Пособие соответствует содержанию направлений бакалаврской подготовки "Прикладная механика", "Прикладная математика и физика" и "Механика", магистерских программ "Механика деформируемого твердого тела", "Наномеханика" и "Вычислительная механика". Исследуются упругие свойства идеальных монокристаллов и наноструктур. Описана методика, позволяющая получить связь макроскопических характеристик с параметрами микроструктуры в рамках линейной теории упругости. Проводится сравнительный анализ трех моделей мажатомного взаимодействия: силовой, моментной и угловой. Рассматриваются структуры, имеющие одноатомные кристаллические решетки (треугольная, квадратная, кубическая, ОЦК, ГЦК) и двухатомные кристаллические решетки (графен, алмаз). Предназначено для студентов, изучающих теоретическую механику, механику сплошной среды и физику твердого тела, а также аспирантов, научных работников и инженеров.

В книге изложены основы теории линейных электрических цепей с сосредоточенными и распределенными параметрами в установившемся и переходном режимах, а также основы анализа нелинейных резистивных цепей на постоянном токе и при гармоническом воздействии. Рассмотрены цепи с управляемыми источниками, невзаимные четырехполюсники, идеальные операционные усилители, преобразователи сопротивления и активные фильтры. Для студентов вузов, обучающихся по направлению «Радиотехника».

В книге рассматриваются вопросы, связанные с теоретической и экспериментальной разработкой плазменных умножителей частоты СВЧ-диапазона. Анализируются различные нелинейные явления в плазме. Значительное внимание уделено процессам, происходящим на границе металл - плазма.Подробно описывается плазменный варактор - новый нелинейный элемент, являющийся плазменным аналогом полупроводникового перехода. Нелинейный конденсатор плазменного варактора образуется на поверхности металлического электрода, погруженного в плазму, а его обкладками являются сам электрод и резкая граница электронной компоненты плазмы, формирующейся под действием приложенного СВЧ-напряжения. Умножитель, работающий на плазменном варакторе, обеспечивает эффективность преобразования порядка 50% (для второй гармоники) при высоком уровне входной мощности, значительно превосходящем возможности полупроводниковых приборов. Приводится обзор литературы и обширная библиография, посвященная исследованиям плазменных умножителей за последние 20 лет. Даются рекомендации по конструированию плазменных умножителей и данные для инженерного расчета.

Книга посвящена бурно развивающемуся направлению науки и техники — нанофотонике. В дифракционной нанофотонике исследуется дифракция света на макрообъектах с минимальными неоднородностями порядка десятков нанометров, вплоть до квантовых точек размером около 10 нм. Подробно рассмотрены современные численные методы решения задач дифракции в рамках строгой электромагнитной теории. Рассмотрена дифракция света на двумерных и трехмерных фотонных кристаллах, на фотонно-кристаллических волноводах и линзах, на градиентных элементах, на одномерных и двумерных дифракционных решетках, в том числе с металлическими слоями для формирования интерференционной картины поверхностных электромагнитных волн (плазмонов). Рассмотрены магнитооптические свойства двухслойных металлодиэлектрических гетероструктур. Результаты математического моделирования сравниваются с результатами экспериментального исследования созданных устройств дифракционной нанофотоники. Для студентов старших курсов специальностей: прикладные математика и физика, прикладная математика и информатика, оптика, а также для аспирантов, докторантов, научных работников и специалистов, работающих в соответствующих областях.

В книге рассматриваются наномасштабные материалы и устройства, применяемые как в электронных, так и оптических технологиях. Основной акцент делается на экспериментальные методы, а не на теоретическое моделирование. Представленные материалы являются хорошей "пищей для ума " для учёных, работающих над технологиями производства ультрамалых устройств устройств и открывать новые сферы исследований.

Рассмотрены общие свойства диссипативных оптических солитонов — локализованных структур света в диссипативных нелинейнооптических и лазерных средах и системах с существенным притоком и оттоком энергии. Систематически изложена теория различных типов таких одномерных, двумерных и трехмерных солитонов в пассивных и активных (с усилением), с когерентным или некогерентным поддерживающим излучением, безрезонаторных и резонаторных схемах. Введены представления о внутренней структуре диссипативных солитонов, их слабом и сильном взаимодействии, внутренней и внешней симметрии и ее связи с движением солитонов и солитонных комплексов (галилеевская, аристотелева и эйлерова механика). Представлена теория диссипативных наносолитонов (наноразмерных солитонов) и аттосолитонов (с длительностью в субфемтосекундном диапазоне). Выводы теории сопоставлены с экспериментом. Обсуждены возможные приложения к проблеме оптической обработки информации. Для научных работников, аспирантов и студентов, интересующихся современными проблемами фотоники, нелинейной оптики, лазерной физики, нанотехнологий и обработки информации.

