textarchive.ru

Главная > Автореферат диссертации


Построена физико-математическая модель развития крупномасштабной турбулентности в свободном сдвиговом течении, а также гидродинамической неустойчивости. Показано, что существует прямой и обратный каскад по спектру турбулентности. Полученные результаты найдут применение при построении теории атмосфер Земли, планет и структуры аккреционных дисков (ИПМ РАН, ИАПр РАН)

В трёхмерном приближении проведено численное исследование процесса возникновения и развития конвективного движения в многокомпонентных растворах, которые хорошо согласуются с результатами теоретических и экспериментальных исследований по возникновению и развитию гидродинамической неустойчивости.

Завершен цикл исследований по математическому моделированию особых способов кодировки генетической информации (т.н. перекрывающиеся гены). Впервые показано, что универсальный генетический код не был произвольно “ выбран” в ходе эволюции, как это считалось ранее.

Разработаны математические основы для построения семантических языков на основе частичных алгебр и машинной транскрипции фамильно-именных групп, фонетический язык - посредник для задач многоязыковой автоматической кросстранскрипции. Экспериментальная версия многоязыкового машинного транскриптора расширена до 14 основных европейских и азиатских языков.

Разработана математическая модель, описывающая динамику движения навигационных космических аппаратов спутниковой радионавигационной системы и динамику движения аппарата – потребителя.

В рамках задачи четырех тел (Земля, Луна, Солнце и точка) исследована траектория полета к Луне нового, “обходного” типа с гравитационным захватом точки на эллиптическую орбиту спутника Луны. Выполнен анализ устойчивости этих траекторий по отношению к различным возмущающим факторам.

Проведены исследования по проблеме происхождения и эволюции атмосфер планет земной группы, на основе разработанной модели миграции малых тел (комет, астероидов) из пояса Эджеворта-Койпера в зону захвата Юпитером и последующего дрейфа во внутренние области Солнечной системы.(ИПМ РАН)

Изучена актуальная проблема запутывания (маскировки) программ с целью их защиты от обратной инженерии. Предложен новый подход к повышению стойкости программ по отношению к средствам декомпиляции за счет применения специальных запутывающих преобразований.

Разработаны методы оптимизации запросов на основе их перезаписи, методы отображения локальных схем интегрируемых источников данных на глобальную схему. Создана техника декомпозиции запросов глобальной схемы в набор частичных запросов, а также методы слияния частичных результатов глобального запроса с целью формирования окончательного результата запроса на уровне глобальной схемы.

В рамках среды ParJava разработана иерархическая модель программы, параллельной по данным, во время выполнения которой обмен сообщениями между ее частями, выполняемыми на разных узлах распределенной вычислительной системы, организуется с помощью стандартного интерфейса. Иерархическая модель позволяет использовать инструментальный компьютер для моделирования процесса выполнения параллельной программы на высокопроизводительной распределенной вычислительной системе, что позволяет достаточно точно оценить ее производительность и масштабируемость.

Предложен комплексный модельно-ориентированный подход к построению прикладных интегрированных систем, в рамках которого разработаны системная архитектура, методология и определен состав инструментальных и языковых средств, необходимых для его эффективной реализации. (ИСПр РАН)

Создана рабочая версия открытой системы для автоматизации разработки, исследования и тестирования алгоритмов обработки, анализа и распознавания изображений, отработки методов создания и передачи технологий извлечения информации из изображений, отработки стандартных решений для систем анализа и оценивания изображений.(НСК РАН)

Изучены дескриптивные алгебры изображений с одним кольцом. В качестве моделей изображений рассмотрены следующие: параметрическая модель, процедурная модель, порождающая модель и изображение в его натуральной форме.(НСК РАН)

На основе обобщения метода Гельфанда-Левитана-Крейна построен алгоритм численного решения многомерной обратной задачи акустики об определении плотности среды.

Доказано, что всякая центрированная функция, заданная на дискретном пространстве с метрикой Хэмминга, состоящем из всех вершин n-мерного единичного куба, может быть восстановлена внутри произвольной сферы по ее значениям на этой сфере.

Доказана теорема о структуре оптимального решения задач теории расписаний в случае целевых функций вида суммы или максимума конечного числа кусочно-линейных функций, зависящих от моментов завершения операций. Установлены полиномиальные верхние оценки на число прерываний в оптимальном расписании.

