Монография ведущих специалистов Института физики взрыва ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ» представляет собой последовательное изложение экспериментальных методов исследования физических, механических и оптических свойств конденсированных сред, подвергнутых ударно-волновому воздействию. Описаны методы изучения детонации конденсированных ВВ, ударного сжатия и адиабатического расширения веществ, распространения и структуры ударных волн. Большое внимание уделено вопросам прочности и разрушения твердых тел динамическими нагрузками. Представлены схемы постановки опытов, методы диагностики и регистрации процессов, происходящих в твердых телах. Приведены конкретные результаты исследования этих процессов.

В учебном пособии помимо традиционно сложившихся разделов физики твердого тела отражены некоторые современные направления науки. такие как физика фотонных кристаллов, наномасштабная физика. фрактальные представления о структуре кристаллических тел. Теоретический материал каждой главы книги дополнен задачами с решениями. Для студентов и аспирантов высших технических учебных заведений, а также преподавателей физики и других естественно-научных дисциплин в технических вузах.

В монографии впервые обобщаются результаты исследования модификации поверхностных слоев металлических материалов, основанной на импульсном плавлении с помощью широкоапертурных (до 80 см2) низкоэнергетических (10-40 кэВ) сильноточных (до 30 кА) электронных пучков (НСЭП) микросекундной (0,7-5 мкс) длительности. Изложены все практически важные аспекты; получение интенсивных импульсных электронных пучков в вакуумных и плазмонаполненных диодах; тепловые и термомеханические процессы при воздействии НСЭП на металлические материалы; закономерности модификации поверхностных слоев меди, железа, титана, ряда легированных сталей и легких сплавов; закономерности формирования поверхностных сплавов; проблема кратерообразования на облучаемой поверхности и методы её решения; применение НСЭП-обработки для улучшения поверхностно-чувствительных свойств биомедицинских, электрофизических и промышленных материалов и изделий. Для специалистов в области модификации материалов импульсными потоками энергии.

В книге рассмотрены современные методы расчета межчастичного взаимодействия, электронной структуры и моделирования неупорядоченных структур. Особое внимание уделено методикам моделирования, основанным на методе сильной связи. Обсуждаются методы молекулярной динамики, обратного Монте-Карло, многогранников Вороного, а также Шоммерса и Реатто. Методом многогранников Вороного подробно исследуется структура ближнего порядка построенных моделей. Подробно рассмотрен развиваемый авторами метод моделирования неупорядоченных систем. Он применен для расчета электронной структуры и свойств некристаллических систем различных типов. Объяснено поведение электропроводности и магнитной восприимчивости металлического расплава при переходе металл-неметалл, а также температурная зависимость скорости звука. Рассмотрены развитые авторами аналитические методы расчета электронной структуры и магнитных свойств, основанные на использовании функций Грина в приближении сильной связи.

Приведены результаты экспериментальных и теоретических исследований закономерностей формирования структуры и свойств материалов, подвергнутых различным видам внешних энергетических воздействий. Представлены физические основы технологии создания некоторых перспективных конструкционных и функциональных металлических материалов. Рассмотрен ряд наиболее актуальных направлений физики конденсированного состояния, представляющих передний край науки в данной области. Предназначена для широкого круга специалистов - научных сотрудников, инженеров, работающих в области материаловедения, физики конденсированных сред (металлов и сплавов), металловедения и термической обработки, а также преподавателей, аспирантов и студентов соответствующих специальностей.

С единой точки зрения рассматриваются общая концепция квазичастиц в физике конденсированного состояния вещества. позволяющая оценивать возбуждения ансамблей сильновзаимодействующих частиц слабо неидеальным газом элементарных возбуждений, и ее различные приложения. Наряду с классическими квазичастицами - фононами, экситонами, плазмонами и т. п. рассматриваются менее известные квазичастицы нового поколения - холоны, спиноны, вортексоны. квазичастицы с дробной статистикой. дробным и переменным зарядом. а также гибридные и составные квазичастицы. Для студентов, спирантов. преподавателей физических специальностей, научных сотрудников и специалистов в области конденсированного состояния вещества.

В книге представлены волновые профили для широкого круга материалов, полученные авторами за последние 30 лет: для технических металлов и сплавов, чистых металлов в монокристаллическом и поликристаллическом состояниях, стекол и высокотвердых монокристаллов, полимеров и эластомеров, керамических материалов и жидкостей. Волновые профили получены при различных давлениях ударного сжатия, длительностях импульсов нагрузки и температурах испытаний. Представленные волновые профили могут использоваться при тестировании различных моделей поведения материалов для прогнозирования воздействий взрыва, высокоскоростных соударений, высокоэнергетического лазерного излучения и корпускулярного воздействия на вещество. Волновые профили могут также использоваться в качестве исходных экспериментальных данных для разработки новых и развития существующих физических моделей высокоскоростного деформирования, разрушения и других процессов при ударно-волновом нагружении. Для научных и инженерно-технических работников, а также аспирантов и студентов вузов, занимающихся исследованиями интенсивных импульсных воздействий на вещество.

В книге изложены основные представления физики конденсированных сред. На основании понятий дальнего и ближнего порядков рассмотрена структура вещества в твердом и жидком состояниях. Изложены основы зонной теории твердых тел и квантово-механический подход к изучению структуры и свойств конденсированных сред. Описаны их основные свойства (механические, электрические, магнитные, оптические), термодинамика и явления переноса. взаимодействие излучений с веществом. Рассмотрен особый тип конденсированных тел - полимер, демонстрирующие многообразие надмолекулярных механических свойства. описаны методы экспериментального изучения конденсированных сред. Книга содержит большую совокупность физических терминов, включающую практически всю номенклатуру понятий физики конденсированного состояния. Предназначена главным образом для аспирантов и студентов, специализирующихся в физике конденсированных сред. Будет полезна при изучении курсов общей физики, физики магнетизма, оптики, физики полупроводников и диэлектриков.

