Photoelectronics

ВЗАЄМОДІЯ НАНОЧАСТИНОК TIO2 ТА БІЛКІВ ІМУННОГО КОМПЛЕКСУ У БІОСЕНСОРІ НА ОСНОВІ ФОТОЛЮМІНЕСЦЕНЦІЇ

А. Терещенко — 2021-12-24

Досліджена взаємодія між тонкими наноструктурованими напівпровідниковими шарами та білками на основі імунних комплексів, яка є фундаментальним питанням формування нанобіоінтерфейсу в різних біосенсорах, зокрема, в оптичних біосенсорах. В роботі обговорено основні аспекти взаємодії фотолюмінесцентних наночастинок TiO₂ з білком gp51 вірусу лейкозу великої рогатої худоби (BLV), який використовується як модельний білок, під час формування імуносенсора на основі фотолюмінесценції. Антигени gp51 були іммобілізовані на поверхні наноструктурованої тонкої плівки TiO₂, сформованої на скляних підкладках. В результаті спостерігалося збільшення інтенсивності сигналу фотолюмінесценції (ФЛ) та зсув піку ФЛ з 517 нм до 499 нм. Інкубація структури TiO₂/gp51 у розчині, що містить антитіла до gp51, призвела до зсуву піку ФЛ у зворотному напрямку від 499 нм до 516 нм та зниження інтенсивності ФЛ. Основною причиною змін у спектрах ФЛ (тобто зсувів максимумів ФЛ та зміни інтенсивності ФЛ) в результаті адсорбції білка BLV gp51 на поверхні тонкої плівки TiO₂ є електростатична взаємодія між негативно зарядженою поверхнею TiO₂ та позитивно зарядженими атомами та групами адсорбованого білка gp51 через наявність часткових нескомпенсованих зарядів всередині білків.

ВИКОРИСТАННЯ ПІРОЕЛЕКТРИЧНОГО ВІДГУКУ ДЛЯ ДОСЛІДЖЕННЯ ПОЛЯРИЗОВАННОГО СТАНУ У ТИПОВИХ СЕГНЕТОЕЛЕКТРИЧНИХ ПОЛІМЕРАХ

С. Н. Федосов — 2021-12-24

У представленій роботі досліджено кореляцію між піроелектричним відгуком у типових плівках сегнетоелектричних полімерів ПВДФ та П(ВДФ-ТФЕ) та величиною залишкової поляризації. Піроелектричну реакцію вимірювали методом Коллінза теплового імпульсу. Виміряно також залежність залишкової поляризації від величини електричного поля під час первинної електризації та під час її перемикання. Встановлено, що використані методи мають високу чутливість. Показано, що величина піроелектричного відгуку залежить від поляризованого стану, який визначався величинами електричного поля при електризації та перемиканні поляризації та від тривалості впливу поля. Тотожність та абсолютна подібність графіків залежності залишкової поляризації від поля та часу та відповідних графіків величини піроелектричної реакції дозволили зробити висновок, що величина піроелектричного відгуку була пропорційна залишковій поляризації. Таким чином, метод піроелектричного відгуку може бути використаний для оцінки величини залишкової поляризації в сегнетоелектричних полімерах.

ЕВОЛЮЦІЯ ЛЮМІНЕСЦЕНТНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ ПРИ ЗБЕРІГАННІ КТ CdS У ПОВІТРІ

В. М. Скобєєва — 2021-12-24

Резюме

В роботі представлені результати дослідження КТ CdS та наностуктур КТ CdS / ZnS, отриманих методом золь - гель технології в водному розчині желатини і впливу зберігання на їх люмінесценцію. Виявлено зростання інтенсивності світіння після зберігання зразків на повітрі. Виявлено, що найбільший коефіцієнт зростання інтенсивності люмінесценції спостерігається в КТ CdS без оболонки. Сформульовано механізм, що впливає на люмінесцентні властивості КТ CdS та наноструктур КТ CdS / ZnS при їх зберіганні.

