SCI Библиотека

В процессе изучения механизмов влияния структурных дефектов на свойства оксида иттрия (в условиях термического и электрического воздействия в интервале температур 25–1800 оС в вакууме) в структуре при 500 оС обнаружен фазовый переход первого рода, при котором происходит смещение структурных анионных вакансий в междоузлия решетки и появление неупорядоченной фазы типа С1. Энергия этого перехода равна 0,89 эВ. В интервале температур 500–1100 оС в оксиде иттрия происходит постепенный фазовый переход второго рода упорядоченной кубической типа С в неупорядоченную типа С1. Обнаруженные фазовые превращения сопровождаются различием типа проводимости носителей заряда. Ионная проводимость зарядов в структуре оксида иттрия существует до 500 оС, причём с энергией проводимости зарядов 2,853 эВ. В оксиде иттрия в интервале температур 500–1100 оС существует смесь двух типов проводимости – ионная и электронная. Электронная проводимость сохраняется в интервале температур 1100–1500 оС. Энергия электронной проводимости 1,646 эВ.

В интервале температур 1500–1800 оС происходит изменение химического состава оксида по содержанию кислорода, которое приводит к появлению новых структурных анионных вакансий. Эти вакансии приводят к появлению моноклинной фазы типа В1, увеличению электрического сопротивления оксида и повышению энергия проводимости зарядов до 1,821 эВ. Аналитическим и графическим методами определены размеры радиусов катиона иттрия, кислорода и анионной вакансии. Моделирование структуры атомов в оксиде иттрия при нагреве и наложение электрического поля в вакууме для каждого типа проводимости позволило рассчитать вероятности перехода проводимости, определить концентрацию и подвижность носителей заряда и наблюдать их изменения, которые связаны с влиянием дефектов. Математическая модель восстановления оксида иттрия позволяет объяснить устойчивость неупорядоченной структуры типа С1 в смеси с моноклинной фазой после охлаждения образцов до 25 оС.

Представлены результаты экспериментального исследования фотоокисления примесей сероводорода (8–20 мг/м3) и формальдегида (3–7 мг/м3) в воздухе ультрафиолетовым излучением с длинами волн 184,95 и 253,65 нм при давлении 1 атм, начальной температуре 20 оС и относительной влажности воздуха 90 %. Создана модель для численного моделирования фотоокисления сероводорода и формальдегида в смеси с влажным воздухом. Кинетическая схема состоит из 7 и 4 фотохимических ре-акций, инициируемых квантами излучения на длинах волн 184,95 и 253,65 нм соответственно, и 43 индивидуальных обратимых химических реакций с участием 29 химических частиц (атомов, радикалов и молекул). Результаты численного моделирования хорошо согласуются с экспериментальными данными.

Использование технологических лазеров имеет значительное преимущество при обработке композиционных материалов (КМ) по сравнению с традиционными механическими видами обработки. Тем не менее, некоторые проблемы возникают из-за разницы в тепловых свойствах различных компонентов композита. В случае углеродных КМ волокна и матрица имеют очень разные времена испарения, поэтому, когда матрица достигает своей точки кипения (~773 К), волокна по-прежнему не подвержены воздействию ( 3573 К), что приводит к возникновению зоны термического воздействия (ЗТВ). В этой статье рассматривается влияние основных пара-метров лазерной резки КМ, таких как время взаимодействия, мощность и длина волны лазера. Показано, что эффективность и качество лазерной обработки существенным образом зависит от способности материала поглощать энергию лазерного излучения.

Статья посвящена анализу возможности измерения величины эффективной фото-чувствительной площади фотоприемных устройств второго поколения с помощью стандартной методики, приведенной в ГОСТ 17772-88. Существенным достоинством стандартной методики измерения является полное соответствие современным требованиям метрологического обеспечения, а недостатком – направленность на контроль фотоприемных устройств первого поколения. На основании за-рубежных источников для фотоприемных устройств второго поколения определены характерные распределения чувствительности по поверхности фоточувствительного элемента и проведено моделирование процесса измерения величины эффективной фоточувствительной площади по стандартной методике, определена погрешность измерения. Результаты анализа показали возможность ограниченного использования стандартной методики для контроля фотоприемных устройств второго поколения.

