Вестник Дагестанского государственного университета. Серия 1: Естественные науки
2016. — Выпуск 1
Содержание:
Приведены результаты исследования катодолюминесценции эпитаксиальных слоев (0001)ZnO/(0001)Al 2O 3, полученных магнетронным распылением мишени ZnO в среде кислорода при больших плотностях разрядного тока ( j > 60 мА/см 2). В спектрах катодолюминесценции (КЛ) образцов при комнатной температуре (300 К) наблюдается коротковолновая узкая экситонная полоса ( λ m = 385 нм, Δλ = 24 нм) и длинноволновая широкая бесструктурная полоса ( λ m = 650 нм, Δλ = 300 нм), обусловленная переходами с участием собственных дефектов решетки и их комплексов. Наличие узких экситонных полос КЛ и их фононных повторений при 80 К указывает на высокое структурное совершенство получаемых пленок и на их пригодность для применения в оптоэлектронике.
Ключевые слова
Приведено непосредственное доказательство ковариантности уравнений Максвелла в материальной среде при наличии зарядов и токов в трехмерной форме относительно преобразований Лоренца. Показана невозможность доказательства ковариантности отдельно взятого уравнения Максвелла относительно преобразований Лоренца. Ковариантность двух уравнений Максвелла, не содержащих заряды и токи, доказывается отдельно от ковариантности двух других уравнений Максвелла, содержащих заряды и токи. Внесена ясность в часто обсуждаемый в литературе вопрос о том, какие из уравнений Максвелла считать первой парой, а какие - второй парой. Также указано на ошибочность часто повторяемого в литературе утверждения о том, что уравнения Максвелла релятивистски инвариантны.
Ключевые слова
Сконструирован автоматизированный экспериментальный стенд для исследования воздействия высокоэнтальпийной плазменной струи, создаваемой плазмотроном постоянного тока с расширяющимся каналом выходного электрода, на мишень из термостойкого материала, позволяющий методами скоростной визуализации, микропирометрии, лазерной профилометрии, спектроскопии и стереоскопии получить данные о характере изменения во времени и пространстве поля температур на поверхности образца, о динамике убыли материала, об изменениях параметров (температура и концентрация электронов, температура тяжелых частиц) набегающей на образец плазменной струи.
Ключевые слова
В рассматриваемой работе приводятся данные экспериментальных исследований пространственно-временной динамики формирования объемного разряда (ОР) в гелии атмосферного давления в сантиметровом промежутке с применением высокоскоростного фотоэлектронного регистратора. На основе численного моделирования изучены физический механизм формирования плазменного столба и роль приэлектродных процессов в контракции ОР. При моделировании ионизационных процессов в разрядном промежутке была решена двумерная осесимметричная задача, которая включала в себя систему балансных уравнений для концентрации электронов, ионов, уравнение Пуассона для электрического поля и уравнение теплового баланса для температуры газа.
Ключевые слова
В работе приводится анализ пространственно-временной зависимости электронной плотности короны лазерной плазмы, распространяющейся в вакуум с фронтальной части мишени из золота при размере фокального пятна, достаточном для одномерного приближения. Несмотря на то, что теоретические модели, описывающие динамику короны лазерной плазмы, построены достаточно давно, до сих пор имеется относительно мало надежных экспериментальных данных, и данный вопрос сохраняет актуальность. Если, как это обсуждалось в недавних публикациях, для мишеней из алюминия наблюдалось блестящее как качественное, так и количественное согласие с автомодельным решением, в данном случае имеют место значительные отличия от теоретических предсказаний. Данные отличия объяснялись ростом влияния лучистого теплообмена с увеличением атомного номера, что иллюстрировалось численным моделированием. В настоящей работе показано, что опубликованные ранее в совместных с зарубежными коллегами работах экспериментальные результаты могут быть описаны в рамках автомодельного приближения, но с введением поправочных коэффициентов. Эти коэффициенты оценены для интенсивности лазерного излучения 55 тераватт на квадратный сантиметрпри длине волны 532 нм (вторая гармоника для лазера на неодимовом стекле). Полученные результаты позволяют сделать вывод, что, хотя для понимания физического смысла полученных поправочных коэффициентов требуются дальнейшие, в первую очередь экспериментальные, исследования, включающие расширение диапазона интенсивностей лазерного излучения, использование разных длин волн, а также варьирование диагностических техник, установлено простое, но вместе с тем точное описание экспериментальных зависимостей эволюции короны лазерной плазмы.
