ivdon3@bk.ru
В настоящей работе нами проведены исследования особенностей процессов роста наностержней оксида цинка гидротермальным методом на подложках кремния. В качестве подслоя-катализатора роста использовался нанесенный методом лазерного напыления оксид цинка, различной толщины. Изучен селективный рост наностержней на микроструктурированных тонкопленочных подслоях оксида цинка, полученых лазерным напылением. Определены оптимальные условия синтеза: концентрация Zn(NO3)2 - 0.4 моль/л, гексаметилентетрамина - 0.4 моль/л , концентрация NH3·H2O – 0,01 моль/л -0.01, время процесса 4 часа, температура процесса 80 °C. Толщина подслоя оксида цинка, как показал эксперимент, на рост стержней заметного влияния не оказывает. Получены ориентированные массивы наностержней длиной до 500 нм и диаметром 60-150 нм.
Ключевые слова: оксид цинка, микро- и наностержни, ориентированные массивы наностержней, гидротермальный метод синтеза, селективный рост, тонкопленочный подслой.
Ключевые слова:
Методом карботермического синтеза на подложках кремния с тонкими пленочными подслоями оксида цинка, с использованием меди в качестве катализатора роста получены массивы вертикально ориентированных стержней оксида цинка. Определена оптимальная температура роста этих структур – 770 оС. Установлено, что при температурах на 50 оС выше и ниже данной (820 оС и 720 оС, соответственно) рост стержней подавляется. Показана возможность варьирования средней длины и диаметра стержней путем изменения толщины пленочного подслоя в диапазоне 50 – 100 нм. При толщинах подслоев вне указанного диапазона рост массивов вертикально ориентированных стержней оксида цинка также подавляется.
Ключевые слова: оксид цинка, микро- и наностержни, карботермический метод синтеза, пленочный подслой, катализатор роста.
Теоретически исследовано взаимодействие монтмориллонитовых глин с обменными катионами Na+, К+, Ca++ и Mg++. Установлено, что введение в межслоевое пространство обменных катионов приводит к уменьшению межслоевого пространства по отношению к аналогичному расчету для глины. При этом, глинистые частицы, содержащие на своей поверхности Mg+2 характеризуются более устойчивой структурой при повышении влажности Результаты расчетов для Mg++ находятся в хорошем согласии с выполненным экспериментом.
Ключевые слова: Mонтмориллонитовые глины, обменные катионы, наноразмерные добавки, кластеры, полная энергия.
01.04.07 - Физика конденсированного состояния , 05.23.05 - Строительные материалы и изделия
Работа посвящена созданию методик позиционирования подвижного состава на основе обработки радиолокационных данных верхнего строения железнодорожного пути. Радиолокационные данные (радарограмма) отражают периодическую структуру рельсошпальной решетки, позволяющую определить количество пройденных шпал в процессе движения. Методики основаны на прямом вычислении числа экстремумов в радарограмме или по особенностям спектра фурье-преобразовании радарограммы.
Ключевые слова: Радиолокация, радарограмма, верхнее строение пути, фурье-преобразование, позиционирование.
01.04.07 - Физика конденсированного состояния , 05.23.05 - Строительные материалы и изделия
Приведены результаты моделирования икосаэдрического окружения вокруг атомов железа в кристаллах префазы Al7Cu2Fe, Al65Cu22Fe13 и структурного перехода в квазикристаллическую фазу Al70Cu20Fe10, Al65Cu22Fe13, которые изучались на основе анализа ближней тонкой структуры рентгеновских спектров поглощения (XANES). Образцы системы Al-Сu-Fe были получены методом порошковой металлургии. При температуре 550°С и выдержке 20 минут образуется ω -фаза кристалла-префазы, а при температуре 800°С и выдержкой 2 часа формируется квазикристаллическая фаза.
Представлены результаты расчета полных и парциальных плотностей электронных состояний на уровне Ферми в модели квазикристалла.
Ключевые слова: квазикристалл, Al65Cu22Fe13 , XANES, локальная, атомная и электронная структура
Предложена схема усреднения электромеханических свойств 2–2–0-композитов на основе моно- и полидоменных кристаллов PMN–0,33PT. Рассчитаны и проанализированы концентрационные и ориентационные зависимости гидростатического пьезокоэффициента d*h и гидростатического коэффициента электромеханической связи k*h 2–2–0-композитов «кристалл – пористый полимер», а также показаны преимущества данных композитов по сравнению с ранее исследованными.
