Монография посвящена рассмотрению проблем и возможностей использования кремния для создания приборов и устройств наноэлектроники и нанофотоники. Даны представления о квантоворазмерных эффектах, возможности их проявления в кремниевых элементах и структурах, а также физических ограничениях. Рассмотрены наиболее перспективные технологические возможности формирования наноразмерных кремниевых структур.

В пособии описаны основные различия между британским и американским английским в области правописания, произношения, грамматики и лексики, а также некоторые различия в чтении чисел и оформлении писем. При рассмотрении лексических особенностей в ряде случаев даны комментарии на английском языке. что позволяет более точно и полно описать специфику употребления лексических единиц в том или ином территориальном варианте английского языка, а также помогает избежать ошибок и/или недоразумений при общении представителей разных лингвокультур. Для студентов и преподавателей вузов.

Предложена численная модель эволюции локализованной пластической деформации на макроуровне с использованием подходов континуальной механики. Для описания упругопластического перехода в локальных точках матерала предлагается двупредельный критерий пластичности, основанный на экспериментальных представлениях об эволюции дислокационной структуры во фронтах полос Людерса. Показано, что в комбинации с реальной геометрией образцов предложенный критерий позволяет описать поведение стальных лопаток при растяжении. Методом численного эксперимента исследуются основные особенности упругопластического течения на начальном этапе нагружения. Локальные характеристики напряженно-деформированного состояния анализируются в сопоставлении с интегральной кривой течения. Выполнен параметрический анализ модели для исследования влияния ее констант на отклик материала.

Путем компьютерного моделирования проанализирована возможность изменения величины предельной деформации образцов "интерфейсных" материалов, механическое поведение которых определяется процессами локализации деформаций на границах раздела структурных элементов (блоков, зерен и т. д.), направленной модификацией поверхностных слоев. Показано, что уменьшением модуля Юнга и предела упругости границ раздела в поверхностном слое можно обиться существенного увеличения деформационной способности образцов при циклическом нагружении. Причиной этого эффекта является вовлечение большего объема материала в процессы накопления необратимых деформаций что приводит к замедлению локализации деформаций вблизи макроконцентраторов напряжений и более позднему зарождению трещин.

В работе исследуется отклик материала с системой пор различного масштаба на высокоскоростную сдвиговую деформацию. Исследования проведены на основе компьютерного моделирования методом частиц. На атомном уровне это метод молекулярной динамики, на мезомасштабном уровне - метод подвижных клеточных автоматов. Показано, что в процессе деформации такого материала формируются динамические дефекты вихревого типа. Этот процесс характеризуется тремя стадиями. Первая стадия связана с преимущественно ламинарным характером смещений атомов или элементов среды в областях, прилегающих к нагруженным слоям. Особенность второй стадии заключается в формировании согласованного вихреподобного движения атомов и элементов среды в области между порами. При этом наблюдается периодичность формирования и распада вихревого движения. Для атомного уровня период такого процесса составляет порядка нескольких пикосекунд. Для бoльшего масштаба длительность второй стадии и особенности ее проявления определяются свойствами модельного материала. Третья стадия на атомном уровне связана с потерей устойчивости атомной структуры и формированием полос локализованной деформации. Это сопровождается рассогласованием вихревого движения атомов в области между нанопорами. На мезомасштабном уровне третья стадия сопровождается разрушением материала. Полученные результаты могут иметь практическое приложение при анализе поведения материалов, подверженных, например, радиационному облучению в условиях динамического воздействия.

За последние десятилетия в области материаловедения был совершен огромный скачок вперед. Одновременно очень быстро развивались и оптические методы исследования материалов. В компьютерной микроскопии произошли столь значительные изменения, что появилась потребность в книге, описывающей возможности новейших оптических микроскопов. используемых для исследования конструкционных материалов. В книге рассматриваются основы оптической микроскопии, описываются методы оптических исследований. как классические (методы темного поля и интерференционная микроскопия), так и новейшие, а также неоптические - например, акустические и рентгеновские. Рассматривается построение двумерного изображения на основе трехмерного массива данных и методы преобразования цифрового изображения на компьютере, изучается работа конфокального лазерного сканирующего микроскопа, приводятся примеры трехмерной реконструкции структуры композитов. Книга будет полезна ученым. специалистам в области материаловедения, аспирантам.

Рассмотрены автомодельные решения нелинейной системы уравнений полевой теории дефектов в форме бегущей волны. На основе уравнения динамического равновесия, представляющего условие совместности данной системы уравнений, получено условие существования решений в виде бегущей волны. Рассмотрены частные случаи автомодельных решений полевой теории дефектов при заданных внешних воздействиях и отсутствии диссипации энергии.

