Представлены результаты экспериментального исследования синтеза углеродных нанотрубок, графеновых материалов, онионов при конверсии углеводородов в объеме плазменной струи, создаваемой с помощью плазмотрона постоянного тока с расширяющимся каналом выходного электрода. В качестве углеводородов использовались метан и пропан-бутановая смесь. В качестве плазмообразующего газа был применен аргон. Для сбора продуктов конденсации паров углерода использовался коллектор с варьируемой геометрией. Полученные материалы были охарактеризованы с помощью следующего методов анализа: синхронного термического метода, включающего термогравиметрию и дифференциальную сканирующую калориметрию, сканирующей и просвечивающей электронной микроскопии. Состав газовой фазы определялся газовой хроматографией. Были определены оптимальные условия синтеза для каждой углеродной наноструктуры. Была установлена корреляция между морфологией углеродных наноструктур и составом плазмообразующей смеси. Было показано, что концентрация водорода в составе газовой фазы плазменной струи влияет на конечную морфологию структур. При использовании метана синтезируются углеродные нанотрубки, при применении пропан-бутановой смеси - онионы. Было проиллюстрировано влияние геометрии коллектора на морфологию синтезированных наноструктур. Использование в реакторе коллектора в форме цилиндра приводит к формированию графена. При установлении конического коллектора в реакторе образуется гидрированный графен.
Вестник Дагестанского государственного университета. Серия 1: Естественные науки
2018. — Выпуск 3
Содержание:
Как известно, модификация электрофизических свойств получаемых пленок оксида цинка достигается как выбором метода получения, изменением условий синтеза, легированием различными элементами, так и постростовым отжигом в различных средах. Методом газофазного химического синтеза ( CVD ) в потоке водорода в проточном реакторе пониженного давления (ПРПД) нами были получены эпитаксиальные пленки (ЭП) (1120)ZnO/(1012)AlO. Исследованы морфология и влияние постростовой термообработки полученных ЭП пленок в азоте и аргоне при 500, 600 и 700 ºС на спектр фотолюминесценции в области длин волн 440-600 нм. Результаты термообработки в азоте и аргоне были идентичны, т. е. не зависели от используемого газа. Также не обнаружено влияние термообработки в газах на морфологию эпитаксиальных пленок оксида цинка. Лучшие результаты по интенсивности ФЛ были получены при температуре термообработки 700 ºС. Показано, что дополнительная термообработка ЭП ZnO в азоте и аргоне приводит к увеличению интенсивности люминесценции «зеленой» и «красной» области на длине волн 440-600 нм почти в 10 раз. Полученные результаты могут быть полезны при изготовлении индикаторов фотовозбуждения, электролюминесцентных источников света, другого рода дозиметрической аппаратуры.
Ключевые слова
По результатам количественного анализа барических и температурных зависимостей кинетических коэффициентов исследован примесный электронный спектр нелегированных объемных кристаллов арсенидов n -типа InAs, GaAs, CdSnAs, CdGeAs и CdTe, ZnO. Выяснено, что в вышеперечисленных полупроводниках собственному дефекту вакансии в анионной подрешетке соответствует глубокий донорный центр. Определены положения уровней энергии относительно края зоны проводимости и коэффициенты давления энергетических зазоров между ними и соответствующим дном зоны проводимости. Наблюдается смещение уровней энергии глубоких донорных центров в глубь зоны проводимости с уменьшением ширины запрещенной зоны в вышеперечисленных полупроводниках. Зависимости коэффициента Холла и удельного электросопротивления от давления в n- InAs и n- CdSnAs подобны, что обусловлено наличием глубокого донорного центра, уровень энергии которого находится на сплошном спектре зоны проводимости в обоих соединениях, а различие в величинах давления, при котором эти зависимости резко усиливаются, обусловлено тем, что исходные концентрации электронов в исследованных образцах различаются на два порядка. В объемных кристаллах n- GaAs с концентрацией избыточных доноров наличие глубокого донорного уровня было обнаружено из температурных зависимостей удельного электросопротивления и коэффициента Холла при атмосферном давлении. Количественный анализ столь сильной зависимости удельного электросопротивления от давления в нелегированном n- CdGeAs, аналогичный проделанному количественному анализу в n- CdSnAs, согласуется с наличием уровня энергии глубокого донорного центра вакансии мышьяка вблизи края зоны проводимости.
