Нестационарное уравнение диффузии проникновения переменного магнитного поля в сверхпроводники в мейснеровском состоянии (2024)

Получено нестационарное уравнение диффузии проникновения переменного магнитного поля в сверхпроводники, находящихся в мейснеровском состоянии, в соответствии с двухжидкостной моделью, согласно которой все электроны в сверхпроводнике делятся на два типа – сверхпроводящие и нормальные. Представлена физическая интерпретация выведенного уравнения и отмечены некоторые его особенности. При гармоническом изменении магнитного поля данное уравнение сводится к модифицированному уравнению Лондонов, в котором получено комплексное выражение для глубины проникновения переменного магнитного поля в зависимости от частоты и долей концентраций нормальных и сверхпроводящих электронов (или фактически от температуры). Получены аналитические решения нестационарного уравнения диффузии в сверхпроводниках в некоторых частных случаях – для сверхпроводящего полупространства и плоскопараллельной сверхпроводящей пластины конечной толщины с заданными граничными и начальными условиями.

Издание: Успехи прикладной физики
Выпуск: том.12, №6 (2024)
Автор(ы): Осипов Константин Анатольевич, Варюхин Антон Николаевич, Гелиев Александр Валикоевич
Сохранить в закладках
Радиационно-стойкий линейный стабилизатор напряжения положительной полярности (2024)

Экспериментально и теоретически исследовано влияние эффекта поглощенной дозы ионизирующего излучения на работу линейного стабилизатора напряжения положительной полярности ИС-ЛС3-5В с низким падением напряжения с использованием разработанного аппаратно-программного комплекса. Установлено, что по параметрам выходное напряжение и минимальное падение напряжения ИС-ЛС3-5В демонстрирует радиационную стойкость к эффектам поглощенной дозы и сохраняет функциональное состояние без отказа в исследованном диапазоне облучения. Определена аналитическая зависимость выходного напряжения и минимального падения напряжения от поглощенной дозы ионизирующего излучения. Разработана принципиальная схема и SPICE-макромодель стабилизатора ИС-ЛС3-5В для электротехнического моделирования с учетом величины поглощенной дозы при радиационном облучении.

Издание: Прикладная физика
Выпуск: №6 (2024)
Автор(ы): Рыбалка Сергей Борисович, Кульченков Евгений Александрович, Демидов Андрей Александрович
Сохранить в закладках
Разработка полупроводникового источника белого света с высоким индексом цветопередачи (2024)

Приведены результаты разработки полупроводникового источника белого света, обладающего нейтральной цветовой температурой и высоким индексом цветопередачи. Разработанный источник белого света состоит из двух светодиодных гетероструктурных кристаллов на основе GaN синего и зеленого цветов свечения, установленных в общий металл-полимерный корпус и покрытых люминофорной композицией из красного и желтого люминофоров. Показано, что подбор оптимального соотношения между красным и желтым люминофорами и между связующим силиконом позволяет достичь высокий индекс цветопередачи и обеспечить необходимую цветовую температуру. В частности, использование в люминофорной композиции 9 % желтого люминофора, 1 % красного люминофора и 90 % силиконового наполнителя позволило обеспечить цветовую температуру двухкристального источника света 4500 К и индекс цветопередачи на уровне 94.

Издание: Прикладная физика
Выпуск: №6 (2024)
Автор(ы): Жидик Юрий, Гарипов Иван Фаритович, Карпов Семен Романович, Романова Мария Андреевна, Троян Павел Ефимович
Сохранить в закладках
Оптоволоконный пирометрический сенсор средневолнового ИК-диапазона для исследования термоэлектрических эффектов в сегнетоэлектрических и полупроводниковых структурах (2024)

Представлен оптоволоконный температурный сенсор (пирометр) средневолнового ИК-диапазона, предназначенный для контроля динамики изменения температуры образцов сегнетоэлектрических материалов и полупроводниковых структур малых объемов. Устройство обеспечивает детектирование теплового излучения участка поверхности объекта диаметром до 1 мм с разрешением не хуже  50 мK и быстродействием до 1 мс в диапазоне температур 20–200 С в том числе непосредственно в области лазерного термоволнового воздействия. Эффективность устройства продемонстрирована на примерах его использования для исследования термоэлектрических эффектов в сегнетоэлектрических и полупроводниковых структурах.

Совокупность полученных характеристик обеспечивается использованием последних достижений отечественной элементной базы фотоники – неохлаждаемого спектрально селективного ИК-фотодиода, чувствительного в узкой спектральной области 4,2  0,25 мкм (разработка ФТИ им. А. Ф. Иоффе РАН) и оптоволоконной схемы доставки теплового излучения на основе ИК-оптоволокна с высоким коэффициентом пропускания в области 3–12 мкм (разработка НЦВО РАН им. Е. М. Дианова).

