Исследованы теплоемкость и электрические свойства наноструктурированной керамики SmFeO. Установлено, что механоактивация приводит к существенному размытию антиферромагнитного-сегнетоэлектрического перехода, смещению температуры фазового перехода в область низких температур и к росту спонтанной поляризации. Обнаружен фазовый переход при Т = 558 К, который имеет типичный для релаксоров частотно-зависимый характер. Показано, что дефектная структура может играть основную роль в формировании физических свойств керамики.
Исследованы диэлектрические свойства и теплоемкость наноструктурированной керамики мультиферроиков системы BiSmFeO, полученных методом холодного прессования нанопорошка. Обнаружены сильная дисперсия и острая аномалия диэлектрической проницаемости при 300 °С, а также поддерживаемая магнитодиэлектрической связью аномалия вблизи температуры Нееля. Показано, что замещение висмута самарием приводит к росту диэлектрической проницаемости, заметному смещению и размытию температуры антиферромагнитного фазового перехода, увеличению теплоемкости в широкой области температур.
Показано, что поведение электросопротивления в CdAs + 44.7 мол.% MnAs обусловлено спиновой поляризацией собственных электронов в матрице CdAs спин-поляризованными электронами, инжектируемыми в нее из ферромагнитных нанокластеров MnAs. С ростом намагниченности всего образца угол между векторами намагниченности отдельных нанокластеров уменьшается, а спин-поляризованный ток возрастает. Рост концентрации собственных носителей в матрице приводит к возрастанию спин-поляризованного тока, что подтверждается результатами исследования вольт-амперных характеристик (ВАХ), где наблюдалось отклонение от омичности, возрастающее с напряжением. Это указывает на то, что спиновая поляризация собственных электронов в CdAs за счет увеличения инжекции спин-поляризованных электронов из MnAs тем больше, чем выше ток. Описанное поведение впервые наблюдалось в объемном нанокомпозите CdAs+ 44.7 мол.% MnAs с наноразмерными ферромагнитными включениями. Нанокомпозит синтезирован относительно дешевым методом по сравнению с гетероструктурами из слоев ферромагнетика и полупроводника, где подобное явление было обнаружено ранее.
Приведены результаты исследований барических зависимостей удельного электросопротивления r(Р) и коэффициента Холла R(Р) магнитного полупроводника p-ZnCdGeAs: Mn в области комнатных температур в ячейке высокого давления типа «Тороид». Особенности, наблюдаемые на зависимостях удельного электросопротивления r(P) и коэффициента Холла R(P) , указывают на наличие структурных фазовых переходов при определенных значениях всестороннего давления. Точки начала фазового перехода с увеличением содержания марганца смещаются в область низких давлений. Особенности на R(P) в кристаллах, содержащих более 0.06 масс% марганца, представляемые аномальной составляющей эффекта Холла и соответствующей модуляцией, связаны с возникновением узких примесных зон и усилением ферромагнитных характеристик материала. По данным температурных зависимостей электропроводности в области 77-300 К, установлены механизмы токопереноса в исследованных образцах при различном содержании в них марганца. При увеличении содержания марганца от х = 0.06 до х = 0.14 наблюдается тенденция перехода от полупроводникового поведения к металлическому характеру проводимости. Приведены результаты исследований температурных зависимостей намагниченности в интервале от 5 до 400 К в низких (0.05 Тл) и высоких (5 Тл) магнитных полях, согласно которым температура Кюри оказалась равной ≈325 и ≈360 К соответственно. Всем образцам свойствен дырочный тип проводимости.