ПЛІВКИ SnO2 І ZnO, СТРУКТУРОВАНІ З ВИКОРИСТАННЯМ ПОЛІМЕРІВ, ДЛЯ ВИЯВЛЕННЯ АМІАКУ

Л. М. Філевська — 2021-12-24

Резюме
Вивчено електрофізичні властивості на повітрі та в атмосфері з вмістом парів аміаку нанорозмірних плівок ZnO та SnO₂, структурованих у процесі одержання з використанням полімерів. Досліджені електрофізичні властивості цих плівок на повітрі та в атмосфері з парами аміаку показали наявність значних змін провідності обох типів плівок. Природа цих змін різна. У парах аміаку струм у плівці оксиду цинку в багато разів більший, ніж у повітрі. А плівка оксиду олова в парах аміаку стає більш високоомною порівняно з її опором на повітрі. Виявлено, що провідність обох типів плівок контролюється міжкристалічними потенційними бар'єрами. Однак при контакті з парами аміаку ці бар'єри зменшуються в плівках оксиду цинку, тоді як плівці діоксиду олова спостерігається зворотний процес. В обох випадках спостерігається оборотний характер взаємодії молекул аміаку з оксидними плівками. І для ZnO, і для SnO₂ чутливість до аміаку реєструється вже за кімнатної температури. Також було встановлено, що вихідні характеристики обох типів плівок швидко відновлювалися без додаткових заходів. Ці факти роблять досліджені наноструктуровані з використанням полімерів плівки ZnO та SnO₂ перспективним матеріалом для чутливих елементів газових сенсорів аміаку.

ДОСЛІДЖЕННЯ ОДНОРІДНИХ І ГЕТЕРОГЕННИХ СЕНСИБІЛІЗОВАНИХ КРИ- СТАЛІВ СУЛЬФІДУ КАДМІЮ. ЧАСТИНА V. НЕОДНОРІДНЕ ЛЕГУВАННЯ

С. С. Куликов — 2021-12-24

Реферат.
Розроблено технологію обробки кристалів напівпровідників CdS у коронному розряді. Встановлено, що в результаті такого впливу зразки набувають змінної спектральної чутливості. Спостережуване явище пояснюється появою сідла потенційного бар'єру в приповерхневій області елемента, незвичайні властивості якого можуть створити новий тип пристрою.

ДАТЧИКИ НА ОСНОВІ ПОЛЬОВИХ ТРАНЗИСТОРІВ

І. М. Вікулин — 2021-12-24

Резюме

Експериментально досліджено можливість використання методу комбінації кількох сенсорних елементів із протилежною чутливістю до різних зовнішніх впливів для отримання нових конструкцій датчиків світла, температури та магнітного поля. В якості сенсорних елементів в роботі були використані промислові зразки польових транзисторів з p-n-переходом в якості затвору (FEJT) і МОН ПТ (MOSFET) в режимі насичення при двополюсному включенні, коли затвор є замкнутим з витоком. Показано, що у FEJT температурний коефіцієнт зміни струму негативний, а у MOSFET – позитивний. У той же час знак коефіцієнта радіаційного впливу MOSFET визначається початковою величиною струму стоку до опромінення. Експериментально підтверджено, що використання чотирьох транзисторів у мостової схемі вимірів підвищує чутливість датчика в десятки разів у порівнянні з одним транзистором за рахунок внутрішнього механізму збільшення чутливості для послідовно з'єднаних пар транзисторів.

ЕНТРОПIЯ І ВИБОРИ. АНАЛІЗ СОЦІАЛЬНИХ СИСТЕМ МЕТОДАМИ СТАТИСТИЧНОЇ ФІЗИКИ

В. Т. Швець — 2021-12-24

Резюме
У статті запропонована формула оцінки рівня свободи людини під час виборів, аналогічна формулі для ентропії у статистичній фізиці і інформаційній ентропії у теорії інформації. Формула застосована для порівняння рівня свободи на президентських і парламентських виборах в Україні і Російській федерації.

ГАЗОЧУТЛИВІСТЬ ДЕЯКИХ АНСАМБЛІВ НАНОЧАСТИНОК У ШПАРИСТОМУ СКЛІ

І. К. Дойчо — 2021-12-24

Реферат

Продемонстровано важливість розгортання поверхні речовин, придатних для використання у сенсориці, шляхом диспергування їх до рівня ансамблю наночастинок всередині певної матриці. Доведено, що найкращою матрицею для формування зазначеного ансамблю наночастинок є шпаристе силікатне скло. Коротко розглянуто способи формування ансамблів наночастинок деяких сполук у шпаристім склі. Застосовність зазначених систем у сенсориці продемонстровано на прикладі чутливості їхнього люмінесцентного відклику до наявності аміаку або парів HCl у довкіллі.