Издание: Прикладная физика
Выпуск: №6 (2024)
Автор(ы): Пассет Ростислав Сергеевич, Вакуленко Александр Феликсович, Гаврилов Геннадий Андреевич, Капралов Алесандр Анатольевич, Молоков Антон Юрьевич, Сотникова Галина Юрьевна
Сохранить в закладках
Структура и оптические свойства тонкоплёночных многослойных зеркальных покрытий на основе пары Ta2O5/SiO2, полученных методом ионного распыления (2024)

Применение оптических покрытий на основе многослойных диэлектрических зеркал в настоящий момент представляет существенный интерес для создания радиационностойкой зеркальной оптики. Апробировано применение метода распыления ионным пучком для создания ИК-зеркала на основе пары Ta2O5/SiO2, нанесенного на подложку из плавленого кварца. Полученные образцы были изучены с помощью спектрофотомерии в видимом и ИК-диапазонах, рентгеновской рефлектрометрии и дифракции. Примененный метод позволил получать аморфные слои Ta2O5 и SiO2. Для достигнутых толщин и плотностей покрытий коэффициент отражения в ближнем ИК превышал 99,9 %. Показано, что использованная комплексная методика может быть полезна не только для исследования структуры и состава подобных покрытий, но и для индикации отклонения формы образцов, например, вследствие растягивающих механических напряжений.

Издание: Прикладная физика
Выпуск: №6 (2024)
Автор(ы): Пушкин Дмитрий Борисович, Скрябин Андрей Станиславович, Жупанов Валерий Григорьевич, Турьянский Александр Георгиевич, Сенков Вячеслав Маркович
Сохранить в закладках
Исследование распределения концентрации свободных электронов вдоль оси монокристалла GaAs, легированного теллуром (2024)

Исследовано распределение концентрации свободных электронов вдоль оси для двух монокристаллов n-GaAs, выращенных методом Чохральского и легированных теллуром. Значение концентрации свободных электронов определялось двумя методами: традиционным холловским с использованием четырёхконтактной геометрии (метод Ван дер Пау) и с помощью разработанного авторами оптического метода, основанного на анализе спектров инфракрасного отражения. Все измерения проводились при комнатной температуре. Показано, что зависимости холловской и оптической концентраций свободных электронов от координаты вдоль оси монокристалла описываются линейными функциями. Соответственно, значения реального коэффициента распределения теллура в слитке могут заметно отличаться от общепринятого (табличного). Установлено, что холловская концентрация превышает оптическую, то есть приповерхностные слои исследованных образцов обеднены свободными электронами (по сравнению с объёмом), причём расхождение между значениями холловской и оптической концентраций увеличивается вдоль оси слитка.

Издание: Прикладная физика
Выпуск: №6 (2024)
Автор(ы): Комаровский Никита Юрьевич, Белов Александр, Ларионов Никита Александрович, Кладова Евгения Исааковна, Князев Станислав Николаевич, Парфентьева Ирина Борисовна, Молодцова Елена Владимировна
Сохранить в закладках
Фотосенсорика инфракрасного диапазона на основе гибридно-монолитных матриц на квантовых точках (2024)

Гибридно-монолитные матрицы ИК-диапазона на основе коллоидных квантовых то-чек (ККТ) активно развиваются в последние несколько лет. Динамика развития и достигнутые на сегодняшний день параметры по шагу, предельному формату и низкой стоимости позволяют говорить о том, что данное направление может обеспечить массовое распространение ИК-камер такого типа в различных сферах, где применение классических гибридных матричных фотоприемников ограничено или невозможно. Статья посвящена базовым вопросам построения таких матриц, анализу передовых достижений по данному направлению, в том числе в России, а также прогнозу возможных применений, которые открываются для ИК-фотосенсорики на основе ККТ.

Издание: Прикладная физика
Выпуск: №6 (2024)
Автор(ы): Попов Виктор, Пономаренко Владимир, Дирочка Александр Иванович, Попов Сергей Викторович
Сохранить в закладках
Чувствительность фоторезисторов на основе коллоидных квантовых точек HgTe в коротковолновом и средневолновом диапазонах инфракрасного спектра при комнатной температуре (2024)

Исследование способов создания фотосенсоров на средневолновый ИК-диапазона на основе коллоидных квантовых точек (ККТ) для создания недорогих фотоприемных матриц является одной из наиболее актуальных задач в современной фотосенсорике. Проведен синтез ККТ HgTe, изготовлены фоторезисторы и исследованы фотосенсорные характеристики. Экспериментально показано, что изготовленные на основе синтезированных ККТ HgTe фоторезисторы имеют чувствительность в коротковолновом и средневолновом ИК-диапазоне при комнатной температуре.

