+
РЕШЕНИЕ ВЕКТОРНОЙ ТРЕХМЕРНОЙ ОБРАТНОЙ ЗАДАЧИ ДИФРАКЦИИ НА ОБЪЕМНОМ НЕОДНОРОДНОМ ТЕЛЕ ДВУХШАГОВЫМ МЕТОДОМ
стр.3-21
Медведик М.Ю., Смирнов Ю.Г., Цупак А.А.
Актуальность и цели. Цель работы - обоснование и программная реализация двухшагового метода решения векторной трехмерной обратной задачи дифракции на неоднородном рассеивателе, характеризующемся кусочно-гладкой диэлектрической проницаемостью. Материалы и методы . Исходная краевая задача для системы уравнений Максвелла сводится к системе интегродифференциальных уравнений; для исследования этой системы применяются элементы теории потенциала и преобразования Фурье. Результаты . Предложена интегральная формулировка векторной обратной задачи дифракции, установлена единственность решения интегродифференциального уравнения первого рода в специальных классах функций; разработан двухшаговый метод решения векторной обратной задачи дифракции; программно реализованы алгоритмы уточнения приближенных решений задачи с зашумленными данными. Выводы . Двухшаговый метод является эффективным подходом к решению векторных задач ближнепольной томографии.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
О ДИСКРЕТНОСТИ СПЕКТРА ИНТЕГРОДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ОПЕРАТОР-ФУНКЦИИ В ЗАДАЧЕ О КОЛЕБАНИЯХ В ОТКРЫТЫХ ОБЪЕМНЫХ РЕЗОНАТОРАХ
стр.22-31
Москалева М.А., Смирнов Ю.Г.
Актуальность и цели. Цель работы - исследование свойств спектра резонансных частот в задаче о колебаниях объемных магнито-диэлектрических резонаторов. Материалы и методы . Изучение проводится методом сведения задачи к анализу системы объемных интегродифференциальных уравнений по области неоднородности, определяющей оператор-функцию спектрального параметра. Результаты. Доказана теорема о дискретности спектра резонансных частот в задаче о колебаниях в объемных резонаторах, представляющих собой ограниченные трехмерные анизотропные магнитодиэлектрические тела, функции диэлектрической и магнитной проницаемости которых являются кусочно-гладкими. Задача сведена к анализу системы объемных сингулярных интегральных уравнений, которая определяет голоморфную фредгольмову оператор-функцию спектрального параметра. Выводы. Метод объемных интегродифференциальных уравнений является эффективным средством для анализа свойств задачи о колебаниях объемных магнитодиэлектрических резонаторов.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
ЧИСЛЕННЫЙ МЕТОД И ПАРАЛЛЕЛЬНЫЙ АЛГОРИТМ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ ДИФРАКЦИИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ВОЛНЫ НА НЕПЛОСКОМ ИДЕАЛЬНО ПРОВОДЯЩЕМ ЭКРАНЕ
стр.32-41
Актуальность и цели. Цель работы - программная реализация параллельного алгоритма решения задачи дифракции электромагнитной волны на идеально проводящем неплоском экране. Материалы и методы. Рассматривается векторное интегродифференциальное уравнение задачи дифракции; определяются базисные вектор-функции для решения задачи на неплоских параметрически заданных экранах. Для приближенного решения задачи используется метод Галеркина. Результаты. Определены базисные вектор-функции на неплоских гладких параметризуемых экранах; программно реализован метод Галеркина, использован интерфейс МРI для параллельной реализации метода. Проведены вычислительные эксперименты и анализ эффективности параллелизации численного метода. Выводы . Результаты вычислительных экспериментов подтверждают сходимость метода Галеркина и целесообразность использования параллельных алгоритмов для решения сложных векторных задач дифракции.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
ОБ ОДНОМ МЕТОДЕ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ГРАНИЧНОГО УСЛОВИЯ ДЛЯ ЛИНЕЙНЫХ УРАВНЕНИЙ ПАРАБОЛИЧЕСКОГО ТИПА
стр.42-56
Бойков И.В., РЯЗАНЦЕВ В.А.
