТП: протяженный неоднородный источник и проблема солнечных нейтрино» Ученые записки физического факультета МГУ, № 4, с. 2241502 (2022)

Осцилляции нейтрино в магнитном поле рассматриваются в пертурбативном квантовом теоретико-полевом подходе с зависящим от расстояния пропагатором. Данный формализм применен для описания конкретных процессов осцилляций солнечных нейтрино, учтена протяженность и неоднородность источника, которым является ядро Солнца. Получены асимптотические формулы для вероятности нейтринных осцилляций в случаях, когда нейтрино детектируются через взаимодействие со слабыми заряженным и нейтральным токами. Показано, что полученные результаты хорошо согласуются с результатами экспериментов по измерению потока солнечных нейтрино.

Ученые записки физического факультета МГУ, № 4, с. 2241502 (2022) | Рубрики: 17 18

 

Астраханцев Л.Н. «Простые примеры неабелевой фермионной Т-дуальности в супергравитации» Ученые записки физического факультета МГУ, № 4, с. 2241507 (2022)

Правила преобразования полей при обычной фермионной Т-дуальности требуют антикоммутации фермионных изометрий, что приводит к комплексным спинорам Киллинга и к комплексным дуальным фонам. Мы обобщаем данные преобразования полей в случае неантикоммутирующих фермионных изометрий и показываем, что результирующие фоны являются решениями двойной теории поля. Для наглядности приведены явные простые примеры преобразований неабелевой фермионной Т-дуальности в пространстве Минковского, дающие как комплексные, так и действительные фоны. Некоторые из наших примеров с помощью бозонной Т-дуальности можно сделать обычными супергравитационными решениями, другие же, напротив, являются чисто негеометрическими решениями. Приведена классификация геометрических и негеометрических решений и их связь с дуальным временем.

Ученые записки физического факультета МГУ, № 4, с. 2241507 (2022) | Рубрики: 17 18

 

Губарев К.А. «Обобщенная супергравитация из поливекторных деформаций» Ученые записки физического факультета МГУ, № 4, с. 2241508 (2022)

Предложен метод построения уравнений обобщенной 10D супергравитации при помощи неунимодулярных би-Киллинговых деформаций Янга–Бакстерa. Представленный подход обобщен на 11D случай. При помощи неунимодулярных три-Киллинговых обобщенных деформаций Янга–Бакстера получено обобщение уравнений 11D супергравитации.

Ученые записки физического факультета МГУ, № 4, с. 2241508 (2022) | Рубрики: 17 18

 

Шакирзянов А.Ф., Балакин А.Б. «Взаимодействие аксионной темной материи с электромагнитным полем в анизотропной однородной Вселенной типа Бианки V и VI» Ученые записки физического факультета МГУ, № 4, с. 2241509 (2022)

Для классов V и VI моделей Бианки, описывающих эволюцию анизотропной пространственно однородной ранней Вселенной с глобальным магнитным полем, исследована проблема формирования электрического поля, индуцированного взаимодействием фотонов с аксионной темной материей. Проблема исследована в рамках авторской версии нелинейной аксионной электродинамики. Показано, что только для частной модели Бианки-VI0 симметрия магнито-электрической полевой конфигурации совместна с пространственной симметрией модели. Для модели данного типа найдены точные решения электродинамических уравнений и установлено, что эволюция аксионно-индуцированного электрического поля может сопровождаться его аномальным ростом.

Ученые записки физического факультета МГУ, № 4, с. 2241509 (2022) | Рубрики: 17 18

 

Исупова Е.В., Будников А.С., Давыдов В.В., Валов А.П., Петров А.А. «Усовершенствование характеристик синтезатора частоты в квантовом стандарте частоты на атомах цезия» Ученые записки физического факультета МГУ, № 4, с. 2241201 (2022)

Квантовый стандарт частоты необходим для точного измерения частоты колебаний или генерирования колебаний со стабильной во времени частотой. Важным функциональным узлом в стандарте частоты на атомах цезия является синтезатор частоты. В работе представлена новая схема синтезатора частоты, основанная на методе прямого цифрового синтеза. Подробно рассмотрены достоинства и недостатки нового метода синтеза сигнала, указаны отличия этого метода от других. Приведено описание основных узлов новой схемы синтезатора. С помощью увеличения разрядности накапливающего сумматора добились уменьшения шага перестройки выходной частоты на несколько порядков. Сделан вывод о том, что данный метод удовлетворяет всем требованиям, предъявляемым к параметрам синтезаторов частоты.

