научный журнал по химии Химическая физика ISSN: 0207-401X

БОРОДИН И.П., ХАЗАНОВИЧ Т.Н. — 2004 г.

На основе недавно предложенной простой модели динамики макромолекул в текущих растворах вычислена скорость течения растворителя в так называемых “непротекаемых” полимерных клубках. Предполагается, что невозмущенное течение растворителя в отсутствие макромолекулы - это стационарное сдвиговое течение. Простота модели позволила получить аналитические выражения для поля скоростей течения в первом и втором порядке по скорости сдвига. Основное внимание уделено “гидродинамической границе клубка”, на которой обращается в нуль радиальная составляющая скорости течения. Установлена связь между существованием границы и явлением “непротекаемости”. На основании полученных результатов обсуждается эффективность перемешивания для ускорения реакций между активными центрами в растворе и функциональными группами на полимерных цепях.

КОРЦЕНШТЕЙН Н.М., САМУЙЛОВ Е.В. — 2004 г.

Рассмотрен процесс объемной конденсации пара из парогазовой смеси после быстрого создания пересыщенного состояния в результате ее расширения. Авторы определяют этот процесс как конденсационную релаксацию. Установлены скейлинговые соотношения для времени конденсационной релаксации и числовой плотности капель. Для случая, когда термодинамические параметры смеси в процессе конденсации испытывают возмущения в виде гармонических пульсаций малой амплитуды, проанализировано влияние начальной фазы, частоты и амплитуды пульсаций на конденсационную релаксацию. На основе численного моделирования выявлено, что при частоте пульсаций, превышающей некоторое минимальное значение, их влияние определяется только амплитудой и не зависит от частоты и начальной фазы. Для этой области частот найдены выражения, определяющие относительное уменьшение времени конденсационной релаксации и относительное увеличение числовой плотности капель. Определена область применимости найденных зависимостей по частоте пульсаций снизу и сверху.

SCHAUMBURG K., БУЗНИК В.М., ВИНОКУР Р.А., ГАЛЛЯМОВ М.О., НИКИТИН Л.Н., САИД-ГАЛИЕВ Э.Е., ХОХЛОВ А.Р., ЦВЕТНИКОВ А.К. — 2004 г.

В работе использован оригинальный подход для формирования ультратонких (нанометровой толщины) полимерных пленок, основанный на осаждении макромолекул перфторированных углеводородов из растворов в сверхкритическом (СК) диоксиде углерода (СO 2) на поверхность подложки. В качестве материала для осаждения выбран ультрадисперсный политетрафторэтилен, который, как нами впервые было обнаружено, растворяется в СК СO 2. Морфология полимерных структур, осажденных на различные по свойствам подложки, исследована методом атомно-силовой микроскопии.

ПРОСТНЕВ А.С., ШУБ Б.Р. — 2004 г.

Проведено подробное теоретическое исследование диффузии атомов натрия на поверхности меди (100) в рамках ланжевеновского подхода с использованием экспериментально восстановленного потенциала. При моделировании применена новая методика расчетов равновесных кинетических коэффициентов, которая явно использует свойства стационарности и эргодичности равновесных процессов - метод стохастических циклов. Эффективность метода позволила получить надежные данные не только для коэффициента диффузии, но и для частоты скачков, по которой определена средняя длина скачка. Обнаружена необычная зависимость средней длины скачка от коэффициента трения, противоречащая современным представлениям о механизме поверхностной миграции. Анализ консервативного движения показал, что зависимость среднеквадратичного смещения от времени заметно отличается от ожидаемых линейной или квадратичной в широком интервале энергий. Обсуждается возможность стохастизации свободного движения под влиянием устойчивых периодических траекторий.

БАЛАШОВ Е.М., ДАЛИДЧИК Ф.И. — 2004 г.

Построена феноменологическая теория особенностей токов сканирующего туннельного микроскопа вблизи порогов возбуждения коллективизированных состояний. Впервые установлены количественные и качественные изменения положения и формы пороговых особенностей, обусловленные быстрым переносом возбуждения между атомными частицами. Выделены три основных механизма, влияющих на форму особенности, - формирование энергетических зон, когерентное возбуждение группы атомов и отщепление уровней локализованных состояний. Для частного случая возбуждение одноэкситонных состояний линейной цепочки упорядоченно расположенных адсорбированных атомов получено точное аналитическое решение.