Актуальность и цели. Задача об определении неизвестного граничного условия часто возникает в различных областях физики и техники в тех случаях, когда непосредственное измерение характеристик поля на части границы затруднено, либо же вовсе невозможно. Примеры задач такого типа можно встретить, в частности, в геофизике, ядерной физике, в обратных задачах теплообмена и т.д. Их сложность в значительной степени обусловлена их некорректностью, т.е. неустойчивостью их решения к возмущениям исходных данных. Учет этого свойства при решении обратных задач приводит к необходимости в разработке специальных методов регуляризации. Несмотря на многочисленные работы, выполненные в данном направлении, до настоящего момента не теряет актуальности проблема разработки новых численных методов решения граничных обратных задач математической физики. Материалы и методы. Рассматривается начально-краевая задача для одномерного уравнения теплопроводности. Ставится задача о приближенном восстановлении неизвестного граничного условия на одном из концов интервала изменения пространственной переменной в предположении о том, что известными являются функции, определяющие начальное условие, а также граничное условие на другом конце интервала изменения пространственной переменной. В качестве дополнительной информации используются функционалы от решения исходной начально-краевой задачи при некотором фиксированном значении пространственной переменной. При конструировании численного алгоритма решения поставленной задачи (в интегральном представлении) используется подход, основанный на аппроксимации по коллокационной технологии полученного интегрального уравнения и реализации вычислительной схемы итерационным процессом, построенным на базе непрерывного операторного метода решения уравнений в банаховых пространствах. В числе достоинств метода следует назвать в первую очередь его простоту, а также универсальность и устойчивость к возмущениям исходных данных. Результаты. Построены численные методы решения обратной граничной задачи для одномерного линейного параболического уравнения. Рассмотрены первая и вторая краевые задачи. Эффективность предложенных методов проиллюстрирована решением ряда модельных примеров. Выводы. Подход к решению прямых и обратных задач математической физики, основанный на применении непрерывного операторного метода решения уравнений в банаховых пространствах, оказался эффективен при решении граничной обратной задачи для линейного одномерного уравнения теплопроводности. Весьма перспективным видится дальнейшее развитие этого подхода для применения его к решению задачи одновременного восстановления нескольких граничных условий, а также к решению обратных граничных задач для многомерных уравнений.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
СПИН-СПИНОВОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ПРОСТРАНСТВЕННО РАЗНЕСЕННЫХ ЭЛЕКТРОННЫХ СПИНОВ В ПОЛЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
стр.57-68
Гадомский О.Н., Мусич Д.О.
Актуальность и цели. В настоящее время значительное внимание исследователи уделяют поиску новых магнитных метаматериалов. В связи с этим в данной работе решается актуальная задача вывода нелокальных уравнений распространения электромагнитных волн в магнитных средах, где осуществляются спиновые переходы под действием радиочастотных, сверхвысокочастотных и терагерцовых полей. На основе этих уравнений предлагается решать различные задачи, подобные уже решаемым задачам в оптике. Материалы и методы. Решение поставленной задачи проведено на основе эффектов 2-го и 3-порядков квантовой электродинамики с выделением спин-спиновых взаимодействий пространственно разнесенных электронов двух водородных атомов. При этом в разложении запаздывающих потенциалов учитываются два параметра малости ( v / c ) и (Δξ/ R 12), где v - скорость движения электронов, c - скорость света в вакууме, Δξ - смещение электронов относительно неподвижных ядер, R 12 - расстояние между ядрами атомов. Выводы. Показано, что в операторе спин-спинового взаимодействия двух пространственно разнесенных электронов, принадлежащих двум водородоподобным атомам, присутствуют члены, пропорциональные 1/ R 123, 1/ R 122, 1/ R 12, в отличие от оператора Брейта, где взаимодействие двух электронов определяется лишь членами 1/ R 123. На основе полученного оператора спин-спинового взаимодействия двух пространственно разнесенных электронов, переходя к эффектам 3-го порядка квантовой электродинамики, получили уравнение распространения электромагнитных волн в системе электронных спинов.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
ВЛИЯНИЕ γ-ОБЛУЧЕНИЯ НА ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И ОПТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СВЕТОДИОДОВ НА ОСНОВЕ INGАN/GАN
стр.69-79
Вострецова Л.Н., Адамович А.А.
