2016 Vol. 13, No. 1(25)

Предисловие

1 Кучеренко М.Г.

Плазмонные резонансы в нанокомпозитах с вырожденным электронным газом металлических компонентов и их проявление в фотонике молекулярных гибридных систем.
[скачать]

Аннотация
Показано, что спектры плазмонных резонансов металлических наночастиц существенно зависят от степени вырожденности электронного газа металла. На основе линеаризованного уравнения Томаса-Ферми получены выражения для дипольных динамических поляризуемостей двухкомпонентных сферических частиц с вырожденным электронным газом. Отдельно рассмотрен случай двухчастичного кластера, поляризуемость которого представляет собой тензор второго ранга. Произведены расчеты частотных зависимостей основных характеристик частиц-композитов в квазистатическом приближении. Указаны пути обобщения модели на случай учета эффектов запаздывания. Показано, каким образом будут изменяться радиационные характеристики молекул, расположенных вблизи нанокомпозитов такого типа, в том числе - при развитии процессов безызлучательной передачи энергии от электронно-возбужденных центров на центры тушения.

2 Кубич В.И.

Обобщенные комплексы воспроизведения состояния смазочных слоев в модельном сопряжении.
[скачать]

Аннотация В статье предложены подходы к моделированию  критерия оценки функциональности смазочных слоев в трибологических системах при прекращении подачи смазочного материала и ступенчатом нагружении зоны трения. Определен вид уравнения регрессии, устанавливающего связь между удельным временем постоянства минимального коэффициента трения в трибосопряжении «подвижный диск - неподвижная колодка»,  и обобщенными комплексами, обуславливающими протекание переходных процессов в контактных слоях материалов с различной трибологической активностью и агрегатным состоянием. При этом использованы результаты триботехнических испытаний модельных трибологических систем.

3 Асылбекова С.Н., Саулебеков А.О., Камбарова Ж.Т., Оракбай А.

Моделирование электростатического коллиматора пучков заряженных частиц на основе сферического зеркала.
[скачать]

Аннотация

Проведено моделирование коллиматора пучков заряженных частиц на основе электростатического сферического зеркала. Определены условия коллимирования в сферическом зеркале при внешнем отражении пучков заряженных частиц. Электростатическое сферическое зеркало в режиме внешнего отражения пучков заряженных частиц можно использовать в качестве коллиматора. Сферическое зеркало обеспечивает высокое качество коллимирования пучков и может быть использовано дополнительным элементом в различных устройствах. Расчет электронно-оптической схемы проведен посредством программы «Фокус» моделирования аксиально-симметричных систем корпускулярной оптики с произвольной геометрией электродов.

4 Юров В.М., Еремин  Е.Н., Гученко С.А., Лауринас В.Ч.

Размерная зависимость физических свойств наноматериалов и нанопленок.
[скачать]

Аннотация

Анализ размерной экспериментально наблюдаемой зависимости физических свойств наночастиц, нанопленок и наноматериалов показал, что существует универсальное уравнение, которое с высокой точностью описывает наблюдаемые размерные эффекты. Показано, что размерный фактор также является универсальной величиной и определяется только атомным строением наноматериала. Обнаруженные универсальные соотношения позволяют вычислять физические свойства (механические, электрические, магнитные, теплофизические и другие) малых частиц и тонких пленок на основе знания свойств массивных материалов. На основе примеров образования зародышей новой фазы и температурного поля пластины наноразмерной толщины показано, что классические теории применимы при учете размерной зависимости всех физических параметров теории (температура плавления, теплота плавления, поверхностное натяжение, коэффициенты теплопроводности и т.д.).