Ученые записки физического факультета МГУ, № 4, с. 2241201 (2022) | Рубрики: 17 18

 

Клочков Я.Ю. «Изучение зависимости механических потерь, вызванных электрическим полем в кремниевых дисковых резонаторах, от удельного сопротивления кремния.» Ученые записки физического факультета МГУ, № 4, с. 2241202 (2022)

В нескольких проектах будущих интерферометрических гравитационно-волновых детекторов в качестве материала пробных масс рассматривается монокристаллический кремний. Для регулировки положения пробных масс предлагается использовать электростатические актюаторы. Их электрическое поле приведёт к появлению дополнительных потерь и шумов в пробных массах, поскольку кремний обладает конечной проводимостью. Разработанная экспериментальная установка позволяет изучать эти потери на модели, состоящей из кремниевого дискового резонатора и расположенного рядом электрода в диапазоне температур 100–300 К. На основании зависимости удельного сопротивления кремния от температуры была построена зависимость вносимых электрическим полем механических потерь от удельного сопротивления кремния, которая удовлетворительно согласуется с теоретической моделью. Полученные результаты позволят рассчитать механические потери, возникающие из-за воздействия электростатического поля актюаторов на пробные массы, и соотвествующие шумы.

Ученые записки физического факультета МГУ, № 4, с. 2241202 (2022) | Рубрики: 17 18

 

Лукманов В.Р., Тюльбашев С.А., Чашей И.В. «О возможности краткосрочного прогноза геомагнитных возмущений на примере выброса корональной массы в ноябре 2021 г.» Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, с. 2240201_-1-2240201_-5 (2022)

Кратко описаны результаты предыдущих работ по наблюдению межпланетных мерцаний на модернизированном радиотелескопе меридионального типа БСА ФИАН. Представлены результаты наблюдения выброса корональной массы (CME) и связанной с ним сильной магнитной бури в ноябре 2021 года. Увеличение мерцаний началось на гелиоцентрическом расстоянии 0.7 астрономических единиц через 27.5 часов после вспышки, а магнитная буря началась через 14.5 часов после начала усиления мерцаний. Результаты анализа этого события иллюстрируют возможность краткосрочного предсказания космической погоды по данным мониторинга межпланетных мерцаний.

Ученые записки физического факультета МГУ, № 5, с. 2240201_-1-2240201_-5 (2022) | Рубрики: 17 18

 

Лебле С.Б., Смирнова Е.С. «О диагностических соотношениях между акустической и энтропийной модами» Вестник Балтийского федерального университета им. И. Канта. Физико-математические науки, № 4, с. 84-89 (2021)

Аналитически установлены соотношения, связывающие возмущения для акустического и энтропийного (стационарного) режимов, и получены решаемые диагностические уравнения. Эти уравнения задают акустические и энтропийные режимы в произвольном стратифицированном газе при условии устойчивости. Диагностические соотношения не зависят от времени и определяют акустический и энтропийный режимы. Они предоставляют возможность однозначно разложить общий вектор возмущений на акустическую и неакустическую (энтропийную) части в любой момент в пределах всего доступного диапазона высот.

Вестник Балтийского федерального университета им. И. Канта. Физико-математические науки, № 4, с. 84-89 (2021) | Рубрика: 17

 

Артеха Н.С., Шкляр Д.Р. «Кинетическое описание свистовой волны, распространяющейся в плазме вдоль магнитного поля» Физика плазмы, 48, № 7, с. 613-627 (2022)

