В настоящей работе приведены исследования изучения фазовых превращений в процессе кристаллизации Sr_1,5La_0,5FeMoO_6-δ твердофазным методом из стехиометрической смеси оксидов MoO₃, La₂O₃, Fe₂O₃ и SrCO₃ и прекурсоров Sr_0,5La_0,5FeO₃ и SrMoO₄.

Используя рентгенофазовый и термогравиметрический анализы, изучено влияние режимов синтеза на химические процессы, протекающие при образовании двойного перовскита. Установлено, что синтез ферромолибдата лантана-стронция в смеси оксидов протекает через ряд последовательно-параллельных стадий. На начальном этапе образующийся ферромолибдат лантана-стронция обогащен железом, и его состав изменяется в сторону увеличения содержания молибдена. При повышении температуры увеличивается концентрация двойного перовскита с сохранением вторичной фазы, что указывает на затруднение протекания твердофазных реакций. Для снижения влияния промежуточных продуктов реакции необходимо использовать прекурсоры. Результаты исследования температурных зависимостей степени фазовых превращений позволили оптимизировать комбинированные режимы нагрева. Это позволило получить однофазный порошок Sr_1,5La_0,5FeMoO_6-δ с наличием сверхструктурного упорядочения (82 %) с температурой Кюри 450 К и значением намагниченности 40,9 (А⋅м²)/кг при Т = 77 К в магнитном поле В ≥ 0,86 Тл.

Обсуждаются способы взаимодополнения локальных параметров К-системы и интегральных характеристик среды, в которую она погружена. Примерами такой модельной ситуации служит расчет проводимости области филамента мемристора, явления перколяции, химически усиленные фоторезисты. Простейший случай взаимодействия К-системы и среды связан с прыжковой проводимостью полимеров, а для анализа более сложных случаев нами выделены 4 пары оппозиций. Впервые обнаружено скрытое противоречие в формальной дефиниции К-системы. Чтобы избежать этого противоречия в моделях материаловедения необходимо использовать быстрые переменные при описании транспортных сигналов. Понятие среды формализуется нами как кортеж непрерывных функций, например, электрического поля, заданного в пространстве. Эти функции интерполируются по некоторому объему, из которого выколоты шары малого радиуса, находящиеся в точках расположения элементов К-системы. Непосредственная семантика такого шара это нанокристалл внутри аморфного диэлектрика.

В статье рассмотрена проблема создания сбоеустойчивых самосинхронных (СС) счетчиков. Сбоеустойчивые самосинхронные схемы имеют более высокую сбоеустойчивость в сравнении с синхронными аналогами благодаря аппаратной избыточности, двухфазной дисциплине работы и подтверждению завершения всех инициированных переключений элементов схемы в каждой фазе. Такие схемы с памятью, в том числе и счетчики, более чувствительны к сбоям из-за возможной инверсии хранимого бита данных под влиянием сбоя. Для их сбоеустойчивой реализации используются специальные схемотехнические методы: DICE и Quatro. Проведено сравнение характеристики бистабильных ячеек DICE- и Quatro-типа, использующихся в сбоеустойчивых самосинхронных счетчиках, и даны рекомендации по их реализации.

Рассмотрено применение вращающегося магнитного поля (ВМП) в технологии выращивания кристаллов полупроводников из расплава методом Чохральского, в том числе использование для верификации результатов данной работы известных данных физического моделирования течений электропроводящего раствора KOH в цилиндрическом тигле в ВМП. Изучена математическая модель гидродинамических процессов применительно к выращиванию монокристаллов кремния диаметром 100 мм на установке Редмет-30, оснащенной ВМП-магнитом. Приведены результаты теста расчетного профиля азимутальной скорости с данными измерений в растворе KOH. В виде диаграммы устойчивости обобщены результаты параметрических исследований устойчивости течений расплава в зависимости от частоты и значений индукции ВМП. 

В работе исследована апробация современных численных методов исследования электрофизических характеристик полупроводниковых приборов. С помощью диффузионно-дрейфовой модели рассчитаны электрофизические характеристики выбранного транзистора. Также был разработан оригинальный программный код для моделирования баллистического электронного транспорта в нанотранзисторах (топологические размеры ~10 нм) с учетом дефектов атомной структуры. Моделирование характеристик полевого нанотранзистора показало, что нарушение кристаллической структуры транзистора, приводит к деградации вольт-амперной характеристики.

Нанотрубки, являясь одним из самых востребованных материалов нанотехнологии, находят новые области применения, например, их использование в качестве фильтров вредных газов. Однако на практикезачастую оказывается, что после захвата анализируемого вещества изменения их электронного состояния не происходит. Это затрудняет фиксацию факта адсорбции вещества электронными устройствами, например сенсорными датчиками. Одним из способов решения данной проблемы может стать модифицирование поверхности углеродных нанотрубок различными атомами, что приведет к созданию нанотубулярных гетероструктур. Одним из наиболее эффективных для проведения реакции замещения веществом является бор. Он позволяет создать на поверхности нанотрубок перераспределение электронной плотности, при этом не внося существенных изменений в топологию поверхности нанотрубки. Это, в свою очередь, приводит к изменению электронно-энергетического строения получаемых систем и более выраженному изменению этого строения при сорбции атомов и молекул на поверхности таких модифицированных нанотрубок. В данной статье проводится анализ влияния борных примесей различных концентраций на сенсорную активность таких модифицированных бором углеродных нанотрубок в отношении углекислого газа для исследования возможности использования этих бороуглеродных систем в качестве материала для высокоэффективных сенсоров.