5 Витязь П.А., Ильющенко А.Ф., Сенють В.Т., Хейфец М.Л., Черняк И.Н., Колмаков А.Г., Клименко С.А. Получение в условиях высокого давления композиционного материала алюминий– шунгит.
[скачать]

Аннотация

В работе проведено исследование структуры композиционного материала на основе алюминия, модифицированного добавками шунгитового углерода, после термообработки в условиях высокого давления. Показано, что введение шунгитовогонаполнителя тормозит рост зерен алюминия и повышает микротвердость композиционного материала. При этом формирование алюминиевого  покрытия на частицах шунгитового углерода улучшает его взаимодействие с расплавом и способствует удержанию наполнителя в матрице. Отработаны технологические схемы получения композиционного материала Al –шунгит с содержанием шунгита в пределах 1,5 - 5 мас.%. Для количественного описания структуры изломов полученных алюминиевых композитов использована оригинальная методика мультифрактальной параметризации структур.

6 Дюсембаев С.А., Алмасов Н.Ж.,Yang Ruifeng, Приходько О.Ю., Толепов Ж.К., Максимова С.Я., Сазонов А.Ю., Кунафина Д.Т., Турманова К.

Структура и электронные свойства модифицированных висмутом пленок Ge2Sb2Te5.
[скачать]

Аннотация

В данной работе представлены результаты исследования структуры методами просвечивающей электронной микроскопии и рамановской спектроскопии модифицированных висмутом пленок Ge2Sb2Te5, полученных путем ионно-плазменного высокочастотного распыления. Установленно, что рамановские спектры модифицированных пленок Ge2Sb2Te5, полученных вышеназванным методом, имеют качественную схожесть, со спектрами пленок, полученных другими методами, но в то же время присутствуют существенные различия. В частности, наблюдаются значительные смещения положений и соотношений между интенсивностями пиков. Полученные экспериментальные данные могут быть объяснены изоморфным замещением атомов Sb висмутом в пирамидальном SbTe3. Из исследований температурной зависимости электропроводности пленок установлено, что величины проводимости при комнатной температуре и энергии активации проводимости модифицированных висмутом пленок Ge2Sb2Te5 уменьшаются.

7 Ибраев Н.Х., Афанасьев Д.А., Мирзоев К.Ю., Смагулов Ж.К.

Исследование микроструктурных и спектрально-люминесцентных свойств перовскитных пленок CH3NH3PBI3.
[скачать]

Аннотация

В работе исследованы микроструктурные и спектрально-люминесцентные свойства перовскитных пленок CH3NH3PbI3. Перовскитные пленки были изготовлены двухстадийным методом при использовании пористой пленки TiO2. Микроскопическими измерениями показано что глубина проникновения пленки CH3NH3PbI3 в пленку TiO2 составляет 275 нм. Спектры люминесценции синтезированных пленок указывают на формирование на поверхности TiO2 пленки CH3NH3PbI3. Качественная перовскитная пленка с небольшим количеством дефектов образуется при использовании 35 мкл. CH3NH3I. Изучено влияние температуры отжига на интенсивность люминесценции пленок  CH3NH3PbI3.

8 Рягузов А.П.,  Алпысбаева Б.Е., Немкаева Р.Р., Алиаскаров Р.К., Мамырбаева Д.М., Юхновец О.И. Зависимость структуры и свойств гидрогенизированных углеродных пленок от условий синтеза в атмосфере Ar+CH4+H2 плазмы.
[скачать]

Аннотация

В настоящей работе представлены результаты изучения аморфных гидрированных а-С:Н пленок, полученных методом магнетронного ионно-плазменного распыления высокочистой графитовой мишени в атмосфере смеси газов Ar+CH4+H2 на постоянном токе. Рост пленок а-С:Н происходит в существенно неравновесных условиях отличающихся не только основными термодинамическими параметрами, но и физико-химическими процессами конденсации атомов на подложку. Для выявления основных параметров, отвечающих за процесс самоорганизации в хаосе конденсации атомов на подложку, с помощью атомно-силовой микроскопии, рамановской спектроскопии и оптической спектрофотомерии были изучены морфология поверхности, локальная атомная структура и оптические характеристики пленок а-С:Н, полученных при различных условиях синтеза (давление, мощность разряда, температура подложки).

9 Сериков Т.М., Ибраев Н.Х., Аманжолова Г.С.

