Настоящее издание представляет собой сборник избранных работ крупного специалиста по статистической механике, методу двухвременных температурных функций Грина, физике плазмы и теории неидеального бозе-газа Юрия Александровича Церковникова (1928-2008) - одного из наиболее ярких представителей научной школы Н. Н. Боголюбова. В сборнике представлены 30 статей по основным направлениям научной деятельности Ю. А. Церковникова, разбросанные по журнальным публикациям за более чем полувековой период, но сохраняющие научную и методическую актуальность. Для научных работников, аспирантов и студентов старших курсов физико-математических специальностей университетов, специализирующихся в области статистической механики и ее приложений к физике конденсированного состояния.

Книга представляет первый в мировой литературе подробный современный анализ концептуальных вопросов теории химического строения с точки зрения физика. Изложение ведётся в рамках молекулярно-орбитального подхода к теории электронного строения молекул с привлечением объемно-диаграммных наглядных представлений молекулярных структур, вычисленных квантово-химическими средствами программного обеспечения. Автор рассматривает разнообразные молекулярные структуры от простейших молекул до соединений органической химии и координационных соединений. Основой физического представления о стационарной молекулярной структуре служат взаимодействия частиц, составляющих молекулу, а не широко применяемый в литературе анализ молекулярных орбиталей. Автор показывает, что именно соотношение притяжения и отталкивания различных частей молекулярной структуры позволяет понять физическую природу строения химических частиц. Подход автора побуждает читателя не замыкаться на чисто вычислительных результатах квантовой химии, а обратиться к уточнению концепций и поиску новых физико-химических закономерностей молекулярного мира. Для студентов и преподавателей физических и химических факультетов, научных работников.

Многообразие происходящих в природе явлений, на первый взгляд, не подчиняется каким-то унифицированным принципам, и каждое явление требует введения своих законов описания поведения. Однако данное утверждение, присущее классической физике, все больше утрачивает свои позиции. Примерами могут служить попытки создания единой теории материи или универсальность, вводимая с помощью ренормализационной группы. В последние десятилетия и в статистической физике возник ряд многообещающих гипотез о том, что самые разнообразные явления, такие как перколяция, землетрясения, разрушение материалов, полимеризация. ДНК, информационные процессы и многие другие, могут описываться унифицированным формализмом статистической физики; причем эта универсальность может распространяться как на окрестности точек фазовых переходов, так и на явления без фазовых переходов. Подобные системы стали называть сложными. В настоящей книге подробно рассматриваются такие важные концепции, как энтропия, потенциал свободной энергии, восприимчивость, ренормализационная группа. и делаются попытки обобщения принципов их построения для самых различных типов систем, в которых температура может отсутствовать как таковая. на уже хорошо знакомые читателю тепловые флуктуации. Книга предназначена для широкого круга физиков - научных работников, преподавателей и студентов вузов.

В книге излагаются вопросы термического распада торфа в присутствии различных по химической природе соединений, вопросы образования пористой структуры получаемых на основе торфа углеродных адсорбентов, обладающих молекулярно-ситовыми свойствами. Большое внимание уделено влиянию модифицирования торфа синтетическими полимерами, ароматическими соединениями, неорганическими веществами, а также активатора и количества вводимых в торф соединений на формирование пористой структуры в углеродных материалах в процессе карбонизации и активирования. Изучена зависимость характера пористой структуры и прочности углеродных молекулярно-ситовых адсорбентов от технологии приготовления исходного торфа. Рассмотрены области использования полученных на основе торфа углеродных молекулярных сит для адсорбции и разделения неорганических и углеводородных газов. Предназначена для научных сотрудников и инженерно-технических работников, занимающихся термической переработкой твердых горючих ископаемых, а также синтезом и изучением структуры углеродных адсорбентов.

В третьем издании введение и первые семь глав курса, содержащие по преимуществу основные, классические вопросы механики жидкости и газа (кинематика, общие уравнения и теоремы динамики, одномерный газовый поток, плоское и пространственное безвихревые движения несжимаемой жидкости и идеального газа), подверглись, главным образом, методической переработке и получили, сравнительно с другими главами, лишь незначительные дополнения (теория сверхзвукового диффузора, одномерные волны в газе, теория решеток произвольного профиля, законы подобия плоских пространственных тонких тел, теория конического скачка). Значительно развито содержание глав VIII-XI, посвященных общей динамике вязких несжимаемых жидкостей и газов, включая сюда теорию пограничного слоя и турбулентных движений. В этих главах изложены многие новые вопросы, относящиеся к динамике вязких неньютоновских и электропроводных жидкостей в магнитном поле, к результатам современных машинных расчетов точных решений уравнений Стокса, включая неизотермические движения и свободную конвекцию, к новым методам расчета пограничных слоев в несжимаемых жидкостях и в газовых потоках больших скоростей и к современным представлениям о турбулентности и её применениям к некоторым прикладным задачам.