Приведены результаты одновременных исследований температурных зависимостей электросопротивления ( r ) и коэффициента теплового расширения (КТР) на одном и том же образце титан-алюминиевого интерметаллида состава TiAl в интервале температур 300÷1000 К. Поведение производной температурной зависимости электросопротивления исследованного интерметаллида с высокими абсолютными значениями электросопротивления свидетельствует о явной конкуренции металлического и полупроводникового характеров проводимости в этом соединении. Такое поведение объясняется примерно равными вкладами металлического и ковалентного типов межатомной связи в этом соединении и диффузионными фазовыми переходами ввиду наличия в нем вакансий в узлах, занимаемых атомами титана. Анализ полученных данных указывает на существование тесной связи как между температурными зависимостями электросопротивления и линейного теплового расширения, так и между металлами и сплавами с низкими абсолютными значениями электросопротивления. Показано, что в формировании элементарных зарядовых возбуждений и времени их релаксации определяющая роль принадлежит характеру поведения ангармонизма колебаний атомов, задающему изменение объема кристаллической решетки. Установлено, что в материалах со смешанным типом связи значение электросопротивления, экстраполированное в 0К, зависит от температуры. Характеристическое электросопротивление, связывающее температурные зависимости электросопротивления и коэффициента теплового расширения интерметаллида TiAl, в отличие от металлов и сплавов с низкими абсолютными значениями r, постоянно только в области доминирования одного из типов проводимости.
Модель Поттса на решетке Кагоме исследована методом Монте-Карло. Получены температурные зависимости термодинамических параметров теплоемкости C , параметра порядка m и восприимчивости χ . Исследованы системы с линейными размерами L × L = N , L = 12, 16, 26, 32. Для системы были заданы периодические граничные условия. На основе метода кумулянтов Биндера четвертого порядка рассчитана критическая температура ( T ) для трехвершинной модели Поттса на решетке Кагоме. Показано, что полученные данные не противоречат данным, полученным другими методами и алгоритмами. Установлено наличие в системе фазового перехода второго рода.
Приведены результаты расчетов методом Монте-Карло характеристик дрейфа ионов металлов (Li, Al, Fe, Cu, W, Hg, Au, Be) в постоянном и однородном электрическом поле при 1< E/N
В статье рассмотрены некоторые вопросы устойчивости решений систем линейных разностных уравнений Ито с запаздыванием по отношению к начальным функциям и значениям. Изучение этих вопросов проведено преобразованием исходной системы в более простую с помощью вспомогательной системы, для которой наличие исследуемой устойчивости можно проверить непосредственно. При этом использованы результаты теории положительно обратимых матриц. Получены достаточные условия моментной устойчивости решений для исследуемых систем. Эти достаточные условия сформулированы в терминах положительной обратимости некоторых матриц, построенных по параметрам рассматриваемых систем линейных разностных уравнений Ито с последействием. Выполнимость полученных условий проверена в случае конкретных классов исследуемых систем.
В работе для уравнения колебания стержня исследуется смешанная задача, содержащая в нераспадающихся граничных условиях производные по времени. Смешанной задаче сопоставлены спектральная задача для двучленного уравнения 4-го порядка с несоизмеримыми степенями параметра в граничных условиях и задача Коши для уравнения 2-го порядка со спектральным параметром относительно переменной времени. Найдено явное представление смешанной задачи в виде полного интегрального вычета от решений спектральной задачи и задачи Коши. При определенных условиях доказано существование классического решения изучаемой смешанной задачи.
В программах, написанных на языках высокого уровня, при вычислении простых выражений нередко возникают коллизии, причиной которых является недостаточное внимание к деталям представления в оперативной памяти (ОП) переменных, объявленных в программе. Это относится к переменным различных типов, в особенности - к переменным различных вещественных типов. Последние имеют одну и ту же структуру представления, включающую три поля: знак ( s ), порядок ( E ) и мантиссу ( M ). При этом алгоритм вычисления значений переменной определяется не только типом переменной, но и текущей величиной в поле E. Вопросы вывода двоичного представления в ОП переменных целочисленных типов широко освещены в литературе, а вопросам вывода представления переменных вещественного типа уделено гораздо меньше внимания. В статье изложены подходы к выводу двоичного представления в ОП переменных вещественного типа средствами языков Delphi и С#. В каждом из этих языков (дополнительно к средствам, присущим и другим алгоритмическим языкам) предусмотрены средства, специфические только для данного языка. На их основе в статье объяснены некоторые характерные коллизии, возникающие в программах при вычислении арифметических выражений; при этом существенную роль играет не только принципиальная возможность точного представления того или иного вещественного числа в виде конечной двоичной дроби, но и достижимость такого представления для конкретного вещественного типа. Все объяснения сопровождаются подробными примерами. В качестве прикладного применения изложенных результатов построены алгоритмы порождения всех подмножеств заданного начального множества натуральных чисел.
