Том 87, № 10 (2023)
Статьи
Морфология частиц приземного аэрозоля в Москве по результатам анализа методом растровой электронной микроскопии
Аннотация
Методами растровой электронной микроскопии и рентгеноспектрального микроанализа исследованы морфология и состав аэрозольных частиц в приземном слое атмосферы Москвы с учетом сезонных и синоптико-метеорологических условий. Выявлены основные морфологические типы частиц природного и антропогенного происхождения.
Новый метод получения наноразмерных тисонитовых фаз
Аннотация
Нанопорошки тисонитовых твердых растворов La1 – xBaxF3 – x (х = 0–0.07) впервые синтезированы термическим разложением трифторацетатов лантана и бария. Полученные образцы охарактеризованы методами электронной микроскопии, рентгенофазового анализа и импедансной спектроскопии. Обнаружено, что наночастицы являются кристаллическими и имеют характерные размеры 20–75 нм. Ионная проводимость твердых растворов в диапазоне до 300°C определяется поверхностными явлениями на границах частиц.
Фрактальный анализ магнитооптической визуализации перемагничивания постоянного магнита в импульсном поле
Аннотация
Представлены результаты фрактального анализа изображений поверхности постоянного магнита КС37, полученных методом полярного эффекта Керра с помощью индикаторной висмутсодержащей феррит-гранатовой пленки после перемагничивания импульсным полем 0.1–1.5 Тл. Полученные зависимости остаточной намагниченности от величины внешнего импульсного поля сопоставляются с фрактальной размерностью магнитооптических изображений поверхности магнита после воздействия импульсного поля. Показано, что максимальное значение фрактальной размерности соответствует размагниченному состоянию магнита.
О закономерностях формирования фрактальных структур на поверхности металлических пленок разной толщины
Аннотация
С помощью сканирующего туннельного микроскопа изучена морфология поверхности наноразмерных пленок меди и никеля на слюде. Определены высотные параметры и значения фрактальной размерности для пленок меди и никеля разной толщины. Указаны характерные размеры структурных агломератов для пленок меди и никеля в зависимости от толщины. Выбор толщины пленки и условий ее получения позволяют формулировать рекомендации по развитию технологии “выращивания” структур с заданной морфологией поверхности.
Характеризация вертикально ориентированных углеродных нанотрубок методом силовой микроскопии пьезоотклика
Аннотация
С использованием метода силовой микроскопии пьезоотклика охарактеризованы пьезоэлектрические свойства вертикально ориентированных углеродных нанотрубок и установлена их зависимость от концентрации легирующей примеси азота. Показано, что углеродные нанотрубки обладают преимущественно продольной поляризацией, что обусловлено направлением дипольного момента в бамбукообразных “перемычках” нанотрубок. Установлено, что уменьшение температуры роста от 690 до 645°С приводит к увеличению пьезоэлектрического модуля углеродных нанотрубок от 4.5 до 21.2 пм ⋅ В–1. Полученные результаты могут быть использованы при разработке энергоэффективных устройств нанопьезотроники.
Электронно-микроскопическое исследование фазовых превращений в образцах из аустенитной стали 316L, полученных лазерной 3D печатью
Аннотация
Изучены структура и фазы в пористых образцах из аустенитной стали 316L, полученных с помощью лазерной 3D печати. Методом просвечивающей электронной микроскопии, в образце, наряду с аустенитом, обнаружено присутствие остаточного δ-феррита. Также в образце наблюдается высокая плотность дислокаций. EBSD анализ выявил отсутствие текстуры.
Идентификация углеродных наночастиц в биологических образцах методами трансмиссионной электронной микроскопии
Аннотация
Углеродные наночастицы – распространенный тип наночастиц, идентификация которых в биологических образцах сопряжена с наибольшими трудностями. Продемонстрировано, что надежным и релевантным инструментом идентификации углеродных наночастиц в биологических образцах является применение стандартной трансмиссионной электронной микроскопии в сочетании с методом дифракции электронов.
Исследование влияния катионного замещения на образование микротрещин в Ni-обогащенных слоистых оксидах
Аннотация
С помощью просвечивающей электронной микроскопии исследовано образование микротрещин в агломерированных частицах материалов положительного электрода (катода) на основе Ni-обогащенного слоистого оксида LiNi0.6Mn0.2Co0.2O2. Продемонстрировано влияние добавки катионов магния на устойчивость структуры материала к накоплению структурных дефектов и образованию трещин при длительном гальваностатическом циклировании и предложен механизм релаксации напряжений.