Ключевые слова
Взрывная модель развития катодного пятна предполагает выделение большой энергии на эмиссионном центре с последующим нагревом и взрывом микроострия. Значение удельной энергии, выделяемой в течение очень малого промежутка времени ( ), составляет 6·10 Дж/кг. В молекулярных газах при перекрытии плазменным стримером промежутка возбуждаются ионизационные фронты, которые в результате дрейфа термоэлектронного пучка распространяются к аноду. А в инертных газах образование катодного пятна соответствует ступени напряжения на ВАХ. По времени формирование катодного пятна совпадает с началом резкого роста тока и спада напряжения на разрядном промежутке. Образование искрового канала сопровождается резким увеличением энерговыделения, что приводит к взрывообразному расширению этой области. Сформировавшаяся ударная волна имеет скорость ~10 м/с с энергией электронов, равной 10 кэВ. Спектр прикатодной плазмы характеризуется интенсивными линиями материала катода Al II с высокими потенциалами возбуждения и интенсивным континуумом в диапазоне 260-360 нм.
Ключевые слова
Анизотропная модель Изинга с конкурирующими взаимодействиями (ANNNI-модель) используется для описания термодинамического и магнитного поведения систем с длиннопериодическим модулированным упорядочением. Модулированные структуры представляют собой частный случай магнитного упорядочения систем, в которых наблюдаются периодические изменения компонентов магнитных моментов атомов вдоль кристаллографических направлений. Наиболее простой модулированной структурой является антиферромагнитная спираль или геликоид. Типичными представителями систем с таким упорядочением являются редкоземельные металлы Eu, Tb, Dy, Ho, соединение MnAu и некоторые другие окисные соединения. В данной работе приведены результаты исследования двумерной ANNNI-модели методами Монте-Карло с помощью алгоритма Ванга-Ландау. Рассчитаны плотности состояний и параметры порядка для кубической системы с линейными размерами L = 16¸40 при различных значениях конкурирующего взаимодействия |J/J| = 0,1¸1,0. Показано, что плотность распределения очень сильно зависит как от величины конкурирующего взаимодействия, так и от линейных размеров системы. При |J/J|
Ключевые слова
Разработана технология получения высокоплотной керамики на основе карбида кремния с добавками оксида бериллия составов (1-2 % мас.) с шагом 0,2. Плотность керамических материалов на основе карбида кремния достигала до 90 % от теор. плот. Керамика получена методом горячего прессования при температуре 2420 К, в среде азота, в течение 1 часа, при давлении прессования до 35 МПа, предварительно активированных механоактивацией порошков карбида кремния и оксида бериллия. Рентгеноструктурные исследования керамики SiC-BeO показали изменения параметра решетки SiC с добавлением оксида бериллия, минимальное значение которого наблюдалось для состава 1,4 % мас. BeO. Для составов больше 1,4 % мас. BeO наблюдался только гексоганальный политип 6Н. Размер зерна спеченных керамических материалов достигал 20 мкм. Определены упругие модули для горячепрессованных керамических материалов SiC-BeO. Установлено, что значения модуля Юнга керамических материалов SiC-BeO удовлетворительно ложатся на единую регрессионную кривую зависимости от пористости азотированных керамических карбидокремниевых материалов.
Ключевые слова
Основной целью нашего исследования является получение алгоритмов численного нахождения и оценок постоянной Маркова в весовом пространстве множества всех вещественных измеримых функций, квадраты которых с заданным весом суммируемы на некотором отрезке. Нами установлены общие результаты для любого веса. Затем отдельно изучаем проблему для классических весов Якоби, Лагерра и Эрмита. В настоящей статье рассмотрен случай, когда в качестве веса взят вес Якоби на отрезке. А.А. Марков нашел значение этой постоянной в случае пространства непрерывных на отрезке функций. Данные оценки в различных пространствах были найдены Конягиным С.Б. и Н.К. Бари. В статье установлено выражение для постоянной Маркова в случае производной произвольного порядка. Нами также разработан алгоритм численного нахождения оценок в весовом пространстве Якоби.