Ключевые слова
Высокоэффективным алгоритмом Ванга-Ландау метода Монте-Карло проведены исследования модели Изинга на гексагональной решетке с учетом взаимодействия как первых, так и вторых ближайших соседей. Рассчитаны плотности состояний системы, а также температурные зависимости энтропии. Показано, что энтропия для всех систем при высоких температурах равна значению ln2, а с понижением температуры стремится к нулю, кроме случая возникновения фрустраций, при котором энтропия основного состояния S 0 = 1/3. Определены магнитные структуры, возникающие в системе при низких температурах. Установлено, что на структуру основного состояния существенное влияние оказывают величина и знак обменного взаимодействия между вторыми ближайшими соседями. Показано, что в зависимости от значений обменных взаимодействий J 1 и J 2 в системе могут возникнуть: ферромагнитное упорядочение ( J 1 = 1, J 2 = 0), антиферромагнитное упорядочение ( J 1 = -1, J 2 = 0), сильно фрустрированное неупорядоченное состояние ( J 1 = 0, J 2 = -1), страйповая структура ( J 1 = 1, J 2 = -1), а также димерная структура ( J 1 = -1, J 2 = -1).
Ключевые слова
Целью исследования было изучение электропроводности горячепрессованных керамических материалов на основе карбида кремния при высоких температурах. Исследована структура и температурные зависимости электрофизических свойств керамик SiC-AlN, SiС-BeO, Al 2O 3, полученных методом горячего прессования. Установлено, что удельное сопротивление исследованных образцов в области температур 300-1800 K уменьшается от 10 12 Ом·см до десятков Ом·см. Показано, что введение легирующих добавок AlN в керамику SiC приводит к значительному увеличению, а BeO - к снижению удельного сопротивления. Установлено, что для керамики SiC-AlN с высоким содержанием AlN увеличивается электросопротивление, приближаясь к таким диэлектрикам как Al 2O 3. Значения электропроводности керамики SiC-AlN, SiC-BeO и Al 2O 3 при 300 К отличаются. При высоких температурах керамика Al 2O 3 имеет более низкую электропроводность, а керамика SiC-BeO - более высокую электропроводность. Проводимость всех этих образцов при 1500 К примерно одинаковая. Результаты электрофизических исследований обсуждаются совместно с данными структурных исследований.
Ключевые слова
Работа посвящена исследованию вопросов моментной устойчивости решений по части переменных относительно начальной функции для линейных систем разностных уравнений Ито с последействием. Развит метод вспомогательных или "модельных" уравнений применительно к исследованию этих вопросов для рассматриваемых уравнений. Исследование вопросов моментной устойчивости решений по части переменных относительно начальной функции для линейных систем разностных уравнений Ито с последействием проводится как частный случай допустимости пространств по части переменных для соответствующих функционально-разностных уравнений Ито. Доказано утверждение, устанавливающее связь между моментной устойчивостью решений по части переменных относительно начальной функции для линейных разностных уравнений Ито с последействием и допустимостью пространств по части переменных для соответствующих функционально-разностных уравнений Ито. Наличие последнего факта проверяется преобразованием исходного уравнения в более простое уравнение с помощью вспомогательного уравнения. В работе приведена схема этого преобразования.
Ключевые слова
В широком круге областей естествознания возникают задачи, связанные с изучением свойств сильно неоднородных сред периодической структуры и происходящих в них процессов. Значительную долю таких сред составляют композитные материалы (среды типа войлока и др.). Линейные размеры неоднородностей намного меньше линейных размеров области и существенно больше размеров молекул - обычно настолько, что состояние вещества в каждой такой области можно описывать уравнениями механики сплошной среды. Для описания процессов в композитах было предложено много методов. Одним из таких методов является метод асимптотических разложений. В статье дается формальное асимптотическое разложение решения задачи Римана-Гильберта для уравнения Бельтрами с периодическим коэффициентом, зависящим от малого параметра.
Ключевые слова
Расплавленные хлоридные электролиты, из которых получают активные металлы, структурированы. Под действием сильных электрических импульсов эти расплавы можно переводить в сильнонеравновесное состояние с возросшей электропроводностью, уменьшением потенциалов разложения хлоридов этих металлов, интенсификацией электролиза и изменением структурных особенностей. Степень активации электрохимических параметров достигает десятков процентов. Времена релаксации электропроводности неравновесных расплавов аномально большие и доходят до десяти минут и более. Кривые релаксации могут иметь ступенчатый, колебательный или монотонный характер. Наблюдаемые закономерности активации расплавленных электролитов и их релаксации в неравновесном состоянии обусловливаются структурными изменениями в расплавах, происходящими под действием активирующих импульсов, распадом комплексных ионов на более подвижные и простые с меньшим координационным числом n . Это подтверждается исчезновением характерных для равновесных расплавов пиков на спектрах комбинационного рассеяния света при их активации. В продолжение релаксационных процессов в неравновесных расплавах восстанавливаются их электрохимические параметры и спектры комбинационного рассеяния света, характерные для равновесных расплавов. Ступенчатый и колебательный режимы динамики релаксации объясняются многообразием структурных единиц и определенным их распределением в равновесных расплавах. Все наблюдаемые закономерности в активации, продолжительности и динамике релаксации в неравновесных расплавах свидетельствуют о том, что мы определенно имеем дело со структурной релаксацией в ионных расплавах и проявлением динамического хаоса.
