|
СИБИРСКИЙ ФИЗИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ 2019. Том 14, № 1 EN |
|
Теоретическая и математическая физика
|
|
Зобов В. Е., Пичковский И. С. Последовательности селективных операторов поворотов для создания взаимодействий для квантового отжига на трех кутритах Выполнено моделирование факторизации числа 15 на трех кутритах, представленных спинами S = 1, посредством квантового отжига. Предполагается, что сильное односпиновое взаимодействие позволяет селективно влиять на разные переходы между уровнями каждого из трех кутритов. Подобраны последовательности селективных операторов поворотов для создания из диполь-дипольного взаимодействия изменяющегося во времени эффективного гамильтониана, необходимого для решения задачи. Найдена зависимость точности от параметров магнитного поля, полного времени отжига и длительности временных шагов при замене непрерывного изменения гамильтониана на дискретное.
|
|
Физика жидкости, нейтральных и ионизованных газов
|
|
Вожаков И. С. Интегральная модель волновых режимов течения тонкого слоя вязкой жидкости, учитывающая члены второго порядка малости и влияние газового потока Получена модель учитывающая влияние членов второго порядка малости по параметру длинноволновости, а также касательных и нормальных напряжений со стороны газового потока. Выполнено исследование линейной устойчивости полученной системы уравнений и проведено сравнение результатов с точным решением уравнения Орра – Зоммерфельда. Показано, что интегральные модели отличаются от точного решения даже при малых числах Рейнольдса, что связано с тем, что профиль продольной скорости отличается от полупара болического. Выполнено моделирование эволюции нелинейных волн как для свободно стекающей, так и для увлекаемой газовым потоком пленки жидкости. Получены профили стационарно бегущих волн для различных чисел Рейнольдса. Проведено сравнение профилей волн, полученных по разным моделям. Показано, что отличия результатов, полученных по разным моделям, незначительны, а взаимодействие с газовым потоком приводит к уменьшению длины волны возмущений.
|
|
Гапонов С. А., Смородский Б. В. Влияние сублимации материала поверхности на параметры сверхзвукового пограничного слоя Проведено теоретическое исследование характеристик сверхзвукового пограничного слоя при числе Маха M = 2 в условиях сублимации материала поверхности плоской пластины, обтекаемой потоком воздуха. В качестве сублимирующего вещества принят нафталин (C10H8). Расчетами установлено, что с повышением температуры поверхности увеличивается масса испарения нафталина. При этом суммарный тепловой поток к твердой стенке уменьшается, а ее температура понижается в сравнении со случаем обтекания пластины без сублимации. Превышение в несколько раз молекулярного веса нафталина над молекулярным весом воздуха и понижение температуры поверхности в результате испарения материала стенки приводят к повышению плотности бинарной смеси (воздух плюс пары сублимирующего вещества вблизи стенки), что может привести к повышению устойчивости сверхзвукового пограничного слоя и к затягиванию его перехода в турбулентное состояние.
|
|
Дремов С. В., Скрипкин С. Г., Шторк С. И. Смена винтовых мод возмущений закрученного течения жидкости при подаче дисперсной газовой фазы Работа посвящена изучению крупномасштабного двойного прецессирующего вихря, возникающего в двухфазном потоке в проточном гидродинамическом вихревом реакторе тангенциального типа. Обнаружен эффект стабилизации и объединения двойной спирали в одиночный квазистационарный колоннообразный вихрь путем инжекции газовой фазы в поток. Изменение структуры течения было зафиксировано посредством техники скоростной визуализации. Количественные измерения, характеризующие структуру течения, проведены с использованием лазерного доплеровского анемометра.
