Демишев С.В. «Электронный парамагнитный резонанс и модифицированное уравнение Ландау–Лифшица в сильно коррелированных электронных системах с квантовыми флуктуациями магнитного момента» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 499, № 1, с. 3-7 (2021)

Предложено модифицированное квантовыми флуктуациями магнитного момента уравнение Ландау–Лифшица, на основании которого предсказан ряд новых эффектов в электронном парамагнитном резонансе в сильно коррелированных электронных системах, в том числе увеличение интегральной интенсивности и появление универсальных соотношений, связывающие вклад в ширину линии, сдвиг поля резонанса и интегральную интенсивность. Ожидается, что величина квантовых поправок будет зависеть от единственного безразмерного параметра ∼2ΔM²_z/μ_BM₀, где ΔM_z и M₀ – амплитуда флуктуаций и среднее значение магнитного момента в расчете на магнитный ион соответственно.

Кытина Е.В., Пархоменко Е.Р., Назарова Е.А., Константинова Е.А. «Определение положения уровней энергии радикалов в запрещенной зоне нанокристаллических оксидов титана, молибдена, ванадия с помощью ЭПР-спектроскопии» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 499, № 1, с. 8-11 (2021)

Предложен новый метод построения зонных диаграмм на основе данных ЭПР-спектроскопии, который был применен для исследования легированных азотом нанокристаллических оксидов титана, молибдена, ванадия (TiO₂, MoO₃, V₂O₅) с удельной площадью поверхности порядка 100 м²/г и средним размером наночастиц 10–15 нм. В TiO₂ обнаружены N-радикалы азота и Ti³⁺-центры, в MoO₃ зарегистрированы N-, NO-центры и ионы Mo⁵⁺, в V₂O₅–V⁴⁺-центры. Концентрации дефектов составили 6.5×10¹⁷ г^–1, 9.8×10¹⁶ г^–1, 2×10¹⁷ г^–1 соответственно. С помощью метода ЭПР определено положение уровней энергии радикалов в запрещенной зоне. Уникальные образцы TiO₂, имеющие высокую концентрацию радикалов и скорость фотокатализа, могут быть использованы для создания энергоэффективных фотокаталитических устройств, работающих в видимом диапазоне спектра.

Мошкин В.В., Преображенский В.Л. «Фононные триады Борромео в магнетике» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 499, № 1, с. 12-16 (2021)

Сообщаются результаты экспериментального наблюдения связанных возбуждений трех попарно не взаимодействующих фононов, два из которых относятся к непрерывному, а третий к дискретному акустическим спектрам. Связь возбуждений регистрируется по генерации обратной акустической волны в поле поперечной электромагнитной накачки в антиферромагнитном кристалле α-Fe₂O₃. Показано, что условием связи прямой и обратной фазосопряженных волн является возбуждение дополнительной акустической моды дискретного спектра подобно резонансу Фешбаха. Механизмом связи является модуляция нелинейного акустического параметра кристалла переменным магнитным полем.

Петриев И.С., Пушанкина П.Д., Луценко И.С., Барышев М.Г. «Влияние кристаллографически нетипичного пентагонального наноструктурированного покрытия на лимитирующую стадию процесса низкотемпературного транспорта водорода через Pd–Cu мембраны» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 499, № 1, с. 17-21 (2021)

Продемонстрирован новый подход к ускорению поверхностных процессов транспорта водорода через Pd–40%Cu мембраны, путем нанесения развитого каталитического покрытия, состоящего из наночастиц с совершенно новой кристаллографически нетипичной пентагональной структурой. Благодаря наличию у таких частиц высокоиндексных граней с большим количеством реакционноспособных недокоординированных атомов значительно увеличивается количество локализованных потенциально более активных областей поверхности мембраны. Такая модификация приводит к сдвигу лимитирующей стадии, существенно ускоряя рекомбинативную десорбцию на поверхности, и увеличению влияния стадии диффузии. Это улучшает газотранспортные характеристики мембраны, позволяя достичь проницаемости до 8.9 ммоль с^–1 м^–2 в низкотемпературном режиме (до 100°С). Полученное значение превышает до 6 раз соответствующее значение для гладких мембран и до 2 раз для мембран, модифицированных классической палладиевой чернью.

