Последний выпуск

2019 Vol. 16, No. 1(31)

Предисловие

Рягузов А.П., Кудабаева М.А., Гусейнов Н.Р., Немкаева Р.Р., Мырзабекова М.М. Исследование структуры пленок аморфного углерода, модифицированных  оксидом кремния..

[скачать]

Аннотация

В данной работе рассматриваются пленки аморфного углерода, модифицированные  оксидом кремния (а-C1-x:(SiO)х), полученные методом магнетронного ионно-плазменного со-распыления комбинированной мишени в атмосфере аргона. Исследованы топография и фазовый контраст поверхности пленок методом атомно-силовой микроскопии. Изучена локальная структура методом рамановской спектроскопии. Показано, что увеличение концентрации кремния приводит к росту фотолюминесценции. Смещение G пика в низкочастотную область в пленках а-C1-x:(SiO)х указывает на увеличение sp3 гибридизации связей углерода.

Астанов С.Х., Шарипов М.З., Касимова Г.К. Гипохромный эффект в растворах рибофлавина.

[скачать]

Аннотация

Спектроскопическим методом исследован процесс самоcборки молекул рибофлавина в водных и бинарных смесях растворителей. Показано, что самосборка молекул витамина В2 происходит диполь-дипольным взаимодействием Ван-дер-Ваальсовых сил в результате которого происходит резонансное расщепление возбужденных электронных уровней молекул рибофлавина. В концентрированных растворах и в бинарных смесях растворителей наблюдаемые гипохромные эффекты обусловлены уменьшением интенсивности поглощательной способности самоагрегированных молекул рибофлавина по отношению их мономеров. Полоса поглощения самоагрегированных молекул рибофлавина определены полученными спектрами линейного дихроизма в ламинарном гидродинамическом потоке.

Юров В.М, Балтабеков А.С., Лауринас В.Ч., Гученко С.А. Размерные эффекты и поверхностная энергия сегнетоэлектрических кристаллов.

[скачать]

Аннотация

Для описания поверхностного натяжения рассмотрена модель поверхностного слоя атомарно-гладких сегнетоэлектриков, пренебрегая шероховатостью поверхности. Считается, что необходимым условием для проявления наноструктурных свойств конденсированной среды является размерная зависимость ее свойств. Поверхностный слой атомарно-гладкого кристалла состоит из двух слоев – d(I) и d(II). Слой толщиной h=d назван слоем (I), а слой при h≈10d – слоем (II) атомарно-гладкого кристалла. При h≈10d начинает проявляться размерная зависимость физических свойств материала. При h=d в поверхностном слое происходит фазовый переход. Он сопровождается резкими изменениями физических свойств, например, прямой эффект Холла-Петча меняется на обратный. Можно заключить вывод, что и прежние и современные результаты исследований поверхности конденсированных сред (металлов, диэлектриков, сегнетоэлектриков и т.д.) обусловлены размерными эффектами и конечными структурами их существования.

Саулебеков А.О., Венос Д., Камбарова Ж.Т., Саулебекова Д.А., Васильева К.И., Сейдуалы Х.Б. Разработка энергоанализатора заряженных частиц на основе неоднородного электростатического поля.

[скачать]

Аннотация

Исследованы электронно-оптические характеристики зеркального энергоанализатора на основе неоднородного, спадающего по гиперболическому закону, электростатического поля. В работе применялся приближенно-аналитический метод расчета траектории заряженных частиц в электростатическом поле, действующем в режиме зеркального отражения. Получено уравнение движения заряженных частиц в интегро-диффиренциальной форме. Найдена схема наиболее оптимального варианта  анализатора с неоднородным полем.

Кумеков С.Е.,  Саитова Н.К. Диффузные спектры антистоксова крыла фотолюминесценции в углеродных наноструктурах

[скачать]

Аннотация

В статье исследуется фотолюминесцентное излучение с длиной волны, меньшей длины волны возбуждающего света, которую обычно называют антистоксовой. Эти особенности фотолюминесценции ранее наблюдались в таких углеродсодержащих объектах, как аморфный гидрогенизированный углерод α-C: H и нативный биополимер-коллаген. Общим структурным свойством этих объектов  является наличие углеродных гексагонов – ядер бензольного кольца. Димер-эксимерная модель фотолюминесценции в углеродных наноструктурах была разработана для объяснения антистоксового крыла спектров. Определены температурные зависимости функции распределения термически активированных предварительно возбужденных состояний в углеродсодержащих объектах. Рассчитаны спектральные зависимости интенсивности антистоксова крыла с учетом плотности состояний в эксимерной яме.

Шарипов М.З., Миржонова Н.Н., Найитов Д.Е. Влияние неоднородных радиально-направленных механических напряжений на доменную структуру монокристаллаFeBO3.

