СИБИРСКИЙ ФИЗИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ 2020. Том 15, № 2 EN

Радиофизика и электроника

Мазинов А. С. Взаимосвязь оптических коэффициентов сверхтонких металлических пленок и геометрических параметров морфологии их поверхностей // Сибирский физический журнал. 2020. Т. 15, № 2. С. 5–13. DOI 10.25205/2541-9447-2020-15-2-5-13

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.

Ключевые слова
оптические коэффициенты, электромагнитное взаимодействие, сверхтонкие структуры, металлические пленки

5

Физика высоких энергий, ускорителей и высокотемпературной плазмы

Винокуров Н. А., Довженко Б. А., Козак В. Р., Купер Э. А., Медведев Л. Э., Медведко А. С., Середняков С. С., Тарарышкин С. В., Шевченко О. А. Система управления магнитными элементами микротрона-рекуператора Новосибирского лазера на свободных электронах // Сибирский физический журнал. 2020. Т. 15, № 2. С. 14–24. DOI 10.25205/2541-9447-2020-15-2-14-24

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.

Ключевые слова
лазеры на свободных электронах, ускорители электронов, системы управления, магнитные элементы

14

Физика жидкости, нейтральных и ионизованных газов

Катасонов М. М., Грек Г. Р., Козлов В. В., Корнилов В. И., Крюков А. В., Садовский И. А. Управление нелинейной стадией ламинарно-турбулентного перехода на крыловом профиле путем распределенного отсоса через мелкоперфорированную поверхность // Сибирский физический журнал. 2020. Т. 15, № 2. С. 25–49. DOI 10.25205/2541-9447-2020-15-2-25-49

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.

Ключевые слова
пограничный слой, нелинейная стадия, устойчивость, волны Толлмина – Шлихтинга, распределённый отсос, спектр возмущений

25

Афанасьев Л. В., Косинов А. Д., Ермолаев Ю. Г., Семёнов Н. В. К взаимосвязи возмущений свободного сверхзвукового потока с возмущениями пограничного слоя при числе Маха 2 // Сибирский физический журнал. 2020. Т. 15, № 2. С. 50–60. DOI 10.25205/2541-9447-2020-15-2-50-60

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.

Ключевые слова
эксперимент, сверхзвуковые течения, термоанемометр постоянного сопротивления, коэффициент корреляции, взаимосвязь

50

Павленко А. М., Каприлевская В. С., Козлов В. В., Катасонов М. М. Исследование течения за элементом шероховатости на поверхности БПЛА при благоприятном градиенте давления // Сибирский физический журнал. 2020. Т. 15, № 2. С. 61–72. DOI 10.25205/2541-9447-2020-15-2-61-72

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.

Ключевые слова
полосчатые структуры, ламинарно-турбулентный переход, неустойчивость поперечного течения, трехмерный пограничный слой, локализованная трехмерная шероховатость, трапециевидное крыло

61

Суслов Д. А., Литвинов И. В., Гореликов Е. Ю., Шторк С. И. Поиск оптимальных режимов работы посредством изучения полей скорости в воздушной модели микрогидротурбины // Сибирский физический журнал. 2020. Т. 15, № 2. С. 73–83. DOI 10.25205/2541-9447-2020-15-2-73-83

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.

Ключевые слова
закрученный поток, микрогидротурбина, лазерный допплеровский анемометр, оптимальные режимы работы

73

Физика твердого тела, полупроводников, наноструктур

Саидов А. С., Раззоков А. Ш. Получение и морфологические исследования эпитаксиальных слоев твердого раствора Si_1-xGe_x // Сибирский физический журнал. 2020. Т. 15, № 2. С. 84–91. DOI 10.25205/2541-9447-2020-15-2-84-91

Показан выбор оптимального режима технологического процесса роста эпитаксиальных слоев твердых растворов Si_1-xGe_x 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 Si_1-xGe_x (0 < x < 1).

Ключевые слова
эпитаксия, кристаллизация, раствор-расплав, твердый раствор, гетероструктура, дислокация, подложка

84

92

Орлов В. Л., Орлов А. В. Роль фононов в стабильности металлических наночастиц // Сибирский физический журнал. 2020. Т. 15, № 2. С. 97–104. DOI 10.25205/2541-9447-2020-15-2-97-104

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.

Ключевые слова
металлические наночастицы, атомные колебания, фононы, оболочки

97

Учебно-методическое обеспечение преподавания физики

Яценко А. С. К юбилею периодической таблицы Д. Менделеева // Сибирский физический журнал. 2020. Т. 15, № 2. С. 105–115. DOI 10.25205/2541-9447-2020-15-2-105-115

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.

Ключевые слова
периодическая система элементов, атом, атомный вес

105

Памяти Глеба Леонидовича Коткина

8 мая 2020 года после кратковременной тяжелой болезни ушел из жизни великий учитель и замечательный ученый Глеб Леонидович Коткин, профессор Новосибирского государственного университета.

116

Информация для авторов

118

Вернуться на главную