Актуальность и цели. Несмотря на то, что структуры на основе InGaN/GaN прочно завоевали рынок светодиодной продукции, остаются нерешенными некоторые вопросы изменения электрических и оптических характеристик светодиодов на их основе под действием внешних факторов: температуры, тока, излучения и др. Наибольший интерес вызывает изменение интенсивности излучения структуры под действием внешних факторов, т.е. механизм возникновения и эволюции каналов безызлучательной рекомбинации. Целью данной работы является исследование влияния γ-излучения на вольт-амперные и ампер-яркостные характеристики структур с квантовыми ямами на основе InGaN/GaN. Материалы и методы. Для решения поставленной цели были измерены вольт-амперные и ампер-яркостные характеристики структуры на основе InGaN/GaN в диапазоне токов до 30 мА при комнатной температуре и дозах облучения 0-0,4 МРад. Измерения электрических и оптических характеристик проводились в одном цикле, при регистрации ампер-яркостной характеристики выходным сигналом выступал фототок обратносмещенного фотодиода. Для анализа полученных вольт-амперных характеристик использовалась обобщенная модель рекомбинации, которая позволяет описать процесс токопереноса в пространственно неупорядоченной структуре, когда одной из стадий процесса является туннелирование. Результаты. Проведен анализ вольт-амперных характеристик структур на основе InGaN/GaN при комнатной температуре для доз облучения γ-квантами 0-0,4 МРад. Обнаружено существенное изменение вольт-амперных характеристик под действием облучения в диапазоне напряжений до 3,1 В. Изменение вольт-амперных характеристик вызывает изменение зависимостей дифференциального показателя наклона β от напряжения и . Обнаружено изменение ампер-яркостных характеристик, которое согласуется с модификацией электрических свойств под действием облучения γ-квантами. Выводы. В диапазоне напряжений при дозе облучения 0,2 МРад наблюдается участок , что связано с распадом комплексов Mg-H, и дезактивация водородом обнаруженного рекомбинационного центра. Данная гипотеза подтверждается изменением амплитуды экстремума на зависимости , которая используется для определения наличия рекомбинационных центров в исследуемой структуре, и поведением ампер-яркостных характеристик с увеличением дозы облучения образцов.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
РАСЧЕТ ПОСТОЯННЫХ МАДЕЛУНГА ДЛЯ ОЦЕНКИ ЭНЕРГИИ ИОННОЙ СВЯЗИ В КРИСТАЛЛАХ ОКСИДОВ С КУБИЧЕСКОЙ, ТЕТРАГОНАЛЬНОЙ И РОМБИЧЕСКОЙ СИНГОНИЯМИ
стр.119-131
Актуальность и цели. Постоянная Маделунга играет важную роль в понимании свойств и поведения кристаллических твердых тел, поскольку связывает электростатический потенциал в ионных кристаллических решетках с их параметрами. Сейчас в данной области продолжаются исследования по увеличению скорости расчета, разработке новых алгоритмов расчета с более быстрой сходимостью рядов и расчету постоянных Маделунга для сложных кристаллических структур. В последнее время при расчете постоянных Маделунга большое внимание уделяется методу Харрисона и методам, развитым на его основе, например метод Харрисона - Сычева. Целью настоящей работы является применение метода Харрисона - Сычева к расчету постоянной Маделунга, необходимой для оценки ионной энергии связи в оксидах и природных алюмосиликатах, содержащихся в глинах. Глина выбрана в качестве объекта исследования, так как она является основой для многих функциональных материалов. Особый интерес представляет описание фазовых превращений в оксидах с помощью анализа изменения энергий связи в элементарных решетках. Материалы и методы. Глина представляет собой дисперсную систему, состоящую из химических соединений с аморфной и кристаллической структурой. Рассматриваются кристаллы оксидов, входящие в химический состав монтмориллонитовых глин. Оценка ионной энергии связи в оксидах с кубической, тетрагональной и ромбической сингониями по формуле Борна - Ланде предполагает расчет постоянных Маделунга, для этого используется метод Харрисона - Сычева. Результаты. Представлено применение усовершенствованного метода Харрисона (Харрисона - Сычева) для кристаллов оксидов с кубической сингонией, содержащихся в монтмориллонитовой глине. Описан способ применения метода Харрисона - Сычева для кристаллов оксидов с тетрагональной и ромбической сингонией. Проведен расчет постоянных Маделунга для тетрагональной ячейки оксида титана и хлорида кальция со структурой рутила. Проведено сравнение экспериментальных и расчетных данных; показано, что результаты расчета согласуются с экспериментальными результатами при низком значении относительной ошибки. Показано, что метод Харрисона - Сычева пригоден для расчета постоянных Маделунга для кристаллов с тетрагональной сингонией. Выводы. Результаты расчета согласуются с экспериментальными данными при низком значении относительной ошибки. На основании этого можно сделать вывод о том, что усовершенствованный метод Харрисона - Сычева пригоден для расчета постоянных Маделунга для кристаллов с тетрагональной сингонией.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
КВАНТОВОЕ ТУННЕЛИРОВАНИЕ С ДИССИПАЦИЕЙ: ПРИЛОЖЕНИЕ К ТУННЕЛЬНОМУ ТРАНСПОРТУ ДЛЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ КВАНТОВЫХ ТОЧЕК В СИСТЕМЕ СОВМЕЩЕННОГО АСМ/СТМ В УСЛОВИЯХ ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ (ОБЗОР). ЧАСТЬ II
стр.132-185
Кревчик В.Д., Семенов М.Б., Кревчик П.В.