АСТАПЕНКО В.А., ЕЛЕЦКИЙ А.В. — 2004 г.

Рассмотрен механизм диссоциации двухатомной молекулы электронным ударом, связанный с возбуждением молекулы в состояние с разлетным термом и ее последующим распадом. Особое внимание уделено припороговой энергетической зависимости сечения данного процесса, определяющей соответствующую константу скорости в низкотемпературной плазме. Показано, что учет энергетического уширения верхнего уровня перехода, обусловленного его конечным временем жизни, а также квантовой неопределенности межъядерного расстояния молекулы для нижнего уровня приводит к заметному отклонению пороговой энергетической зависимости сечения от закона σ ∞ (ε ∆Е) 1/2, где ε -энергия налетающего электрона, ∆Е - энергия перехода. Полученная припороговая энергетическая зависимость сечения хорошо соответствует результатам расчетов, выполненных в рамках последовательного теоретического подхода для молекулы водорода, а также результатам прямых измерений. Развитый подход с использованием закона подобия для энергетической зависимости сечения применяется для расчета сечения и константы скорости диссоциации молекулы SF.

ИЗМЕСТЬЕВ И.В., ОСИПЕНКО А.Н., СОЙФЕР Г.Б., ФЕШИН В.П. — 2004 г.

В работе дана количественная оценка вклада кристалла в торможение термоактивированного реориентационного движения группы CCl 3 в твердом хлорале, CCl 3CHO. Для кристаллического образца с помощью спектроскопии ядерного квадрупольного резонанса найден потенциальный барьер этих реориентаций, 20.2 кДж/моль, отражающий суммарное действие внутри- и межмолекулярных факторов. Величина соответствующего внутримолекулярного барьера получена из неэмпирических расчетов методом RHF/6-31G*. Это позволило определить для твердого состояния хлораля создаваемый кристаллом вклад в полный реориентационный барьер группы CCl 3 как 10.9 кДж/моль.

ДМИТРИЕВ С.А., КАРЛИНА О.К., КЛИМОВ В.Л., ОЖОВАН М.И., ПАВЛОВА Г.Ю., ЮРЧЕНКО А.Ю. — 2004 г.

Теоретически и экспериментально исследованы некоторые свойства реагирующей системы C-Al-TiO 2, рассматриваемой в качестве перспективной для иммобилизации облученного реакторного графита, содержащего долгоживущий изотоп углерода 14С и другие радионуклиды. В указанной системе в результате самоподдерживающейся реакции образуется керамический продукт, состоящий из корунда и карбида титана, включающего углерод (графит), в том числе углерод 14С. Показано, что для смесей, имеющих состав, близкий к стехиометрии, в реакции достигается термодинамическое равновесие. Установлено, что поступление углерода 14С в атмосферу в ходе реакции синтеза карбидокорундовой керамики на три порядка ниже, чем при сжигании графита с выбросом продуктов сгорания в атмосферу.

МАКШАНЦЕВ Б.И., МАКШАНЦЕВ В.Б., МОИСЕЕВ С.В., РУКИН Е.М. — 2004 г.

Проведено последовательное рассмотрение процесса рассеяния, включающего как упругие, так и неупругие рассеяния ансамбля фотонов веществом, находящимся в твердом растворе. Молекула вещества моделируется одномерными нерелятивистскими гармоническими осцилляторами, а векторный потенциал фотонов в ансамбле описывается полученным в работе волновым пакетом, точно удовлетворяющим уравнению Даламбера и представляющим собой образование, движущееся со скоростью света в вакууме и нерасплывающееся во времени и пространстве. Полученные результаты применяются для расчета кинетики люминесценции молекул, находящихся в твердом растворе.

ГОРДЕЕВ О.А., ХМАРА Д.В. — 2004 г.

