МАТЕМАТИКА
Целью данной работы является исследование существования и единственности слабого решения краевой задачи дробного уравнения по времени, включающего дробную производную Капуто с интегральным оператором. Используя метод дискретизации, мы сначала получаем некоторые априорные оценки приближенных решений в точках (x, tj). Затем мы оценим точность предложенного метода, чтобы продемонстрировать, что реализованная последовательность α-функций Роте сходится в определенном смысле, а ее предел является решением (в слабом смысле) нашей задачи. Следует отметить, что построенная схема L1 предназначена для аппроксимации упомянутой в задаче дробной производной Капуто.
Группа веществ, известных как алканы, состоит из атомов углерода и водорода, связанных между собой только одинарной ковалентной связью с химической формулой Cn H2n+2. Изомеры – это молекулы с одинаковой химической формулой, но разным структурным строением. Из-за этого соответствующие молекулярные графы различаются по структуре, что приводит к различным спектральным параметрам. В данной работе рассчитаны спектральные параметры всех изомеров нонана C9 H20 и установлена их связь с его энтропией, основанной на собственных значениях. Спектральные результаты затем коррелируют со значением плотности изомеров нонана, и обнаруживается, что «спектральная щель» тесно связана с плотностью.
В данной работе рассматривается проблема построения ядер уравнений типа Хаммерштейна, чьи положительные решения не являются уникальными. Эта проблема возникает из теории мер Гиббса, и каждое положительное решение уравнения соответствует одной трансляционно-инвариантной мере Гиббса. Кроме того, проблема поиска ядер, для которых количество положительных решений уравнения превышает одно, эквивалентна проблеме поиска моделей с фазовым переходом. Проблема построения ядер уравнения, для которых есть как минимум два положительных решения, также изучается в [1, 4, 12, 13, 15]. В этих статьях количество решений, соответствующих построенным ядрам, не превышает 3, и в свою очередь, это дает нам возможность проверить наличие фазовых переходов. Построенные в данной статье ядра более общие, чем ядра в упомянутых выше работах, и помимо проверки фазовых переходов, они позволяют классифицировать множество мер Гиббса.
В данной работе изучается изменение спектра мультипликатора H0f (x, y) = k0(x, y)f (x, y) при возмущении с некомпактным частичным интегральным оператором. Кроме того, исследуется существование резонанса в модели H = H0 — (γ1T1 + γ2T2).
ФИЗИКА
Целью данной работы является молекулярно-динамическое моделирование вязкости наножидкостей на основе бензола с углеродными нанотрубками и наночастицами из углерода и меди. Диаметр и длина нанотрубок соответственно равны 1,1 нм и 1.1, 3.5, 7.2, 14.6 нм. Размер сферических наночастиц составлял 1.39, 2.5 и 3.2 нм. Вязкость рассчитывалась с использованием флуктуационно-диссипационной теоремы (формула Грина-Кубо). Показано, что коэффициент вязкости всех исследованных наножидкостей с углеродными нанотрубками увеличивается с увеличением их концентрации и длины. Это увеличение значительно выше, чем предсказывается соответствующими теориями для крупнодисперсных жидкостей. При заданных массовых концентрациях коэффициент вязкости наножидкостей с углеродными нанотрубками выше, чем у наножидкостей со сферическими частицами. Увеличение вязкости наножидкостей по сравнению с вязкостью базовой жидкости объясняется структурированием молекул базовой жидкости вблизи наночастиц или УНТ.
Исследованы особенности генерации и свойств поверхностных бесселевых плазмон-поляритонов (ПБПП) в оптически анизотропных гиперболических метаматериалах, образованных периодической решеткой металлических нанопроволок из золота и серебра, внедренных в поры оксида алюминия. Исследование влияния толщины матрицы пористого материала на генерируемые плазмон-поляритоны. Проведен расчет энергетических потоков в конструкции.
Исследована структура доменных границ в цилиндрических нано- и микропроводах с неоднородным распределением анизотропии в поперечно-радиальном направлении. Это распределение может контролироваться механическими напряжениями, связанными с конкретными методами изготовления проводов, а также со стеклянным покрытием в некоторых типах микропроводов. Проведенные расчеты показали, что при наличии осевой анизотропии в сердцевине провода и радиальной анизотропии вблизи его поверхности возможна стабилизация различных конфигураций доменных границ. Рассчитана диаграмма магнитных состояний в зависимости от значений радиальной анизотропии. Обсуждается устойчивость различных типов доменных границ и их возможная трансформация при возбуждении тепловых флуктуаций и внешних возмущений.
В настоящей работе исследуется динамика электромагнитного излучения в тонкой полимерной пленкой, содержащей углеродные нанотрубки. Уравнения Максвелла дополнены слагаемым, учитывающим нахождение в среде полимеров. Обнаружена зависимость пространственно-энергетических характеристик оптического импульса от концентрации полимера.
ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ
В данной работе для достижения хорошей проводимости цирконата самария со структурой пирохлора использован подход допирования. Полученные наноразмерные порошки были спечены в высокоплотную керамику. Показано, что в Sm2-xCaxZr2O7−δ присутствуют как собственные, так и примесные дефекты, блокируя перенос ионов при высоких степенях добавки. Несмотря на это, Sm1.95Ca0.05Zr2O7−δ сохраняет низкую энергию активации как у недопированного материала и обладает хорошей ионной проводимостью (10-3 S cm-1 at 600 °C), которая является одной из самых высоких среди пирохлоров. Было доказано, что данный состав обладает хорошей химической стабильностью. Материал имеет коэффициент теплового расширения около 12∙10-6 K-1, который выше, чем у YSZ, что обеспечивает лучшую совместимость с электродными материалами. Все вышесказанное позволяет рекомендовать данный состав в качестве высокостабильного кислородного электролита или промежуточного тонкого слоя на границе раздела электролит-электрод в электрохимических устройствах.
