Рассмотрена модель, в которой тепловое излучение нано- и микрочастиц на каждой длине волны рассчитывается с использованием пространственно-спектральных мод и зависимости добротности электрически малых радиоантенн (ESA) от относительных (по отношению к длинам излучаемых волн λ) размеров этих частиц. Показано, что в рамках этой модели возможно рассчитывать излучательные способности не только отдельных частиц, но и их массивов, предполагая, что при достаточно близком расположении частиц (при L < λ/π) частицы излучают синхронно, как диполи на поверхности «большого тела».
A model is described in which the thermal radiation of nano- and microparticles at each wavelength is calculated using spatial-spectral modes and the dependence of the quality fac- tor of electrically small radio antennas (ESA) on their relative sizes (relative to the wave-lengths of the emitted radiation). It is shown that this model can be used to calculate the emissivity of not only individual particles but also their arrays, assuming that, when the particles are sufficiently close together (for L < λ/π), the particles emit synchronously, like dipoles on the surface of a “large body”.
Идентификаторы и классификаторы
- SCI
- Физика
Таким образом, в рамках предложенной модели, в которой тепловое излучение нано- и микрочастиц на каждой длине волны рассчитывается с использованием пространственно-спектральных мод и зависимости добротности электрически малых радиоантенн ESA от их относительных размеров (D/λ), возможно рассчитывать излучательные способности не только отдельных частиц, но и их массивов, предполагая, что при достаточно близком расположении (при L < λπ/λ) частицы излучают синхронно, как диполи на поверхности «большого тела».
Следует отметить, что в описываемой модели мы рассматривали только «антенные возможности» субволновых тепловых излучателей, основанные на зависимости их излучательных способностей от отношения размеров излучателей к длинам излучаемых (поглощаемых) волн, а также от расстояний между ними. Авторы рассматривали случаи, где маловероятно возникновение плазмонных колебаний. Резонансные колебания в стеклянных и сапфировых сферах возможны только в областях прозрачности материалов и не должны приводить к заметному поглощению. Металлические сферы мы не рассматривали. Тем не менее, предложенная методика расчетов излучательных способностей частиц и их скоплений нуждается в экспериментальном подтверждении.
Если у вас возникли вопросы или появились предложения по содержанию статьи, пожалуйста, направляйте их в рамках данной темы.
Список литературы
1. Свиридов А. Н., Сагинов Л. Д. / Успехи прикладной физики. 2025. Т. 13. № 2. С. 89–102.
2. Свиридов А. Н., Сагинов Л. Д. / Прикладная физика. 2025. № 4. С. 5–15.
3. Гальярди Р. М., Карп Ш. Оптическая связь. – М.: Связь, 1978.
4. Фридрихов С. А., Мовнин С. М. Физические ос- новы электротехники. – М.: Высшая школа, 1982. С. 148, 608.
5. Fohrmann Lena Simone, Petrov Alexander Yu., Lang Slawa, Jalas Dirk, Krauss Thomas F., Eich Manfred / Optics Express. 2015. Vol. 23. Iss. 21. P. 27672–27682. https://doi.org/10.1364/OE.23.027672
6. Свиридов А. Н., Сагинов Л. Д. / Прикладная физика. 2021. № 2. С. 12–21.
7. Mie G. / Annalen der Physik. 1908. Vol. 25. P. 377–445.
8. Борен К., Хафмен Д. Поглощение и рассеяние света малыми частицами. – М.: Мир, 1986.
9. Ландау Л. Д., Лифщиц Е. М. Электродинамика сплошных сред. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2003.
10. Борн М., Вольф Э. Основы оптики. – М.: Наука, 1973.
11. Мартыненко Ю. В., Огнев Л. И. / ЖТФ. 2005. Т. 75. № 11. C. 130–132.
12. Трибельский М. И., Мирошниченко A. E / Успехи физических наук. 2022. Т. 192. № 1. С. 45–68.
13. Князев Б. А., Кузьмин А. В. / Вестник НГУ. Серия: Физика. 2007. Т. 2. № 1. С. 108–122.
