Статьи журнала - Труды Московского физико-технического института
Все статьи: 1035
Электропроводность нанофрагментированного и модифицированного фуллереном алюминия
Статья научная
В данной работе исследована электропроводность нанофрагментированного алюминия, модифицированного фуллереном C60, показана возможность оптимизации его электрических и механических свойств. Предложена модель, позволяющая оценить электропроводность такого материала. Получены и исследованы образцы с различными массовыми долями C60 и размерами алюминиевых кристаллитов, определены средний размер кристаллитов, электропроводность и твердость этих образцов. Проведено сравнение теоретической модели с экспериментальными данными. Модель хорошо согласуется с экспериментом. Исследования структуры материала методом спектроскопии комбинационного рассеяния показывают наличие ковалентных связей между алюминием в кластерах и молекулами C60 и согласуются с предложенной оболочечной моделью структуры.
Бесплатно
Статья
Бесплатно
Энергетика в экономике мира XXI века
Статья обзорная
На основе анализа глобальных трендов в мировой экономике приводится прогноз развития энергетических технологий на столетие вперёд. Показано, что традиционные отрасли энергетики не смогут удовлетворять потребности экономики, и единственной реальной альтернативой на ближайшие десятилетия является ядерная энергетика, доля которой будет неуклонно расти. Уже в ближайшее время предстоит заложить новые ядерно-энергетические программы, а в среднесрочной перспективе - провести мас- штабное перевооружение отрасли, в частности, её перевод на замкнутый топливный цикл.
Бесплатно
Энергетическая релаксация в гетеродинных детекторах на основе двумерных электронных систем
Статья научная
Обсуждаются способы применения теоретических результатов исследования энергетической релаксации двумерных электронов на акустических фононах в полупроводниковых структурах A 3B 5 , A 2B 6 и составленных из элементов IV группы с кубической решеткой при анализе частотного диапазона гетеродинного детектора. Показано, что механизм передачи энергии горячих электронов фононному термостату преобладает в длинных (𝐿 > 1 мкм) AlGaAs/GaAs мостиках; в более коротких каналах охлаждение носителей происходит диффузией в контакты. Предсказано резкое увеличение скорости энергетической релаксации в кремниевых образцах на металлической стороне перехода металл-диэлектрик. Рассматривается использование этого эффекта в терагерцовом мониторинге наземного и космического базирования.
Бесплатно
Эффект насыщения при импульсном возбуждении квантового осциллятора
Статья научная
Аналитически и численно исследован эффект насыщения при возбуждении квантового гармонического осциллятора электромагнитным импульсом. Рассмотрена зависимость вероятности перехода между основным и вышележащими стационарными состояниями от длительности, несущей частоты и амплитуды поля в импульсе. Установлены характерные черты процесса возбуждения и их эволюция с изменением силы внешнего возмущения. Обсуждается различие эффекта насыщения для двухуровневой системы и квантового осциллятора.
Бесплатно
Статья научная
Исследован эффект переключения электрической проводимости в МДМструктурах на основе нестехиометрического оксида кремния, химический состав которого контролировался посредством эллипсометрии. Показано, что такой эффект может устойчиво достигаться на атмосферном воздухе. Многократное и воспроизводимое переключение проводимости наблюдается в структурах с SiO 0,66-SiO 0,95. Отношение сопротивлений в высокоомном и низкоомном состояниях составляет 10 4 - 10 5 . Структуры с окислом слабого отклонения от стехиометрии склонны к необратимому электрическому пробою диэлектрика. На основе изложенного делается предположение о двух возможных механизмах эффекта переключения проводимости, связанных с периодическим выстраиванием и разрушением токопроводящих каналов в окисле: с участием избыточных атомов кремния и/или кислородных вакансий.
Бесплатно
Статья научная
Показано, что при приведении во вращательное движение струи, состоящей из смеси газов, коэффициент центробежного разделения газов сначала увеличивается, достигает максимума и далее уменьшается до стандартной величины, достигаемой в аппаратах по центробежному разделению при установившемся больцмановском равновесии. Величина коэффициента обогащения -1 в максимуме может превышать стандартное значение на порядок.
Бесплатно
Эффективность подпространственных сетевых кодов
Статья научная
Рассмотрены конструкции подпространственных сетевых кодов Силвы-Кёттера- Кшишанга (SKK-коды)и многокомпонентных кодов с нулевым префиксом (МНП-коды) Габидулина-Боссерта. Определены оптимальные параметры МНП кодов и приведена верхняя граница мощности подпространственных сетевых кодов. Проведён анализ мощности этих кодов и сравнение с верхней границей мощности. Показано, что мощность МНП-кодов больше мощности SKK-кодов при любых параметрах. Оценена эффективность кода в виде отношения мощности конкретного кода к максимальной мощности, определяемой верхней границей.