Ключевые слова: композит, пьезоэффект, пьезоэлектрик, связность, кристалл, микрогеометрия, твердый раствор, сегнетоэлектрик
В работе исследуются колебания пьезокерамических цилиндров, склеенных из секторов с тангенциальной поляризацией, и электродами, расположенными между секторами. Рассмотрены асимметричные моды колебаний, возбуждаемые синусоидальными пространственными тангенциальными гармониками электрического потенциала. Показано, что ранее разработанная методика решения уравнений пьезоупругости для такого цилиндра при возбуждении косинусоидальными гармониками подходит и для этой ситуации. Определены в аналитическом виде поля перемещений, деформаций и напряжений. Полученные результаты этой и предыдущей работ позволяют получать полные решения при произвольном типе подключения электродов, через ряды Фурье по известным решениям для гармоник. А также определять весь набор резонансов.
Ключевые слова: пьезоупругость, цилиндр, колебания, азимутальные моды, ряд Фурье, синусоидальные моды, бесконечный ряд, аналитическое решение, резонанс, линейное приближение.
Метод решения уравнений пьезоупругости, предложенный ранее для анализа осесимметричных мод обобщен для колебаний, имеющих азимутальную компоненту. Он заключается в приведении совместных уравнений электростатики, упругости и пьезоэффекта к уравнениям теории упругости с эффективной объемной силой, построении бесконечной цепочки вложенных уравнений, с объемной силой асимптотически убывающей до нуля, и поиском решений в виде суммы абсолютно сходящихся рядов. Предложенный метод проиллюстрирован на примере вычисления в двумерном приближении радиально-круговых колебаний пьезокерамического цилиндра, склеенного из секторов с тангенциальной поляризацией. Задача решены для первого сектора, предложено решения для остальных секторов определять из условий симметрии, а общее решение для всего цилиндра получать методом сборки решений для отдельных секторов.
Ключевые слова: колебания, пьезокерамический цилиндр, теоретический анализ, совместные уравнения электростатики, упругости и пьезоэффекта, двумерное приближение, аналитическое решение, радиально - круговые моды, симметрия, сборка решений.
№ гос. регистрации 0420900096\0019
При расчете вибраций пьезоактивных тел под действием электрического возбуждения приходится совместно решать уравнения электростатики, теории упругости и пьезоэффекта. И такие задачи значительно трудней задач обычной теории упругости. В работе предлагается новый метод расчета, позволяющий в некоторых случаев упростить задачу и провести вычисления до конца в аналитическом виде. Он заключается в приведении совместных уравнений электростатики, упругости и пьезоэффекта к уравнениям теории упругости с эффективной объемной силой, построении бесконечной цепочки вложенных уравнений, с объемной силой асимптотически убывающей до нуля, и поиском решений в виде суммы абсолютно сходящихся рядов. Предложенный метод проиллюстрирован на примере вычисления в двумерном приближении мод осевой симметрии вибраций пьезокерамического цилиндра с тангенциальной поляризацией и тангенциальным электрическим возбуждением.
Ключевые слова: колебания, пьезокерамический цилиндр, теоретический анализ, совместные уравнения электростатики, упругости и пьезоэффекта, аналитическое решение, моды осевой симметрии, резонансные частоты
№ гос. регистрации 0420900096\0007
Представлена термодинамическая модель газонасыщенных углей средней степени метаморфизма, описывающая зависимость локальных деформационных и сорбционных параметров от горного давления и давления газа в порах. Для проверки адекватности разработанной модели проведен теоретический расчет зависимостей сорбционной емкости углей от давления газа при лабораторных условиях. Получено хорошее соответствие результатов расчета с экспериментальными данными, что указывает на правомочность использования модели для анализа системы уголь-газ. Разработана методика привязки модели к конкретным геофизическим условиям в пласте, позволяющая по результатам лабораторных экспериментов и замеров газосодержания в пласте рассчитать естественную газоемкость в зависимости от газового давления в порах. Полученные результаты могут быть использованы для оценки остаточного газосодержания, а также для разработки динамических моделей всего процесса дегазации в пласте. Ключевые слова: термодинамическая модель, газонасыщенный уголь, система уголь - газ, процессы дегазации, остаточное газосодержание, динамические модели