Охарактеризованы равномерно рекуррентные бесконечные слова, имеющие линейно растущую арифметическую сложность (ИМ СО РАН)

Получены оценки вероятностных моментов критических значений параметров процесса переноса частиц в среде со случайной плотностью. Результаты используются для исследования временной асимптотики помехи обратного рассеяния и в реакторных системах.

Получены решения системы уравнений упруго-пористых сред для однородного пространства во временной и частотной областях в случае точечного источника, а также лучевые представления волн разного типа в неоднородной упруго-пористой среде. Решен ряд обратных задач определения тензора сейсмического момента.

Для линейных операторных уравнений первого рода построена теория адаптивной оптимизации двухслойных градиентных итерационных методов с экономичными факторизованными переобуславливателями.

Получены точные оценки областей существования корня, условия сходимости итерационного процесса и точности приближенияитерационного метода Чебышева в пространствах Банаха. (ИВММГ СО РАН)

Дан полный анализ прямо-двойственной регуляризации для несобственных задач линейного и выпуклого программирования по родам несобственности. В случае приближенного задания информации о функциях задачи установлены оценки, характеризующие сходимость соответствующих процедур.

В обратной задаче наклонного радиозондирования решена проблема волноводов и создана эффективная технология (модель, алгоритмы, численные эксперименты) восстановления меры волновода и электронной плотности вне волновода. (ИММ УрО РАН)

Разработаны эффективные численные методы для класса краевых задач математической физики с неклассическими нелинейными динамическими граничными условиями, условиями сопряжения и подвижной границей (с условием типа Стефана). Такие задачи возникают при моделировании взаимодействия водорода с твердым телом (энергетика, химические технологии, ракетостроение). (ИПМИ Кар НЦ РАН)

Разработан новый обобщенный спектрально-аналитический метод обработки, анализа и распознавания цифровых информационных массивов. Построены адаптивные процедуры выбора способа описания данных. Созданы пакеты программ, реализующих разработанный подход в ряде приложений (магнитная энцефалография, обработка видеоданных).(ИМПБ РАН)

ФИЗИЧЕСКИЕ НАУКИ

Академик-секретарь Отделения академик А.Ф.Андреев

ОБЩАЯ ФИЗИКА И АСТРОНОМИЯ

Физика конденсированных сред

Теория конденсированного состояния. В сверхтекучей системе найден добавочный аддитивный интеграл движения, позволивший построить последовательную термодинамику сверхтекучести. Определены условия устойчивости, заменяющие критерий сверхтекучести Ландау при конечных температурах. (ИФП РАН)

Развита теория недавно открытого ферроэлектрического состояния в квазиодномерных органических металлах – соединениях (TMTTF)2X. Новый эффект объединяет такие разные концепции, как ферроэлектричество хороших металлов, структурная неустойчивость по отношению к переходу МоттаХаббарда и Вигнеровская кристаллизация в системах с большой плотностью электронов. Показано, что ферроэлектрический переход приводит к образованию трех типов солитонов. Щель, возникающая в спектре фотопроводимости, есть результат образования солитон-антисолитоновых пар.

В широкой области температур найдена амплитуда осцилляций кулоновской блокады для гранулы, связанной с металлом туннельным контактом. Использованы методы инстантонов и ренормгруппы в двухпетлевом приближении. (ИТФ РАН)

Предложен принципиально новый подход к обеспечению секретного распространения ключа по открытым квантовым каналам связи, в котором секретность базируется на пространственно-временной структуре состояний и ограничениях, диктуемых специальной теорией относительности. Это позволяет передавать секретный ключ при помощи практически любых квантовых состояний. (ИФТТ РАН)

Предложен кинетический механизм распада твердого раствора, в рамках которого, в отличие от термодинамического рассмотрения, удалось показать, что упругие деформации способствуют появлению доменных структур. (ФТИ РАН)

Физика низких температур. Экспериментально обнаружен и теоретически объяснен новый тип перехода к турбулентному движению в сверхтекучих жидкостях, контролируемого внутренним параметром – взаимным трением нормальной и сверхтекучей компонент. (ИФП РАН, ИТФ РАН)

В квантово-разупорядоченных спин-щелевых магнетиках обнаружен магнитный резонанс нового типа, который обусловлен переходами между спиновыми подуровнями коллективных возбуждений и возникновением моды антиферромагнитного резонанса в индуцированной магнитным полем упорядоченной фазе спин-щелевого магнетика.