Резонансное взаимодействие волн и частиц – одно из важнейших явлений, определяющих спектры волн и динамику энергичных частиц космической плазмы. Это взаимодействие наиболее полно исследовано для случая, когда плазму можно с хорошей точностью разделить на две компоненты: холодную компоненту, определяющую дисперсионные свойства волн и не участвующую в резонансном взаимодействии, и энергичную компоненту, плотность которой мала по сравнению с плотностью холодной компоненты, так что она не влияет на дисперсию волн. Напротив, энергичные частицы участвуют в резонансном взаимодействии с волной, определяя ее кинетическое бесстолкновительное затухание (или усиление в случае неустойчивой плазмы). Для вычисления декремента или инкремента волны функцию распределения энергичных частиц, как правило, полагают заданной аналитически, а также считают, что декремент или инкремент существенно меньше частоты. В настоящей работе развит подход к исследованию линейного резонансного взаимодействия свистовых волн, распространяющихся вдоль внешнего магнитного поля, с энергичными электронами, который позволяет снять указанные выше ограничения и для волны с заданным волновым вектором найти действительную и мнимую часть частоты при произвольном соотношении между ними. При этом функция распределения электронов, которая не разделяется на холодную и энергичную компоненты, может быть задана численно, например, на основе спутниковых измерений дифференциальных потоков частиц. Развитый подход проиллюстрирован на примерах измерений потоков электронов на спутниках Van Allen Probe-A и MMS.

Физика плазмы, 48, № 7, с. 613-627 (2022) | Рубрики: 17 18

 

Морозова Т.И., Попель С.И. «Нижнегибридные волны при взаимодействии метеорных хвостов с ионосферой Земли» Физика плазмы, 48, № 7, с. 635-638 (2022)

Исследована возможность генерации нижнегибридных волн в метеороидных хвостах при их взаимодействии с ионосферой Земли. Нижнегибридные волны возбуждаются в результате развития неустойчивости бунемановского типа вследствие движения плазмы хвоста метеороида относительно магнитного поля Земли. Обсуждаются магнито-модуляционные процессы, обусловленные существованием в плазме нижнегибридных волн, в результате развития которых происходит генерация квазистационарных возмущений магнитного поля. Показано, что эти возмущения по порядку величины совпадают с наблюдаемыми магнитными полями, возникающими во время пролетов метеороидов.

Физика плазмы, 48, № 7, с. 635-638 (2022) | Рубрики: 17 18

 

Лыков А.Н. «О возможности фононного механизма сверхпроводимости в купратных ВТСП» Физика твердого тела, 64, № 11, с. 1631-1637 (2022)

Рассмотрены некоторые особенности электронно-фононного механизма в купратных высокотемпературных сверхпроводниках (ВТСП) для объяснения их свойств. Показано, что взаимодействие электронов со слабо фиксированными ионами кислорода в кристаллической решетке может приводить к сильному электрон-фононному взаимодействию, и это объясняет высокие критические температуры в купратных ВТСП. На основе данного подхода объяснено наличие максимума Tc в гомологических рядах купратных ВТСП и предложен метод поиска новых ВТСП с более высокими критическими температурами. Ключевые слова: высокотемпературная сверхпроводимость, электрон-фононное взаимодействие, граничные условия, теория Гинзбурга–Ландау, ионы кислорода, модель "желе".

Физика твердого тела, 64, № 11, с. 1631-1637 (2022) | Рубрика: 17

 

Volovik G. «Macroscopic quantum tunneling: from quantum vortices to black holes and Universe» Журнал экспериментальной и теоретической физики, 162, № 4, с. 449-454 (2022)

DOI: 10.31857/S0044451022100017

Журнал экспериментальной и теоретической физики, 162, № 4, с. 449-454 (2022) | Рубрики: 17 18

 

Рябушко А.П., Жур Т.А. «Темная материя и движение тел в космосе» Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-математических наук (Весцi НАН Беларусi. Сер. фiз.-мат. навук), 58, № 3, с. 318-326 (2022)

Исследуется степень влияния гравитационного поля темной материи на законы движения тел в среде в ограниченной задаче двух тел, когда пробное тело (планета, астероид, искусственный спутник звезды, в частности, Солнца и т.д.) обладает собственным вращением, т. е. собственным угловым моментом импульса. Исследование проведено в рамках постньютоновского приближения общей теории относительности. В соответствии с новейшими экспериментальными данными приняты гипотезы об усредненных плотностях темной материи ρТ.М и видимой материи ρвид в планетарных системах. В частности, в Солнечной системе принято: ρТ.М=2,8·10–19 г · см–3, ρвид≈3·10–20 г · см–3 и ρвидТ.М≈3,1·10–19 г · см–3. В постньютоновском приближении общей теории относительности выведено уравнение траектории вращающегося пробного тела при учете ρ и получены рабочие формулы, дающие законы вековых изменений направления вектора собственного углового момента импульса пробного тела и модуля этого вектора. Показано, что учет ρТ.М. изменяет величину смещения периастра. В Солнечной системе, например, при учете только ρвид все планеты, кроме Плутона, имеют в постньютоновском приближении общей теории относительности прямое смещение перигелия. При учете ρ планеты от Меркурия до Сатурна включительно имеют прямое смещение перигелиев, а Уран, Нептун, Плутон – обратное (против хода планет по орбите). Также происходит вековое изменение эксцентриситета орбиты. Выведена формула, с помощью которой можно вычислять вековое отклонение поступательного движения вращающегося тела от движения в плоскости. Учет ρ это отклонение усиливает. Подчеркивается, что все отмеченные эффекты для планетарных систем в окрестностях нейтронных звезд, радиопульсаров и прочих плотных объектов могут быть на много порядков больше, чем в Солнечной системе.

Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-математических наук (Весцi НАН Беларусi. Сер. фiз.-мат. навук), 58, № 3, с. 318-326 (2022) | Рубрики: 17 18

 

Волочко А.Т., Янкевич С.Н., Хроль И.Н., Подорожняя И.В., Калиновский Н.А. «Применение вибродиагностики при создании элементов персонального электротранспорта» Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-технических наук (Весцi НАН Беларусi. Сер. фiз.-тэхн. навук), 67, № 3, с. 269-276 (2022)

Проведено исследование вибронагруженности основных элементов персональных электрических транспортных средств и поиск путей снижения вибрационных характеристик. Рассмотрены вопросы измерения вибрации, возникающей на велосипеде, который приводится в движение мускульной силой человека и электроприводом. Измерения виброускорения и частотных спектров на определенном участке движения осуществлялись с помощью анализатора спектра «Октава-101ВМ» в три этапа. На первом этапе электровелосипед приводился в движение с помощью педального привода, на втором – электроприводом, на третьем – педали и электропривод работали параллельно. В результате проведенных испытаний установлено, что наибольшая вибрация происходила в режиме «Мотор» в процессе использования электровелосипеда, наименьшая вибрация – при езде с выключенным электродвигателем. Обнаружено, что электропривод увеличивает уровень вибрации (при этом у электровелосипеда по всем осям не происходит превышения предельно допустимых значений уровней вибраций). С целью уменьшения возникающей от электродвигателя вибрации на персональном электротранспорте разработана компьютерная 3D-модель и изготовлен по данной модели на 3D-принтере безвоздушный колесный движитель (колесо для электросамоката с внутренним демпфированием). Стендовые испытания показали, что разработанное колесо в сравнении с пневматической шиной имеет меньшее (до 45%) пятно контакта. Полученные результаты можно использовать при разработке конкурентоспособной продукции, в частности персонального электротранспорта.

Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-технических наук (Весцi НАН Беларусi. Сер. фiз.-тэхн. навук), 67, № 3, с. 269-276 (2022) | Рубрика: 17

 

Высоцкий В.И., Корнилова А.А., Корнеева Ю.В., Крит Т.Б. «Исследование аномальных радиационных и тепловых явлений при кавитации струи жидкости. 1. Аномальные эффекты при генерация рентгеновского излучения стимулированного процессом кавитации жидкости» Инженерная физика, № 2, с. 33-45 (2016)

Рассмотрены оптические и радиационные (рентгеновские) процессы, которые сопутствуют режиму кавитации при поступательном движении двух типов жидкостей – циркулирующего по замкнутому контуру машинного масла или свободного выхода сверхзвуковой струи воды из узкого канала. Показано, что в определенном интервале давлений при выходе струи машинного масла из диафрагмы возникает интенсивное бело-голубое свечение, свойства которого принципиально отличаются от сонолюминесценции. Обнаружено, что корпус камеры, внутри которой происходит зарождение и эволюция кавитационных пузырьков в объеме циркулирующего масла, а также выходная часть канала и начальный участок струи воды являются источниками интенсивного рентгеновского излучения, генерация которого связана с процессами кавитации и последующим возбуждением ударных волн. Частота (энергия) рентгеновского излучения зависит от типа атомов на излучающей поверхности (для масла – корпус камеры, для струи воды – поверхность струи, для канала – атомы металла на поверхности) и возрастает с увеличением заряда атомов от 1 до 5 кэВ. Полная активность рентгеновского излучения в исследуемой установке в режиме свободного выхода струи превышает 0,1 Кюри. Впервые обнаружено, что воздействие на толстые отдаленные экраны ударных акустических волн, которые формируются в воздухе в результате кавитации струи воды, приводит к генерации квазикогерентного направленного рентгеновского излучение с обратной стороны этих экранов. Пространственные параметры этого излучения зависят от формы и сечения экрана и от пространственных характеристик ударной волны. Предсказана возможность и проведены эксперименты по использованию «классических» твердотельных (стеклянных и металлических) линз для итоговой фокусировки комбинированных акусто-рентгеновских волн. Показано, что такие устройства можно использовать для фокусировки импульсного рентгеновского излучения. Ключевые слова: кавитация в струе жидкости, ударные волны, генерация рентгеновского излучения.