Ключевые слова
Изучена кинетика окисления азокрасителя хромового коричневого (ХК) гипохлоритом натрия. В качестве основного показателя, характеризующего окисление ХК, при определении порядка реакции и константы скорости реакции использована его оптическая плотность. Установлено, что окисление ХК протекает в условиях первого порядка. Исследовано влияние рН раствора на кинетику окисления ХК. Показано, что изменение рН системы оказывает существенное влияние на окисление ХК гипохлоритом натрия. При изменении рН системы от 7,0 до 11,0 величина константы скорости реакции проходит через максимум, что связано с изменением механизма реакции окисления ХК.
Ключевые слова
Показана возможность удаления мышьяка из модельных и природных вод электрохимическим методом в виде арсената кальция. Исследования проводились в диапазоне рН 6-8. Водные растворы, содержащие мышьяк в виде арсенат-ионов, обрабатывали при различной плотности тока в течение 15-120 минут. В качестве электродов использовали титановый катод и окисно-рутениево-тиановый анод (ОРТА). Межэлектродное расстояние составляло 0,5 см. Через определенные интервалы времени отбирали пробы для определения содержания мышьяка и кальция. Электролиз проводился в стационарном режиме. Количественно степень извлечения оценивали по содержанию ионов мышьяка до и после электролиза. Определены оптимальные условия электрохимического удаления мышьяка. В качестве природной воды использовали артезианскую воду, содержащую 0,177 мг/л мышьяка. Установлено, что остаточная концентрация мышьяка в природной воде после обработки значительно ниже предельно допустимой концентрации.
Ключевые слова
Ароматические азометины являются важными и наиболее доступными представителями жидкокристаллических соединений, играющих определенную роль в развитии передовых технологий в информатике и оптоэлектронике. Основания Шиффа служат исходным сырьем для производства ценных лекарственных препаратов: антибиотиков, противоаллергических, противовоспалительных, противоопухолевых средств. Некоторые азометины нашли широкое применение в аналитической химии и химиотерапии, обладают высокой противотуберкулезной активностью. Материалы, полученные на основе металлокомплексов азометинов, являются люминесцентными и магнитоактивными соединениями, катализаторами, металлополимерами. Азометины, синтезированные на основе бензидина и различных ароматических карбонильных соединений, проявляют противоопухолевую и антиокислительную активность. Некоторые азометины, полученные на основе 2-гидрокси-3,5-динитроанилина, стимулируют клеточное дыхание и влияют на окислительное фосфоролирование в митохондриях. Шиффовы основания нами получены из доступных исходных аминов, а карбонильные соединения синтезированы в лабораторных условиях. Реакция аминов с карбонильными соединениями идет легко, при нагревании в спирте в течение 2-3 часов. Выход продуктов реакций колеблется в пределах 62-86 %. Продукты реакций представляют собой твердые окрашенные вещества. Изучены физико-химические свойства полученных шиффовых оснований, строение установлено ИК-спектроскопией. В работе дано теоретическое обоснование влияния нуклеофильности аминов и электрофильности карбонильных соединений на скорости реакций и на выходы продуктов реакций
Ключевые слова
Приведены результаты изучения влияния загрязнений окружающей среды вследствие автомобильных выхлопов на химический состав некоторых лекарственных растений на примере шиповника, мать-и-мачехи и подорожника, заготовленных с территории Буйнакского района, вблизи автодорожной трассы, а также в районе лесного массива. В приведенных образцах было определено содержание дубильных веществ, витамина С, а также общая кислотность. Качественный состав дубильных веществ определяли с помощью специфических реакций. Установили, что в подорожнике - они относятся к конденсированным, а в мать-и-мачехе и плодах шиповника к гидролизуемым дубильным веществам. В результате определения общей кислотности установили, что содержание свободных кислот почти в 2 раза меньше в образцах, заготовленных на территории вблизи трассы. Установлено, что содержание витамина С значительно снижается в образцах, заготовленных вблизи трассы, это можно объяснить окислительно-восстановительными свойствами аскорбиновой кислоты в присутствии Fe 2+/Fe 3+ и других ионов. Была установлена закономерность в уменьшении биологически активных веществ в образцах, произрастающих вдоль автомобильной трассы.