В данной статье предложено доказательство существования единственного положительного решения одной двухточечной краевой задачи для нелинейного дифференциального уравнения четвертого порядка. Доказательство основано на лемме представленной в статье, и методе линейного преобразования Ц. На. Также предложен алгоритм численного метода построения положительного решения и приведен практический пример применения этого алгоритма. Данный метод не является итерационным, что и позволяет нам говорить о его преимуществе по сравнению с другими.
Разработан метод разбиения и выявления химического взаимодействия в многокомпонентных солевых системах (МКС) с двойными соединениями на базе предложенной нами матрицы ионных индексов. Экспериментальное исследование МКС сопровождается предварительным теоретическим анализом элементов огранения и последующей триангуляцией ее остова составов на симплексы - подсистемы так, чтобы исходные ингредиенты, составляющие фазовый блок, не взаимодействовали между собой. В настоящее время существует разнообразие геометрических и математических методов разбиения систем, основанных на компьютерных технологиях. Недостатком геометрических методов является то, что при разбиении систем с соединениями усложняются стабильный и метастабильный комплексы, и интерпретировать эту информацию сложно. Математический метод связан с использованием теории графов. С этой целью формируются произвольные и рациональные матрицы инциденций исследуемой системы, далее составляется логическое уравнение, представляющее собой сумму произведений несвязанных между собой вершин диаграммы составов. Решением данного уравнения с использованием закона поглощения булевой алгебры получают набор произведений символов несмежных вершин. Набор графов метастабильного комплекса используется только для формирования древа фаз - совокупности стабильной части системы. Следует отметить, что эта информация может быть использована для выявления обменных химических процессов исследуемой взаимной системы. В работе мы предлагаем метод, позволяющий одновременно выявлять сингулярную звезду и обменные химические процессы, соответствующие всем взаимным системам, входящим в исследуемый объект. Метод реализован на пятерной взаимной системе A, B, C, D // X, Y с пятью двойными соединениями: AXY; ABY; BXY; BCX; BDY, а также на реальных пятерных взаимных системах: Na, K, Ca, Ba // F, MoO; Li, Na, Ca, Ba // F, MoO; Na, K // F, Cl, Br, MoO; Li, Ca // F, Cl, SO, MoO.
В настоящее время лигнин является одним из видов побочного продукта в процессах многотоннажного производства целлюлозной массы. Он состоит из 9-углеродных фенолпропановых звеньев, связанных между собой различными типами связей (алкил-арильные, алкил-алкильные и арил-ариловые эфирные связи). Как природный биополимер лигнин более предпочтителен в качестве материала, применяемого в химических источниках тока, благодаря доступности, дешевизне и технологической простоте в использовании. Однако ежегодно во всем мире производится около 50 млн тонн лигнина, но используется менее 10 %. Поэтому проведение обширных исследований для поиска устойчивого применения лигнина является актуальным научным направлением. Соответственно конечная задача, стоящая перед экологически чистой энергетикой, заключается в достижении баланса между снижением затрат, превосходными эксплуатационными характеристиками устройств и использованием экологически чистых материалов. Настоящие исследования связаны с изучением природного биополимера лигнина в качестве твердого электролита для ЛИБ и расширением применения многотоннажного отхода в области накопителей энергии. В работе представлен новый метод получения полимерного электролита на основе лигнина. Электрометрические исследования с помощью импедансной спектроскопии позволили определить объемное удельное сопротивление электролита, которое составило 1,83 МОм·см при комнатной температуре. Увеличение температуры электролита приводит к снижению сопротивления до 12,34 кОм·см при 80 °C. Характер увеличения электропроводности полимерного электролита свидетельствует о наличии одного механизма проводимости в объеме полимерной матрицы, описание которой изложено в работе.