Стимулированная электронным пучком люминесценция в облученном ионами гелия гексагональном нитриде бора
Аннотация
Изучено влияние облучения сфокусированными пучками ионов гелия и электронов на катодолюминесценцию гексагонального нитрида бора. Показано, что облучение ионами гелия приводит к уменьшению интенсивности катодолюминесценции в области 200–700 нм. Последующее продолжительное облучение электронами приводит к увеличению интенсивности полосы 2 эВ.
Деградация поверхности частиц меламин-формальдегида в пылевой плазме в неоне и криптоне
Аннотация
Экспериментально установлено всестороннее уменьшение размера пылевых частиц и изменение морфологии поверхности, зависящие от времени экспозиции в плазме в криптоне. Проведено сравнение результатов деградации размера и модификации поверхности с результатами, полученными в более легком инертном газе. Показано, что в условиях эксперимента деградация частиц в тяжелом газе начинается быстрее.
Электронная микроскопия и спектроскопия энергетических потерь электронов тонких пленок нитрида титана в TiNx/La: HfO2 (Hf0.5Zr0.5O2)/TiNx/SiO2
Аннотация
Методами электронной микроскопии и спектроскопии энергетических потерь электронов исследована структура и свойства электродов TiNx, полученных методом плазмо-стимулированного атомно-слоевого осаждения, в системе 20 нм TiNx/10 нм La: HfO2(Hf0.5Zr0.5O2)/20 нм TiNx/1 мкм SiO2. Показано, что материал электродов имеет состав TiNxOy, ширина запрещенной зоны изменяется в пределах 1.7–2.5 эВ, удельное сопротивление составляет 208 мкОм ⋅ см и значение температурного коэффициента сопротивления (20–100°C) равно –31.4 · 10–6 1/K.
Эволюция структуры оболочек полых субмикронных частиц SiO2 в процессе термообработки
Аннотация
Синтезированы полые частицы SiO2 субмикронных размеров и исследованы изменения структуры и морфологии их оболочек в процессе термообработки. Изучены зависимости усадки кремнеземных оболочек от температуры отжига частиц. Установлено, что после отжига при 600°С оболочки полых частиц становятся беспористыми и непроницаемыми для жидких сред.
Влияние продолжительного отжига на морфологию и оптические свойства пленок ZnO, полученных магнетронным напылением
Аннотация
Изучено влияние времени отжига на структурные и оптические свойства пленок ZnO, которые сформированы из пленок Zn, полученных методом магнетронного напыления с последующим окислением в атмосфере воздуха. Термическое окисление происходило в атмосфере воздуха в течение 7 и 24 ч соответственно, в программируемой муфельной печи при T = 750°C. Обнаружено изменение структуры поверхности пленок в зависимости от времени отжига пленки Zn и материала подложки, которое проявляется в оптических свойствах пленок.
FeNi нанопроволоки как перспективный наполнитель магниточувствительного геля
Аннотация
Описан метод получения железо-никелевых нанопроволок длиной 5 мкм и диаметром 100 нм с использованием шаблонного синтеза на базе трековых мембран. Методом растровой электронной микроскопии оценена фактическая длина полученных FeNi нанопроволок, исследован их элементный состав и структура. Обоснована возможность использования синтезированных нанопроволок для получения магнитных полимерных гелей.
Фотоника хлоропластов растений
Аннотация
Показано, что особенности распространения света в листьях растений зависят от длиннопериодической упорядоченности в хлоропластах и спектральных характеристик пигментов. При учете дисперсии спектра поглощения хлорофилла происходит увеличение плотности фотонных состояний и смещение пика спектра в область длин волн эффективного фотосинтеза, что способствует повышению вероятности протекания фотосинтетических процессов.
Генерация постоянного тока в дираковском кристалле в поле волны, поляризованной по фигуре Лиссажу
Аннотация
В рамках приближения постоянного времени релаксации вычислена постоянная составляющая плотности тока, возникающая в дираковском кристалле за счет переменного электрического поля волны, поляризованной по фигуре Лиссажу. Проанализированы амплитудные и частотные характеристики постоянного тока для различных соотношений частот. Намечены некоторые пути применения изучаемого эффекта.
Проблема описания релаксационных мод в диэлектрической спектроскопии
Аннотация
Обсуждается проблема выбора модели для описания широких релаксационных полос поглощения – дисперсии в спектрах диэлектрического отклика веществ. Приводится пример преодоления трудности описания диэлектрических спектров жидкой воды заменой дебаевского релаксатора переторможенным лоренцевским осциллятором.
