


Том 88, № 11 (2024)
Электромагнитное поле и материалы (фундаментальные физические исследования)
Изочастотные зависимости спиновых волн в касательно-намагниченной ферритовой пластине, граничащей с идеальной магнитной стенкой
Аннотация
На основе уравнений Максвелла (без использования магнитостатического приближения) получено дисперсионное уравнение и рассчитаны изочастотные зависимости для спиновых волн в касательно-намагниченной ферритовой пластине, одна из поверхностей которой граничит с идеальной магнитной стенкой. Обнаружено, что распределение волны по толщине пластины описывают два волновых числа, а изочастотные зависимости для разных мод спиновых волн плавно переходят одна в другую и имеют участки, соответствующие объемно-объемному, объемно-поверхностному и поверхностно-поверхностному распределению волны.



Исследование невзаимных характеристик спиновых волн при их взаимодействии со слабоконтрастным магнонным кристаллом
Аннотация
Экспериментально исследованы пространственно-частотные распределения спиновых волн в магнонном кристалле и их дисперсионные характеристики. Несмотря на слабую энергетическую контрастность кристалла, обнаружено возникновение ряда бриллюэновских зон и существование двух типов невзаимности волны: один тип обусловлен несимметричностью дисперсионных зависимостей относительно направления распространения волны, а второй – разным пространственным распределением волны при ее распространении в противоположных направлениях. Магнонный кристалл дал возможность обнаружить и измерить эти типы невзаимности.



Моделирование возбуждения микроволнового диэлектрического резонатора щелью в стенке прямоугольного волновода
Аннотация
Проведено моделирование задачи возбуждения полуцилиндрического диэлектрического резонатора электромагнитным полем щели, выполненной в широкой стенке прямоугольного металлического волновода U-диапазона длин волн. Диэлектрический резонатор изготовлен их высокопроницаемого диэлектрика с малыми потерями. В результате численного моделирования получены основные технические параметры антенны на диэлектрическом резонаторе, а также картины распределения векторов результирующего электромагнитного поля и частотные характеристики. По кривым АЧХ и временным данным скорости затухания процесса возбуждения диэлектрического резонатора получены значения нагруженной добротности, собственной добротности и добротности связи диэлектрического резонатора со свободным пространством. Приведена диаграмма направленности диэлектрического резонатора, демонстрирующая свойства диэлектрического резонатора как антенных элементов СВЧ диапазона.



Структурные особенности и магнитные свойства композиционных материалов бентонит/оксиды железа
Аннотация
Методом химического соосаждения синтезированы смешанный твердый раствор магнетит/маггемит и композиционный материал бентонит/оксиды железа. Установлено, что композит бентонит/оксиды железа характеризуется значительно меньшей остаточной намагниченностью и большей коэрцитивной силой по сравнению с порошком Fe₃O₄/γ-Fe₂O₃. На основании данных рентгеновской дифракции и мессбауэровской спектроскопии сделан вывод о влиянии бентонита на структурные особенности магнетит/маггемита в композите.



Магнитные свойства и особенности структуры нанокомпозитов на основе ферритов CoFe₂O₄, NiFe₂O₄, CuNiFe₂O₄, синтезированных в низкотемпературной подводной плазме
Аннотация
Методы дифракции рентгеновских лучей, мёссбауэровской спектроскопии в сочетании с измерениями магнитных характеристик использованы для исследований кристаллической структуры, морфологии и магнитных свойств порошков нанокомпозитов на основе переходных металлов Ni, Co, Cu, Fe, впервые синтезированных в низкотемпературной подводной плазме. Полученные результаты указывают на возможность синтеза нанокомпозитов с заданным содержанием ферритов NiFe₂O₄, СоFe2O4, Ni1-xCuхFe2O4, обеспечивающих низкие значения ширины линии ферромагнитного резонанса, а также ε-Fe₂O₃, проявляющего высокочастотный резонанс в миллиметровом диапазоне электромагнитного излучения.



Компенсация магнитостатической связи между магнитными слоями в спин-туннельном элементе
Аннотация
Предложен метод значительного уменьшения влияния магнитостатического магнитного поля фиксированного магнитного поля на свободный слой спин-туннельного элемента. Метод основан на использовании свободного слоя, размер которого превышает фиксированный слой, за счет чего достигается значительное уменьшение влияния магнитостатического поля.