На основе единого подхода в книге дается изложение базовых моделей в теории сильно коррелированных систем: моделей Гейзенберга, Хаббарда, tJ-модели, sd-модели, модели двойного обмена и периодической модели Андерсона, использующихся для описания физических явлений в переходных и редкоземельных металлах, их сплавах и соединениях. Книга рассчитана не только на физиков-теоретиков, но и наиболее широкий круг читателей благодаря включению в каждую главу, посвященную электронной модели, большого обзора результатов теоретических исследований модели различными другими методами, используемыми в литературе.

В книге изложено статистическое описание закономерностей акустической эмиссии при пластической деформации сталей. Приведена методика определения параметров кристаллической структуры по одной дифракционной линии численно-аналитическим методом. Показано применение этих методов для исследования пластической деформации в сталях. Предназначена для научных и инженерно-технических работников, специализирующихся в области материаловедения и неразрушающего контроля, а также может быть полезна студентам, аспирантам и преподавателям вузов соответствующего профиля.

Лазерное охлаждение позволяет замедлять атомы примерно до скорости комара и контролировать их движение с беспрецедентной точностью. Этот элегантный метод, с помощью которого атомы, молекулы и даже микроскопические стеклянные шарики могут быть захвачены лучами света в небольших областях свободного пространства и впоследствии перемещены по желанию с помощью других лучей, произвел революцию во многих областях физики. В частности, он является полезным исследовательским инструментом для изучения отдельных атомов, для изучения деталей химических реакций и даже для изучения движения атомов в квантовой области.Книга начинается с обзора соответствующих аспектов квантовой механики; затем описываются электромагнитные взаимодействия, связанные с замедлением и захватом атомов как в магнитные, так и в оптические ловушки. В заключительных главах обсуждается широкий спектр применений, включая атомные часы, исследования процессов ультрахолодных столкновений, дифракцию и интерференцию атомных пучков, оптические решетки и конденсацию Бозе-Эйнштейна. Книга предназначена для студентов старших курсов и начинающих аспирантов, обладающих некоторыми базовыми знаниями в области оптики и квантовой механики. Обширная библиография охватывает современную исследовательскую литературу.

Серия по классической теоретической физике основана на серии курсов, прочитанных Вальтером Грейнером в Университете Иоганна Вольфганга Гете во Франкфурте-на-Майне, Германия. Книги серии, предназначенные для студентов старших курсов и начинающих аспирантов, содержат не только полный обзор классической теоретической физики, но и огромное количество проработанных примеров и задач, которые наглядно показывают студентам, как применять абстрактные принципы к реальным задачам.

Одним из самых захватывающих достижений современной физики стало открытие нового класса оксидных материалов с высокой температурой перехода в сверхпроводящее состояние. Системы с температурой, значительно превышающей температуру жидкого азота, уже стали реальностью, и ожидается, что они будут иметь более высокие значения. Действительно, идея создания сверхпроводника при комнатной температуре, которая еще недавно считалась научной фантастикой, представляется вполне возможным результатом исследований материалов. Чтобы удовлетворить потребность в подготовке студентов и ученых к исследованиям в этой области, осенью 1987 года Джеффри У. Линн и его коллеги из Мэрилендского университета в Колледж-Парке, а также другие специалисты по сверхпроводимости со всех уголков США провели курс для аспирантов, из которого были взяты главы этой книги.

Рассмотрены физико-химические методы увеличения нефтеотдачи пластов месторождений, разрабатываемых с использованием заводнения и паротеплового воздействия. Проанализированы результаты опытно-промышленных испытаний технологий, в основе которых лежат эти методы, на месторождениях Западной Сибири и Китая. Особое внимание уделено технологиям с применением композиций поверхностно-активных веществ и щелочных буферных растворов, а также термотропным гелеобразующим системам.

Описание различных квантово-химических методов расчета. Сведения об углеродных нанотрубках. Оригинальные работы авторов в области нанотехнологии.

На современном уровне, с учетом требований действующих ГОСТов, дано теоретическое обоснование процессов разгазирования пластовой нефти в нефтепромысловом оборудовании нефтяных месторождений, приведены соответствующие алгоритмы для их количественного расчета и минимально необходимый справочный материал. Рассмотрены теоретические основы гравитационного разделения фаз (промысловой нефти, нефтяного газа и попутной пластовой воды), введен теоретически обоснованный аналог паспортной характеристики нефтепромыслового оборудования (по Логинову В.И.) - функция передачи L. В учебном пособии большое внимание уделено терминологии и определениям, описанию физической сущности технологических процессов, происходящих в промысловых трубопроводах и оборудовании промыслового обустройства нефтяных месторождений. Учебное пособие предназначено для студентов и магистрантов по направлению «Нефтегазовое дело».

