Исследовательские работы со школьниками на примере изучения солнечного ветра

С. Б. Рыжиков$^1$, Ю. В. Рыжикова$^2$

Рассмотрена методика поэтапного вовлечения школьников в исследовательскую деятельность от выбора темы до проведения вычислительного эксперимента, анализа результатов и их дальнейшей публикации. Для проведения расчетов предложено использовать схему Эйлера с модификацией для увеличения точности расчетов. В качестве направления исследования предложено использовать моделирование движения заряженных частиц в магнитном поле Земли. Для простоты расчетов поле Земли считали диполем, пренебрегали кулоновским взаимодействием и излучением частиц. Опыт показывает, что школьники прекрасно осваивают простые численные методы, могут рассчитать траектории движения частиц, проанализировать их, понять, что частицы могут достичь поверхности Земли только вблизи полюсов. Этапы исследования подобраны так, что школьники могут получить полезные для себя знания и умения, даже если у них не хватит терпения сделать работу до конца.

А. Р. Попов$^1$, А. И. Студеникин$^2$

Рассмотрены осцилляции нейтрино в магнитном поле в рамках формализма волновых пакетов. Изучено затухание осцилляций нейтрино в магнитном поле из-за расхождения волновых пакетов нейтрино. Получены выражения для вероятностей осцилляций нейтрино в магнитном поле, учитывающие эффекты декогеренции. Показано, что длины когерентности осцилляций нейтрино на магнитных частотах пропорциональны кубу энергии. Полученные результаты представляют интерес с точки зрения анализа данных нейтринных телескопов IceCube, Baikal-GVD и KM3NeT, а также могут быть применены для описания эффектов осцилляций нейтрино от сверхновых, детектирование которых является одной из целей экспериментов JUNO, Hyper-Kamiokande и DUNE.

Е. С. Керсновский, И. В. Польшин, К. А. Барков, Д. Н. Нестеров, С. А. Ивков, В. А. Терехов, Б. Л. Агапов, А. В. Ситников

В настоящей работе методами рентгеновской дифракции и ультрамягкой рентгеновской эмиссионной спектроскопии проведены исследования структуры, фазового состава и электронного строения пленок Cu-Si с различным содержанием меди (от 15 до 68 вес.%), полученных ионно-лучевым распылением. Обнаружено, что при в пленках Cu-Si низким содержанием меди (~15 вес.%) формируются фазы 𝝲-Cu5Si и аморфного кремния a-Si. Увеличение содержания Cu до до 68 вес.% приводит к формированию фаз 𝞰-Cu3Si и 𝞰’’-Cu3Si, а также частичному окислению меди с образование оксида Cu2O, при этом наблюдаются существенные изменения электронного строения валентной зоны в результате взаимодействия d-электронов меди и s,p-электронов кремния. Увеличение содержания меди в составе пленок Cu-Si от ~15 вес.% до ~68 вес.% сопровождается уменьшением удельного сопротивления от ~1*10-3 до ~3*10-4 Ом*см.