Физика

Работа посвящена разработке научных основ технологии создания регулярных доменных структур на неполярных срезах кристаллов ниобата лития под действием сфокусированного ионного пучка. Научные основы подобных технологий открывают путь к разработке широкого круга когерентных источников света, основанных на фазовом квазисинхронизме, что является большим шагом в производстве электрооптических и нелинейно-оптических приборов.
Первая часть работы посвящена обзору литературных источников об основных свойствах сегнетоэлектриков, сегнетоэлектрической доменной структуре, а также о методах её создания, исследования и применения.
Вторая часть содержит в себе описание исследуемых образцов, методик проведения эксперимента и используемых методов исследования доменной структуры.
В третьей части работы представлено описание результатов и их обсуждение. Сформулированы основные выводы.
Выполнение дипломной работы осуществлялось путём моделирования процессов, проведения экспериментов и визуализации полученных результатов с последующей обработкой изображений для получения статистических характеристик. В работе представлена методика бесконтактного прецизионного создания регулярных доменных структур при воздействии сфокусированного ионного пучка на неполярную поверхность сегнетоэлектрического кристалла. Исследование переключения поляризации на неполярном срезе одноосного сегнетоэлектрического кристалла представляет интерес в нескольких аспектах, таких как: изучение поперечной геометрии доменов, заряженных доменных стенок и их потенциальных применениях в устройствах электроники.
Полученные результаты позволяют расширить области применения методов контролируемого создания доменной структуры в сегнетоэлектрических монокристаллах для улучшения параметров материалов и изготовления нелинейно-оптических устройств с рекордными характеристиками.

В работе показано и аналитически обосновано наличие окон прозрачности и продольных квантовых волн, распространяющихся вдоль направления внешнего магнитного поля, в вырожденном электронном газе металла. Указаны причины возникновения нового типа возмущений и факторы, определяющие возможность их распространения.
Рассмотрен ультраквантовый случай, когда в металле присутствует три заполненных уровня поперечной энергии. Дисперсионные кривые при этом были построены в среде Wolfram Mathematica.

Целью работы являлось экспериментальное и методом микромагнитного моделирования исследование статических и динамических характеристик асимметричного движения доменных границ в постоянном и переменном магнитном поле в кристаллах ферритов-гранатов.
В работе исследована асимметрия формы колебаний доменных границ в монокристаллических пластинах-(111) ферритов-гранатов со сложным характером магнитной анизотропии, изучалось влияние магнитных дислокаций на форму колебаний доменных границ, выполнено микромагнитное 2D-моделирование структуры доменных границ в постоянном и переменном магнитных полях.
Установлено, что при наличии соизмеримых по порядку величины констант кубической и одноосной магнитной анизотропия имеет место искажение формы колебаний доменных границ в гармоническом магнитном поле. При значении константы одноосной анизотропии намного больше константы кубической анизотропии искажения формы колебаний не наблюдается. В пластине со сложным характером магнитной анизотропии замечено, что асимметричные колебаний доменных границ сопровождаются периодическим изменением наблюдаемой ширины доменных границ. Установлено асимметричное смещение доменных границ в постоянном магнитном поле в пластине феррита-граната. Показано, что движение магнитных дислокаций оказывает влияние на формы колебаний ближайших к дислокации доменных границ.
Методом микромагнитного моделирования в постоянном магнитном поле установлено, что в пластине феррита-граната существует асимметричный по полю изгиб доменной границы, который может приводить к изменению различных динамических свойств доменных границ в процессе их колебаний. Данное предположение подтверждается качественными сопоставлениями с результатами микромагнитного моделирования колебаний доменных границ в переменном магнитном поле, в котором удалось воспроизвести основные экспериментально установленные особенности колебаний доменных границ в пластинах ферритов-гранатов со сложным характером магнитной анизотропии.
Работа выполнена в лаборатории магнитной доменной структуры отдела магнетизма твёрдых тел НИИ ФПМ ИЕНиМ Уральского федерального университета имени первого Президента России Б.Н. Ельцина.

Работа посвящена исследованию влияния наночастиц при фазовых превращениях в наножидкости на теплофизические параметры двухфазных радиаторов-термосифонов: коэффициента теплоотдачи и термического сопротивления. Показаны перспективы использования наножидкости в качестве теплоносителя.
Проведено исследование НЖ в качестве теплоносителя двухфазного радиатора-термосифона. Показано, что при использовании наножидкости можно ожидать существенного повышения коэффициента теплоотдачи по сравнению с соответствующим значением для воды.