Исследованы структурно-динамические свойства перхлорат-иона в расплаве LiClO при различных концентрациях наноразмерного оксида алюминия AlO методом спектроскопии комбинационного рассеяния света (КРС). Показано, что с ростом концентрации наполнителя AlO в спектре КР гетерогенной системы (1- x )LiClO+ x AlOполоса n(А) уширяется и сдвигается в сторону меньших волновых чисел, а также меняется характер динамических взаимодействий перхлорат-иона.
Диметилсульфон благодаря своей высокой диэлектрической проницаемости, хорошей растворяющей и ионизирующей способности является перспективным материалом для получения различных электролитных систем и электродов литиевых аккумуляторов. Исследования электрохимической устойчивости и электродных процессов в растворе диметилсульфона в широкой области катодных и анодных потенциалов представляет на сегодня наибольший интерес. В настоящей работе методами гальваностатической, потенциодинамической и потенциостатической вольтамперометрии исследовано электрохимическое восстановление и адсорбция диметилсульфона на платиновом (Pt) электроде в кислой среде. Показано, что адсорбция диметилсульфона на Pt-электроде в области положительных потенциалов от 0,03 до 0,4 В (водородная область) приводит к уменьшению обеих форм адсорбированного водорода. Методом циклической вольтамперометрии (ЦВА) также обнаружено подавление реакции выделения водорода в широкой области катодных потенциалов до -1,0 В за счет адсорбции (хемосорбции) молекул ДМСО на поверхности платинового электрода. На стационарных потенциостатических поляризационных кривых и кривых заряжения были определены некоторые кинетические параметры электрохимической реакции восстановления диметилсульфона на платине. Установлено, что при электролизе растворов диметилсульфона в кислой среде на поверхности катода образуется пленка черного цвета. Обнаружено, что данная пленка неустойчива на воздухе, а её окисленные формы на изображениях сканирующей электронной микроскопии имеют сложную кристаллическую структуру. Методом спектроскопии комбинационного рассеивания идентифицированы основные функциональные группы образовавшегося соединения на поверхности платинового электрода. На основе поляризационных измерений и физико-химического анализа конечного продукта восстановления диметилсульфона предложен механизм катодных процессов.
Представлены результаты по анализу методами нелинейной динамики химических колебательных процессов, протекающих в системе кофермент Q- координационные соединения кобальта (II) с диметилглиоксимом, бензимидазолом и молекулярным кислородом. Для выявления особенностей динамики исследуемых окислительно-восстановительных процессов полученные экспериментальные зависимости в виде временных рядов проанализированы при помощи таких современных подходов, как дискретное преобразование Фурье, реконструкция динамики системы по временным рядам с определением размерностей фазового пространства и аттрактора, вычисления спектра показателей Ляпунова и энтропии Колмогорова-Синая. На основе Фурье-спектроскопии установлено, что наблюдаемые флуктуационные явления обусловлены нелинейными изменениями концентраций, что свидетельствует о детерминированном характере протекающих процессов. При определении размерности фазового пространства и аттрактора на основе реконструкции динамики получено, что аттрактор рассматриваемой динамической системы является странным, что свидетельствует о реализации в исследуемой системе детерминированного хаоса. На основе вычисления показателей Ляпунова и энтропии Колмогорова-Синая подтверждена реализация динамического хаоса в исследуемой системе. Отмечено, что результаты описания динамики процессов, протекающих в системе кофермент Q(убихинон) - оксигенированные координационные соединения кобальта (II) с диметилглиоксимом и бензимидазолом, методами нелинейной динамики свидетельствуют, что система обладает диссипативностью и хаотичностью, а топологическим инвариантом аттрактора является фрактальная размерность.