Статьи

Показано, что твердофазное смачивание при распаде сплавов определяется теми же самыми энергиями межатомных взаимодействий, которые ответственны за распад, и следовательно, должно учитываться при анализе превращений в многокомпонентных сплавах. Более того, моделирование методом кинетического Монте-Карло автоматически учитывает этот эффект, тогда как феноменологические модели диффузии часто пренебрегают им. Сформулированы условия полного и частичного твердофазного смачивания. Исследуются условия стабилизации дисперсных состояний сплава при наличии смачивания. Ключевые слова: трехкомпонентный сплав, спинодальный распад, дисперсные состояния, моделирование методом Монте-Карло.

Предложены выражения для функций, аппроксимирующих экспериментальные данные по температурным зависимостям теплопроводностей и удельных сопротивлений 17 металлов из главных подгрупп Ia-Va Периодической системы Д.И. Менделеева. Они позволяют не только рассчитать указанные свойства металлов, но и спрогнозировать, в частности, пик теплопроводности кальция в окрестности абсолютного нуля. Математическая модель не описывает нелинейное поведение удельного электросопротивления бария, поэтому для его описания предложена отдельная функция. Показано, что закон Видемана-Франца-Лоренца не выполняется даже приближенно при температурах ниже температуры Дебая для каждого металла. На интервале от температуры Дебая до температуры плавления металла он выполняется при равенстве безразмерного числа Лоренца приблизительно единице. Ключевые слова: теплопроводность, удельное электросопротивление, аппроксимация, металл, главная подгруппа.

Рентгеновская визуализация в темном поле в последние годы нашла применение в различных областях науки и техники, в том числе в медицине, биологии и материаловедении. Обзор посвящен описанию различных методов рентгеновской темнопольной визуализации. Рассмотрены экспериментальные оптические схемы методов, приемы сбора данных и их обработки, перспективность и ограничения их использования. Особое внимание уделено мультимодальным методам, способным отделить сигнал малоуглового рассеяния от абсорбционного и фазово-контрастного сигнала. Ключевые слова: рентгеновские лучи, визуализация, темное поле, мультимодальные методы, интерферометр Тальбота, кристаллический анализатор, рентгеновская решетка, рентгеновская сетка.

Синтез наноструктур перовскита при комнатной температуре посредством переосаждения в присутствии лигандов позволяет точно контролировать их форму и размеры, а легирование определенными ионами позволяет получить дополнительные полосы фотолюминесценции, открывая возможности для настройки их оптических свойств. Представлены методы синтеза органо-неорганических наноструктур перовскита с различной морфологией при комнатной температуре. Путем подбора типа и соотношения лигандов синтезированы нанокристаллы и нанопластины перовскита с химической формулой FAPbBr3. Обработка предварительно синтезированных нанокристаллов перовскита прекурсором MnCl2 при комнатной температуре позволила получить нанокристаллы Mn2+:FAPbClxBr3-x с излучением в двух различных спектральных диапазонах. Ключевые слова: нанокристаллы перовскита, нанопластины перовскита, легирование, дихлорид марганца, фотолюминесценция.

Теоретически исследовано прохождение униполярного полуциклового импульса через слой неравновесной трехуровневой резонансной среды с разными схемами уровней энергии. Показано, что в такой системе исходный униполярный импульс постепенно трансформируется в биполярный за счет образования осциллирующих хвостов на заднем фронте импульса. В то же время в зависимости от конкретной схемы уровней энергии среды может происходить как усиление, так и затухание основного полуциклового всплеска поля с пройденным расстоянием в среде. При этом во всех случаях выполняется правило сохранения электрической площади, но степень униполярности импульса всегда уменьшается по мере распространения в слое среды. Ключевые слова: предельно короткие импульсы, электрическая площадь импульса, униполярные импульсы, взаимодействие излучения с веществом.

На основе численного решения системы уравнений Максвелла-Блоха проведено сравнение динамики решеток разности населенностей и поляризации среды, моделированных в двух- и трехуровневом приближении. Показано, что решетки также возникают и в трехуровневой среде, однако их динамика качественно не отличается от двухуровневой среды при выбранных параметрах модели. Ключевые слова: решетки разности населенностей, полуцикловые импульсы, аттосекундные импульсы, когерентные эффекты, двухуровневая среда.

Теоретически описан класс однонаправленных осесимметрических локализованных импульсов. Установлена эквивалентность их представлений в виде относительно неискажающихся квазисферических волн, в виде интегралов Фурье-Бесселя и в виде суперпозиции плоских волн с волновыми векторами, имеющими положительные проекции на заданное направление. Ключевые слова: локализованные импульсы, однонаправленные импульсы, точные решения.