Издание: Прикладная физика
Выпуск: №6 (2024)
Автор(ы): Попов Виктор, Миленкович Теодора, Хакимов Карим Тимурович, Давлетшин Ренат Валиевич, Хамидуллин Камиль Алиевич, Шуклов Иван Алексеевич, Короннов Алексей Алексеевич, Пономаренко Владимир
Сохранить в закладках
Генерация частиц с электродов, имеющих малые радиусы кривизны, при диффузном разряде атмосферного давления и энерговкладе  1 мДж (2024)

В воздухе, азоте, аргоне и гелии атмосферного давления исследовано излучение плазмы диффузного разряда, формируемой между двумя электродами с малым радиусом кривизны. При наносекундной длительности импульса напряжения и милиджоульных энерговкладах в газ зарегистрированы треки частиц, вылетающих из ярких пятен на электродах, в том числе, под прямым углом к их поверхности. Показано, что в этих условиях длина треков зависит от полярности электрода и, что в воздухе треки заканчиваются более яркой областью свечения. Установлено, что наибольшую интенсивность излучения при разрядах в четырёх различных газах (воздух, азот, аргон и гелий) имеют треки, которые формируются в воздухе. Из этого, а также из зарегистрированной ранее длительности свечения треков в сотни микросекунд, следует, что их излучение в основном определяется нагревом материала электрода в результате взаимодействия с кислородом.

Издание: Прикладная физика
Выпуск: №6 (2024)
Автор(ы): Тарасенко Виктор Федотович, Белоплотов Дмитрий Викторович, Сорокин Дмитрий Алексеевич
Сохранить в закладках
Синтез покрытий со структурой перовскита в магнетронном разряде с мишенями из кальция и титана (2024)

Представлены результаты экспериментальных исследований плазменного осаждения покрытий типа перовскит (CaTiO3) с использованием двух планарных магнетронов. В экспериментах использовались чистые (99,9 %) распыляемые мишени из титана и кальция. Независимое электрическое питание каждого магнетронного разряда осуществлялось как постоянным, так и импульсным (10–20 кГц) напряжением. Осаждение покрытий происходило в смеси аргона и кислорода. Анализ полученных покрытий производился методами сканирующей электронной микроскопии и рентгено-фазового анализа.

Издание: Прикладная физика
Выпуск: №6 (2024)
Автор(ы): Шандриков Максим Валентинович, Хомутова Ульяна Викторовна, Черкасов Александр Алексеевич, Окс Ефим
Сохранить в закладках
Исследование влияния малой добавки пропан-бутана на электроды генератора низкотемпературной плазмы аргона (2024)

Проведено исследование состояния катода со вставкой из чистого и лантанированного вольфрама при добавлении к плазмообразующему газу аргону пропан-бутана для генератора низкотемпературной плазмы постоянного тока с вихревой стабилизацией дуги и расширяющимся каналом газоразрядного тракта. При малой добавке пропана
(1 %) в аргоновой среде, происходит осаждение углерода на границе раздела между вольфрамом и корпусом катода из меди со скоростью  0,2 мм/мин. На аноде осаждение при данном расходе не обнаружено.

Издание: Прикладная физика
Выпуск: №6 (2024)
Автор(ы): Гаджиев Махач Хайрудинович, Юсупов Дамир Ильдусович, Ильичев Максим Валерьевич, Тюфтяев Александр Семенович
Сохранить в закладках
Влияние внешнего магнитного поля на характеристики прототипа ВЧ индуктивного воздушного электроракетного двигателя (2024)

RU“>Изучены характеристики модели ВЧ индуктивного ионного двигателя, работающего на азоте и кислороде, при наложении на разряд внешнего продольного магнитного поля с индукцией не более 75 Гс. Экспериментально показано, что наибольший ток ионов удается получить, используя магнитные поля с индукцией 18 и 70 Гс. В рабочем диапазоне f = 10–25 см3/мин для тока 200 мА цена иона, рассчитанная на основании значений мощности ВЧ-генератора, составляет величину 1400–1500 Вт/А. Оценка цены иона по величине вложенной в плазму мощности позволяет определить минимально возможную для рассматриваемого прототипа ВЧ ионного двигателя величину цены иона в 850 Вт/А.

Издание: Прикладная физика
Выпуск: №6 (2024)
Автор(ы): Дудин Василий Сергеевич, Вавилин Константин Викторович, Кралькина Елена Александровна, Задириев Илья Игоревич, Двинин Сергей Александрович, Локтионов Егор Юрьевич, Никонов Александр Михайлович, Швыдкий Георгий Вячеславович
Сохранить в закладках