РАДИОФИЗИКА И ЭЛЕКТРОНИКА
Приведены теоретические и экспериментальные данные по исследованию оптических коэффициентов взаимодействия электромагнитных волн сверхвысокочастотного диапазона 2–4,5 ГГц и их взаимосвязи с толщинами проводящих плёнок на примере алюминия. Показано, что преобразование рельефа тонкопленочной структуры при увеличении объемной массы осажденного материала обуславливает увеличение шероховатости поверхности с максимумом на 7 нанометрах. Замечательным является тот факт, что именно при данных толщинах исследуемых пленок в эксперименте достигается максимум поглощения падающей электромагнитной волны. При этом теоретический расчет коэффициентов отражения, пропускания и поглощения показал максимальное поглощение падающей волны на толщинах 5 нм. Отличие экспериментальных и теоретических значений коэффициента поглощения объясняется неидеальностью геометрии сверхтонких проводящих поверхностей. Сама же пленка при толщине от 1 нм до 10 нм формируется в виде отдельных наноостровков.
ФИЗИКА ВЫСОКИХ ЭНЕРГИЙ, УСКОРИТЕЛЕЙ И ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ПЛАЗМЫ
В настоящее время в Новосибирске сконструирован и работает лазер на свободных электронах. Данный комплекс является крупной электрофизической установкой и источником когерентного излучения в достаточно широком диапазоне длин волн. Основные параметры излучения – длина волны и мощность излучения – зависят от параметров электронного пучка – его энергии, среднего тока и траектории движения. В свою очередь, система магнитных элементов является основным инструментом управления траекторией движения пучка. В данной статье описывается структура, характеристики данной системы и возможности, которые предоставляет система управления магнитными элементами.
ФИЗИКА ЖИДКОСТИ, НЕЙТРАЛЬНЫХ И ИОНИЗОВАННЫХ ГАЗОВ
В работе представлены результаты экспериментальных исследований влияния распределенного отсоса через перфорированный вкладыш на пространственное развитие возмущений пограничного слоя прямого крыла на нелинейной стадии их развития. Обнаружено, что распределенный отсос снижает интенсивность интегральных пульсаций для естественных возмущений в 90 раз. Спектральный анализ возмущений показал уменьшение интенсивности высокочастотных пульсаций в узкой полосе частот на два порядка для естественных и для вынужденных возмущений, генерируемых внешним акустическим полем. Распределенный отсос воздействует на среднее течение: при включенном отсосе устраняется турбулентное состояние пограничного слоя, отрыв вблизи задней кромки крыла смещается ниже по потоку и устанавливается ламинарное течение в пограничном слое.
Проведено экспериментальное исследование влияния пульсаций свободного сверхзвукового потока на пульсации пограничного слоя плоской пластины с острой кромкой с использованием новой трехканальной термоанемометрической системы измерений. Получены пространственно-временные распределения коэффициента корреляции по сечениям пограничного слоя, а также в области ламинарно-турбулентного перехода.
В аэродинамической трубе малых дозвуковых скоростей было проведено экспериментальное исследование обтекания наветренной стороны трапециевидной модели летающего крыла (БПЛА) с локально-установленным генератором возмущений в области максимальной восприимчивости на её поверхности. Генератор представлял собой трехмерный элемент шероховатости, высота которого была сопоставима с толщиной пограничного слоя. Уникальность работы заключалась в том, что эксперименты были проведены в аэродинамической трубе при реальных полетных числах Рейнольдса на модели БПЛА в масштабе 1 : 1. Были получены результаты визуализации течения вблизи гладкой поверхности и за шероховатостью с помощью метода жидкокристаллической термографии. Детально изучена внутренняя структура и процессы развития продольного возмущения за шероховатостью вниз по течению с помощью метода термоанемометрии.
Рассматривается вопрос поиска условий оптимальной работы модели микрогидротурбины. Эксперименты проводились в воздушной среде. Поля скорости были измерены в выходном конусе гидротурбины с помощью системы ЛДА. Показано, что с помощью моделирования течения в воздушной среде, используя интегральный параметр крутки S, можно оперативно выявить оптимальные режим работы турбины при заданных параметрах водного ресурса.
ФИЗИКА ТВЕРДОГО ТЕЛА, ПОЛУПРОВОДНИКОВ, НАНОСТРУКТУР
Показан выбор оптимального режима технологического процесса роста эпитаксиальных слоев твердых растворов Si1–xGex из оловянного и галлиевого раствора – расплава на подложку Si<111> с наименьшими плотностями дислокаций, которые достигнуты нами экспериментально. Обнаружена экспоненциальная зависимость между величинами плотности дислокации и толщины пленки. С плавным переменным составом структуры, соответственно плавно изменяя параметры решетки варизонного твердого раствора, получены структурно совершенные эпитаксиальные слои Si1–xGex (0 < x < 1).
В данной работе приведены общие исследования влияния способов легирования на свойства элементов с аномальными фотовольтаическими эффектами, также исследован процесс легирования полукристаллических тонких пленок CdTe с изовалентными примесями. Изучен процесс термической диффузии.
Предложена новая модель металлической наночастицы. Согласно модели наночастица представляет собой полую сферу. Существование нанополости внутри частицы связывается с особенностями поведения фононов. При нагревании частицы напряжения в ее стенках рассчитаны с учетом теории толстостенной оболочки. Показано, что при переходе к пластическому состоянию растягивающие напряжения на поверхности наночастицы оказываются достаточными для плавления. Обсуждается зависимость температуры плавления от размера наночастицы.
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРЕПОДАВАНИЯ ФИЗИКИ
В статье кратко описаны этапы развития представлений об атомарном строении вещества от древних философов до наших дней. Различные изображения периодической таблицы элементов в ходе ее создания и в современном виде также представлены.
8 мая 2020 года после кратковременной тяжелой болезни ушел из жизни великий учитель и замечательный ученый Глеб Леонидович Коткин, профессор Новосибирского госу-дарственного университета.