Приведен краткий обзор работ, развивающих науку о квантовом туннелировании с диссипацией, а также ее приложения к различным задачам физики конденсированного состояния, в частности, квантовой мезоскопики наноструктур. Рассмотрено также обобщение метода инстантонов на случай примесных квазистационарных состояний в квантовых молекулах, описываемых в модели двухъямного осцилляторного потенциала. Продемонстрирована гибкость метода инстантонов, позволяющая в сочетании с физикой низкоразмерных систем получать решение задач об оптических и транспортных свойствах квантовых молекул с примесными квазистационарными состояниями в аналитической форме, а также учесть влияние внешних полей. Часть I статьи представлена в № 1 за 2017 г.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
+
ВЛИЯНИЕ ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГО СОСТАВА НАПОЛНИТЕЛЯ И ТЕРМООБРАБОТКИ НА АДГЕЗИОННУЮ ПРОЧНОСТЬ МНОГОСЛОЙНОГО МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ПОКРЫТИЯ НА ПОВЕРХНОСТИ МЕТАЛЛОМАТРИЧНОГО КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА ALSIC
стр.186-200
Нищев К.Н., Новопольцев М.И., Малыгин М.Ю., Чернобровкин Ю.В., Беглов В.И., Сигачев А.Ф., Мишкин В.П., Моисеев Н.В., Лютова Е.Н.
Актуальность и цели. Современные силовые полупроводниковые приборы содержат в своей конструкции термокомпенсаторы, изготавливаемые из металломатричного композиционного материала на основе алюминиевого матричного сплава и микропорошка карбида кремния (ММК AlSiC). На поверхность термокомпенсатора наносится многослойное металлическое покрытие, которое обеспечивает возможность прочного соединения термокомпенсатора с активным полупроводниковым кристаллом. Надежность силового полупроводникового прибора в значительной степени определяется адгезионной прочностью данного покрытия с поверхностью композита. Целью работы является исследование влияния гранулометрического состава наполнителя и термообработки на адгезионную прочность многослойного (Al-Ti-Ni-Ag) металлического покрытия, наносимого на поверхность ММК AlSiC методом магнетронного распыления. Материалы и методы. Исследуемые образцы ММК AlSiC на основе алюминиевого матричного сплава АК9 изготавливались методом вакуумно-компрессионной пропитки. В качестве наполнителя использовались микропорошки карбида кремния гранулометрического состава F120, F150, F180 и смеси F120+М10П (10 %), F150+М10П (10 %), F180+М10П (10 %). Четырехслойное металлическое покрытие (Al-Ti-Ni-Ag) наносилось на поверхность исследуемых образцов ММК AlSiC методом магнетронного распыления. Адгезионная прочность соединения покрытия с поверхностью композита определялась методом отслаивания (L-методом). Результаты. Измерена адгезионная прочность многослойного металлического покрытия на поверхности образцов ММК AlSiC с различным гранулометрическим составом наполнителя SiC в зависимости от продолжительности и температуры отжига в атмосфере водорода и аргона. Выводы. Отжиг исследуемых образцов в атмосфере водорода или аргона продолжительностью более 30 мин при температуре 450 °С (или более 60 мин при температуре 350 °С) приводит к значительному (почти к троекратному) возрастанию адгезионной прочности металлического покрытия.
Загружаем данные из библиотечной системы...
Ключевые слова