[скачать]

Аннотация

Магнитооптическим методом исследовано влияние неоднородных радиально направленных механических напряжений на доменную структуру монокристалла FeBO3. Обнаружено, что в магнитном поле, приложенном в базисной плоскости FeBO3 вдоль направления сжимающей силы, в процессе намагничивания в кристалле возникает система клиновидных доменов, существующая в некотором зависящем от температуры интервале полей в диапазоне Но величин Нс. Обсуждение полученных результатов проведено в рамках термодинамической теории доменной структуры. Показано, что используемая теоретическая модель хорошо позволяет описать экспериментально наблюдаемое относительное изменение величины d в зависимости от магнитного поля и температуры.

Жумабеков А.Ж., Селиверстова Е.В., Ибраев Н.Х. Исследование фотокаталитической активности нанокомпозита TiO2-GO

[скачать]

Аннотация

Гидротермальным методом синтезирован нанокомпозит на основе оксида графена и TiO2. Образование нанокомпозита было подтверждено данными Раман-спектроскопии. В Раман-спектрах зарегистрированы характерные пики оксида графена и TiO2. ЭДС анализ показал присутствие титана, углерода и кислорода в нанокомпозите. Удельная площадь поверхности нанокомпозита TiO2-GO в 1,16 раз больше, чем для TiO2. Проведено исследование фотокаталитической активности синтезированного материала в электролитах с различным уровнем рН. Показано, что генерация фототока в TiO2–GO зависит от электролита и возрастает в 2,9, 1,3 и 1,05 раза в  NaOH, KOH и Na2SO4, соответсвенно, по сравнению с пленками чистого TiO2.

Агельменев М.Е. Межмолекулярные взаимодействия в жидких кристаллах.

[скачать]

Аннотация

Проведен анализ возможных  механизмов осуществления ориентационной упорядоченности в мезофазе жидких кристаллов. Показано, что бензольные кольца в структуре играют основную роль в существовании  мезофазы.  Фан-Флековский парамагнетизм, обусловленный кольцевыми токами в бензольных кольцах, по-видимому, является одной из причин такой упорядоченности. По-видимому, это объясняет высокую степень упорядоченности жидких кристаллов при воздействии магнитного поля. В связи с этим, межмолекулярное взаимодействие в случае стайкинга может иметь и  магнитную составляющую. Предложен вид возможного потенциала межмолекулярного взаимодействия при проведении моделирования поведения ансамбля жидкокристаллических молекул.  Показано, что природа упорядоченности молекул жидких кристаллов определяется межмолекулярными взаимодействиями различной природы, но по величине одного порядка.

Завгородний А.В., Аймуханов А.К., Зейниденов А.К., Аюбекова А.ЕВлияние магнитного поля на вольтамперные характеристики наноструктур CuPc

[скачать]

Аннотация

В работе представлены результаты исследования роли спиновых состояний в процессе переноса носителей заряда в наноструктурах фталоцианина меди (CuPc). Показано, что пленка, полученная методом термического напыления, имеет структуру α-фазы, наноленты CuPc находятся в η-фазе. Исследовано влияние внешнего магнитного поля на вольтамперные характеристики (ВАХ) наноструктур CuPc. Показано, что уменьшение значение тока короткого замыкания при наложении внешнего магнитного поля связано с механизмом «спиновой блокировки» поляронов в процессе образования биполярона. Показано, что в нанолентах эффект «спиновой блокировки» проявляется сильнее.

Копбалина К.Б., Маженов Н.А., Бимбетова Г.М. Квантово-химические расчеты структуры и электронных переходов мультимолекулярных пленок.

[скачать]

Аннотация

Динамическое и статическое тушения флуоресценции происходит при контакте взаимодействии молекул кислорода. Из наиболее простых моделей комплекса кислорода и антрацена предлагается комплекс, состоящий из одной молекулы кислорода и антрацена. Квантово-химические расчеты выполнены с помощью программного пакета Gaussian 98. Получена равновесная геометрия основного электронного состояния для комплекса молекул кислорода с антрацена. Рассчитан электронный спектр поглощения для данного комплекса. Установлено, данный комплекс кислорода с антраценом не фотоустойчив.

Нариманов Р.К., Нариманова Г.Н. Применение полного многосеточного метода при решении задачи обтекания сферы.

[скачать]

Аннотация

На примере численного решения классической задачи обтекания сферы вязким потоком проведено определение эффективности применения многосеточного метода по сравнению с прямым расчетом. Рассмотрены различные разностные схемы. Показано, что для перехода от сетки к сетке для уравнения вихря необходимо использовать 9-точечный шаблон. Для различных чисел Рейнольдса был рассчитан коэффициент сопротивления трению. Отмечено ограничение на число Рейнольдса при использовании многосеточного метода.