Экспериментально определены энергии элементарных ступеней на гранях (100) кристаллов Не3 при температурах 60-100 мК. Анализ результатов в рамках теории фазовых переходов огранения показывает, что при столкновении элементарных ступеней на поверхности кристаллов гелия, возможны процессы «переброса» ступеней в соседний ряд, а также отражение ступеней друг от друга. (ИФП РАН)

Экспериментально обнаружено аномальное состояние кристалла гелия с быстро растущими гранями, образующееся под воздействием внешнего пересыщения. Исследована кинетика этого явления и решена задача роста кристалла с возбуждением волны первого звука. (РНЦ «КИ»)

Сверхпроводимость. Предложена простая физическая картина сверхпроводимости предельно допированных плоскостей СuO2, обладающая наблюдаемыми чертами ВТСП: высокой критической температурой, согласующейся с экспериментом симметрией параметра порядка, сосуществованием одноэлектронной поверхности Ферми и бозе-эйнштейновского конденсата заранее сформированных пар электронов. (ИФП РАН)

Теоретически и экспериментальнопоказано, что основной вклад в диссипативные потери при движении решетки джозефсоновских вихрей в ВТСП материалах обусловлен переменными квазичастичными токами в плоскости слоев, что позволяет по измерению потерь в режиме движения решетки определить величину квазичастичной проводимости. (ИРЭ РАН; Аргонская и Лос-Аламосская национальные лаборатории, США)

Построена последовательная квазиклассическая теория андреевского отражения для гетерогенных структур, содержащих границу ферромагнетик-сверхпроводник, и проанализирован эффект близости для бислоя ферромагнетик-«грязный» сверхпроводник. (КФТИ КазНЦ РАН)

В рамках теории ГинзбургаЛандау рассчитана зависимость критической температуры Тс от магнитного поля гибридных систем сверхпроводник-ферромагнетик с доменной структурой. Показано, что в них возможно формирование сверхпроводящих каналов и появление особенностей на зависимости Тс (Н) - возвратной сверхпроводимости и осцилляций Тс. (ИФМ РАН)

Предложен новый тип сверхпроводящего квантового бита, состоящего из 6 джозефсоновских контактов между 4 сверхпроводящими островками, помещенных в продольное слабое магнитное поле. Система реализует эквивалент квантового спина ½ в нулевом эффективном поле. Предсказано, что система должна обладать необычно высокой устойчивостью по отношению к электромагнитным шумам; предложены методы манипулирования квантовым состоянием и измерения его результата. (ИТФ РАН)

Изготовлены торцевые джозефсоновские переходы Nb/SiNx/Nb с критическим током в диапазоне 10–1000 мкА и рекордно малой емкостью 10-15–10-16 Ф, которые могут быть использованы в СВЧ технике, для исследований субмикронных магнитных структур и в элементах квантовой логики. (ИФМ РАН)

Физика магнитных явлений. Решена задача о стационарной заселенности подуровней основного состояния щелочного атома в условиях магнитного резонанса и оптической накачки. Показано, что в актуальном геомагнитном диапазоне индукций (20-70 μТ) оптимальным для метрологии является изотоп 39К. Построен макет магнитометра-тандема, опирающийся на 4-квантовый резонанс в калии и имеющий точность измерений 10-10 Гс. Прибор может служить эталонным средством измерения индукции земного поля с беспрецедентно высокой абсолютной точностью. (ФТИ РАН)

Обнаружен новый тип магнетосопротивления, который реализуется в «грязных» одномерных электронных системах. Зависимости проводимости от температуры и электрического поля таких объектов описываются степенными законами, показатели степени которых меняются в магнитном поле, что объясняется нарушением спин-зарядового разделения в магнитном поле. (ИРЭ РАН, ФТИ РАН, Центр сверхнизких температур, Гренобль, Франция)

Обнаружено гигантское магнитосопротвление туннельного магнитного перехода с относительной величиной ~ 5% и выше, стабильное во времени. Эффект может быть использован в сверхминиатюрных датчиках магнитного поля. (ФИРЭ РАН)