Бесплатно
Эффективные алгоритмы выделения слаборазличимых следов космических объектов
Статья научная
Рассматривается задача совместного обнаружения и оценивания параметров следов малоконтрастных космических объектов (КО) с неизвестными орбитами в оптическом изображении (кадре). В работе предлагается эффективный двухэтапный алгоритм обнаружения малоконтрастных следов КО и оценивания их параметров. На первом этапе для локализации объекта и предварительного определения начала и конца следа КО используется метод последовательного обнаружения момента «разладки», т.е. обнаружения скачкообразного изменения статистических характеристик сигнала вдоль направления следа КО. На втором этапе применяется метод максимального правдоподобия для уточнения положения следа. Такой подход позволяет значительно сократить количество перебираемых гипотез по сравнению с популярным методом максимизации отношения правдоподобия. Проведены исследования разработанного алгоритма как на симулированных кадрах, так и на реальных кадрах звездного неба, включающих, помимо шума и полезного сигнала, сильную помеху от звезд. В случае работы на реальных кадрах предварительно проводилось их обеление с использованием метода пространственно-временной регрессии. Тестирование показало, что алгоритм позволяет обнаруживать следы КО и весьма точно оценивать их параметры при отношении сигнал-шум (ОСШ) менее 1.
Бесплатно
Эффективные численные методы решения задачи PageRank для дважды разреженных матриц
Статья научная
В работе приводятся три метода поиска вектора PageRank (вектора Фробениуса- Перрона стохастической матрицы) для дважды разреженных матриц. Все три метода сводят поиск вектора PageRank к решению задачи выпуклой оптимизации на симплексе (или седловой задаче). Первый метод базируется на обычном градиентном спуске. Однако особенностью этого метода является выбор нормы l1 вместо привычной евклидовой нормы. Второй метод базируется на алгоритме Франка-Вульфа. Третий метод базируется на рандомизированном варианте метода зеркального спуска. Все три способа хорошо учитывают разреженность постановки задачи.
Бесплатно
Статья научная
Данная работа описывает способ решения дифференциального уравнения эллиптического типа с использованием тензорного разложение Quantized Tensor Train (QTT) в качестве структуры для хранения данных. QTT позволяет хранить разреженные матрицы в компактном представлении в памяти ЭВМ. Преимуществом данного тензорного разложения является наличие эффективных реализаций базовых математических операций, таких как сложение и умножение на число, вектор или матрицу и т.д. Также существуют готовые итерационные методы решения СЛАУ и их программные реализации, сохраняющие одновременно матрицу системы и решение в QTT-формате, такие как AMEN и TT-GMRES. Оба этих решателя используются в данной работе. Для предотвращения экспоненциального роста рангов в QTT представлении использовалась z-перестановка строк и столбцов матрицы. В качестве метода поиска численного решения взят итерационный метод Дирихле. Данный метод позволяет искать численное решение уравнения на отдельных подобластях задачи параллельно, после чего происходит согласование решения на границах подобластей. В результате выполнения данной работы был предложен итерационный алгоритм решения дифференциальных уравнений эллиптического типа. Следствием этого алгоритма является реализованный код решателя. Данный алгоритм демонстрирует ограниченное сверху константой число итераций во время поиска решения. Алгоритмическая сложность данного решателя O (︀nr2)︀, где r - это ранг в QTT представлении, n - число узлов сетки.
Бесплатно
Статья научная
При рассмотрении динамики течений при ветровом прибрежном апвеллинге и даун- веллинге основное внимание уделяется вдольбереговому геострофическому течению и экмановскому переносу. В то же время неотъемлемой составляющей апвеллинга и даунвеллинга является направленное в сторону берега увлечение (компенсацион- ный перенос) заглубленных и относительно холодных вод на поверхность при ап- веллинге и, наоборот, приповерхностных прибрежных вод в глубинные слоя моря при даунвеллинге. В настоящей работе исследуется структура увлечения и природа вызывающих его сил. Исследования проводятся на основе численного моделирования на примере юго-восточной части Балтийского моря. Авторы показали, что природа увлечения связана с нелинейной адвекцией, выраженной в уравнении Навье-Стокса членом U ∂U ∂x . В работе также исследуется влияние нелинейных центробежных сил на динамику квазигеострофических струй. С этой целью для поверхностного слоя исследуемой области анализируется отношение локальной завихренности к планетар- ной Ro = V ( ∂V ∂x −∂U ∂y ) fV , называемое числом Россби.
Бесплатно