Влияние удельной поверхности наноструктурированных пленок TiO2 на эффективность фотовольтаических ячеек.
[скачать]

Аннотация

В работе гидротермальным методом  синтезированы пленки наностержней диоксида титана. На поверхность наностержней были осаждены наночастицы диоксида титана. Методом адсорбции азота (метод БЭТ) измерены величины удельной поверхности, полный объем пор, распределение пор по размерам в пленках, образованных наностержнями (NRs) и  наностержнями с осажденными на поверхности сферическими наночастицами диоксида титана (NRs+NPs). Методом сканирующей электронной микроскопии изучена морфология поверхности синтезированных пленок. На основе синтезтрованных пленок были собраны сенсибилизованные красителем солнечные ячейки. Измерены вольт-амперные характеристики и КПД ячеек.

10 Аймуханов А.К., Ибраев Н.Х., Есимбек A.M.

Влияние наночастиц Cu на поглощение и люминесцентные свойства оксазина 1 в этаноле.
[скачать]

Аннотация

Проведенные исследования показали, что при добавлении НЧ Cu С= 5*10-6 моль/л в раствор красителя величина оптической плотности в максимуме поглощения увеличивается в 1,14 раза. Интенсивность флуоресценции в максимуме увеличивается в 1,1 раза. При этом положения максимумов полос и их полуширины не меняются. Порог возникновения вынужденного излучения  понижается в 1,6 раз. Длительности импульса генерации сокращается на 0,3 нс.

11 Көкетай Т.Ә., Тусупбекова А.К., Балтабеков А.С., Ганюкова А.А., Нукыгазы С.А.

Исследование природы примесных центров в кристалле KDP-MnSO4.
[скачать]

Аннотация

В работе проведено исследование примесных центров в кристалле KDP-MnSO4. Обнаружено, что при активации кристалла KDP сульфатными солями Mn2+ в матрице формируются два типа примесных центров. Примесные центры первого типа дают полосу поглощения в длинноволновой области спектра и непосредственного участия в протекании радиационно-стимулированных процессов не принимают. Примесные центры второго типа характеризуются изменением зарядового состояния в результате внешнего воздействия. Полученные результаты хорошо согласуются с теоретическими данными

12 Агельменев М.Е., Братухин С.М., Поликарпов В.В., Бектасова Г.С., Саденова М.А., Тусупжанов А.Е. Некоторые свойства поведения жидких кристаллов в наносистемах.
[скачать]

Аннотация

В данной работе предоставлены результаты исследования воздействий наносистем разных конфигураций на поведение жидких кристаллах с учетом влияния температуры. Было найдено, что при Т-образном расположение нанотрубок жидкие кристаллы стабилизируются на поверхности трубки при воздействии температуры. Было показано, что при других конфигурациях, возникает движение жидких кристаллов на поверхности наносистемы. Были установлены специфичные особенности динамики движения молекул в зависимости от структуры системы. Результаты показали важность контроля расположения нанотрубок в матрице жидких кристаллов. Такой учет влияния топологии нанокомпозитов представляет новый технологический метод.

13 Крайнов А. Ю., Моисеева К. М., Миньков Л. Л.

Расчет задачи горения метано-воздушной смеси в щелевой горелке с инертной внутренней вставкой в двухмерном приближении.
[скачать]

Аннотация

Решена задача горения метано-воздушной смеси в узкой щелевой горелке с внутренней перегородкой в двумерном приближении. Решение проведено с помощью пакета AnsysFluent для решения уравнений, учитывающих влияние теплового расширения, тепло-массоперенос и одношаговую кинетику химических реакций. Показан пример установления устойчивого режима горения при инициировании процесса разогретой внутренней перегородкой. Проведено сопоставление полученных результатов с результатами расчета по одномерной модели.

14 Прибатурин Н.А., Меледин В.Г., Главный В.Г.