В структурах с чередующимися слоями магнитострикционного и пьезо-электрического материалов обнаружен и объяснен магнитоэлектрический эффект, величина которого при комнатной температуре на 1-2 порядка больше, чем в однофазных объемных магнитоэлектрических материалах. Структуры перспективны для создания датчиков и преобразователей постоянных и переменных низкочастотных магнитных полей. (МИРЭА)

Физика высоких давлений. В алмазах, легированных бором, ситезированных при высоких давлениях, обнаружена объемная сверхпроводимость с критической температурой до 5К и высоким значением верхнего критического поля (более 3.5Т). Полученный материал является первым примером полупроводника-сверхпроводника с алмазной кристаллической решеткой. Вследствие уникальных механических и тепловых свойств алмаза этот результат перспективен для многочисленных практических применений.

Обнаружено, что соединение с тяжелыми фермионами Ce2RhIn8 становится сверхпроводником с Тс=2 К вблизи виртуальной квантовой критической точки, соответствующей антиферромагнитному переходу при давлении 2,5 ГПа, что подтверждает связь сверхпроводимости и квантовых критических флуктуаций.

Обнаружен переход от диффузионной кинетики фазового перехода 1 рода под давлением при высоких температурах к мартенситоподобной при низких температурах для одного и того же вещества  -GeO2. (ИФВД РАН)

Установлено, что в термически стабильных (до 500°С) соединениях водорода с углеродными нановолокнами и нанотрубками, синтезированных при давлениях водорода до 9 ГПа и содержащих до 7 вес.% Н, часть атомов водорода присоединена к углероду посредством ковалентных связей, а основное количество водорода располагается между углеродными сетками. (ИФТТ РАН, ИПХФ РАН)

Физика полупроводников. Впервые наблюдалось когерентное связывание экситонов в искусственных молекулах, построенных из двух квантовых точек. Результат получен при исследовании в магнитном поле тонкой структуры основного состояния экситона в InGaAs/GaAs-квантовых точках, вертикально связанных в пары. Предложена модель, объясняющая особенности обнаруженных расщеплений. (ИФТТ РАН)

Построена микроскопическая теория резонансного туннелирования носителей тока в сверхрешетках и системах квантовых ям со слабой связью с учетом различных механизмов рассеяния носителей, позволяющая получать данные о плотности состояний в яме при учете процессов внутриямной релаксации с существенно большей точностью, чем в случае использования теории возмущения в обычной форме.(ФИАН)

В условиях сильного обменно-корреляционного взаимодействия двумерной электронной жидкости измерена эффективная масса квазичастиц. Обнаружено ее драматическое возрастание при уменьшении концентрации электронов и показано, что масса не зависит от степени спиновой поляризации электронной системы. (ИФТТ РАН)

Обнаружены необычные свойства стимулированного параметрического рассеяния экситонных поляритонов в микрорезонаторах, качественно отличные от предсказываемых в рамках стандартной стационарной модели четырехволнового смешивания. Найдены условия фотовозбуждения, при которых происходит эффективная релаксация поляритонов на дно нижней поляритонной зоны, характерная для бозе-конденсированного состояния. (ИФТТ РАН, ФИАН, ИОФАН)

В спектре плазменных возбуждений двумерной электронной системы с высокой подвижностью электронов обнаружено проявление эффектов запаздывания. Показано, что в нулевом магнитном поле из-за гибридизации плазменной и световой мод, наблюдается значительное уменьшение резонансной плазменной частоты. В перпендикулярном магнитном поле обнаружена необычная зависимость частоты гибридной циклотрон-плазмонной моды от магнитного поля. (ИФТТ РАН)

Обнаружен и исследован в системе двумерных электронов новый тип периодических по прямому магнитному полю транспортных осцилляций, индуцированных микроволновым излучением, период которых определяется частотой электромагнитного облучения, плотностью электронов и расстоянием между контактами в структуре. Эффект перспективен для создания детекторов, селективно чувствительных и перестраиваемых в диапазоне частот от 100 МГц до нескольких ТГц. (ИФТТ РАН)