О доменной структуре пленок ферритов-гранатов со сложной анизотропией при квазистационарном перемагничивании
Аннотация
Обсуждаются результаты, полученные при экспериментальном и теоретическом анализе квазистационарного перемагничивания пленок ферритов-гранатов со сложной анизотропией. С помощью магнитооптической установки, основанной на эффекте Фарадея, выявлены условия, при которых возможно уменьшение области возникновения доменной структуры, а также установлено наличие разрушений состояния однородного намагничивания магнитной пленки в четырех узких областях, расположенных относительно друг друга под прямыми углами. Предложена теория, хорошо согласующаяся с экспериментальными результатами.



Исследование особенностей протекания электрического тока в двумерном периодическом элементе магнитного сенсора
Аннотация
Представлено решение нестандартной краевой задачи для уравнения Лапласа со смешанными граничными условиями Дирихле – Неймана в двумерном элементе с периодически чередующимися средами с различными проводимостями. Найдено распределение линий тока и эквипотенциалей для различных соотношений проводимостей сред в структуре barber-pole, используемой в анизотропных магниторезистивных датчиках магнитного поля.



Исследование параметров электромагнитного поля при индукционно-резистивном нагреве ферромагнитных материалов
Аннотация
Изучены параметры электромагнитного поля при нагреве ферромагнитных сталей в устройствах индукционно-резистивного нагрева. Получены методики расчета, и определены характеристики электромагнитного поля в многослойных системах. Произведена оценка влияния внутреннего медного слоя нагревателя, а также наличия воздушного зазора между слоями и тока индуктора на параметры электромагнитного поля.



Исследование нелинейных процессов в гистерезисных электромеханических преобразователях энергии торцевого исполнения и несимметричных режимов их работы
Аннотация
Изучены нелинейные физические процессы в гистерезисных электромеханических преобразователях энергии торцевого исполнения и несимметричных режимов их работы, особенности их математического моделирования и расчетов. Проводятся исследования различных видов потерь мощности в преобразователях. Прорабатываются предложения по применению полученных результатов на практике.



Применение новых материалов для нелинейных магнитных систем гистерезисных электромеханических преобразователей энергии торцевого исполнения для повышения энергетических показателей
Аннотация
Исследованы вопросы применения новых материалов для магнитных цепей статора и ротора гистерезисных электромеханических преобразователей энергии торцевого исполнения с целью повышения энергетических показателей преобразователей. Изучены магнитные и гистерезисные свойства новых материалов статора и ротора. Определены электромагнитные потери и их влияние на показатели преобразователей.



Механизмы влияния внешних и внутренних полей размагничивания на процессы образования, динамики и эволюции вихревой структуры в двойниковых YBa₂Cu₃O₇₋ₓ высокотемпературных сверхпроводниках
Аннотация
Показано, что в двойниковых YBa₂Cu₃O₇₋ₓ сначала образуются вихревые «молекулы» больших размеров, запиннингованные в точках пересечения периодически расположенных границ двойникования. Малоподвижные молекулы одинаковой формы состоят из внутридвойниковых стыковых вихрей и междвойниковых стыковых антивихрей, между которыми «зажаты» абрикосовские и джозефсоновские вихри, захваченные на берегах границ двойникования и в границах двойникования соответственно. Увеличение поля приводит к усилению его взаимодействия с остаточными полями размагничивания двойников и к распаду многокомпонентных вихревых молекул на двухкомпонентные молекулы меньших размеров.



Перспективные задачи для геостационарной группировки детекторов молний
Аннотация
Рассмотрены различия размеров зон покрытия геостационарных детекторов молний, изготовленных специалистами разных национальных космических агентств. Спрогнозировано создание в ближайшем будущем полноценной геостационарной группировки, оснащенной такими детекторами. Для такой группировки предложены новые перспективные задачи, не входящие в перечень NASA для одиночного геостационарного детектора: мониторинг в системах двойного применения; использование молний в качестве источника электромагнитных волн при исследованиях плазменных процессов в ионосфере; всепланетный мониторинг мега молний.



Математическая модель электромагнитных полей вблизи дефектов, регистрируемых методами магнитооптической дефектоскопии
Аннотация
Рассмотрена математическая модель трехмерного квазистационарного электромагнитного поля вторичных источников, индуцируемых внешним несинусоидальным периодическим полем в проводящем объекте контроля, содержащем замкнутый дефект. С использованием программной реализации разработанной математической модели проведено численное моделирование электромагнитного поля вблизи такого объекта и осуществлено сопоставление полученных результатов с наблюдаемыми на эксперименте магнитооптическими образами исследуемых дефектов.