Сабденов К.О., Сакипов К.Е. Расчет коэффициента теплоотдачи от стен и труб тепловых сетей в окружающую среду.

[скачать]

Аннотация

Предлагается простой полуаналитический способ определения коэффициента теплоотдачи от цилиндрических поверхностей. Идея способа основана на представлении о тепловой волне и автомодельном характере процесса, что позволяет получить аналитическую формулу. Дано физическое объяснение снижения коэффициента теплоотдачи. Сравнением приближенного решения с численным решением задачи о распространении тепла показана высокая точность аналитической формулы. Распространение тепла от трубы в холодное окружающее пространство при больших временах с высокой точностью можно считать автомодельным процессом

Ершина А.К., Ершин Ш.А. О высокой эффективности двухроторного ветроэнергетического устройства Бидарье-2

[скачать]

Аннотация

В статье рассматриваются конструктивные особенности ветрогенератора Бидарье-2 с аномально высоким коэффициентом полезного действия. Показана базовая конструкция ротора HBI ветротурбины Бидарье-2. Благодаря конструкции с двумя роторами ветротурбина Бидарье-2 обладает гораздо большей эффективностью, чем все современные ветроэнергетические устройства. При расчете мощности Бидарье-2 учитывался момент вращения ветродвигателя. Изучение возможности преобразования ветровой энергии в полезную с помощью ветродвигателя Бидаррье-2,  подтверждают его уникальность

Сакипова С.Е., Танашева Н.К. Моделирование аэродинамики ветротурбины с вращающимися цилиндрами.

[скачать]

Аннотация

Работа посвящена перспективам развития альтернативной энергетики в Казахстане, в частности, ветроэнергетики. В статье обсуждаются возможности применения компьютерного моделирования аэродинамики обтекания трехлопастной ветротурбины в программном комплексе ANSYS FLUENT.  Приведена система исходных уравнений и граничные условия для решения задачи в осесимметричной постановке. Показаны результаты построения расчетного домена и 3-х мерной сеточной CAD-модели ветротурбины с использованием подпрограммы ANSYS MESH. Проведен анализ численных значений аэродинамической силы лобового сопротивления для виртуальной модели ветротурбины при различных скоростях потока.

Мерзадинова  Г.Т., Сакипов К.Е., Шарифов Д.М., Мирзо А., Бекешев А.З. Лазерный фотоакустический метод для определения коэффициентов теплопроводности и температуро-проводности материалов

[скачать]

Аннотация

В статье приведены результаты исследований лазерного фотоакустического метода для определения теплофизических свойств материалов с микрофонного схемой детектирования. Было показано, что фотоакустический метод определения теплофизических свойств материалов дополняет другие существующие методы. Рассмотрены характерные особенности применения фотоакустического метода, основанного на фундаментальной теории Розенцвейга-Гершо. Разработана математическая модель задачи определения температуро-проводности твердотельных материалов в одномерной и трехслойной фотоакустической ячейке. Предложенный фотоакустический метод может быть успешно применен для исследования сложных по структуре материалов, таких как структурно-неоднородные, многослойные, композиционные, порошко-образные, наноматериалы и др.

Юров В.М., Олешко В.С. Влияние окружающей среды на контактную разность потенциалов металлических деталей машин.

[скачать]

Аннотация

В настоящей работе рассмотрено влияние параметров окружающей среды на работу выхода электронов и контактную разность потенциалов металлических деталей машин. Проведены экспериментальные исследования, включающие измерения контактной разности потенциалов на образцах из Al, Ti и Ni способом Кельвина-Зисмана, при различных параметрах: температуре, давлении и относительной влажности воздуха, а также в неравновесных и равновесных условиях окружающей среды. Измерения контактной разности потенциалов проводились прибором «Поверхность-11». Параметры атмосферы измерялись цифровой метеорологической станцией HAMA EWS-800. Полученные результаты измерений контактной разности потенциалов металлов обрабатывались методами математической статистики. Полученные результаты экспериментальных исследований показали прямое влияние изменение температуры окружающей среды на контактную разность потенциалов и работу выхода электронов металлических образцов, имеющее среднюю корреляционную зависимость. Обнаружено, что атмосферное давление и относительная влажность воздуха оказывает слабое влияние на контактную разность потенциалов и работу выхода электронов исследуемых металлов, их влиянием можно пренебречь. Исследовано влияние на контактную разность потенциалов и работу выхода электронов металлических образцов равновесных и неравновесных параметров окружающей среды. Получены результаты, подтверждающие уменьшение контактной разности потенциалов (увеличение работы выхода электронов) металлов, а также увеличение среднего квадратического отклонения результатов измерений при неравновесных условиях окружающей среды. На основании проведенных исследований рекомендуется измерение контактной разности потенциалов металлов проводить в лабораторных условиях.