Показано, что в асимметричной двойной квантовой яме возникает взаимодействие оптической и межподзонной ветвей 2D-плазменных колебаний, а также бесстолкновительное затухание оптических плазмонов при резонансе с межподзонным континуумом. При инверсии заселенностей подзон в области резонанса с межподзонным континуумом возможно усиление плазменных волн оптической ветви. (ИФП СО РАН)

Разработан способ изготовления МДП-структур на поверхности монокристаллов чистых органических полупроводников, в которых и сам полупроводник, и слой затворного диэлектрика являются органическими. Достигнута подвижность дырок, в десятки раз превышающая полученную ранее в органических структурах. (ФИАН)

Создан квантовый интерферометр с эффективным радиусом 90 нм, имеющий рабочую температуру до 15 К. Освоение масштаба размеров наноструктур 10-100 нм и, как следствие, повышение рабочей температуры интерферометра стало возможным благодаря новой технологии наноструктурирования, основанной на глубоком локальном анодном окислении поверхностей титана, арсенида галлия и кремния.

На основе гетероструктур Ge/Si с квантовыми точками Ge созданы фотоприемные элементы для волоконно-оптических линий связи (ВОЛС) в диапазоне длин волн =1.3-1.55 мкм, способные встраиваться в комплекс фотонных компонентов ВОЛС на едином кремниевом чипе. Максимальная квантовая эффективность достигает значений 21% и 16% на длинах волн 1.3 и 1.55 мкм, соответственно. (ИФП СО РАН)

Впервые создан дислокационный Si-светодиод с энергией кванта 0,75 эВ и внешней эффективностью при комнатной температуре 0,2 %, что находится на уровне лучших из известных Si-светодиодов. Времена отклика при этом на порядок меньше, чем у Si светодиодов, работающих на зон-зонной рекомбинации. (ИФТТ)

Созданы лазеры с квантовыми ямами InGaAsN с непрерывным режимом генерации на длине волны 1.3 мкм, с выходной оптической мощностью более 4 Вт при комнатной температуре и с устойчивой генерацией вплоть до 100°C. Срок службы при температурах 40-65°C и высоких плотностях тока (3-4 кА/см²) составляет несколько тысяч часов. Созданы монолитные вертикально излучающие лазеры.

Предложен новый способ литографии – электростатическая нанолитография, состоящая в локальном изменении электрических свойств поверхностей под зондом атомно-силового микроскопа. Продемонстрирована локальная зарядка слоев окисла SiO2 с внедренными нанокристаллами Si и переполяризация PbZr0.47Ti0.5303 ферроэлектрических пленок. Локальность воздействия характеризуется латеральными размерами участков с измененными свойствами, находящимися на уровне 100 нм.

В GaN обнаружено и исследовано формирование смешанных поляритонных мод. В спектрах фотолюминесценции GaN обнаружено формирование отрицательно заряженных трионов с энергий связи 3 0,5 мэВ. (ФТИ РАН)

В эпитаксиальных структурах Si:Er обнаружен новый оптически активный центр, люминесцирующий в области 1,54 мкм. Выявлены парамагнитная природа и его кристаллографическая орторомбическая симметрия. Развита технология формирования преимущественно одного оптически активного центра иона Er3+ с предельно узкой линией люминесценции, что делает эпитаксиальные Si:Er структуры перспективными для оптоэлектронных приложений. (ИФМ РАН)

В стеклообразном полупроводнике SbSI обнаружен структурный фазовый переход первого рода при Т=198К в полярное состояние (дипольное стекло). Сложный спектр фотолюминесценции стеклообразного SbSI указывает на существование в нем двух типов структурных единиц и сильное электрон-фононное взаимодействие. (ИФ ДНЦ РАН)

В полуизолирующих полупроводниках обнаружены нелинейные явления, связанные с волнами пространственного заряда (ВПЗ): полное (пространственное и временное) выпрямление ВПЗ, генерация второй гармоники ВПЗ, самодефлекция лазерных лучей, удвоение волнового вектора ВПЗ. Проведен теоретический анализ этих явлений и указаны пути их практического использования. (ФТИ РАН)

Синтезированы трехмерные фотонные кристаллы на основе полупроводниковых композитов опал GаP и опал GaPN, обладающие выраженными фотонно-кристаллическими свойствами и представляющие интерес для практических разработок. (ИФ ДНЦ РАН)