С использованием цитратного золь-гель метода с самораспространяющимся термическим процессом и финальным отжигом прекурсоров при 900 – 1200 °C были синтезированы порошки гексаферрита с размерами кристаллитов в монодоменном диапазоне общего состава BaFe12-xMnxO19, где x = 0, 2, 4, 6. Были уточнены их кристаллические структуры и изучены магнитные свойства. Наблюдаемые вариации в положении атомов при замещении Fe на Mn указывали на присутствие Mn в степенях окисления +2, +3 и +4 с предпочтением Mn2+ к тетраэдрической позиции 4f1 и Mn4+ к октаэдрическим позициям 2a и 12k. При допировании Mn намагниченность образцов уменьшалась, в то время как коэрцитивная сила возрастала, достигая 8.4 кЭ для x = 6. Рост температуры отжига приводил к небольшому росту намагниченности с общей тенденцией уменьшения коэрцитивной силы. Температура Кюри понижалась с допированием Mn, оставаясь выше комнатной при максимальном допировании.
В работе впервые показано, что при обработке газообразным аммиаком поверхности водного раствора смеси солей AgNO3 и Ce(NO3)3 на ней образуется слой композита из коллоидных ограненных кристаллов и нанолент Ag(0), а также нанокристаллов CeO2. Исследование такого композита методами FESEM, XRD, EDX, TEM, STEM and HRTEM показало, что наноленты имеют ширину около 50-150 нм и длину до 2-3 мкм, и на их поверхности находятся нанокристаллы CeO2 размером 2-3 нм. Коллоидные кристаллы размером в несколько микрометров состоят из отдельных практически одинаковых нанокристаллов серебра размером около 20 нм. На основе полученных результатов построены схемы химических реакций, которые протекают при синтезе, и сделаны рекомендации по применению полученных соединений на практике.
Впервые проведено сравнение процессов фторирования слоистых гидроксидов РЗЭ различного анионного состава, в т.ч. интеркалированных органическими анионами. Процесс фторирования исследован для слоистого гидроксида иттрия-европия, интеркалированного хлорид-, нитрат- или 4-сульфобензоат-анионами, взаимодействием с водными растворами фторида натрия при температурах 100-150 °С в течение 2-48 ч. Конечным продуктом фторирования во всех случаях является фаза гексагонального гидроксофторида иттрия-европия состава NayY0.95Eu0.05(OH)3+y-xFx·mH2O (x~3, y~0.2). Скорость образования этой фазы возрастает с увеличением межслоевого расстояния слоистого гидроксида иттрия-европия.
Метод микроперемешивания использован для синтеза нанопорошков SrF2 в микрореакторе с интенсивно закрученными потоками. Химическую реакцию между водными растворами нитрата стронция (CmSr(NO3)2 = 0,15-0,45М) и фторида калия (CmKF = 0,3-0,9М) проводили в микрореакторе с интенсивно закрученными потоками. Расход реагента составлял 1,5-3,5 л/мин. Были получены коллоидные растворы, при отстаивании которых были выделены порошки SrF2. Частицы не имеют кристаллографической огранки. Увеличение скорости потока реагента мало влияет на размер областей когерентного рассеяния D, тогда как увеличение концентрации растворов приводит к увеличению D от ~ 20 до ~ 30 нм.
Усовершенствована методика АСМ–испытаний подвешенного нанообъекта на изгиб. Создан аналитический способ расчета модулей Юнга и сдвига материала объекта по данным таких испытаний. В приближении Тимошенко рассмотрены задачи об изгибе балки, один или оба конца которой лежат на упругих основаниях Винклера. Полученные решения использованы для устранения неопределенностей в расчете упругих модулей, возникающих, когда неизвестны условия закрепления объекта (консоли или мостика) на краях углубления в подложке.
В данной работе методом ДСК исследованы сорбционные свойства оксидов графита (метод Хаммерса (HGO) и метод Броди (BGO)) по отношению к различным жидкостям. В случае HGO восстановленный материал (RHGO) был получен методом гидротермального синтеза. Эффективное восстановление материала было подтверждено методом РФА. Показаны различия в сорбции воды и ацетонитрила в HGO и RHGO. Также в данной работе разработана методика оценки селективной сорбции воды из водно-октановой смеси материалом HGO методом ДСК. Показано, что вода может сорбироваться HGO в количестве, соответствующем равновесной сорбции при температуре плавления воды из водно-октановой смеси. Полученные результаты послужат основой для дальнейших исследований сорбционных свойств GO.
Солнечные элементы, содержащие перовскит, являются важным объектом для рассмотрения в области солнечной энергетики, с каждым годом последовательно повышая свою эффективность. В нашем исследовании мы разработали новую архитектурную конфигурацию перовскитного солнечного элемента на основе олова, включающую FTO/ZnO/CH3NH3SnI3/Spiro-OMeTAD/Au. Наше исследование работы этого солнечного элемента включало использование SCAPS-1D, универсального инструмента, предназначенного для анализа поведения солнечного элемента. С помощью этого программного обеспечения для моделирования мы исследовали различные материалы слоя, переносящего электроны (ETL), и внесли коррективы в несколько параметров, включая ETL и толщину слоя поглотителя. Результаты наших исследований дали многообещающие результаты, продемонстрировав значительные улучшения различных параметров солнечных элементов. Эти положительные результаты подчеркивают растущую привлекательность и потенциал перовскитных солнечных элементов в сфере возобновляемых источников энергии. Сообщаемые PSC на основе CH3NH3SnI3 открывают реальный путь к созданию экологически безопасных, недорогих и высокоэффективных PSC.
ISSN 2305-7971 (Online)