Импедансно-согласованные керамические материалы на основе феррошпинелей
Аннотация
Изучены частотные спектры диэлектрической и магнитной проницаемостей, а также диэлектрические и магнитные потери феррошпинелей, изготовленных спеканием методом твердофазной реакции из исходного реагента [(NiCuZn)OMnO2]Fe₂O₃. Рассмотрены различные системы ферритов с изменяющимся по знаку температурным коэффициентом магнитного насыщения. Такие системы представляют практический интерес для применения в устройствах, требующих согласования по импедансу, одновременно обеспечивающих стабильность намагничивания в заданном диапазоне температур (от –40 до +100 °C), которая может изменяться не более чем на 5%. Обсуждаются результаты исследования феррошпинелей в диапазонах частот от 1 МГц до 3 ГГц.



Фундаментальные вопросы и приложения физики атомного ядра
Возможные исследования двухчастичных корреляций по поперечному импульсу в протон-протонных и дейтрон-дейтронных взаимодействиях при энергии NICA
Аннотация
Изучены двухчастичные корреляции по поперечному импульсу (PT) в протон-протонных и дейтрон-дейтронных взаимодействиях при энергии в системе центра масс NN-соударений 10 ГэВ. Рассмотрены PT корреляции между Λ-гиперонами и анти Λ-гиперонами, К-, π-мезонами и протонами в моделях Geant4 FTF и Pythia 6.4. Показано, что PT корреляции Λ-гиперонов со странными частицами в протон-протонных взаимодействиях в модели FTF сильнее, чем в модели Pythia. Двухчастичные PT корреляции могут быть изучены на эксперименте NICA SPD. Изучение двухчастичных корреляций может помочь выяснению механизма фрагментации кварк-глюонных струн.



Анализ данных эксперимента по исследованию протон-протонных корреляций в реакции d + ¹H → p + p + n
Аннотация
Рассмотрена процедура извлечения из экспериментальных данных величины энергии виртуального синглетного протон-протонного состояния. Из сравнения экспериментальных данных с результатами моделирования получено предварительное значение величины Epp в реакции d + ¹H → p + p + n при энергии дейтронов 15.3 МэВ.



Экспериментальная установка для прецизионного определения характеристик пучков протонов высоких энергий
Аннотация
Приведены результаты исследований характеристик пучков протонов с энергией 1 ГэВ, полученные с использованием экспериментальной установки на основе телескопа пиксельных детекторов. Исследована кластерная множественность пикселей в детекторах, определены эмиттанс пучка и разрешающая способность установки в заданной геометрии.



Эффекты локального несохранения пространственной четности в сильных взаимодействиях в Pb-Pb- столкновениях при энергии бак
Аннотация
Учет эффектов локального несохранения четности в сильновзаимодействующей среде реализован в рамках монте-карловской модели. Получены предсказания для распределений инвариантных масс ди-мюонов и ди-электронов от распадов легких векторных мезонов в Pb-Pb-столкновениях при энергии LHC с учетом разрешающей способности детектирующий систем. Оценено влияние флуктуаций аксиального химического потенциала.



Особенности изотопного распределения урана на границе полярной и неполярной сред
Аннотация
Изучен процесс адсорбции комплексов UO₂(NO₃)₂·2ТБФ в гетерогенной системе на границе раздела полярного раствора 5.6 М HNO₃ и поверхности неполярного полипропилена (C₃H₆)ₙ. На вертикальной границе раздела сред изменяется изотопное распределение урана. Кинетика процесса экстракции комплексов UO₂(NO₃)₂·2ТБФ в гетерогенной системе описана моделями псевдо-первого порядка Ерофеева–Колмогорова и псевдо-второго порядка Хо и Маккея.



Многопараметрическая система регистрации ионизирующих излучений для определения состава отработанного ядерного топлива
Аннотация
В Радиевом институте им. В. Г. Хлопина была создана многопараметрическая система регистрации ионизирующих излучений (далее МПСР) для определения состава отработанного ядерного топлива с целью внедрения в производственные циклы переработки топлива, в частности, для анализа состава жидкостей в гидрометаллургическом переделе. Основной задачей было создание универсального прибора (программно-аппаратного комплекса), который можно адаптировать для определения концентрации радиоактивных изотопов в различных технологических циклах путем замены детекторов и/или перенастройки программного обеспечения.