Инженерная физика, № 2, с. 33-45 (2016) | Рубрики: 06.05 17

 

Высоцкий В.И., Корнилова А.А., Василенко А.О., Томак В.И., Корнеева Ю.В., Крит Т.Б., Высоцкий М.В. «Исследование аномальных радиационных и тепловых явлений при кавитации струи жидкости. Часть 2. Генерация и исследование незатухающих тепловых волн, формируемых при кавитации» Инженерная физика, № 4, с. 9-20 (2016)

Рассмотрены акустические и тепловые эффекты, которые сопровождают кавитационные явления, протекающие в струе жидкости при ее кавитации. В процессе экспериментов с использованием акустических детекторов обнаружено, что в пространстве за пределами кавитационной камеры регистрируются низкочастотные и высокочастотные колебания, частоты которых лежат, соответственно, в области 8–20 кГц и 70–250 МГц. Эти волны регистрируются как возле поверхности камеры, так и далеко за ее пределами (вплоть до 2 м), причем волны высокой частоты распространяются без заметного поглощения. Первая группа волн соответствует «обычным» акустическим колебаниям и ее происхождение связано с механическим резонансом кавитационной камеры, который модулирует интенсивность многопузырьковой кавитации. Более высокочастотные волны не связаны с акустическими процессами, поскольку гиперзвуковые волны высокой такой частоты не распространяются в воздухе. Эти волны не относятся к электромагнитным колебаниям. Проведенный ранее и уточненный в работе теоретический анализ показал, что эти слабозатухающие высокочастотные волны предположительно представляют собой тепловые волны, которые при определенных условиях могут распространяться в разных средах без затухания. Основными требованиями к существованию и возбуждению таких волн является конечное время локальной тепловой релаксации (времени локальной «максвелизации») теплового возмущения в материальной среде, а также наличие в спектре теплового возмущения спектральных компонент на частоте этих волн. Второе условие выполняется при воздействии на границе раздела очень коротких ударных волн, связанных с кавитацией. Все эти условия были выполнены в проведенных экспериментах. Ключевые слова: кавитация в струе жидкости, ударные волны, уравнение теплопроводности, тепловые (температурные) волны, непоглощающиеся волны.

Инженерная физика, № 4, с. 9-20 (2016) | Рубрики: 06.05 17

 

Зубко А.Е., Самохин А.А., Сидорин А.В. «Об использовании модели поверхностного испарения в условиях лазерной абляции поглощающих диэлектрических жидкостей» Инженерная физика, № 5, с. 13-19 (2016)

Анализируется область применимости модели поверхностного испарения для случая наносекундной лазерной абляции поглощающих диэлектрических жидкостей. Примером такого режима является воздействие на воду импульсов лазерного излучения с длиной волны в диапазоне 2,94 мкм, которое поглощается на глубине порядка одного микрона, значительно превышающей длину теплового влияния от поверхностного эффекта испарительного охлаждения. Верхний предел области применимости рассматриваемой модели определяется величиной подповерхностного максимума температурного профиля в облучаемой жидкости, который не должен превышать температуру предельного перегрева, когда в перегретой метастабильной жидкости начинается процесс объемного взрывного вскипания. Показано, что на пределе области применимости модели поверхностного испарения величина испарительного давления отдачи может быть сравнима с атмосферным давлением, превышая при этом величину термоакустического сигнала, и заметно зависит от коэффициента массовой аккомодации. Ключевые слова: лазерная абляция, поверхностное испарение, коэффициент массовой аккомодации, взрывное вскипание.

Инженерная физика, № 5, с. 13-19 (2016) | Рубрики: 06.05 17