Выполнено моделирование эффекта когерентного обратного рассеяния на основе уравнения Бете-Солпитера при учете анизотропии с помощью двух различных фазовых функций. Обнаружено, что с ростом анизотропии индикатрисы однократного рассеяния расчеты с фазовой функцией Рэлея-Ганса приводят к более широким угловым пикам когерентного обратного рассеяния, чем расчеты с фазовой функцией Хеньи-Гринштейна. Моделирование когерентного обратного рассеяния методом Монте-Карло на основе фазовой функции Рэлея-Ганса выполнено впервые. На основе альтернативных фазовых функций исследовано влияние понижения длины пространственной когерентности падающего излучения на форму углового пика когерентного обратного рассеяния. Показано, что с уменьшением длины когерентности обе модели приводят к уширению пика, что может быть использовано в биомедицинской диагностике. Ключевые слова: Когерентное обратное рассеяние, моделирование Монте-Карло, уравнение Бете-Солпитера.

Оптимизированы химический состав и структура фотокатализатора ZnO-SnO2-Fe2O3 для сенсорных и медицинских приложений. Фотокаталитические материалы синтезированы жидкостным полимерно-солевым способом, их структура и химический состав исследованы методами рентгенофазового анализа, сканирующей электронной микроскопии, рентгеноспектрального микроанализа, оптической и люминесцентной спектроскопии. Полученные композиты состоят из гексагональных кристаллов ZnO, тетрагональных кристаллов SnO2 и шпинели ZnSn2O4. Ширина запрещенной зоны композитов составляет 3.17-3.24 eV. Кинетические зависимости адсорбции органического диазокрасителя Chicago Sky Blue из растворов на поверхности композитов хорошо описываются кинетическими уравнениями как псевдопервого, так и псевдовторого порядков. Кинетика фотокаталитического разложения красителя в растворах под действием как УФ, так и видимого света хорошо описывается кинетическим уравнением первого порядка. Показано, что добавки серебра позволяют заметно повысить адсорбционные и фотокаталитические свойства материалов системы SnO-SnO2-Fe2O3. Ключевые слова: нанокристаллы, гетероструктура, фотокатализ, адсорбция.

Зарегистрированы спектры люминесценции кристалла YAl3(BO3)4:Cr3+ в спектральном диапазоне запрещённых по спину электронных переходов 2E->4A2 в ионах Cr3+ (14550-14700 cm-1) с высоким спектральным разрешением при температурах 4-300 K. Температурные зависимости отношений интегральных интенсивностей линий R2 и R1, а также N’ и N (предположительно линий переходов 2E->4A2 центра Cr3+ в искажённой вследствие близости некоторого дефекта позиции) хорошо соответствуют распределению Больцмана. На измерении этих отношений может быть реализован ратиометрический термометр с максимумами абсолютной чувствительности при температурах 40.3 и 21.6 K и относительной чувствительностью до 12% K-1. Измерение ширины самой интенсивной спектральной компоненты - линии R1 - может быть способом регистрации температуры в диапазоне от 100 K и выше. Ключевые слова: люминесцентная криотермометрия, кристалл YAl3(BO3)4:Cr3+, фурье-спектроскопия высокого разрешения.

Предложено для измерения реакции зрачка глаза на изменение освещенности использовать инфракрасную подсветку, что позволяет разделить функции воздействия на глаз и регистрации его реакции. Создана соответствующая установка, позволяющая измерять диаметр и интегральную площадь зрачка, а также скорость его сужения. Представлены результаты тестирования установки, свидетельствующие о ее технических возможностях. Ключевые слова: оптические измерения, зрение человека, зрачковая реакция глаза.

Микроскопия на основе эффекта твердотельной иммерсии - это метод ближнепольной визуализации, который позволяет преодолеть дифракционный предел Аббе за счет фокусировки светового пучка на малом расстоянии за линзой с высоким показателем преломления. Он обеспечивает высокую энергетическую эффективность благодаря отсутствию каких-либо субволновых зондов или диафрагм в оптическом тракте. Выгодное сочетание сверхразрешения и высокой энергетической эффективности открывает широкие возможности применения данного метода в различных областях науки и техники. Пространственное разрешение микроскопии на основе эффекта твердотельной иммерсии в основном ограничено значением показателя преломления линзы, при этом более оптически плотные линзы обеспечивают более высокое разрешение. В настоящей работе объемный кристалл рутила (TiO2) впервые используется в качестве материала для иммерсионной линзы, которая обеспечивает впечатляющий показатель преломления ~10 в терагерцовом диапазоне. Это самое высокое значение показателя преломления, когда-либо использовавшееся в микроскопии на основе эффекта твердотельной иммерсии. Для создания микроскопа использовались лавинно-пролетный диод в качестве источника непрерывного излучения на частоте 0.2 THz (длина волны λ=1.5 mm) и детектор Голея. Экспериментальные исследования показали, что пространственное разрешение разработанного микроскопа находится в пределах 0.06-0.11λ. Это самое высокое разрешение, когда-либо зарегистрированное для любой оптической системы на основе эффекта твердотельной иммерсии. Ключевые слова: терагерцовые технологии, терагерцовые оптические материалы, рутил, высокий показатель преломления, ближнепольная микроскопия, микроскопия на основе эффекта твердотельной иммерсии, сверхразрешение.