Ключевые слова
В работе рассматривается смешанная задача для двумерного уравнения движения сжимаемой экспонициально стратифицированной жидкости четвертого порядка с постоянными коэффициентами. С помощью преобразования Лапласа поставленная смешанная задача сводится к граничной задаче для уравнения второго порядка с комплексным параметром. С помощью функции Грина получаем представление решения спектральной задачи. Решение же исходной смешанной задачи получается с помощью обратного преобразования Лапласа. Так как уравнение и граничные условия спектральной задачи получены из уравнения и граничного условия смешанной задачи с помощью преобразования Лапласа, то очевидно, что решение смешанной задачи удовлетворяет как уравнению, так и граничным условиям поставленной задачи. Для проверки начальных условий получаем асимптотическое представление решения спектральной задачи относительно спектрального параметра.
Ключевые слова
Suppose that a polyhedral tube T is given in a three-dimensional Euclidean space by a vector function r = ru = { xu , yu , z(u )} in the closed circle D = {u = u 1 ,u 2 } with a punctured center. Further, let Q be an arbitrary pseudo-support plane to T at the point T(u) , and α(u, Q) is the smallest angle between Q and the plane P(h): z = h . Let’s denote by αu the minimum of the function αu , Q , where Q runs through the whole set of pseudo-supporting planes to T at the point T(u). The following properties of polyhedral tubes are established in this paper. 1. If, in u running the circle D, supremum of the function z (u ) is less than plus infinity, then infimum of the function αu equals zero. 2. If d is the diameter of the unit sphere S , both ends of which do not belong to the infinity distant part of the boundary of the spherical image of the tube T , then the tube T is unbounded in space in the direction of the diameter d . 3. If T is a polyhedral saddle tube with a univalent spherical image, then it is unbounded in space.
Ключевые слова
Оптимизация расписания учебных занятий сформулирована в виде задачи дефрагментации матрицы: для матрицы из семи столбцов, каждый из которых содержит, кроме нулей, некоторую перестановку первых n натуральных чисел, рассматривается вопрос существования матрицы тех же размеров, сохраняющей множество элементов исходной матрицы в каждом столбце и каждой строке таким образом, что в каждой строке все ненулевые элементы расположены слитно. Благодаря применению потоково-графовых методов найдены необходимые и достаточные условия дефрагментации матрицы в некоторых частных случаях.
Ключевые слова
В статье метод параметрических преобразований, разработанный автором, используется для построения основ теории многочленов Лежандра. Различные формы представления многочленов Лежандра получены из двупараметрических преобразований формулы бинома. Такие представления лучшим образом заменяют формулу Родрига, которая является одним из основных свойств многочленов Лежандра. Интегральное представление многочлена Лежандра через многочлен Лагерра использован при получении производящей функции. Найден способ решения уравнения Лежандра, заключающийся в подборе параметров преобразования бинома в алгебраический многочлен так, чтобы он удовлетворял уравнению Лежандра. Приведены характерные примеры разложения функций в ряды Фурье-Лежандра, показывающие насколько удобны новые формы представления многочленов Лежандра при вычислении коэффициентов разложения.