Книга представляет собой курс статистической физики, написанный на повышенном уровне. Наряду с рассмотрением традиционных вопросов автор на основе новейших оригинальных работ освещает материал, который обычно не включается в учебники. Благодаря этому читатель вводится в курс представлений современной статистической физики, что облегчает дальнейшее углубленное изучение отдельных ее глав и приложений.В каждой главе имеются задачи, благодаря чему читатель может контролировать усвоение материала.Учебник рассчитан на студентов старших курсов и аспирантов физических и химических специальностей. Кроме того, он будет полезен исследователям, применяющим в своей работе методы статистической физики.

2-й Всесоюзный семинар по физическим процессам в газовых ОКГ продолжает развитие тематики научных исследований по процессам столкновений в газовых ОКГ, начатых 1-м Всесоюзным семинаром в октябре 1971 года. Предметом обсуждения на 2-м Всесоюзном семинаре являются вопросы физики столкновений и механизмов генерации в мощных лазерах и молекулярных газах (CO2, CO, N2 и др.), на парах металлов (Cu, Bi и др.), а также лазерах нового класса - на эксимерных молекулах.В подготовке настоящего семинара приняли участие Физический институт им. П. Н. Лебедева и Ужгородский государственный университет.Тезисы докладов и сообщений сгруппированы тематически по трем секциям. Для удобства пользования сборником приводится алфавитный указатель авторов.

В монографии рассмотрены основные закономерности усталостного разрушения металлических материалов с учетом современных достижений металлофизики и механики разрушения. Анализируется стадийность процесса накопления усталостных повреждений в периодах зарождения и распространения усталостных трещин. Рассмотрены теории физического предела выносливости и влияния различных факторов на циклическую прочность. Для научных работников, инженеров-материаловедов и металлургов.

В учебнике систематически описаны органические соединения по классам, а также изложены основные теоретические положения органической химии. Строение и свойства органических соединений рассмотрены с позиций как теории электронных смещений, так и теории молекулярных орбиталей. В первую часть вошли главы, посвященные теоретическим проблемам органической химия (теория атомных и молекулярных орбиталей, теория электронных смещений), а также химии алканов, алкенов, алкинов и диенов алифатических углеводородов. Для студентов университетов и химико-технологических вузов, аспирантов и специалистов.

В монографии изложены физико-химические основы высокотемпературного взаимодействия металлических расплавов с беспористыми спеченными композиционными материалами, состоящими из тугоплавких частиц и металлической связки, описано новое явление - поглощение металлических расплавов этими материалами. Рассмотрены особенности нового вида массопереноса жидкости - миграции металлических расплавов в объеме спеченных тел. изучена термодинамика и кинетика этого процессов. Рассмотрены принципиальные различия массопереноса металлических расплавов миграцией, диффузией и пропиткой. Выведены критерии, которые позволяют определить устойчивость изолированных пор и металлических прослоек жидкости в спеченных композиционных материалах, описаны новые технологии получения спеченных изделий с градиентной структурой, изложены основные положения локального легирования спеченных изделий различными элементами. Для научных и инженерно-технических работников, занимающихся вопросами получения композиционных материалов. а также преподавателей вузов, аспирантов и студентов соответствующих специальностей.

В монографии систематизирован и обобщен большой экспериментальный материал по механохимическому синтезу в металлических системах за последние пятнадцать лет. Рассмотрены основные модельные представления о механизмах этого процесса. Впервые проведен анализ литературных данных по механохимическому взаимодействию твердого металла с жидким металлом. Показана роль механокомпозитов в механохимическом синтезе и возможность их применения в качестве прекурсоров для термического синтеза, в том числе и для самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС). Книга предназначена специалистам, работающим в области механохимии, механического сплавления, порошковой металлургии и т. п.