Ключевые слова
Впервые произведена инвентаризация, составлен аннотированный список и дан систематический анализ флоры Цунтинского района. Территория исследования относится к высокогорной сланцевой зоне юго-западной части Дагестана и выделена в отдельный флористический район Дагестанской провинции - Бежтинско-Дидойский. Инвентаризация показала наличие 880 видов сосудистых растений, относящихся к 353 родам и 94 семействам. Собранные виды относятся к 5 отделам, четыре из которых мало представлены: Lycopodiophyta, Equisetophyta , Polypodiophyta, Pinophyta - в сумме составляют 3,3 %. Все остальные виды - 851 (96,7 %) - принадлежат Magnoliophyta , которые распадаются на две очень неравноценные группы: Magnoliopsida ( 79,9 %) и Liliopsida ( 16,8 %). Систематический анализ флоры свидетельствует о присутствии четырех групп семейств: крупные (59,2 %) (10 семейств, 193 рода, 521 вид); средние (25,1 %) (19 семейств, 70 родов, 221 вид); маловидовые (12,3 %) (35 семейств, 60 родов, 108 видов) и 30 одновидовые (3,4 %). Присутствие среди лидирующих семейств представителей Asteraceae , Poaceae , Rosaceae и Ranunculaceae указывает на генетическую близость с флорами бореальной области. А вхождение в первую десятку Caryophyllaceae , Fabaceae , Scrophulariaceae , Brassicaceae , Apiaceae и особенно Lamiaceae свидетельствует о серьезном влиянии средиземноморской флоры. Сочетание своеобразного климата и географического положения определили тесные флорогенетические связи юго-запада Дагестана с западной частью Кавказа и богатство, и разнообразие растительного покрова. Несмотря на значительную гетерогенность флоры, родовой коэффициент низкий - 2,6, что в нашем случае может свидетельствовать о неполноте сборов и необходимости продолжения исследования.
Ключевые слова
В статье представлены результаты изучения влияния хлоридного засоления на проростки озимой тритикале ( Triticosecale ) сортов - Timbo ПРАГ 530 л - 1934. На седьмые сутки от начала засоления (85 мМ и 165 мМ NaCl) оценивали ростовые показатели (длину и количество корней, высоту надземной части, накопление сырой и сухой биомассы в корнях и надземной части) и содержание малонового диальдегида (МДА) в листьях. При оценке ростовых показателей более чувствительным оказался сорт Timbo , у которого засоление в большей степени подавляло рост проростков, а устойчивым - ПРАГ 530 л. В листьях проростков сорта Timbo в высокой концентрации NaCl (165 мМ) накапливалось 170 nmol/g сырой массы МДА, что в 2,8 раза превышало контрольный показатель (60 nmol/g сырой массы). У проростков ПРАГ 530 л в этих условиях уровень МДА повышался в меньшей степени в 2,5 раза, составляя 100 nmol/g сырой массы при засолении и 40 nmol/g сырой массы в контроле. Таким образом, сорт Timbo по ростовым показателям оказался более чувствительным к засолению из-за повышенного содержания МДА.
Ключевые слова
Постоянное культивирование черенков в растворах солей представляет своеобразную искусственную имитацию явления заливаемых полевых участков, что неодинаково отражается на жизнеспособности у разных его сортов. Такой подход позволяет оценить особенности реакции сортов на тип и уровень засоления среды, что в производственных условиях создает массу затруднений. Задача состоит в необходимости проверить эффективность применения данного подхода для характеристики действия других солей. Экспериментальной имитацией неблагоприятных условий служило культивирование черенков винограда в растворах NaCl и Na 2SO 4. Сравнивали их укореняемость, накопление биомассы побегов и корней, содержание хлорофилла, анионов, катионов и повреждаемость мембран листьев с солеустойчивостью сортов Агадаи и Первенец Магарача. Отмечены различия в накоплении сырой биомассы у сортов винограда при изучении на устойчивость к различным типам засоления. Так, сорт Первенец Магарача проявляет неустойчивость к обоим типам засоления при высокой концентрации, а сорт Агадаи менее устойчив к солям сульфата Na. По общему состоянию черенки солеустойчивого сорта Агадаи доминировали над не солеустойчивым сортом Первенец Магарача. Для винограда, как важной сельскохозяйственной культуры, значимы результаты сравнения устойчивости черенков у сортов путем культивирования их в растворах разных типов и уровнях засоления среды. Однако пока мало данных по вопросу о причинах специфики угнетения состояния новообразующихся структур у черенков разных сортов. Данное сообщение призвано восполнить имеющиеся пробелы в этом вопросе.