14. Wheeler H. A. / Proc. of the IRE. December 1947. Р. 1479–1488.
15. Wheeler H. A. The radian sphere around a small antenna / Proc. IRE. 1959. Vol. 47. P. 1325–1331.
16. Davis W. A., Yang T., Caswell E. D., Stutzman W. L. / IET Microwaves Antennas & Propagation. 2011. Vol. 5 (11). P. 1297–1302. https://doi.org/10.1049/iet-map.2010.0604
17. Chu L. J. / Journal of Applied Physics. 1948. Vol. 19 (December). P. 1163–1175.
18. Harrington R. F. / J. Res. Nat. Bur. Stand. 1960. Vol. 64-D (Jan/Feb). P. 1–12.
19. Collin R. E., Rothschild S. / IEEE Trans. Ant. Prop. 1964. Vol. AP-12 (Jan.). P. 23–27.
20. Hansen R. C. / Proceedings of the IEEE. 1981. Vol. 69 (2). P. 170–182.
21. McLean J. S. / IEEE Trans. Ant. Prop. 1996. Vol. 44 (5). P. 672–676.
22. Фейман Р., Лейтон Р., Сэндс М. Феймановские декции по физике. Т. 3. – М.: Мир, 1976.
23. Jun Liang, Jiawei Wu, Jun Guo Huagen Li, Xianjun Zhou, Sheng Liang, Cheng-Wei Qiu, Guang- ming Tao / Natl Sci Rev. 2022 Sep. Vol. 10 (1). P. 1–11. https://doi.org/10.1093/nsr/nwac208
24. Boxiang Wang, Mengqi Liu, Tiancheng Huang, Changying Zhao / ES Energy & Environment 18 | ES Ener- gy Environ. 2019. № 6. P. 18–38.
1. Sviridov A. N. and Saginov L. D., Journal of Communications Technology and Electronics 70 (6), 243– 253 (2025) [in Russian].
2. Sviridov A. N. and Saginov L. D., Applied Phys- ics, № 4, 5–15 (2025) [in Russian].
3. Gagliardi R. M. and Karp S. Optical Communications. New York, Wiley, 1976.
4. Friedrichov S. A. and Movnin S. M. Physical foundations of electrical engineering. Moscow, Higher School, 1982, pp. 148 [in Russian].
5. Fohrmann Lena Simone, Petrov Alexander Yu., Lang Slawa, Jalas Dirk, Krauss Thomas F., and Eich Manfred, Optics Express 23 (21), 27672–27682 (2015). https://doi.org/10.1364/OE.23.027672
6. Sviridov A. N. and Saginov L. D., Applied Physics, № 2, 12–21 (2021) [in Russian].
7. Mie G., Annalen der Physik 25, 377 (1908).
8. Boren K. and Hafman D. Absorption and scattering of light by small particles. Moscow, Mir, 1986 [in Rus- sian].
9. Landau L. D. and Lifshitz E. M. Theoretical physics. Vol. V111. Electrodynamics of continuous media 4th ed. FIZMATLIT, Moscow, 2005. p. 462.
10. Bourn Max and Wolf Emil. Principles of optics. Pergamon Press. Oxford, London, Edinburgh, New York Paris, Frankfurt, 1965.
11. Martynenko Yu. V. and Ognev L. I., Tech. Phys. 75 (11), 130 (2005).
12. Tribelsky M. I. and Miroshnichenko A. E., Uspe- khi fizicheskih nauk 192 (1), 45–68 (2022) [in Russian].
13. Knyazev B. A. and Kuzmin A. V., Bulletin of the NSU. Series: Physics 2 (1), 108–122 (2007) [in Russian].
14. Wheeler H. A., Proc. of the IRE, 1479–1488 (December 1947).
15. Wheeler H. A., Proc. IRE 47, 1325–1331 (1959).
16. Davis W. A., Yang T., Caswell E. D., and Stutz- man W. L., IET Microwaves Antennas & Propagation 5 (11), 1297–1302 (2011). https://doi.org/10.1049/ietmap.2010.0604
17. Chu L. J., Journal of Applied Physics 19 (December), 1163–1175 (1948).
18. Harrington R. F., J. Res. Nat. Bur. Stand. 64-D (Jan/Feb), 1–12 (1960).
19. Collin R. E. and Rothschild S., IEEE Trans. Ant.
Prop. AP-12 (Jan.), 23–27 (1964).
20. Hansen R. C., Proceedings of the IEEE 69 (2), 170–182 (1981).
21. McLean J. S., IEEE Trans. Ant. Prop. 44 (5), 672–676 (1996).
22. Feynman Rrichard P., Leighton Robert B., and Sands Matthew. The Feynman lectures on physics. Vol. 3. Add Ison-Wesley Publishing Ompany, NC.Reading, Massachusetts, Palo Alto. London, 1963.