В монографии изложены результаты исследований физических процессов и явлений, которые ведут к формированию дисперсных материалов или определяют их свойства. Исследовались гомогенная конденсация при расширении паров металлов в вакуум, гетерогенная конденсация паров металлов на твердых подложках в присутствии примесей с формированием дисперсных конденсатов, течения в тонких пленках и их распад, а также явления, сопутствующие коалесценции дисперсных частиц. Описаны несколько технологических приложений результатов исследований : энергетически выгодные способы получения металлических порошков, получение композитов нанодисперсный металл в органической матрице, способы тонкой очистки газов, запыленных микро- и наночастицами. Исследования проведены в 80-90-е годы прошлого века в лаборатории теплофизики микродисперсных систем Института теплофизики СО РАН. Монография ориентирована на студентов вузов физических специальностей, исследователей физики дисперсных систем, инженеров и технологов, работающих в области нанотехнологий.

Книга посвящена одному из наиболее быстро развивающихся разделов современного физического металловедения. Наряду с механизмами явлений, происходящих при рекристаллизации, обсуждаются конкретные примеры технологических процессов. Обзор результатов, полученных в этой области со времени выхода книги за рубежом, приводится в послесловии. Для книги характерно ясное изложение материала, широта рассматриваемых проблем. детальное обсуждение нерешенных вопросов. Книга рассчитана на научных работников, занятых в области металловедения, металлофизики, физики твердого тела. Может быть полезна аспирантам и студентам-старшекурсникам, делающим первые шаги в науке.

В монографии подробно рассмотрены теоретические и прикладные аспекты нового, бурно развивающегося метода получения композиционных материалов - механическое легирование. Обсуждаются такие актуальные проблемы, как создание этим методом аморфных и наноразмерных материалов. Описывается оборудование для механического легирования. Подробно излагаются результаты исследований различных приложений метода. Приводятся данные по свойствам материалов, получаемых методом механического легирования. Для химиков, материаловедов.

Рассмотрены теоретические и технологические разработки в области диспергирования металлических расплавов, проблемы отжига и восстановления порошков, получение ультратонких порошков и т. д. Ряд статей посвящен вопросам исследования свойств порошков, оценке методов их определения и описание приборов, предназначенных для этой цели. Описано применение порошков в различных отраслях промышленности. Предназначен для специалистов в области порошковой металлургии, аспирантов, студентов соответствующих специальностей.

Описаны принципы создания и конструкции установок для получения нанопорошков методом испарения импульсным электронным пучком в газе низкого давления, а также результаты получения и исследования свойств нанопорошков некоторых оксидов металлов. Созданные установки позволяют изготавливать нанопорошки оксидов с высокой удельной поверхностью (до 338 м2/г) при производительности до 12 г/ч и удельных затратах энергии -112 кВт-ч/г (около 5 энергий сублимации). Во всех порошках присутствуют мелкокристаллическая и крупнокристаллическая фракции, различающиеся размером, а также аморфная компонента. Образование аморфной компоненты в большинстве нанопорошков, изготовленных с использованием методов электронного испарения импульсным или непрерывным пучком, является их характерной особенностью, что делает методы электронного испарения очень привлекательными для получения и изучения свойств нанопорошков во взаимосвязи с их аморфным состоянием. Порошки имеют фрактальное строение, состоят из агрегатов размером от десятков до нескольких сотен нанометров, образованных кристаллическими наночастицами размером около 3-5 нм, с очень узким распределением частиц по размеру. Порошки имеют высокую дефектность структуры, что отразилось на их магнитных свойствах. Книга может быть использована в качестве учебного пособия для студентов и аспирантов физических специальностей, в том числе по курсу «Физические установки» и справочника при курсовом и дипломном проектировании для направления 14030 - «Ядерные физика и технологии», специальностей 140306 -«Электроника и автоматика» и 330300 «Радиационная безопасность человека и окружающей среды». Содержит обширный фактический материал.

Представлены избранные научные работы члена-корреспондента РАН Ю.А. Котова, выполненные под его руководством и с его участием в Томском политехническом институте, Институте сильноточной электроники СО РАН, Институте электрофизики УрО РАН в 1965-2010 гг. Работы охватывают широкий круг тем: электрический взрыв проводников; инициирование детонации; электровзрывные, взрывные, плазменные и полупроводниковые прерыватели тока; генераторы высоковольтных импульсов напряжения, электронных пучков, тормозного излучения; получение нанопорошков электрофизическими методами; применение нанопорошков в создании новых материалов и изделий. Для специалистов по импульсной энергетике и электрофизике, материаловедению наноструктурных материалов, а также студентов соответствующих специальностей.