Ключевые слова
Настоящая работа посвящена изучению структуры и свойств переноса расплавленных хлоридов щелочных металлов в равновесном и неравновесном состояниях методом классической молекулярной динамики при температурах, близких к температурам плавления, в полях высокого напряжения до 1 МВ/м. Для компьютерного моделирования методом молекулярной динамики составлена программа на языке программирования MATLAB. Время моделирования расплавленных хлоридов щелочных металлов составляет 10000 шагов, усреднение конфигураций микросостояний производится через 8000 шагов. Шаг интегрирования равен 1.34 фс. Сильнонеравновесное состояние расплавленных хлоридов щелочных металлов моделировалось прямоугольными высоковольтными электрическими импульсами с напряженностью электрического поля, равной 0,2, 0,4, 0,6, 0,8 и 1,0 МВ/м; длительность этих импульсов составляет 2000 шагов. Для модерирования расплавленных солей NaCl, KCl, RbCl и CsCl был использован потенциал парного взаимодействия Борна-Майера-Хиггинса, а для расплавленного LiCl - модифицированный потенциал Борна-Майера-Хиггинса с учетом индукционного взаимодействия. Учет дальнодействия потенциала при молекулярно-динамическом моделировании ионных систем расплавленных солей проведен по методике Эвальда. Получено, что при активации расплавленных хлоридов щелочных металлов первые координационные параметры уменьшаются, вторые максимумы на парциальных функциях радиального распределения практически исчезают. Электропроводности расплавленных хлоридов щелочных металлов возрастают с ростом напряженности электрического поля и достигают предельных значений, превосходящих низковольтные на десятки процентов. Эти закономерности качественно согласуются с экспериментальными данными. Рассчитанные потенциальные энергии автокомплексов расплавленных хлоридов щелочных металлов возрастают с увеличением напряженности электрического поля прямоугольного пикосекундного импульса.
Ключевые слова
Ранее было сообщено о синтезе 4-замещенных-7-фенацилиденпиримидо [4,5-в] [1,4]-тиазинонов-3 взаимодействием 4-метокси-, 4-диметиламино-5-амино-6-меркаптопиримидинов с 5-п-толил-, 5-п-хлорфенил-2,3-дигидрофуран-2,3-дионами. При взаимодействии 4-метокси-, 4-диметиламино-5-амино-6-меркаптопиримидинов с 5-фенил-, 5-п-метоксифенил-2,3-дигидрофуран-2,3-дионами нами получены 4-метокси-, 4-диметиламино-7-фенацилиден и 7-п-метоксифенацилиденпиримидо [4,5-в] [1,4]-тиазиноны-3. Синтезированные пиримидотиазиноны - это окрашенные кристаллические вещества, которые растворяются в органических растворителях. Их строение установлено элементным анализом и ИК спектроскопией.
Ключевые слова
Впервые дан сравнительный анализ структуры изменчивости массы ста семян (МСС) люцерны маленькой - Medicago minima (L.) Bart. (Fabaceae), сборы которой были проведены из разновысотных (1100-1950 м высоты над ур. м) выборок интродукционных популяций в условиях культуры Цудахарской и Гунибской экспериментальных баз Горного ботанического сада ДНЦ РАН Внутреннегорного Дагестана с учётом трёх факторов (высота над ур. м., сроки сбора материала и режим использования экосистемы). Показано, что учтённые три фактора существенно, но с разной степенью достоверности влияют на вариабельность МСС этого малолетника-самоопылителя. Установлено, что высотная разница, равная 850 м, значимо, на самом высоком уровне достоверности (99,9 %), оказывает влияние на изменчивость МСС, и с возрастанием высоты над ур. м. этот признак увеличивается. При этом средние показатели признака по t -критерию Стьюдента тоже различаются с максимальным уровнем значимости. Отмечено, что разные сроки сбора материала (разность между датами сбора равна 25 суткам) также существенно влияют на вариабельность МСС и Средние показатели люцерные достоверно уменьшаются с увеличением сроков сбора материала. Показано, что режим использования экосистемы существенно, но сравнительно в меньшей степени (95,0 %), чем вышеотмеченные естественные факторы, оказывает влияние на изменчивость МСС, и в условиях культуры этот показатель значительно уменьшается. Эффективность репродуктивного усилия M. minima , выраженная долей массы семян в плодах, с увеличением высоты над ур. м. возрастает, а с повышением сроков сбора материала - уменьшается.
Ключевые слова
Алексей Владимирович Яблоков (1933-2017) - выдающийся эколог, зоолог, член-корреспондент РАН. Окончил МГУ, был участником многих международных морских экспедиций. Его работы по морским млекопитающим, популяционной морфологии, фенетике и экологии получили мировую известность. Яблоков - организатор научно-политических мероприятий против развития атомных и ГМ-технологий, основатель и активный представитель партии «зеленых», автор ряда научно-популярных (о загадках океана, дельфинах и мире эволюции) и учебных пособий.