Работа посвящена исследованию теплофизических свойств растворов и их влиянию на возможность перегрева жидкости за линию фазового равновесия без вскипания. Работа проводилась с растворами гелия в метане, этане, кислороде и других криогенных жидкостях, часть материала получена для раствора метан-азот.
Получены экспериментальные значения капиллярной постоянной и поверхностного натяжения раствора метан-азот для температур Т = 125.91, 148.12, 162.94 К при различных концентрациях методом капиллярного поднятия и проведено сопоставление со значениями метода молекулярной динамики. Обнаружено, что данные этих методов по поверхностному натяжению раствора метан–азот при температурах ниже 150 К согласуются, а при температурах выше 150 К расхождения достигают 20 %. Определены отклонения данных по поверхностному натяжению от их аддитивных значений.
Рассчитаны значения К_п – тангенс угла наклона концентрационной зависимости приведённой температуры достижимого перегрева τ_п. Установлено, что теоретические значения К_п коррелируют с экспериментальными. Обнаружено качественное подобие концентрационных зависимостей температур достижимого перегрева Т_п растворов с гелием: растворение гелия приводит к понижению температуры достижимого перегрева.
Определено влияние добавки гелия на свойства криогенных жидкостей. Поверхностное натяжение при добавке гелия в зависимости от вещества может как понижаться, так и повышаться. Добавки гелия к исследуемым криогенным жидкостям приводят к повышению давления насыщения на 4÷8%.
Основной вклад в изменение температуры перегрева Т_п при растворении гелия вносит изменение давление насыщения раствора: определяется величиной (dp_s)/dx. Обнаружено качественное подобие наклона концентрационной зависимости давления насыщения с наклоном приведённой температуры достижимого перегрева.

 Данная работа посвящена визуализации реальной геометрии сосудов сердца, оценке гемодинамической картины и определению патологических областей в коронарных артериях. Установлены характерные изменения гидродинамических свойств кровотока в области стеноза. Оценен вклад стеноза в кровоток сосуда путем моделирования результата операции по расширению стеноза

В настоящей работе исследовали влияния различных физических воздействий на магнитные свойства аморфных магнитмягких материалов с целью изучения возможности их оптимизации. Изучено влияние на магнитные характеристики взаимодействия поверхности ленты амофрного магнитомягкого сплава на основе кобальта с водой и ацетоном, низкотемпемпературные обработки и влияние полимерного покрытия.
Исследования проводили на ленте с разными знаками магнитострикции насыщения, которые создавали с помощью различных термообработок.Также в работе исследовали неоднородность магнитных характеристик в закаленном состоянии, посколько от них зависит эффективность термообработок.
В результате работы были получены следующие результаты:
1.Ленты аморфного сплава Co–Ni–Fe–Cr–Mn–Si–B в закаленном состоянии обладают существенной неоднородностью магнитных характеристик, которая носит не случайный характер и может быть связана с технологией изготовления ленты.
2. Обработка поверхности ленты водой оказывает различное влияние на образцы с разными знаками магнитострикициями насыщения. В состоянии с λs>0 способствует уменьшению объема доменов с ортогональной намагниченностью и остроты магнитной текстуры.В состоянии с λs <0 в наблюдается увеличение объема доменов с ортогональной намагниченностью и остроты текстуры.
3. Ацетон также оказывает различное воздействие на характеристики ленты в зависимости от знака магнитострикции насыщения. В состоянии с λs>0 практически не приводит к изменению максимальной магнитной проницаемости и объема доменов с ортогональной намагниченностью. Но увеличивается острота магнитной текстуры. В состоянии с λs <0 , уменьшается и объем доменов с ортогональной намагниченностью, и острота магнитной текстуры в плоскости ленты. Обработка ленты ацетоном оказывает влияние на распределение намагниченности в ленте противоположное воздействию воды. Увеличение длительности обработки ацетоном приводит к усилению ее влияния на изменение объема доменов с ортогональной намагниченностью и ослаблению влияния на перераспределение намагниченности в плоскости ленты.
4. Низкотемпературная обработка в интервале температур 90 –130оС не способствует изменению максимальной магнитной проницаемости, объема доменов с ортогональной намагниченностью и знака λs. Но способствует перераспредению намагниченности в плоскости ленты в результате в результате вздаимодействия с атмоферным паром.
5. Полимерное покрытие, формируемое на ленте в закаленном состоянии при 90 –130оС, способствует повышению максимальной магнитной проницаемости и уменьшению объема доменов с ортогональной намагниченностью во всем интервале температур.