Ринкевич А.Б., Перов Д.В. «Определение эффективной магнитной проницаемости нанокомпозитных сред» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 499, № 1, с. 22-24 (2021)

Рассматривается метод определения эффективной магнитной проницаемости для композитных сред, содержащих магнитные частицы в виде эллипсоидов вращения общего вида. Приведены примеры расчетов данной величины для ансамблей произвольно ориентированных частиц в зависимости от их формы и объемной доли в нанокомпозитах.

Счастливцев В.М., Хлебникова Ю.В., Суаридзе Т.Р., Егорова Л.Ю., Акшенцев Ю.Н. «Текстурованные ленты-подложки из тройных медно-никелевых сплавов с добавками тантала и вольфрама для эпитаксиального нанесения многослойных композиций» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 499, № 1, с. 25-29 (2021)

Рассмотрен вопрос о возможности получения совершенной биаксиальной кубической текстуры в тройных сплавах на медно-никелевой основе с добавками тантала или вольфрама, с целью использования тонких деформированных прокаткой и отожженных лент из этих сплавов в качестве эпитаксиальных подложек. Получены опытные образцы текстурованных лент. Из ряда вариантов рекристаллизационного отжига найден оптимальный, позволяющий реализовать в ленте толщиной 100 мкм совершенную кубическую текстуру с долей двойниковых зерен менее 3%. Созданные подложки из тройных сплавов на медно-никелевой основе могут быть предложены как альтернатива применяемому сегодня в технологии производства ленточных подложек сплаву Ni–4.8 ат. %W.

Бабешко В.А., Евдокимова О.В., Бабешко О.М. «Фрактальные свойства блочных элементов и новый универсальный метод моделирования» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 499, № 1, с. 30-35 (2021)

Исследования авторов последнего времени по разработке теории и приложений блочных элементов в задачах механики и физики неожиданно привели к возможности трактовки еще одной особенности этих механико-математических объектов. Следуя идее Бенуа Мандельброта о фрактальности, т.е. самоподобии, в природе, проведено исследование блочных элементов как объектов, обладающих фрактальными свойствами. Показано, что известные природные явления, процессы и объекты, описываемые граничными задачами для дифференциальных уравнений в частных производных и системами таких уравнений, имеют в качестве решений самоподобные упакованные блочные элементы. Более того, выделяется особая роль упакованных блочных элементов, порождаемых граничными задачами для простейших волновых уравнений, или уравнений Гельмгольца. В множестве упакованных блочных элементов, для граничных задач природных процессов, они являются объектами дискретного топологического пространства, обладают максимальной топологией, представляя своими объединениями все остальные блочные элементы множества. В то же время волновое уравнение или уравнение Гельмгольца являются аналогами уравнения Шрёдингера, лежащего в основе квантовой механики. Уравнение Шрёдингера описывает состояния элементарных частиц квантовой механики. В связи с этим складывается ситуация, в которой первоосновой как квантового мира, так и оговоренных природных процессов являются самоподобные названные уравнения, выполняющие свои функции в соответствующих масштабах. Упакованные блочные элементы, порождаемые граничными задачами для таких же уравнений, как и для уравнения Шрёдингера, выполняют свои функции в сплошной среде, а состояния элементарных частиц описываются подобными уравнениями в квантовой механике.

Назаров С.А. «Волны Рэлея в однородной изотропной полуплоскости с периодическим краем» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 499, № 1, с. 36-42 (2021)

Доказано существование волн Рэлея, распространяющихся вдоль периодической границы однородной изотропной полуплоскости с любым профилем края. Показано, что периодическое семейство трещин, перпендикулярных прямой границе полуплоскости, при возвастании их длин способно образовать любое наперед заданное количество линейно независимых локализованных волн в низкочастотном диапазоне спектра, в том числе и стоячих, не переносящих энергию вдоль края. Результаты получены при помощи вариационных и асимптотических методов спектрального анализа модельной задачи в полуполосе с искривленным торцом и с условиями квазипериодичности на боковых сторонах.