23. Jun Liang, Jiawei Wu, Jun Guo Huagen Li, Xianjun Zhou, Sheng Liang, Cheng-Wei Qiu, Guangming Tao, Natl Sci Rev. Sep 30, 10 (1), 1–11 (2022). https://doi/org/10.1093/nsr/nwac208
24. Boxiang Wang, Mengqi Liu, Tiancheng Huang, and Changying Zhao, ES Energy & Environment 18 | ES Energy Environ, № 6, 18–38 (2019).
Выпуск
С О Д Е Р Ж А Н И Е
ОБЩАЯ ФИЗИКА
Электрическое поле вблизи проводящего острия, находящегося в жидкости, в присутствии пузырька Петрин А. Б. 99
ФОТОЭЛЕКТРОНИКА
Расчет излучательных способностей нано- и микрочастиц и их двумерных массивов Свиридов А. Н., Сагинов Л. Д., Хафизов Р. З. 115
ФИЗИКА ПЛАЗМЫ И ПЛАЗМЕННЫЕ МЕТОДЫ
Струйная обработка поверхности меди ВЧИ-разрядом пониженного давления Каюмов Р. Р., Гайсин Ал. Ф., Гайсин Ф. М. 126
ФИЗИЧЕСКОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ
Синтез высокочистой сурьмы квалификации 6N5 для применения в электронике Марончук И. И., Саникович Д. Д., Парфенова О. Р., Парфенов А. А., Молодцова Е. В. 136
Влияние стехиометрии на структуру, фазовый состав и оптические свойства новых полупроводниковых соединений Cu2–ASnS4 (A = Mg, Ca, Sr, Ba) (Обзор) Кольцов Е. Н., Гапанович М. В. 149
ЭЛЕКТРОННЫЕ, ИОННЫЕ И ЛАЗЕРНЫЕ ПУЧКИ
Пороговая плотность мощности воздействия моно-импульсного наносекундного лазерного излучения для InGaAs p–i–n фотодиодов с обратной засветкой Белик К. Д., Короннов А. А., Типтюх А. М., Митягин Д. О. 173
ИНФОРМАЦИЯ
Правила для авторов 184
C O N T E N T S
GENERAL PHYSICS
Electric field near a conducting tip in a liquid in the presence of a bubble Petrin A. B. 99
PHOTOELECTRONICS
Calculation of emissivity of nano- and microparticles and their two-dimensional arrays Sviridov A. N., Saginov L. D., and Khafizov R. Z. 115
PLASMA PHYSICS AND PLASMA METHODS
Jet treatment of a copper surface by a low-pressure RF inductive discharge Kayumov R. R., Gaisin Al. F., and Gaisin F. M. 126
PHYSICAL SCIENCE OF MATERIALS
Synthesis of high-purity antimony grade 6N5 for use in electronics Maronchuk I. I., Sanikovich D. D., Parfenova O. R., Parfenov A. A., and Molodtsova E. V. 136
Effect of stoichiometry on the structure, phase composition, and optical properties of new Cu2–ASnS4 semiconductor compounds (A = Mg, Ca, Sr, Ba) (a review) Koltsov E. N. and Gapanovich M. V. 149
ELECTRON, ION, AND LASER BEAMS
Threshold power density of mono-pulse nanosecond laser radiation for back-illuminated InGaAs p–i–n photodiodes Belik K. D., Koronnov A. A., Tiptiukh A. M., and Mityagin D. O. 173
INFORMATION
Rules for authors 184
Другие статьи выпуска
Определены пороговые значения плотности мощности моноимпульсного лазерного излучения с длиной волны λ = 1535 нм и длительностью 8,6 нс, приводящего к деградации In0,53Ga0,47As p–i–n фотодиода с обратной засветкой. Выявлен немонотонный характер изменения темнового тока: в диапазоне от 18,2 до 166,6 МВт/см2 зафиксировано его снижение, тогда как при превышении 216,8 МВт/см2 наблюдается резкий рост тока и потеря работоспособности фотодиода. Экспериментально установлен порог образования абляционных кратеров (267,1–338,9 МВт/см2) и показана логарифмическая зависимость их диаметра от плотности мощности воздействия.