В книге рассмотрены оснвные современные методы определения содержания влаги, широко применяемые для контроля качества сырья, промежуточной и готовой продукции химической промышленности. Даны теоретические основы этих методов, их аппаратурное оформление и практические рекомендации при анализе химических веществ. Основное внимание уделено универсальным методам периодического контроля влажности с простым и доступным оборудованием: химическим, физико-химическим, электрохимическим и оптическим. Книга предназначена для химиков-аналитиков, научных сотрудников и лаборантов научно-исследовательских институтов и заводских лабораторий, а также может быть полезна для студентов химических вузов и учащихся техникумов.

Монография знакомит с современным состоянием химической термодинамики твердых тел и ее приложениями к механохимии. Объясняется тензорная природа химического потенциала и химического сродства и их роль в физических и химических процессах, протекающих в условиях сложных механически анизотропных состояний вещества. Рассматриваются полиморфные превращения в твердых телах (фазовые переходы первого и второго рода). Формулируются базовые положения термодинамики поверхностных явлений и механохимия поверхности с участием механического и термодинамического поверхностных натяжений. Суммируются механохимические открытия в этой области. Характеризуются механохимия смачивания и хемомеханический эффект адсорбции. Особое внимание уделено наномеханохимии. Анализируются механические состояния и материальный обмен в наночастицах, размерная зависимость поверхностных характеристик. На примерах процессов растворения (испарения) и полиморфных превращений объясняется суть химического подхода к описанию наночастиц. Излагается термодинамика диспергирования твердых ел. Объясняются хемомеханические эффекты в нанопористых телах, широко применяемых в адсорбционной практике. Материал в значительной степени основан на работах автора. Книга рассчитана на научных и инженерно-технических работников, аспирантов и студентов химических и материаловедческих специальностей, всех, кого интересуют теоретические основы механохимии и химии твердого тела.

Предлагаемое читателям издание посвящено изложению основ нанотехнологии. В книге в доступной форме излагаются современные представления о высоких нанометрических технологиях, о нанообъектах и областях их приложения. Особое внимание уделено инновационным и техническим перспективам нанотехнологий в металлургии, металловедении, трибологии, в использовании бозе-конденсата.

В данной книге систематизированы экспериментальные результаты по термодинамике испарения и диссоциации практически всех оксидов периодической системы элементов Д. И. Менделеева, опубликованные в мировой литературе о 2005г., а также приведены собственные данные авторов. Рассмотрены особенности современных методов исследования испарения и диссоциации оксидов химических элементов. Представлен широкий спектр данных по давлению, составу пара, а также термодинамические свойства газообразных оксидов, полученные в результате исследования испарения. Книга в значительной степени носит справочный характер и предназначена для специалистов в области физики, химии, металлургии, научных работников и технологов, имеющих дело с высокотемпературными процессами, а также для студентов и аспирантов вузов.

В сборнике приведены результаты экспериментальных и теоретических исследований в области термодинамики природных углеводородных систем. Представлены статьи по совершенствованию описания фазовых равновесий смесей углеводородов с неуглеводородными компонентами (воды, сероводорода и т. д.), при этом особое внимание уделено околокритической области. Рассмотрены также вопросы фазовых равновесий газовых гидратов при высоких давлениях. Дано обсуждение проблемы промысловой обработки газа газоконденсатных месторождений (на примере Уренгойского ГКМ). Сборник предназначен для широкого круга специалистов научных учреждений нефтегазового профиля, геологических и нефтепромысловых организаций. Представленная в сборнике новая научно-техническая информация может быть также использована и в учебном процессе.