Представлены результаты по воздействию коротковолнового излучения и обратного смещения с широким диапазоном величин воздействующих факторов (энергии квантов и плотности потока фотонов, тока и напряжения обратного смещения) на вольтамперные характеристики, токи шума и сигнала, а также равномерности тока сигнала в многоплощадочных планарных фотодиодах р+–n-типа из антимонида индия. Исследования проводили непосредственно на кристаллах, а также макетах фотодиодов с этими кристаллами. Для обоих случаев воздействия все полученные результаты по деградации и восстановлению изучаемых параметров объясняются единой моделью на основе зарядки определённых участков поверхности кристалла «горячими» электронами, «разогретыми» до необходимых энергий либо поглощёнными квантами, либо электрическим полем области пространственного заряда р+–n-перехода, а также зависимости степени закрепления электронов на поверхности от величин воздействующих факторов. Делается вывод о том, что при проектировании и производстве следует учитывать возможности отказов ФД за счёт зарядки поверхности планарной структуры при сохранении бездефектной металлургической и планарной границ р+–n-перехода. Определены меры по устранению таких отказов.

Тройные и четверные растворы материалов группы А3В5 арсенидов InGaAs и фосфидов InGaAsР используются в современных приборах коротковолнового ИК-диапазона спектра различного назначения. Проведены оценки и моделирование времени жизни в структурах А3В5 в соответствии с тремя основополагающими механизмами генерации-рекомбинации: излучательным, Оже и Шокли-Рида-Холла. По про-веденным оценкам время жизни в материале In0,53Ga0,47As n-типа проводимости в диапазоне концентраций 1013–1017 см-3 составляет от 10-5 до 4,510-4 с, что позволяет достигать высоких фотоэлектрических параметров.

В техническом университете взаимосвязь общеобразовательной и инженерной подготовки с необходимостью присутствует в учебном процессе, что естественно приводит к важности профессионально-ориентированного преподавания всех дисциплин, в том числе и математики. В статье анализируются проблемы построения курса математики, сбалансированного с точки зрения целесообразного соотношения фундаментального содержания и практической направленности, основываясь на опыте преподавания дисциплин математического цикла в Поволжском государственном университете телекоммуникаций и информатики студентам бакалавриата по направлению 12.03.03 «Фотоника и оптоинформатика».

В период адаптации к обучению в вузе первокурсники встречаются с серьезными трудностями, связанными с принципиально новой системой обучения. В данной статье обозначена проблема необходимости актуализации и систематизации школьных знаний студентов первого курса по элементарной математике для полноценного включения в процесс изучения высшей математики. Обоснована необходимость создания специальной системы задач, которая предлагается учащимся на всех видах занятий для того, чтобы они повторили за минимальное время максимальное количество математических фактов и утверждений для дальнейшего успешного и эффективного усвоения всех вузовских дисциплин математического цикла.

В статье обсуждается эффективность использования системы компьютерной математики (СКА) Maple при изучении курса высшей математики. Знание основ дифференциального и интегрального исчисления обеспечивает первокурсникам фундамент для изучения профессиональных дисциплин. Но многие студенты не справляются с предметом. Помочь им успешно освоить дисциплину помогает активное применение в учебном процессе наглядностей и анимаций, созданных с помощью СКА Maple. Проведенный эксперимент показал увеличение качественной академической успеваемости в экспериментальной группе на 13 %. Что подтверждает гипотезу о том, что использование динамических компьютерных визуализаций, подготовленных в СКА Maple, в учебном процессе повышает познавательную активность, способствует развитию самостоятельности студентов, ориентирует их на получение основательных, а не формальных знаний.

В работе представлена разработанная автором методика организации проведения итоговой аттестации в форме экзамена по математике. Федеральные Государственные Образовательные Стандарты последнего поколения уделяют особое внимание итоговой аттестации обучающихся. В связи с этим возникает проблема разработки современных методов организации проведения итоговой аттестации. Одним из таких методов является предлагаемая трехступенчатая форма проведения экзамена по математике. На первой ступени проводится письменный опрос по теории одновременно для всех студентов группы по одинаковым вопросам. На второй ступени все студенты одновременно записывают на бумаге решения предложенных задач по практической части курса с одинаковыми для всех заданиями. На третьей ступени преподаватель-экзаменатор проводит индивидуальное собеседование с каждым экзаменуемым и предоставляет возможность студенту письменно ответить на дополнительные задания. По результатам трех этапов экзамена и с учетом результатов работы студента в семестре, в соответствии полученными им баллами за три контрольные недели, выставляется итоговая оценка за экзамен. Предлагаемая методика позволяет повысить эффективность работы на экзамене как студента-экзаменуемого, так и преподавателя-экзаменатора.