Использование резонатора типа «птичья клетка» для беспроводной передачи энергии с помощью моды высокого порядка в МРТ
Использование резонатора типа «птичья клетка» для беспроводной передачи энергии с помощью моды высокого порядка в МРТ
О. И. Бурмистров, П. С. Серегин
Данная работа посвящена беспроводной передаче энергии в магнитно-резонансной томографии с помощью моды высокого порядка резонатора «птичья клетка». Параметры резонатора и фантомов к нему взяты от клинического аппарата МРТ Siemens Avanto 1.5 T. В качестве системы приёмных антенн использовались две ортогонально расположенные петлевые антенны. В ходе численного моделирования напряжения на системе приёмных антенн, картины электрического и магнитного полей, а также удельного коэффициента поглощения электромагнитной энергии (в том числе с помощью подробной воксельной модели человека) получено, что оптимальная мода находится на частоте 44.2 МГц. Предложены варианты практического применения представленной в работе системы беспроводной передачи энергии.
Показать АннотациюСинтезатор частот 55-65 ГГц диапазона для работы с высокодобротными резонаторами
Синтезатор частот 55-65 ГГц диапазона для работы с высокодобротными резонаторами
А. .. Шаншо
Разработан и реализован экспериментально недорогой, высокоточный синтезатор с низким уровнем фазового шума в диапазоне частот 55-65 ГГц при мощности 3 мВт. Ширина линии составила менее 1 Гц, и определяется шириной линии генератора опорной частоты. Поскольку частота лампы обратной волны регулируется изменением входного напряжения, стабилизация частоты была достигнута за счет использования фазовой автоподстройки частоты. При этом стабильность определяется эталонным генератором и составляет от 1Гц (Кратковременная стабильность) до 100Гц (Долговременная стабильность). Фазовый шум стабилизируемого генератора возрастает за счет увеличения коэффициента деления обратной связи. Соответственно, для уменьшения фазового шума требуется низкий коэффициент деления, поэтому был использован субгармонический смеситель для понижающего преобразования высокой частоты в низкую промежуточную частоту. Полученные результаты открывают возможности измерения свойств малых образцов материалов с использованием открытых резонаторов, позволяют создать высокоточный стабильный генератор с низким уровнем фазового шума в терагерцовом диапазоне.
Показать АннотациюО возможности применения коронного разряда в сельском хозяйстве
О возможности применения коронного разряда в сельском хозяйстве
П. А. Горячкин, Д. Е. Сороковых
В работе мы исследовали механизмы воздействия коронного разряда на поверхности слабопроводящих сред и провели эксперименты по изучению эффективности приложений коронного разряда в сельском хозяйстве и животноводстве. В частности, мы провели эксперименты по воздействию коронного разряда для удаления паров аммиака в воздухе, и удалении плесени с поверхности зараженных зерен. Полученные результаты показали, что коронный разряд эффективен в устранении аммиака в воздухе, до 2.5 раз за промежуток времени 15 минут. В экспериментах по исследованию удаления грибка с поверхности зерен сельскохозяйственных культур при помощи коронного разряда достигались результаты практически полного его удаления с поверхности зерен при временах обработки до 3 часов.
Показать АннотациюМетод эквивалентных замещений при точном аналитическом решении задач синтеза многослойных периодических структур со связанными волновыми толщинами и с заданными амплитудно-фазовыми характеристиками.
Метод эквивалентных замещений при точном аналитическом решении задач синтеза многослойных периодических структур со связанными волновыми толщинами и с заданными амплитудно-фазовыми характеристиками.
А. Е. Жителев, А. В. Козарь
На основе методов эквивалентных замещений и связанных волновых толщин построен алгоритм численно-аналитического расчёта значений толщин интерференционной просветляющей структуры («π структуры») для произвольного числа составляющих её слоёв. Полученный алгоритм позволяет синтезировать структуры, обеспечивающие заданный коэффициент отражения на всем непрерывном множестве значений от 0 до 1 для любых встречающихся на практике показателей преломления как материалов слоев структур, так и материалов сред, ограничивающих структуру. Корректность полученного алгоритма и работоспособность метода подтверждена численным экспериментом.
