Успехи физических наук

Рассмотрены атомные процессы ионизации, рекомбинации и перезарядки при столкновении положительных ионов с атомами, ионами, электронами и молекулами, а также влияние этих процессов при взаимодействии ионных пучков со средами в широкой области энергий — от низких до суперрелятивистских, но в основном при энергиях $E\sim 10 $ кэВ/нуклон – 100 ГэВ/нуклон. Изложены основные особенности эффективных сечений процессов в зависимости от энергии столкновения, атомной структуры и эффектов плотности в газах, твёрдом теле и плазме. Детально изучена роль процессов диэлектронной рекомбинации при взаимодействии пучков тяжёлых многоэлектронных ионов с плазмой. Обзор охватывает экспериментальные и теоретические достижения за последние 5 – 10 лет в области физики ускорителей и физики столкновений тяжёлых ионов с атомными системами.

Статья посвящена вопросам влияния стохастической динамики нейронных ансамблей мозга на восприятие и обработку сенсорной информации, а также принятия решений на её основе. Рассмотрены источники шума в нервной системе при обработке сенсорной информации, а также некоторые стратегии нервной системы для компенсации или учёта стохастических процессов. Обсуждаются эксперименты и математические модели, где при восприятии сенсорной информации существенную роль начинает играть стохастическая динамика мозга. При этом особое внимание уделено таким парадигмам исследования шума в мозге, как восприятие слабых стимулов, близких к порогу чувствительности, и бистабильных неоднозначных стимулов. Описаны методы оценки шума мозга как с помощью психофизических экспериментов, так и в результате непосредственного анализа данных нейровизуализации. В заключение рассматриваются некоторые вопросы применения концепции стохастической динамики мозга в задачах биомедицинской диагностики различных неврологических заболеваний.

Микроволновое (СВЧ) воздействие является одним из возможных перспективных способов нагрева, который может использоваться для создания пористых углеродных материалов. Активированные углеродные материалы, полученные с помощью СВЧ-нагрева, способны служить в качестве адсорбента или материала электродов в таких устройствах хранения энергии, как суперконденсаторы. В работе исследуются процессы карбонизации и активации хлопкового пуха с помощью микроволн. Проводится сравнение с традиционным термическим методом нагрева, а также с серийно выпускаемым высокопористым углеродным волокном Бусофит Т-1.

В рамках нелокального подхода пересмотрен модальный анализ малых возмущений кеплеровского течения идеального газа, приводящих к магниторотационной неустойчивости, как в постоянном вертикальном магнитном поле, так и в случае радиально изменяющейся фоновой альвеновской скорости. Моды магниторотационных возмущений описываются дифференциальным уравнением типа уравнения Шрёдингера с некоторым эффективным потенциалом, включающим в простом случае, когда альвеновская скорость постоянна по радиусу, “отталкивающий” ($1/r^2$) и “притягивающий” ($-1/r^3$) члены. Учёт радиальной зависимости фоновой альвеновской скорости приводит к качественному изменению формы эффективного потенциала. Показано, что в “неглубоких”' потенциалах нет стационарных уровней энергии, соответствующих неустойчивым модам $\omega^2$< 0. В тонких аккреционных дисках длина волны возмущения $\lambda = 2\pi/k_z$ меньше полутолщины $h$ диска только в “глубоких” потенциалах. Найдена предельная величина фоновой альвеновской скорости $(c_A)_cr$, выше которой магниторотационная неустойчивость не возникает. В тонких аккреционных дисках при малой фоновой альвеновской скорости $c_A\ll (c_A)_cr$ инкремент магниторотационной неустойчивости $\omega \approx -\sqrt {3}ic_Ak_{z}$ подавлен по сравнению со значением, получаемым в локальном анализе возмущений.