Численно исследована кинетика электронов в СВЧ-разряде в воздушно-фреоновых смесях. Получены зависимости распределения энерговклада в разряд по степеням свободы молекул при различных приведенных электрических полях и удельном содержании фреонов. В зависимости от содержания фреонов рассмотрены различные алгоритмы создания СВЧ-разряда с целью наиболее эффективного разрушения этих примесеИ.

КРИШЕНИК П.М., ШКАДИНСКИЙ К.Г. — 2004 г.

Исследованы структура и динамика высокотемпературного теплового фронта с нелинейной теплопроводностью, автомодельное распространение которого поддерживается химическими источниками энерговыделения. Приближенными аналитическими методами определены элементы структуры фронта и скорость его распространения. Проведен анализ устойчивости волновых структур и динамики их распространения относительно малых возмущений. Определены критические условия устойчивости и частота колебаний возникающих периодических фронтальных режимов. Проведен численный анализ нестационарной задачи волнового превращения в модельной среде со степенной зависимостью коэффициента теплопроводности от температуры.

ЗЕМБЕКОВ А.А. — 2004 г.

На основе метода матрицы перехода (transfer matrix) и формализма матрицы рассеяния разработан метод расчета электронной проводимости в квазиодномерных системах. Метод применяется к трехтерминальной системе, имеющей T-образный квантовый контакт. Показано, что задача может быть сведена к проблеме электронного переноса в эффективной одномерной системе, в которой две квантовые проволоки соединены квантовой точкой -контактом, содержащим дискретные уровни. Таким системам свойственна сложная структура осцилляций в проводимости, характеризуемая резонансами t = 1 и антирезонансами t = 0. Система с N атомами в боковой цепи характеризуется N антирезонансами и N - 1 резонансами, возникающими вследствие гибридизации локализованных состояний квантовой точки с состояниями непрерывного спектра, составляющими зону идеальной квантовой проволоки. Положение антирезонансов на энергетической шкале совпадает с положением уровней энергии квантовой точки.

КУБАРЕВ С.И., КУБАРЕВА И.С., ПОНОМАРЕВ О.А., СУСАК И.П., ШИГАЕВ А.С. — 2004 г.

Показано, что вероятность рекомбинации некоторой модельной радиальной пары может немонотонно, резонансно зависеть от амплитуд постоянного и переменного магнитных полей, а также от частоты в том случае, когда эти поля параллельны. Отмечается, что очень похожие резонансные, мультипиковые отклики появляются при варьировании частоты и амплитуды магнитных полей во многих биологических экспериментах. Высказывается предположение, поддержанное рядом примеров, о возможной роли в магнитобиологии открытых ранее механизмов влияния магнитных полей на молекулярном уровне.

БРАНИЦКИЙ Г.А. — 2004 г.

Исследованы топохимические процессы, протекающие при контактном (химическом) восстановлении ионов Ag + медью. Установлено, что эти процессы многостадийны, периодичны во времени и существенно зависимы от концентрации раствора AgNO 3. Их результатом является образование не только объемных (до 3 см в диаметре) пространственно организованных нитевидно-волокнистых структур (НВС) из разных по размерам и форме кристаллов Ag на поверхности меди, но также ограненных наноразмерных кристаллов Ag в объеме раствора. Периодичность процессов роста НВС взаимосвязана с осцилляциями электрического тока, регистрируемого во время реакции.

АГАДЖАНЯН Н.Н. — 2004 г.

Изучены радиационно-термические процессы в системах Zr-Nb-C-H и Zr-Nb-N-H. Установлены основные особенности взаимодействия углерод- и азотсодержащих сплавов с водородом под действием пучков ускоренных электронов. Показано, что экзотермические реакции, инициированные пучком ускоренных электронов, протекают в режиме теплового взрыва. Осуществлен радиационно-термический синтез карбогидридов и гидридонитридов на основе циркония и ниобия. Показана возможность протекания реакции “холодного синтеза” гидридов указанных сплавов при предварительном облучении их в вакууме с последующей подачей водорода при комнатной температуре.

ДУБИНИН А.М., КОСТЮНИН В.В., РЫЖКОВ А.Ф., СИЛИН В.Е. — 2004 г.