Показать АннотациюИсследование процессов рассеяния носителей тока в топологическом изоляторе Bi1.08Sn0.02Sb0.9Te2S при помощи измерений сопротивления и нерезонансного микроволнового поглощения
Исследование процессов рассеяния носителей тока в топологическом изоляторе Bi1.08Sn0.02Sb0.9Te2S при помощи измерений сопротивления и нерезонансного микроволнового поглощения
Т. Н. Эндерова$^1$, В. О. Сахин$^2$, И. И. Гимазов$^2$, Ю. И. Таланов$^2$
Исследованы процессы рассеяния носителей тока в топологическом изоляторе Bi1.08Sn0.02Sb0.9Te2S при помощи двух независимых методов: измерений сопротивления и нерезонансного микроволнового поглощения (МВП). Получены температурные зависимости сопротивления и амплитуды МВП. При низких температурах основной вклад в сопротивление вносят проводящие поверхностные состояния. Из сравнения температурных зависимостей сопротивления и микроволнового поглощения было определено, что время рассеяния носителей тока велико по сравнению с периодом колебаний микроволнового поля, что говорит о редких актах рассеяния, и косвенно может указывать на явление слабой антилокализации. Для проверки этого предположения были получены зависимости сопротивления и нерезонансного МВП от магнитного поля. Анализ полученных результатов подтвердил наличие вклада в проводимость от слабой антилокализации. Сделаны оценки длины фазовой когерентности lϕ при температурах 1.5 К и 4.2 К. Большие значения этого параметра указывают на перспективность применения данных соединений для создания практических устройств электроники и спинтроники.
Показать АннотациюРазработка и изготовление сенсора заряда для секвенатора ДНК на основе предельно малого нанопровода из кремния
Разработка и изготовление сенсора заряда для секвенатора ДНК на основе предельно малого нанопровода из кремния
А. С. Андреева, А. Е. Мельников, Е. С. Солдатов
Сейчас одним из наиболее перспективных методов создания сенсоров электрического заряда с субэлектронной чувствительностью и широким диапазоном рабочих температур от милликельвин до комнатной является изготовление полупроводникового нанопровода. Высокая чувствительность и комнатная рабочая температура необходимы для нормальной работы таких инновационных устройств, как эффективный, быстрый и недорогой секвенатор ДНК зарядового типа. Целью настоящей работы является разработка и изготовление сенсоров электрического заряда на основе кремниевых нанопроводов с толщиной менее 20 нм, шириной 30-50 нм со сформированными на них площадками для иммобилизации одиночных молекул ДНК-полимеразы. Образцы изготавливались на подложках КНИ с применением фото- и электронной литографии, ионно-плазменного травления и жидкостного травления, магнетронного и электронно-лучевого напыления. Для реализации предельно малых кремниевых нанопроводов с площадками для иммобилизации молекул полимеразы были разработаны три способа: 1) формирование одиночной золотой точки на нанотранзисторе в результате их точного совмещения при экспонировании точки; 2) формирование одиночной точечной площадки и канала-нанопровода методом теневого напыления; 3) напыление предельно тонкой несплошной гранулированной пленки золота на область формирования нанопровода. Измерения электронного транспорта через изготовленные нанотранзисторы показали, что их сопротивления, лежащие в диапазоне 1-2 ГОм, сильно зависят от напряжения на затворе. Зарядовая чувствительность сенсоров менее 1 е/Гц^(1/2). По оценке, такой чувствительности может быть достаточно для регистрации выброса одиночного протона при встраивании единичного нуклеотида в ДНК.
Показать АннотациюСпектроскопия импеданса гибридных структур на основе наноструктурированного кремния, импрегнированного Au и NiO
Спектроскопия импеданса гибридных структур на основе наноструктурированного кремния, импрегнированного Au и NiO
А. Ю. Гагарина$^1$, Л. С. Богословская$^1$, Ю. М. Спивак$^1$, В. А. Мошников$^1$, А. А. Бобков$^1$, М. В. Шумило$^{1,3}$, В. М. Кондратьев$^2$, К. -. Халугарова$^1$
Исследуются композиционные материалы на основе системы пористых кремниевых наностержней и наночастиц золота и оксида никеля методами импедансной спектроскопии. Было показано, что композиты на основе кремниевых наностержней и оксида никеля характеризуются фрактальной структурой, для композиционных материалов на основе наноструктурированного кремния и золота при комнатных температурах наблюдается эффект накопления влаги.