Проанализированы и систематизированы физико-химические процессы при формировании материалов с нанокристаллической и аморфной структурой при плазменном напылении. Эти материалы формируются при раздельном затвердевании на подложке напыляемых частиц дискообразной формы. Значительные градиенты по температуре и скорости плазменной струи наследуются напыляемыми частицами и структурой полученного материала. Разработаны и исследованы способы плазменного напыления покрытий из проволоки и порошка с более узкими пределами энергетического состояния напыляемого материала. что увеличивает однородность их структуры и механических свойств. Однородность структуры покрытия повышается при использовании специальной насадки, выравнивающей температур напыляемых частиц и полностью устраняющей тепловое действие плазменного потока на формируемое покрытие. Разработанный способ напыления применили для формирования ряда материалов со специальными физическими свойствами в нанокристаллическом и аморфном состоянии. ВТСП материалы на основе меди и висмута получали при термообработке напыленных аморфных полуфабрикатов. Сплавы на основе кобальта использовали для напыления аморфных магнитно-мягких покрытий для защиты электронной аппаратуры от электромагнитного излучения. Плазменные покрытия рассмотрели как металлургический полуфабрикат, механических свойства. которого могут быть улучшены термопластической обработкой при высоких скоростях нагрева и охлаждения. Аморфные покрытия из высоколегированных чугунов переводили в нанокристаллическое состояние при последующей термопластической обработке. Регулирование температуры и времени пребывания напыляемого материала в жидком состоянии при плазменном напылении позволило сформировать керметные материалы, TiCN - NiMo, упрочненные наноразмерными фазами. Получены систематические данные по легированию напыленной алюминиевой матрицы переходными металлами. Такие алюминиевые сплавы позволяют повысить рабочую температуру волокнистого композиционного материала Al - В до 670К. Потребность в материалах с высокой пористостью и прочностью реализовали в принципиально новых трехмерных капиллярно-пористых покрытиях, которые уже успешно используются на поверхности внутрикостных имплантатов.

В монографии описан комплекс алгоритмических и аппаратурно-программных средств математического моделирования различных физических процессов и природных явлений. Особое внимание уделено задачам физики низко- и высокотемпературной плазмы, нанотехнологий (включая нанофотонику и наноматериалы) и биоинформатики. Отражены основные этапы процесса моделирования, включая разработку математических моделей и последовательных и параллельных методов, проверку их адекватности и реализацию на распределенных вычислительных системах. Монография рассчитана на специалистов в области математического моделирования, параллельных вычислительных технологий, распределенных вычислительных и GRID систем, а также параллельного программирования.

Пособие написано по материалам спецкурса, читаемого в течение ряда лет на четвертом курсе механико-матеатического факультета Казанского университета, и предназначено для студентов, специализирующихся по механике. В нем излагаются результаты современных исследований по подземной гидромеханике с учетом неньютоновских свойств жидкостей, имеющие приложения в теории рациональной разработки месторождений аномальных нефтей. Эти исследования, выполненные, в частности, в КГУ, не нашли отражения в известной учебной литературе.

В учебном пособии отражены современные представления об образовании и распространении нефтегазоносных пород. Подробно рассмотрены методы изучения свойств пород-коллекторов, их структуры, содержания в них остаточной воды. Книга составлена применительно к программе курса «природные резервуары», читаемого на геологическом факультете Московского университета.

Изложена специфика технологии и определяемой ею экономики основных стадий и главных процессов производства природного и обогащенного урана, твэлов и тепловыделяющих сборок, радиохимической регенерации отработавшего топлива и обращения с радиоактивными отходами. Даны расчетные формулы и таблицы расхода ядерного топлива на АЭС, критерии эффективности его использования, стоимости различных пределов (1-е издание вышло в 1980 г.). Для студентов вузов, обучающихся по специальностям «Атомные электростанции и установки» и «Производство и монтаж оборудования атомных электростанций».

В учебном пособии описаны экспериментальные методы в сильноточной электронике, в том числе особенности осциллографической регистрации наносекундных сигналов, высоковольтных импульсов напряжения и больших импульсных токов, измерения параметров сильноточных электронных пучков и мощных импульсов СВЧ-излучения, радиосигнальные линии передачи и методы борьбы с электромагнитными помехами. Разработано в рамках реализации Инновационной образовательной программы ТПУ по направлению «Энергосберегающие, базовые, специальные и промышленные электроразрядные, радиационные и плазменно-пучковые технологии». Пособие предназначено для магистрантов, обучающихся по направлениям «Микроволновая электроника» и «Физическая электроника», а также может быть полезно студентам, аспирантам, инженерно-техническим и научным работникам, специализирующимся в области мощной импульсной техники и электрофизики.