Роньшин Ф.В., Чиннов Е.А., Дементьев Ю.А., Кабов О.А. «Мостиковый режим течения в микроканалах» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 499, № 1, с. 43-47 (2021)

В результате исследований двухфазных потоков в щелевых микроканалах обнаружен и изучен новый режим течения – мостиковый. Мостики представляют собой вертикальные перемычки между пленками жидкости, расположенными на нижней и верхней сторонах канала. Установлено, что с увеличением расходов газа и жидкости мостики начинают деформироваться, а затем разрушаться. Определены критические числа Вебера, характерные для деформации и разрушения жидкостных мостиков. Предложена новая классификация режимов двухфазного течения в микроканалах на основе полученных экспериментальных данных.

Чашечкин Ю.Д., Ильиных А.Ю. «Формирование системы наклонных петель в течениях импакта капли» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 499, № 1, с. 48-57 (2021)

Методами высокоразрешающей фото- и видеорегистрации впервые прослежен процесс формирования и реструктуризации регулярной системы наклонных петель, содержащих вещество свободно падающей окрашенной капли, в толще принимающей жидкости. Петли длиной до 1.5 см, внедряющиеся в жидкость в режиме формирования всплеска, вытягиваются из небольших вихорьков, деформирующих стенку растущей каверны в узлах первичной сетки – областях накопления вещества капли. Существующие до 60 мс петли деформируются и переносятся интенсивными приповерхностными течениями в начальной фазе развития всплеска. Изменение общей структуры течения сопровождается образованием новых типов волокнистых структур распределения вещества капли. Быстро развивающиеся системы окрашенных волокон, существующие на всех этапах эволюции процессов импакта капли, вплоть до образования каскада колец, нарушают осевую симметрию течений.

Алешин Н.П., Кириллов А.А., Могильнер Л.Ю., Савелова Е.П. «Общее решение задачи рассеяния упругих волн на плоской трещине» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 499, № 1, с. 58-65 (2021)

Рассмотрена 3D-задача рассеяния упругих волн на трещинах в однородной изотропной среде. Используя метод функции Грина и специально введенные вспомогательные функции (потенциалы), показано, как в общем случае для плоских трещин граничные условия можно разделить на две независимые части, одна их которых представляет собой систему из двух дифференциальных уравнений, решение которой приводит к волнам Рэлея на поверхностях трещины, а вторая включает одно дифференциальное уравнение, сведенное к аналогичному для рассеяния акустической волны на абсолютно жестком включении. На примере рассеяния на трещине в виде диска показано, что выражения для рассеянных полей могут быть сведены к квадратурам, что актуально, например, для исследования выявления трещин методами ультразвуковой дефектоскопии.

Бакулин В.Н., Борзых С.В. «Подход для построения динамических моделей процесса раскрытия трансформируемых космических конструкций» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 499, № 1, с. 66-72 (2021)

Предложен универсальный подход к созданию динамических моделей раскрытия космических конструкций, позволяющий на единой методологической основе исследовать актуальные и перспективные схемы раскрытия. Подход предполагает рассмотрение пространственного движения структурно-сложной механической системы, включающей корпус аппарата и структурные элементы раскрываемой конструкции и находящейся под действием специфических силовых факторов, создаваемых средствами раскрытия. Предлагаемый подход рассмотрен на примере процесса раскрытия солнечных батарей – одной из ключевых операций функционирования космических аппаратов, надежностью выполнения которой напрямую определяется успешность выполнения миссии. Для определения сил и моментов в узлах сочленения раскрываемой конструкции получена специальная система уравнений связей. Предложенный подход значительно расширяет круг моделируемых процессов трансформации космических конструкций и позволяет провести анализ не только кинематики и динамики раскрываемой конструкции, но и определить возмущения космического аппарата, вызванные процессом раскрытия. Он может использоваться не только для практических задач выбора характеристик системы раскрытия, но и для моделирования ситуаций, принципиально не воспроизводимых в условиях наземной экспериментальной отработки.