В статье изложен подход к термохимической активации процессов горения и газификации органического твердого топлива на основе современных воззрений на химию углей. Дано экспериментальное обоснование применимости подхода и количественные показатели активации.

КАРПОВА С.Г., КОРЖ Н.Н., МЕДИНЦЕВА Т.И., ПОПОВ А.А., ПРУТ Э.В., ЧЕПЕЛЬ Л.М., ШИБРЯЕВА Л.С. — 2004 г.

Методами ДСК, ИК-спектроскопии, парамагнитного зонда и РСА исследована зависимость структуры маслонаполненных образцов изотактического полипропилена от содержания парафинового масла, изучены особенности их кристаллизации. Показано, что от структурных параметров полимера зависит растворимость в нем масла и кинетика механизма изотермической кристаллизации полипропилена (ПП). С помощью анализа температурной зависимости скорости кристаллизации в интервале температур 95-130°С, проведена оценка термодинамических параметров процесса. Показано, что их величины изменяются в зависимости от молекулярных параметров ПП и концентрации масла в полимере. На основании полученных данных выдвинута гипотеза о влиянии фазового состояния на формирование кристаллитов в маслонаполненном полимере.

ВАГНЕР Х.Г., ЕМЕЛЬЯНОВ А.В., ЕРЕМИН А.В., ЯНДЕР Х. — 2004 г.

В работе проанализированы результаты многочисленных экспериментов по образованию углеродных частиц при пиролизе различных углеродосодержащих молекул за ударными волнами в широком температурном диапазоне от 1200 до 3500 К. На основании проведенного анализа сформулировано несколько принципиально новых положений. Во-первых, рост частиц во всех смесях может быть описан единой зависимостью оптической плотности D от времени: D ~ ατ 04, указывая на то, что образование частиц происходит путем гомогенной конденсации. Во-вторых, уменьшение оптической плотности на 633 нм с повышением температуры отражает не снижение выхода частиц, а уменьшение их размера. В-третьих, причиной падения конечного размера частиц с повышением температуры является замедление скорости коагуляции первоначальных кластеров и, соответственно, увеличение численной плотности частиц. И, наконец, вторичный рост частиц, наблюдаемый при T > 2200 К за отраженной ударной волной, обусловлен коагуляцией малых частиц углерода на кластерах, образовавшихся за падающей ударной волной.

НИКИТЕНКО В.Р., ПОЖИДАЕВ Е.Д., САЕНКО В.С., ТЮТНЕВ А.П. — 2004 г.

Проведен теоретический анализ неравновесного переноса (транспорта) носителей заряда в неупорядоченных материалах, более точный по сравнению с традиционно применяемым приближением сильно неравновесного транспорта, для расчета переходных токов в условиях времяпролетного эксперимента для случая, когда дисперсионный параметр достаточно велик (0.5-1.0). Показано, что форма сигнала в этом случае значительно отличается от той, которая считается характерной для случая экспоненциального распределения ловушек по энергии.

МЕРЖАНОВ А.Г., ОЗЕРКОВСКАЯ Н.И., ШКАДИНСКИЙ К.Г. — 2004 г.

Теоретически исследован процесс синтеза в режиме теплового взрыва для “безгазовых” и “газоконденсированных” СВС-систем. В этих системах инициирование высокотемпературного химического превращения проводится во всем объеме реагирующего вещества, в то время как в обычном режиме СВС-инициирование идет с поверхности. Была изучена динамика высокотемпературного синтеза, т.е. количество фронтов, направление и скорость их перемещения, температурные режимы, степень превращения конденсированной фазы во фронте и т.д. Динамика синтеза зависит как от фактора теплового обмена с внешней средой, так и от массообменного фактора. Были выявлены процессы “двойного самовоспламенения”, слоистые режимы превращения, новые режимы распространения волны горения с неполным превращением во фронте. Управляя процессом воспламенения и фильтрационным транспортом, можно организовать различные режимы фильтрационного самораспространяющегося высокотемпературного синтеза со встречной или спутной фильтрацией газового реагента в реакционную зону. Все это создает дополнительные технологические возможности фронтального синтеза в слабоэнергетических составах, устойчивого распространения фронта, создания функционально градиентных материалов.