|
|
Гольдфельд М. А., Старов А. В. Реализация течения в гиперзвуковом воздухозаборнике с пространственным сжатием Представлены результаты численного и экспериментального исследования гиперзвукового воздухозаборника с пространственным сжатием и компактным сечением внутреннего канала. Уменьшение площади поверхностей канала упрощает теплозащиту воздухозаборника и камеры сгорания. Экспериментальные исследования проведены в аэродинамической трубе периодического действия при числах Маха М = 2–6. Получены распределения давления на поверхностях сжатия и в канале воздухозаборника, определены коэффициенты восстановления полного давления и расхода, числа Маха в горле воздухозаборника. Выяснено влияние боковых щек и щелей слива пограничного слоя. Определено, что в конвергентном воздухозаборнике реализуются существенно более высокие степени сжатия, чем в двумерном воздухозаборнике при меньшем сопротивлении. Установлено, что на основе решения трехмерных уравнений Эйлера и пограничного слоя можно надежно предсказывать характеристики воздухозаборника на нерасчетных режимах и определять структуру течения.
|
|
Физика твердого тела, полупроводников, наноструктур
|
|
Аникин К. В., Милёхин А. Г., Родякина Е. Е., Вебер С. Л., Латышев А. В., Zahn D. R. T. Оптические плазмонные резонансы в массивах нанокластеров Au Работа посвящена исследованию явления локализованного поверхностного плазмонного резонанса (ЛППР)
в массивах нанокластеров Au с помощью оптической спектроскопии отражения. Массивы нанокластеров,
имеющих форму цилиндра, диаметр и период которых варьируются в диапазоне 30–150 и 130–200 нм соответственно, были изготовлены на подложках Si и Si / SiO2 методом электронно-лучевой литографии. Из сравнения экспериментальных спектров отражения с численно рассчитанными методом конечной разницы
во временной области (англ. finite difference time domain, FDTD) были определены структурные параметры
модели плазмонных наноструктур, используемые в дальнейшем для расчета спектров поглощения плазмонных структур. Значения частот ЛППР определялись по максимумам спектров поглощения.
Данное исследование выявило сильную зависимость частотного положения ЛППР от размера нанокластеров,
расстояния между нанокластерами, а также от толщины слоя SiO2 в нанометровом диапазоне. Особое внимание было уделено наблюдению по спектрам отражения формирования поперечной плазмонной моды, распространяющейся вдоль поверхности подложки и поляризованной перпендикулярно поверхности. Возбуждение
данной моды мы связываем с рассеянием электромагнитного поля на соседних нанокластерах.
Предложенный нами метод обеспечивает возможность оперативного определения частотного положения
|
|
Родякина Е. Е., Ситников С. В., Латышев А. В. Критический размер террасы кремния (001) для зарождения вакансионных островков при высокотемпературном отжиге С применением in situ метода сверхвысоковакуумной отражательной электронной микроскопии исследован процесс формирования на поверхности кремния (001) системы концентрических ступеней, разделенных широкими террасами. Показана возможность управления шириной террас с помощью компенсации сублимации внешним потоком атомов. Измерены температурные зависимости критического диаметра террас для зарождения нового вакансионного островка в интервале температур 1070 – 1160 °С в двух направлениях – вдоль и поперек димерных рядов атомов сверхструктуры (1 ? 2). Продемонстрировано увеличение критического диаметра с ростом потока атомов. Установлено, что с увеличением температуры анизотропия критического размера уменьшается и при температурах выше 1125 °С критический размер террасы вдоль и поперек димерных рядов атомов в пределах погрешности совпадает. В рамках атомистической теории зарождения круглого двумерного островка определена кинетика зарождения островков, оценены величины критического зародыша, энергии связи в зародыше и разницы энергий диффузии вдоль и поперек димерных рядов.
|
|
Учебно-методическое обеспечение преподавания физики
|
|
Болдырева Е. В. Кого и как учить для работы на новых синхротронных источниках? Первый опыт реализации новой междисциплинарной магистерской программы Новосибирского государственного университета Автор статьи делится первым опытом реализации новой междисциплинарной магистерской программы «Методическое обеспечение физико-химических исследований конденсированных фаз» (направления «Физика» и «Химия»), реализуемой в Новосибирском государственном университете с 2018/2019 учебного года.
|
|
|
Информация для авторов |
|
|
|
|