Всесторонне рассмотрены как общие вопросы синтеза дисперсных систем и регулирования их коллоидно-химических свойств, так и конкретные примеры получения наиболее распространенных оксидов (SiO2, Fe2O3 и FeOOH, TiO2, ZrO2 A2O3). Отдельный раздел посвящен обзору физико-химических методов исследования состава, структуры и морфологии получаемых продуктов. Наряду с широко используемыми традиционными методами анализа (светорассеяние, седиментация и др.) приведены необходимые сведения о новых современных подходах к изучению ультрадисперсных гетерогенных систем (сканирующая зондовая микроскопия. фотонная корреляционная спектроскопия и т.д.). Текст снабжен большим количеством рисунков, наглядно иллюстрирующих материал, имеются многочисленные ссылки на литературные источники. Учебное пособие предназначено для студентов и аспирантов высших учебных заведений, углубленно изучающих основы нанотехнологий материалов. Может быть полезно для широкого круга научных работников и специалистов-практиков различных отраслей промышленности.

В работе даются определения базовых понятий геохимии и гидрогеохимии, приводятся результаты экспериментальных и теоретических исследований взаимодействия в системе вода - порода, рассматривается кинетика реакций породообразующих минералов с водными растворами. Особое внимание уделяется состоянию равновесия природных вод с карбонатными и алюмосиликатными минералами, природе неравновесности в системе вода - порода, геохимическим барьерам. На основе современных представлений о круговороте воды в земной коре на новой теоретической основе приводятся данные о массах подземных вод в каждой оболочке земной коры, а также их оценка в масштабе геологического времени. Описываются современное состояние, методика и тенденции развития физико-химического компьютерного моделирования гидрогеохимических процессов. Книга рассчитана на широкий круг гидрогеологов, геологов, геохимиков, литологов, научных работников, аспирантов и студентов.

В сборнике опубликованы доклады участников научной конференции по фундаментальным и прикладным проблемам гидрогеохимии осадочных бассейнов. Основное внимание уделено вопросам взаимодействия воды с горными породами и органическим веществом, нефтегазовой гидрогеологии, водоносным системам как аренам катагенеза горных пород, процессам осадочного рудообразования, гидрогеохимической зональности, физико-химическому моделированию, геохимии и формированию состава вод, гидрогеологии артезианских бассейнов и экологической гидрогеохимии.

В сборнике помещены доклады участников конференции по фундаментальным и прикладным проблемам гидрогеохимии. Основное внимание уделено вопросам взаимодействия воды с горными породами и органическим веществом, изотопной и экологической гидрогеохимии, геохимии и формированию состава природных вод, геологическим процессам, связанным с деятельностью подземных вод, физико-химическому моделированию гидрогеохимических процессов, а также роли В. И. Вернадского, А. М. Овчинникова и А. И. Перельмана в развитии современной гидрогеохимии.

В справочнике представлен весь спектр материалов, применяемых в машиностроении и электротехнике: железо, алюминий, медь, магний, никель, титан, сплавы на их основе, полимерные. керамические и композитные материалы. Приведены сведения об их химическом составе. физических, термических и механических свойствах. Дается система кодирования материалов по американскому и британскому стандартам. рассматриваются способы обработки и методы испытаний представленных материалов. Справочник снабжен удобным предметным указателем и предназначен для работников и студентов соответствующих технических специальностей для использования в повседневной работе.

Предлагаемая книга содержит сведения о структуре и основных термических и оптических свойствах полимерных материалов, механизме воздействия на них лазерного излучения в инфракрасном. видимом и ультрафиолетовом диапазонах при различной интенсивности излучения, что позволяет подробно рассмотреть применение лазерных методов в исследовательских и технологических целях. Монография предназначена для специалистов в области воздействия лазерного излучения на неметаллические материалы. изучения строения и свойств полимерных материалов. научных основ их модификации и обработки. Она будет полезна также для преподавателей вузов, аспирантов и студентов старших курсов.