Монография посвящена вопросам теоретического и прикладного исследования сильнозакрученных сжимаемых потоков газа в энергоустановках. Анализируется предельная энергетическая эффективность поточных тепловых машин в отсутствии технической работы. К этому типу тепловых машин (поточных тепловых машин) относятся разнообразные типы вихревых труб, эжекторов, газовых лазеров и плазмотронов, акустических газовых устройств, газовых смесителей различных типов, т.е. таких устройств, в которых осуществляется быстрая прокачка газовой среды и необходимо преобразовать один вид энергии газового потока в другой. Автором построен условный предельный цикл для данного класса тепловых машин и найдена связь между предельной эффективностью этого типа машин с КПД цикла Карно. Разработаны математические модели течения в вихревых диффузорных устройствах - в самовакуумирующихся трубах (СВТ), эжекторах и вакуум-насосах - и оптимизации их режимов и конструктивных параметров. Приведены математические модели вихревой авиационной системы охлаждения для элементов электрорадиооборудования и вихревого парового термокомпрессора в тепловых сетях предприятий. На основе предложенной математической модели СВТ разработаны модели вихревого электроразрядного СО2-лазера и плазмотрона. Эксперимент по вихревому лазеру и плазмотрону подтвердил теоретический прогноз и показал их высокую эффективность. В монографии изложено новое направление в вихревой технике - вихревые баллистические плазмотроны многостадийного сжатия, которые могут быть использованы в лазерах, плазмотронах и нагревательных устройствах в качестве альтернативного неэлектрического способа создания плотной высокотемпературной плазмы. Кроме того, излагается применение различных типов устройств, в основе которых имеются сильнозакрученные газообразные потоки, в автомобилестроении, плазмохимии и медицине. Книга адресуется научным работникам и аспирантам теплофизических специальностей.

Кратко изложены основные понятия и некоторые правила термодинамики сплавов, включая общие вопросы, ранее изученные недостаточно. Сформулировано несколько правил химической термодинамики, определены условия соблюдения закона межфазного распределения элементов (закона Нернста), выведены уравнения температурной и концентрационной зависимости коэффициентов межфазного распределения элементов. Значительное внимание обращено на метод Хиллерта. На его основе разработаны некоторые новые положения геометрической термодинамики и способ расчета разрезов диаграмм состояния тройных и более сложных систем. С использование м методов термодинамического и термокинетического анализа выполнен ряд металловедческих разработок для сложных систем на основе железа, изучены некоторые малоизвестные явления и эффекты, предложены новые структурные составляющие, механизмы и условия их формирования. Предназначена для материаловедов и металлургов, полезна студентам вузов соответствующих специальностей.

В настоящую монографию вошли результаты работ по выращиванию и сравнительному исследованию радиационных и люминесцентно-оптических свойств объемных, волоконных и наноразмерных кристаллов фторида лития и фторида натрия. Затрагиваются аспекты практического применения этих перспективных оптических материалов в технике детектирования ионизирующих излучений и оптоэлектронных устройствах. Работа выполнена при поддержке Центра детекторных технологий (Россия), фирмы "Fibercryst" (Франция), в рамках гранта "Университеты России" (УР 02.01.433) и совместной российско-американской программы "Фундаментальные исследования и высшее образование" (фонд CRDF REC-005: грант ЕК-005-Ч1 Уральского научно-образовательного центра "Перспективные материалы"). Изд. осуществлено при поддержке РФФИ (проект 06-08-06034).

В работе представлены результаты расчетов полной (латеральной и вертикальной) релаксации поверхностей меди (001) и (111) в присутствии малого кластера из адатомов Со (димер), локальных плотностей колебательных состояний и поляризации этих состояний. расчеты проводились с использованием потенциалов межатомного взаимодействия, построенных в приближении сильной связи (tight-binding approximation). Анализ полученных результатов показал, что присутствие димера кобальта приводит к модификации колебательных состояний повеехности меди, а также возникновению новых мод локализованных как на адатомах кластера. так и на поверхностных атомах подложки. Обнаруженная анизоропия релаксации поверхностей в направлении [001] приводит к деформации межатомных связей и расщеплению колебательных мод димера. Значения времени жизни колебательных состояний димера для обеих рассмотренных поверхностей практически равны, однако обнаружен частотный сдвиг.

Проведено обобщение термодинамики необратимых процессов для деформируемых материалов, состояние и поведение которых в неравновесных условиях определяются значением и эволюцией дополнительного параметра - параметра активации. Представлены общие термодинамические соотношения. Введено понятие времени существования неравновесного состояния, дано обобщение условий сосуществования фаз с учетом свойств поверхности раздела. Указаны способы обобщения соотношений для необратимых потоков, термодинамических сил, уравнений состояния.

В книге излагается новый термодинамический подход к межфазным явлениям, на основе которого разработана квантово-статистическая электронная модель строения двойного электрического слоя (ДЭС). С помощью электронной модели ДЭС описываются кинетика электрохимических реакций и явлений, связанных с электропроводностью. Книга адресована студентам и преподавателям химических и химико-технологических вузов, а также специалистам в области электрохимии.