Фазированная антенная решетка с цифровой схемой формирования многолучевой диаграммы направленности
Аннотация
Предложена цифровая схема формирования многолучевого излучения для реализации беспроводных систем связи следующего поколения; параметры и структура плоской антенной решетки обеспечили изоляцию между портами не менее 15 дБ; проведены экспериментальные измерения характеристик излучения многолучевой диаграммы направленности перестраиваемой цифровой схемы формирования лучей в горизонтальной и вертикальной плоскостях излучения.
Исследование перемежаемости вблизи границы фазовой синхронизации в системах со сложной топологией аттрактора
Аннотация
Исследовано перемежающееся поведение вблизи границы фазовой синхронизации для систем со сложной топологией аттрактора. С помощью расчета статистических характеристик длительностей ламинарных фаз установлено, что в случае относительно слабой расстройки между системами на границе фазовой синхронизации имеет место перемежаемость “игольного ушка”.
Локальный подход к теории открытых оптических квантовых систем и “нарушение” второго начала термодинамики
Аннотация
При корректном вычислении потоков энергии между термостатами, в которые распадаются нерезонансно связанные между собой квантовые гармонические осцилляторы, нет никакого нарушения второго начала термодинамики при использовании локального подхода, о котором сообщалось ранее.
Взаимосвязь между распределением спиновой волны по толщине ферритовой пластины и направлениями ее групповой и фазовой скоростей
Аннотация
Исследованы общие невзаимные свойства поверхностной и обратной спиновых волн в касательно-намагниченной ферритовой пластине. Установлено правило, которое определяет взаимосвязь между локализацией спиновой волны по толщине ферритовой пластины и направлениями ее групповой и фазовой скоростей.
Влияние обменного взаимодействия между магнитными слоями спин-инжекционного излучателя терагерцевого диапазона на эффективность его работы
Аннотация
Экспериментально исследовано влияние немагнитной электропроводящей прослойки Мо толщиной 5 нм, размещенной между магнитными слоями Fe и Fe3O4 структуры спин-инжекционного излучателя типа “стержень–пленка”, на эффективность его работы. Установлена возможность увеличения мощности излучения более чем в два раза. Обнаружено, что прослойка Мо влияет также на сопротивление структур, увеличивая его. Качественно обосновано влияние прослойки Мо на сопротивление за счет возникновения между слоями структуры контактной разности потенциалов отличной от контактной разности потенциалов двух металлов.
Электромагнитный спектр молний из анализа космической скоростной киносъемки для изучения резонанса Шумана
Аннотация
Изучена проблема определения низкочастотного электромагнитного спектра излучения из зон молниевой активности на основе анализа данных, полученных со скоростной кинокамеры космического базирования. Предложен новый способ получения электромагнитного спектра молний на основе гипотезы о корреляции между временными зависимостями интенсивности излучения одного и того же молниевого разряда, измеренного в оптическом и в радиодиапазонах. Обоснована необходимость проведения исследований влияния локальных молний на процессы, связанные с резонансом Шумана.
Магнитные и резистивные характеристики гетероструктуры SrMnO3/La0.7Sr0.3MnO3 в широком температурном интервале
Аннотация
В температурном интервале 50–300 К с помощью магнитотранспортных измерений изучены магнитные и резистивные свойства гетероструктуры антиферромагнетик–ферромагнетик SrMnO3 ̸La0.7Sr0.3MnO3. Установлено, что в гетероструктуре слой SrMnO3 при комнатной температуре находится в антиферромагнитном состоянии, что выше его температуры Нееля для одиночного слоя, а намагниченность гетероструктуры проявляет свойства однонаправленной анизотропии. Данный вывод подтверждается и по спектрам ферромагнитного резонанса.
Изучение локальных магнитных свойств ленточных аморфных сплавов Fe(Ni,Cu)(SiB), полученных методом сверхбыстрого охлаждения
Аннотация
Методами магнитно-силовой микроскопии изучено влияние магнитоимпульсной обработки на локальные магнитные свойства поверхности ленточных аморфных сплавов Fe(Ni,Cu)(SiB), полученных методом сверхбыстрого охлаждения при распылении расплава на вращающемся медном барабане.
Особенности состава и магнитных свойств композитов на основе ультрадисперсных частиц NiFe2O4, полученных в условиях низкотемпературной подводной плазмы
Аннотация
Изложены результаты исследований наноразмерных частиц NiFe2O4 и ε-Fe2O3, синтезированных в низкотемпературной подводной плазме. Полученные результаты указывают на возможность синтеза нанокомпозитов с заданным соотношением никелевого феррита, обеспечивающего низкие значения ширины линии ферромагнитного резонанса и ε-Fe2O3, проявляющего высокочастотный резонанс в миллиметровом диапазоне электромагнитного излучения.