Теоретически исследована макроскопическая квантовая динамика в фрустрированных сетях взаимодействующих джозефсоновских контактов (ф-СДК). Рассмотрено два типа ф-СДК: квазиодномерная пилообразные цепочка и двумерная кагомэ решетка малых (квантовых) джозефсоновских контактов. Фрустрация в системе вводится с помощью периодически расположенных 0- и p-джозефсоновских контактов. В фрустрированном режиме спонтанные вихревые токи двух противоположных направлений протекают в каждом базовом элементе ф-СДК, состоящего из трех сверхпроводящих островов, соединенных джозефсоновскими контактами. Коллективная квантовая динамика вихревых токов описывается эффективным гамильтонианом взаимодействующих спинов, в котором были учтены и квантовая суперпозиция вихревых токов в отдельном базовом элементе и дальнодействующее взаимодействие между вихревыми токами. Обсуждаются два типа взаимодействия: зарядовое взаимодействие между сверхпроводящими островами в пилообразных цепочках и топологические ограничения в решетке кагомэ. Показано, что дальнодействующее взаимодействие спинов в этих ф-СДК позволяет реализовать различные коллективные квантовые фазы с большой квантовой запутанностью. Предполагается, что ф-СДК могут стать перспективной платформой для моделирования сложных сильно коррелированных электронных твердотельных, молекулярных и биологических систем, а также магнитных систем с фрустрацией.

Предложена методика измерения термовольтаического эффекта в гетерогенных средах с градиентным распределением концентрации легирующей примеси, приводящей к градиентному распределению концентрации носителей заряда. Образцы оксида цинка, легированного железом, были получены методом ионно-лучевого напыления на подложки тонкой фольги тантала (для измерения термовольтаического эффекта), ситалла (для измерения эффекта Холла) и кремния (для исследования структуры). Содержание легирующей примеси в образцах х_Fe изменялось от 0,34 до 4,18 % (ат.). Исследования методом рентгеноструктурного фазового анализа показали, что для всех образцов характерна кристаллическая структура гексагонального оксида цинка. Пленки являются преимущественно ориентированными в направлении [002]. Концентрация носителей заряда в слоях экспериментальных образцов, определенная с помощью эффекта Холла на установке ECOPIA 5500 в постоянном магнитном поле с напряжённостью 0,5 Тл, изменялась в пределах 10¹⁶—10²⁰ см^-3. Образцы имели электронный тип проводимости. Для исследования термовольтаического эффекта синтезированы двухслойные образцы оксида цинка, легированные железом и имеющие разную концентрацию носителей заряда. На примере двухслойных тонкопленочных образцов на основе оксида цинка с различным содержанием легирующей примеси железа с применением предложенной методики исследован термовольтаический эффект. Установлено, что наибольшее значение термовольтаического отклика (U ~ 80 мкВ) наблюдается в двухслойном тонкопленочном образце с большей разницей концентрации носителей заряда между слоями (Δn ≈2·10³ см^-3). Наблюдаемое насыщение термовольтаического отклика связывается с достижением динамического равновесия между процессами диффузии носителей заряда от слоя с высокой концентрацией носителей к слою с низкой и процессом дрейфа носителей за счет внутреннего электрического поля.

В обзоре рассмотрены главные тенденции в мировом производстве и потреблении энергии за последние полвека, отталкиваясь от анализа, проделанного П.Л. Капицей в 1975 г. на основе унифицированного подхода с использованием вектора Умова—Пойнтинга. Затронуты такие проблемы, как влияние энергопотребления на валовой национальный продукт на душу населения, причины различных подходов стран к переходу на возобновляемые источники энергии, существующие источники энергии, глобальное распределение производства и потребления энергии, особенности и перспективы различных энергетических технологий, а также технологии, позволяющие снизить энергопотребление. Так, с 1975 г. цена одного киловатт-часа «солнечной» электроэнергии снизилась на порядки величины, что позволило этой технологии выдвинутся на передний план, в то время как термоядерный синтез по-прежнему остается «энергетикой будущего», а уголь продолжает удерживать ведущие позиции на рынке производства электроэнергии. Основным потребителем энергии стали электроника и телекоммуникации, что диктует потребность перехода от архитектуры фон Ноймана к нейроморфным технологиям в компьютерах и развития фемтоваттной оптоэлектроники. Неожиданно, крупнейшим потребителем энергии стал майнинг криптовалют. Кроме того сбор рассеянной энергии самыми разными способами рассматривается как экологичная альтернатива использованию батарей в устройствах малой и сверхмалой мощности.

Редакционная статья