Показать АннотациюОптическая активация газочувствительности наностержней ZnO для снижения рабочей температуры сенсоров
Оптическая активация газочувствительности наностержней ZnO для снижения рабочей температуры сенсоров
В. А. Мошников, А. А. Рябко
Представлено исследование сенсорных покрытий из наностержней оксида цинка к парам изопропилового спирта при активации газочувствительности с помощью облучения в ультрафиолетовой и видимой областях спектра. Показано, что облучение ультрафиолетовым светодиодом с пиковой длиной волны 370 нм обеспечивает газочувствительность сенсорного покрытия к парам изопропилового спирта при комнатной температуре. Снижение потребляемой мощности светодиода до 100 мВт за счет увеличения скважности подаваемого напряжения при периоде импульсов 2 мс приводит к несущественному снижению чувствительности. Также показано, что сочетание нагрева до 150 °C с ультрафиолетовым облучением сенсорного покрытия приводит к увеличению отклика. Для активации газочувствительности в видимом диапазоне наностержни оксида цинка были декорированы коллоидными квантовыми точками AgInS2. Показано, что оксид цинка и коллоидные квантовые точки AgInS2 с оболочкой из меркаптопропионовой кислоты формируют гетеропереход, а декорирование наностержней оксида цинка коллоидными квантовыми точками обеспечивает сенсибилизацию оксида цинка к облучению в видимой области. Сенсибилизация наностержней ZnO коллоидными квантовыми точками AgInS2 обеспечила газочувствительность к парам изопропилового спирта при комнатной температуре в условиях освещения с пиковой длиной волны 460 нм.
Показать АннотациюВлияние $b\to s \mu\mu$ аномалий на $B\to K^{(*)} \nu\bar{\nu}$ наблюдаемые
Влияние $b\to s \mu\mu$ аномалий на $B\to K^{(*)} \nu\bar{\nu}$ наблюдаемые
А. В. Бедняков, А. И. Мухаева
Полулептонные процессы с переходом между флейворами одного заряда с парой нейтрино в конечном состоянии довольно точно предсказываются в Cтандартной Mодели (СМ) и, таким образом, являются уникальными пробниками возможной Новой физики (НФ). До недавнего времени низкая эффективность восстановления $B\to K^{(*)} \nu\bar{\nu}$ состояний приводила к тому, что они оказывались в проигрыше по сравнению с заряженными лептонами в конечном состоянии. Однако последние результаты Belle II по измерению $B^+\to K^+ \nu\bar{\nu}$ используют инновационный метод инклюзивной маркировки, обеспечивающий более высокую эффективность; это вместе с предыдущими результатами BaBar и Belle указывает на возможное усиление $BR(B^+\to K^+ \nu\bar{\nu})$. Ожидается, что повторный анализ полного набора данных Belle вместе с новыми данными Belle II приведет к гораздо более точному измерению этих состояний. Если бы действительно было обнаружено, что относительная вероятность распада ($BR$) увеличивается по сравнению со СМ, это указывало бы на однозначный сигнал для НФ без неопределенностей, возникающих из-за дальнодействующих нефакторизуемых эффектов или степенных поправок (в отличие от $B\to K^{*}ll$). В настоящей работе мы исследовали возможности такого усиления как сигнала НФ в рамках сценария, рассмотренного в работе \cite{1}. Данный сценарий также может объяснить некоторые другие отклонения, наблюдаемые как в нейтральных, так и в заряженных распадах В-мезонов.
Показать АннотациюОписание осцилляций нейтрино в магнитном поле в КТП: протяженный неоднородный источник и проблема солнечных нейтрино
Описание осцилляций нейтрино в магнитном поле в КТП: протяженный неоднородный источник и проблема солнечных нейтрино
И. П. Волобуев, В. О. Егоров
Осцилляции нейтрино в магнитном поле рассматриваются в пертурбативном квантовом теоретико-полевом подходе с зависящим от расстояния пропагатором. Данный формализм применен для описания конкретных процессов осцилляций солнечных нейтрино, учтена протяженность и неоднородность источника, которым является ядро Солнца. Получены асимптотические формулы для вероятности нейтринных осцилляций в случаях, когда нейтрино детектируются через взаимодействие со слабыми заряженным и нейтральным токами. Показано, что полученные результаты хорошо согласуются с результатами экспериментов по измерению потока солнечных нейтрино.
Показать Аннотацию