Измерение локальных параметров течения жидкости на основе электроимпедансных датчиков.
[скачать]

Аннотация

Рассмотрен метод измерения параметров течения жидкости на основе одновременной регистрации пространственного распределения параметров комплексной проводимости и диэлектрической проницаемости жидкости. Измерения могут синхронно проводиться в множестве измерительных узлов. Датчик сформирован по сеточному принципу и состоит из двух групп проволочных электродов, разнесенных в пространстве по двум параллельным плоскостям, проекция мест пересечения электродов формирует измерительные узлы. Метод обладает хорошей пространственной и временной локализацией. Скорость измерения может достигать десятков тысяч показаний по всем измерительным узлам за секунду, что позволяет исследовать нестационарные процессы тепло и массопереноса. Выполнено тестирование метода на измерении эволюции капли жидкости в объеме другой жидкости.

15 Онищук А.А., Палеев Д.Ю., Бакланов А.М., Дубцов С.Н., Замащиков В.В., Коржавин А.А. Наноразмерные частицы угольной пыли  в атмосфере горных выработок и опасность их присутствия.

[скачать]

Аннотация

Исследован механизм образования наноразмерного аэрозоля при механическом разрушении угля очистным комбайном и в лабораторных условиях в проточной мельнице. Установлено, что спектр и морфология частиц, образованных в лабораторной мельнице, качественно соответствуют таковым для наноаэрозоля, образованного в шахте. Исследование воспламенения смеси метан-воздух-наноаэрозоль, проведенные в сферическом реакционном сосуде объемом 10 л, показали, что такая смесь становится существенно более взрывоопасной. Это проявляется как в увеличении максимального давления при взрыве, так и в значительном увеличении скорости его нарастания. Проведенные исследования позволяют сделать вывод, что источником наноаэрозоля являются органические компоненты, содержащиеся в угле, и выделяющиеся в газовую фазу при локальном прогреве угля на зубках очистного комбайна.

16 Сакипова С.Е., Камбарова Ж.Т.

Ветротурбина парусного типа для малых скоростей ветра.
[скачать]

Аннотация

В статье приведен краткий обзор наиболее значимых результатов, полученных в ходе выполнения грантового проекта (номер госрегистрации 0113РК01001).  В рамках данного проекта исследовались возможности использования энергии низкоскоростного ветра в городе Караганде. Разработаны и созданы различные макеты многолопастных ветротурбин парусного типа малой мощности для преобразования энергии ветра. Новизна предлагаемой  ветротурбины заключается в использовании лопастей с динамически изменяемой формой поверхности. Проведен анализ результатов аэродинамических испытаний макетов  ветротурбины на лабораторной установке и в условиях естественного ветра при различных климатических условиях.

17 Айкеева А.А., Роговая К.С., Танскожанова А.Р., Мухтарова П.А., Оспанов А.Е.

Разработка имитационной модели движения скипа в программной среде Ansys Maxwell.
[скачать]

Аннотация

Данная работа направлена на разработку имитационной модели элементов системы электромагнитной подъемной установки. В работе представлен и описан принцип работы элементов электромагнитной подъемной установки «скип-постоянный магнит-катушка». Моделирование проводилось в программе ANSYS Maxwell. Задачей моделирования является определение основных магнитных параметров элементов установки: силы Лоренца, напряженности магнитного поля и магнитной индукции. По рассчитанный параметрам составлены графические диаграммы и построены инженерные функции в виде уравнений с несколькими переменными.

18 Айкеева А.А., Жаутиков Б.А., Роговая К.С., Жаутиков Ф.Б., Мухтарова П.А., Танскожанова А.Р., Оспанов А.Е.

Динамический анализ основных характеристик элементов электромагнитной подъемной установки.
[скачать]

Аннотация

Данная работа направлена на построение имитационной модели элементов системы «скип-постоянный магнит-катушка» электромагнитной подъемной установки. В работе представлен и описан принцип работы элементов электромагнитной подъемной установки. Для моделирования использовалась программа ANSYS Maxwell. Задача моделирования: определение основных магнитных характеристик элементов установки (силы Лоренца, напряженности магнитного поля и магнитной индукции). В работе описаны пять экспериментов, по рассчитанным параметрам которых построены общие графические диаграммы. По результатам экспериментов составленные инженерные уравнения с несколькими переменными. Полученные уравнения позволяют определить рассчитываемые в работе характеристики магнитного поля.