В обзоре представлены результаты исследований влияния состава на структуру, ширину запрещенной зоны, а также на времена жизни фотогенерированных носителей тока в новых полупроводниковых соединениях – Cu2-δASnS4 (A = Mg, Ca, Sr, Ba), полученных методом твердофазного синтеза в замкнутом объеме. Установлено, что наиболее стабильными являются Cu2-δSrSnS4 и Cu2-δBaSnS4 с тригональной структурой (P31). При этом наибольшие из времен жизни фотогенерированных носителей тока характерны для Cu2-δSrSnS4.
Обзор содержит информацию о методах очистки сурьмы при их комплексном применении. Подобран оптимальный примесной состав для сурьмы квалификации 6N5, пригодной для использования в электронике, включающий 30 остаточных примесей количеством не более 0,00005 масс. %. Разработан новый способ и устройства получения сурьмы квалификации 6N5, основанный на использовании в одном цикле технологического процесса нескольких методов рафинирования: фильтрации расплава с его дегазацией и дополнительной очисткой через окисный слой, дистилляции с отгонкой легколетучих примесей с использованием геттерных фильтров и навесок металлов, основных второго и третьего дистилляционных процессов со сливанием материала и дальнейшей кристаллизационной очисткой, направленной кристаллизацией и/или зонной плавкой. Разработана технологическая схема процесса получения сурьмы квалификации 6N5, представлено ее описание. Проведены экспериментальные процессы очистки сурьмы марки Су0 до квалификации 6N5, осуществлен анализ элементного состава, получен продукт чистотой 99,99995 масс. %, со сквозным выходом 38 %.
Представлены результаты исследования локальной струйной обработки поверхности медной пластины марки М1 высокочастотным индукционным (ВЧИ) разрядом пониженного давления. Экспериментально реализован устойчивый режим струйного ВЧИ-разряда при частоте 1,76 МГц и давлении порядка 30 кПа; варьировались основные технологические параметры процесса, включая ток и напряжение разряда, расход и геометрию струи. Показано, что струйная ВЧИ-обработка обеспечивает формирование локальной модифицированной зоны диаметром порядка 1,5 мм при минимальном тепловложении в прилегающие области. По данным сканирующей электронной и конфокальной лазерной микроскопии установлено сглаживание микрорельефа поверхности: параметр шероховатости Ra уменьшается с 0,82 до 0,50 мкм. Измерения микротвёрдости методом Виккерса выявили упрочнение приповерхностного слоя (HV0,2: 58 → 61). По результатам метода «лежачей капли» показано увеличение краевого угла смачивания с 80,2° до 86,4°, что указывает на снижение эффективной поверхностной энергии вследствие изменения микрорельефа и состояния тонкой оксидной плёнки. Электрохимические испытания в 0,5 М растворе NaCl не выявили существенного изменения потенциала разомкнутой цепи. Полученные результаты демонстрируют возможность управляемой локальной модификации рельефа и функциональных свойств поверхности меди М1 струйным ВЧИ-разрядом пониженного давления и подтверждают перспективность данного метода для предфинишной обработки медных деталей перед пайкой, нанесением покрытий и формированием электрических контактов.
Исследуется электрическое поле вблизи заряженного проводящего острия с осевой симметрией, находящегося в жидкости. Рассматривается задача, в которой рядом с острием, на его оси, в жидкости присутствует пузырек, например, газа. Пузырек находится на оси острия, а его форма имеет общую с острием ось симметрии. Задача решается численно. Поля в каждой однородной области задачи представляются непрерывными распределениями вспомогательных зарядов. Граничные условия удовлетворяются в дискретных точках граничных поверхностей методом коллокации. Обсуждается распределение величины электрического поля в жидкости и внутри пузырька при различных условиях.
Статистика статьи
Статистика просмотров за 2026 год.
Издательство
- Издательство
- АО "НПО "ОРИОН"
- Регион
- Россия, Москва
- Почтовый адрес
- 111538, г Москва, р-н Вешняки, ул Косинская, д 9
- Юр. адрес
- 111538, г Москва, р-н Вешняки, ул Косинская, д 9
- ФИО
- Старцев Вадим Валерьевич (ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ДИРЕКТОР)
- E-mail адрес
- orion@orion-ir.ru
- Контактный телефон
- +7 (499) 3749400