Разработаны основы нового метода создания полупроводниковых гетероструктур с атомарно-гладкими границами прямым сращиванием и водородно-индуцированным скалыванием по массиву копланарных микротрещин в эпитаксиальном дельта-слое. Метод принципиально важен при создании нанотранзисторов с размерами активной области до 10 нм, требующих толщину слоя кремния в несколько нм. (ИФП СО РАН)

Структура и свойства кристаллов.Путем спекания без приложения внешнего давления при микроволновом нагреве излучением (30 ГГц) с контролируемой переменной скоростью получена плотная, более 98% от теоретического значения, наноструктурная алюминооксидная керамика со средним размером зерна порядка 85 нм. (ИПФ РАН)

Доказано наличие радиационно-динамической составляющей воздействия корпускулярного излучения на вещество, связанной с генерацией микроударных волн. Протекание на фронте этих волн фазовых превращений в метастабильных средах на несколько порядков величины увеличивает область воздействия ускоренных частиц на структуру и свойства материалов. (ИЭФ УрО РАН, Институт физики ионных пучков и исследования материалов, Германия)

Физика поверхности. Предложен и реализован невозмущающий метод определения атомной структуры границ раздела, формирующихся при росте металлических или полупроводниковых пленок. Показано, что на границе раздела «пленка СuI­2 -Cu» межатомные расстояния определяются с точностью не хуже 0,02 нм. Метод может быть использован в условиях сверхвысокого вакуума в процессе роста полупроводниковых гетероструктур. (ИОФАН)

Разработан рентгеновский метод определения местоположения атомов определенного типа в монослоях органических молекул, находящихся на поверхности жидкости или твердой подложки, позволивший изучить защитное действие лекарственного препарата «ксидифон», препятствующее проникновению атомов свинца через белково-липидные мембраны. (ИКАН)

Установлено, что поверхностная фаза Si(100)4x3-In является упорядоченным массивом магических нанокластеров Si5In6, модифицирование 35% которых в определенных условиях можно рассматривать как легирование магических кластеров. (ИАПУ ДвО РАН)

Развит метод, позволяющий по данным рентгеновской дифрактометрии высокого разрешения выявить структурный механизм формирования низкоразмерных слоев и границ раздела в многослойных системах. (ИКАН)



Скачать документ

Похожие документы:

  1. О т ч е т о деятельности российской академии наук (1)

    Автореферат диссертации
    О Т Ч Е Т О ДЕЯТЕЛЬНОСТИРОССИЙСКОЙАКАДЕМИИНАУК в 2003 году Основные результаты в области естественных, технических, гуманитарных и общественных наук МОСКВА 2004 ...
  2. О т ч е т о деятельности российской академии наук (2)

    Отчет
    ... Т О ДЕЯТЕЛЬНОСТИРОССИЙСКОЙАКАДЕМИИНАУК в 2002 году Основные результаты в области естественных, технических, гуманитарных и общественных наук МОСКВА 2003 ... организации научной деятельности, принципов и практики организации Российскойакадемиинаук, а ...
  3. О т ч е т о деятельности российской академии наук (3)

    Отчет
    ... Т О ДЕЯТЕЛЬНОСТИРОССИЙСКОЙАКАДЕМИИНАУК в 2002 году Основные результаты в области естественных, технических, гуманитарных и общественных наук МОСКВА 2003 ... организации научной деятельности, принципов и практики организации Российскойакадемиинаук, а ...
  4. О Т Ч Е Т О ДЕЯТЕЛЬНОСТИ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК в 2001 году естественных технических гуманитарных и общественных наук

    Отчет
    О Т Ч Е Т О ДЕЯТЕЛЬНОСТИРОССИЙСКОЙАКАДЕМИИНАУК в 2001 году Основные результаты в области естественных, технических, гуманитарных и общественных наук МОСКВА 2002 ...
  5. О Т Ч Е Т О ДЕЯТЕЛЬНОСТИ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК в 2001 году естественных технических гуманитарных и общественных наук

    Отчет
    О Т Ч Е Т О ДЕЯТЕЛЬНОСТИРОССИЙСКОЙАКАДЕМИИНАУК в 2001 году Основные результаты в области естественных, технических, гуманитарных и общественных наук МОСКВА 2002 ...

Другие похожие документы..