Нариманова Г.Н., Инкина М.А. Система гетерогенной передачи данных на основе самонастраивающейся сети с ретрансляцией.

[скачать]

Аннотация

В статье рассматриваются особенности структуры беспроводных технологий передачи данных. На основе архитектуры клиент-сервер разработан алгоритм передачи данных. Данный алгоритм включает возможность ретрансляции с автоматическим поиском оптимального маршрута. Предложена система гетерогенной передачи данных, обеспечивающая высокую эффективность дистанционного сбора и передачи данных в условиях большого количества помех. Система передачи данных позволяет автоматический выбор оптимального маршрута передачи данных.

Есенбаева Г.А., Есбаева Д.Н., Макажанова Т.Х. О методах расчета для модели изгиба пластин.

[скачать]

Аннотация

Статья посвящена исследованию задач изгиба пластин, которые имеют большое прикладное значение и встречаются повсеместно в самых различных отраслях науки и техники. В статье представлена структура методов расчета, выделены их основные компоненты, охарактеризован классический подход расчёта прямоугольных пластин, шарнирно опертых по двум параллельным сторонам и с произвольными граничными условиями на каждой из двух других сторон. Математический аппарат метода тригонометрических рядов представлен в необходимом для расчёта пластин объеме. Приведены частные случаи расчета изгиба прямоугольной пластины методом Леви. Данная статья ориентирована, главным образом, на механиков, физиков, инженеров и специалистов технических специальностей.

Есбаев А.Н., Есенбаева Г.А., Рамазанов М.И. Исследование модели для существенно нагруженного уравнения теплопроводности.

[скачать]

Аннотация

Исследуемая задача для существенно нагруженного уравнения теплопроводности связана с математическим моделированием теплофизических процессов в электрической дуге сильноточных отключающих аппаратов. Экспериментальные исследования таких явлений затруднены вследствие их быстротечности, и в ряде случаев лишь математическая модель способна дать адекватную информацию об их динамике. Исследование математической модели проведено, когда порядок производной в нагруженном слагаемом меньше, равен и выше порядка дифференциальной части уравнения теплопроводности, при неподвижной точке нагрузки и в случае, когда точка нагрузки движется с переменной скоростью. Статья ориентирована, в основном, на научных исследователей, занимающихся практическими приложениями нагруженных дифференциальных уравнений.

Васенин И.М., Нариманов Р.К., Шрагер Л.А., Перчаткина Е.В. Моделирование двухфазного течения жидкости с пузырьками газа малых размеров.

[скачать]

Аннотация

Предложена модель движения газожидкостной среды с пузырьками малых размеров в поле сил тяжести с учетом свободной и вынужденной конвекции. В модели автоматически учитываются процессы, обуславливающие свободную конвекцию в поле силы тяжести при наличии неоднородной концентрации пузырьков. В отличие от описания двухфазной среды взаимопроникающими континуумами модель не содержит малых параметров при производных.  Двухфазное течение рассмотрено в приложении к задачам, подобным задаче озонирования воды в контактных резервуарах. Аналогия с моделями сжимаемого газа позволяет использовать для расчетов хорошо разработанные численные схемы решения.

Потапов А.А. Создание и развитие фундаментального направления «фрактальная радиофизика и фрактальная радиоэлектроника: проектирование фрактальных радиосистем» Часть  1. Теория и основные научные направления.

[скачать]

Аннотация

В первой части статьи представлены созданные и разработанные автором за 40 лет научные направления в новых информационных технологиях на основе текстур, фракталов, дробных операторов и методов нелинейной динамики. Исследование проводится в рамках фундаментального научного направления «Фрактальная радиофизика и фрактальная радиоэлектроника: проектирование фрактальных радиосистем», инициированного и разрабатываемого автором в ИРЭ им. В. А. Котельникова РАН с 1979 года по настоящее время

Потапов А.А. Создание и развитие фундаментального направления «фрактальная радиофизика и фрактальная радиоэлектроника: проектирование фрактальных радиосистем» часть  2. Избранные результаты и перспективные направления.

[скачать]

Аннотация

Во второй части статьи  представлены полученные за 40 лет автором и коллективом под его руководством основные результаты по созданию новых информационных технологий на основе текстур, фракталов, дробных операторов и методов нелинейной динамики. Введение в научный обиход радиолокации вышеупомянутых понятий позволило автору впервые в мире предложить, а затем и применить новые размерностные и топологические (а не энергетические!) признаки или инварианты, которые объединены под обобщенным понятием «топология выборки» ~ «фрактальная сигнатура»