В монографии изложены новейшие достижения в области аналитического и компьютерного моделирования механических процессов в конденсированном веществе с микроструктурой. Подробно обсуждаются как методы компьютерного моделирования, так и теоретические основы описания процессов деформирования и разрушения. Подходы, рассматриваемые в книге, особенно важны для описания процессов. при которых происходит нарушение сплошности материала. а также при переходе на масштабные уровни, на которых существенным оказывается учет атомарного строения вещества, в частности, для описания наноструктур. Монография содержит как оригинальные результаты автора, так и необходимые сведения учебного характера из соответствующих разделов механики. Книга основана на материалах, опубликованных автором в последние годы в российских и зарубежных издательствах. Для научных сотрудников, преподавателей, аспирантов и студентов вузов, обучающихся по физическим и математическим специальностям.

В учебном пособии представлены основы теории и радиофизический практикум по технике и электронике СВЧ традиционных электровакуумных резонансных и нерезонансных приборов с длительным и кратковременным взаимодействием. В первой главе изложены основы теории электровакуумных приборов. В последующих главах приведена теория отдельных приборов и дано описание лабораторных работ. Рассмотрены такие приборы: клистрон, лампа бегущей волны, лампа обратной волны, генератор дифракционного излучения, магнетрон. Отдельно рассмотрена периодическая структура типа гребенки в волноводе, представлена ее теория и дано описание лабораторной работы по измерению дисперсии. Учебное пособие предназначено для студентов физических и радиофизических специальностей высших учебных заведений, аспирантов и преподавателей.

Расширенный вариант специальных курсов лекций, прочитанных авторами в Московском государственном университете им. М. В. Ломоносова, а также в других российских и зарубежных университетах. Подробно изложены методы усреднения Крылова-Боголюбова-Митропольского, компенсированной компактности Мюра-Тартара, двухмасштабной сходимости Нгуетсенга-Аллера, согласования асимптотических разложений Ильина, а также асимптотический метод усреднения Бахвалова-Лионса и понятие р-связности по Жикову и др. Представлены современные подходы и приложения теории усреднения к задачам механики и физики. Идеи и применения некоторых методов демонстрируются на модельных постановках с многочисленными иллюстрациями и 140 задачами. Для специалистов в области математического анализа, уравнений с частными производными, теории краевых задач математической физики, теории усреднения дифференциальных операторов, прикладной математики. Доступна студентам математических и физических факультетов университетов.

Первый учебник по фотонике, подготовленный совместно российским и американским профессорами. Книга посвящена одному из наиболее перспективных направлений в информатике. Читатель получит физическое обоснование возможности и целесообразности замены в ряде задач информатики электрического тока потоком когерентных фотонов. В книге содержится весь необходимый материал, тем не менее, она снабжена обширной библиографией, которую можно использовать для углубленного изучения отдельных разделов. В основу учебника положены лекционные курсы по информатике, квантовой электронике и фотонике, которые авторы читают студентам Пенсильванского университета и Государственного университета — МИФИ. Для преподавателей и студентов физических специальностей (фотоника, квантовая электроника) высших учебных заведений.

Настоящая книга представляет собой собрание оригинальных работ выдающегося отечественного физика В. А. Фока (1898-1974). В первой части монографии развивается асимптотическая теория дифракции на основе установленного автором принципа локального поля в области полутени на поверхности хорошо проводящего выпуклого тела. Во второй части рассматриваются проблемы распространения радиоволн в однородной и неоднородной (слоистой) атмосфере при учете дифракции вокруг Земли. В математическом добавлении развивается теория интегральных уравнений, использованных в тексте, и приводятся таблицы функций Эйри, а также вспомогательных функций, применяемых для вычисления распределения токов. Рекомендуется физикам-теоретикам, геофизикам, специалистам в области связи, студентам и аспирантам естественных и технических вузов.

В сборнике представлены тезисы докладов на юбилейной конференции, посвященной 20-летию Института проблем нефти и газа РАН, содержащие результаты фундаментальных и прикладных исследований по проблемам нефти и газа, полученные в последние годы коллективом сотрудников Института, учеными академических институтов и высших учебных заведений страны. Рассмотрены вопросы энергетики и динамики Земли, нефтегазовой геологии, геофизики, геохимии. Представлены результаты исследований гидротермодинамических процессов в насыщенных пористых и сложнопостроенных средах. Предложены методы, технологии и системы разработки месторождений, математическое и имитационное моделирование при поисках, разведке, разработке месторождений нефти и газа, транспортировке углеводородного сырья. Часть докладов посвящена проблемам обеспечения охраны окружающей среды, экологической безопасности и экономическим проблемам развития нефтегазового комплекса, энергетической безопасности России.