В настоящий сборник включены материалы, представленные на международную конференцию "Фазовые переходы, критические и нелинейные явления в конденсированных средах". Материалы воспроизведены с авторских оригиналов, в связи с чем Оргкомитет семинара не несет ответственности за допущенные опечатки и стилистические погрешности.

В книге кратко излагаются основы физики конденсированных сред, физики поверхности, являющейся одним из краеугольных камней столь модных сегодня нанотехнологий. При этом выдержан удачный баланс между экспериментом и теорией. Для теоретического объяснения экспериментальных данных широко использована квантовая физика. Четко прослежены общие свойства различных форм существования конденсированных сред. Обсуждаются переходные состояния между различными формами, а также основные физические законы, единые для всех форм вещества. Для студентов старших курсов университетов, а также аспирантов, молодых специалистов и инженеров.

Излагаются результаты исследований поверхности; термодинамических и электрофизических характеристик кластеров атомов и кластеров вакансий; кинетических и равновесных свойств низкоразмерных систем и кластерной плазмы паров металлов; процессов рассеяния и локализации позитронов в металлах, жидкостях и кластерах. Рассмотрены деформационная и температурная зависимости работы выхода электронов, размерный эффект потенциала ионизации и энергии прилипания, поверхностного натяжения; локализованные состояний позитронов, которые могут быть использованы при изучении процессов конденсации, испарения, тензоэмиссионных эффектов, а также диагностики радиационных или равновесных дефектов различных сред. Используются аналитические и полуколичественные методы исследования, приводятся модельные оценки, изучаются асимптотики размерно зависящих физических величин. Применение методов иллюстрируется достаточно большим количеством задач из различных областей физики. Для научных работников, аспирантов и студентов, специализирующихся в области физики конденсированного и плазменного состояния, наносистем и микроэлектроники. Рекомендовано УМО вузов Российской Федерации по образованию в области прикладной математики и физики в качестве учебного пособия для студентов, обучающихся по специальностям «прикладная математика и физика».

Книга является сборником избранных трудов выдающегося ученого-физика, крупнейшего специалиста в области оптики конденсированного состояния, члена-корреспондента АН СССР Е. Ф. гросса, опубликованных в научных периодических изданиях в 1929-1972 гг. Первая часть книги содержит статьи, касающиеся рассеяния света в кристаллах и и жидкостях, во второй части приведены работы по исследованию экситонов в кристаллах. В книге содержится также очерк жизни и научной деятельности Е. Ф. Гросса и дана библиография его трудов.

В монографии освещены аспекты влияния деятельности геологоразведочной и горнодобывающей промышленности на окружающую среду, что способствует познанию основ геоэкологии и рационального природопользования. Определено, что меры, принимаемые по защите природы, в основном, определяются поведением людей, которые взаимодействуют с ней, их отношением к окружающей среде. Эффективная реализация природоохранных мер возможна на базе соответствующего развития экономики, науки, техники и всестороннего совершенствования знаний о гармоническом взаимодействии человека с окружающей средой. В книге уделено внимание формированию у специалистов природоохранного сознания, передаче им комплекса общих знаний по природопользованию и защите природной среды, а также правовой ответственности, необходимых в процессе их производственной деятельности в качестве горных инженеров. Монография написана авторами из России и Германии, поэтому, естественно, в ней получили наибольшее освещение практика природоохранения в этих двух государствах. Книга может служить практическим руководством для инженерно-технических работников горно-геологического производства.

Настоящая монография является первой в мировой литературе книгой, посвященной последовательному изложению основных результатов теоретических исследований переноса энергии электронного возбуждения в конденсированных средах. Особенности переноса энергии в аморфных и кристаллических средах рассматриваются в тесной связи с их оптическими свойствами и, в частности, в связи с влиянием переноса энергии на характеристики люминесценции. Обсуждаются различные механизмы переноса энергии (резонансная передача возбуждений, экситоны, лучистый перенос), а также особенности переноса энергии при высоких уровнях возбуждения. Широко известна та важная роль, которую играет перенос энергии электронного возбуждения при анализе многочисленных оптических, фотоэлектрических, радиационных и других свойств кристаллов. растворов, биологических объектов и т. д. Книга рассчитана на научных работников(физиков, химиков, биологов), сталкивающихся в своих исследованиях с проблемами переноса энергии электронного возбуждения, а также аспирантов и студентов старших курсов этих же специальностей.

В настоящей монографии рассмотрено современное состояние технологий обработки материалов пучками частиц и потоками плазмы, а также нанесения защитных и комбинированных покрытий. Представлен обширный экспериментальный материал, для описания которого предлагаются различные физические подходы и концепции, а также новые физические модели. Он включает широкий круг вопросов — от модификации материалов с помощью мощных ионных и электронных пучков, электролитно-плазменной обработки сталей и сплавов, включая электролитно-плазменное модифицирование, до нанесения защитных нанокомпозитных покрытий. Описаны также способы получения полимерных нанокомпозитов, их свойства и возможность управления ими при помощи магнитных полей. Особое внимание уделено упорядоченным покрытиям и структурам, самопроизвольно возникающим или искусственно создаваемым с помощью ионно-плазменной обработки. Такие структуры являются оптимальными с точки зрения предложенного варианта теории параметрического управления свойствами материалов. Книга предназначена для специалистов, занимающихся процессами ионно-лучевой обработки, радиационным материаловедением, физикой твердого тела; может быть полезна также аспирантам и студентам физических и инженерно-физических факультетов вузов.