Трансмутация Am-241 на синхроциклотроне петербургского института ядерной физики
Аннотация
Ранее авторами была выполнена оценка потока нейтронов от синхротрона Петербургского института ядерной физики для различных конфигураций замедлителя вблизи внутренней мишени, используемой для создания потока нейтронов при помощи реакции спаллейшн. Выполнена успешная попытка трансмутации Am-241.



Оценки энергий 2₁⁺-, 4₁⁺-, 6₁⁺ -состояний в ядрах лантаноидной группы
Аннотация
Исходя из имеющейся корреляции энергии деформации и нижайшей энергии возбуждений были получены оценки для энергий 2₁⁺ -состояний ядер лантаноидной группы. Рассмотренная систематика отношений энергий в ротационной полосе позволила также получить оценки для 4₁⁺ -и 6₁⁺ -состояний данной группы ядер.



Оптико-модельный анализ упругого рассеяния дейтрона на ядре ¹⁶O с учетом резонансного вклада
Аннотация
С использованием резонансного оптико-модельного кода OptModel выполнено описание всех доступных экспериментальных данных по упругому рассеянию дейтрона на ядре ¹⁶O: дифференциальных сечений – при энергиях дейтрона от 0.98 до 200 МэВ и полных сечений реакции ¹⁶O+d от 38 до 97 МэВ. Нарушение унитарности матрицы рассеяния (оптико-модельная + резонансная) в отдельных энергетических точках не превышало 14%, что находится на уровне средних погрешностей анализируемых данных.



Физика магнетизма
Эффект холла в аморфных и кристаллических ферромагнитных сплавах Fe₆₀CO₂₀Si₈B₁₂ и Fe₅₈CO₂₀Si₁₂B₁₀
Аннотация
Для сплавов Fe₆₀Co₂₀Si₈B₁₂ и Fe₅₈Co₂₀Si₁₂B₁₀ исследованы температурные зависимости коэффициента Холла, удельного электросопротивления и намагниченности насыщения в аморфном и кристаллическом состояниях. Установлена взаимосвязь между этими параметрами, которая объясняется с позиций теории аномального эффекта Холла. На основе экспериментальных данных оценены коэффициенты параметра спин-орбитального взаимодействия.



Исследование вязкости магнитножидкостных систем с помощью разработанного капиллярного вискозиметра
Аннотация
Изучена вязкость жидкостей с помощью капиллярного вискозиметра собственной разработки. Значение вязкости определяется по перепаду давления в капилляре, что позволяет исследовать оптически непрозрачные жидкости и проводить измерения в магнитном поле. Проведена серия тарировочных экспериментов на жидкостях с известным значением вязкости. Полученные зависимости магнитовязкого эффекта в образцах магнитной жидкости с различной структурой и физическими параметрами согласуются с известными теоретическими и экспериментальными данными.



Изучение изменения состава поверхности CdTe при имплантации ионов O₂⁺ и последующего отжига
Аннотация
Методом имплантации ионов O₂⁺ в монокристаллическую пленку CdTe/Mo(111) с последующим отжигом при T= 800 К в течение 30 мин получена пленка CdTeO3. Установлено, что в валентной зоне пленки CdTeO3 имеются 3 максимума обусловленные возбуждением электронов из 5s электронов Cd и 2p электронов O и из гибридизированных уровней 5s Cd + 2p O. При имплантации ионов O₂⁺ с E0 ≥ 10 кэВ соединения типа Cd-Te-O образовались в приповерхностном слое, следовательно, формировалась трехслойная наносистема типа CdTe/CdTeO/CdTe.



Особенности магнитооптических спектров бислоев NiFe-Ta
Аннотация
Обсуждаются результаты моделирования магнитооптических свойств наноразмерных слоистых структур на основе структуры пермаллоя-тантала на кремниевой подложке. Cпектральные зависимости рассчитаны в экваториальной геометрии магнитооптического эффекта Керра (TKE) в диапазоне 0.5–4.0 эВ, при этом установлено сильно нелинейное поведение спектров в зависимости от толщины слоя пермаллоя и тантала. Также показано, что эффект Керра может быть значительно усилен при достаточно больших значениях толщины слоя тантала.