ВПЛИВ ТЕХНОЛОГІЧНИХ УМОВ СИНТЕЗУ НА ФОРМУВАННЯ СПЕКТРІВ ФОТОЛЮМІНЕСЦЕНЦІЇ КТ CdS

В. А. Сминтина — 2021-12-24

Реферат
Мета роботи полягає в дослідженні впливу технологічних умов синтезу на формування спектрів фотолюмінесценції КТ CdS. У роботі наведено результати впливу рН на люмінесценцію колоїдних КТ CdS. Показано якісну відповідність між спектрами люмінесценції КТ CdS, отриманих при різних значеннях pH під час синтезу, і КТ CdS, підданих обробці після синтезу. Також показано, що спектр люмінесценції можна змінювати як зміною умов синтезу, так і зміною кислотності колоїдних КТ CdS. Представлені результати впливу двох параметрів процесу синтезу квантових точок сульфіду кадмію (КТ CdS) на спектр люмінесценції, а саме, кислотно-лужного балансу ростового розчину і співвідношення компонентів реакції (солей кадмію і сірки). Здійснено низку експериментів з синтезом, в якому рН розчину змінювалася в інтервалі величин від 2 до 10. Також були синтезовані КТ CdS з різним співвідношенням вихідних компонентів. Отримані результати свідчать про те, що технологічний процес має суттєвий вплив на формування смуг випромінювання КТ CdS. В обох випадках спектр випромінювання містив три смуги, які локалізовані у λ 1 = 462 ÷ 493 нм, λ 2 = 555 ÷ 598 нм, λ 3 = 660 ÷ 711нм. Спостережувані особливості впливу зазначених технологічних факторів на спектр люмінесценції КТ CdS пояснюються тим, що в синтезі визначальним параметром є концентрація іонів кадмію та сірки. У першому – концентрація іонів регулюється значенням рН розчину, а у другому – вихідною концентрацією Cd(NO 3 ) 2 та Na 2 S.

МОДЕЛЮВАННЯ ХАОТИЧНОЇ ДИНАМІКИ РЕЛЯТИВІСТСЬКОЇ ЛАМПИ ОБЕРНЕНОЇ ХВИЛІ З ВИКОРИСТАННЯМ ТЕОРІЇ ХАОСУ ТА КВАНТОВИХ НЕЙРОМЕРЕЖ

П. О. Кондратенко — 2022-08-21

Резюме

Нелінійне моделювання та прогнозування хаотичної еволюційної динаміки такої складної системи, як лампа зворотної хвилі, розглядається за допомогою нового комбінованого методу, заснованого на алгоритмах теорії хаосу, концепції геометричних атракторів та квантово нейронно-мережевих алгоритмах моделювання. Проведено моделювання динаміки багатошарової фотонної нейромережі для випадку зашумленої вхідної послідовності. Проведено аналіз, моделювання та обробка часової залежності вихідної амплітуди для нерелятивістської (релятивістської) лампи, динаміка якої описується системою рівнянь нестаціонарної нелінійної теорії для амплітуди електромагнітного поля та руху пучка. Наведені дані про показники Ляпунова, ентропію Колмогорова, коефіцієнт кореляції між фактичним і нейронно-мережевими прогностичними даними часової залежності амплітуди вихідного сигналу розглянутої лампи зворотної хвилі тощо. Поєднання удосконалених алгоритмів сучасної теорії хаосу, концепції компактних геометричних атракторів і одного з ефективних нейронно-мережевих алгоритмів, або, у більш загальному сенсі, використання ефективної моделі штучного інтелекту тощо, може забезпечити дуже адекватний і кількісно коректний опис часової еволюційної динаміки найскладніших фізичних систем, зокрема, у сфері сучасної надвисокочастотної електроніки.

СПЕКТРОСКОПІЯ ТА ДИНАМІКА НЕЛІНІЙНИХ ПРОЦЕСІВ В РЕЛЯТИВІСТСЬКІЙ ЛАМПІ ЗВОРОТНОЇ ХВИЛІ З УРАХУВАННЯМ ЕФЕКТІВ ПРОСТОРОВОГО ЗАРЯДУ, ДИСИПАЦІЇ ТА ВІДБИТТЯ ХВИЛІ

А. В. Цудік — 2022-08-21

Резюме

Розроблено новий ефективний універсальний підхід до вирішення задач кількісного моделювання, аналізу та прогнозування характеристик спектроскопії та динаміки нелінійних процесів у пристроях релятивістської мікрохвильової електроніки, зокрема релятивістської лампи зворотного хвилі (РЛЗХ). Виконано моделювання та фізичний аналіз хаотичної динаміки РЛЗХ з одночасним врахуванням як релятивістських ефектів, так й ефектів дисипації, наявності просторового заряду, відбиття хвиль на кінцях системи, що сповільнюється, тощо, в при різних значеннях керуючих параметрів, характерних для розподілених релятивістських електронно-хвильових автоколивальних систем. З фізичної точки зору перехід до хаосу у динаміці досліджуваної РЛЗХ відбувається за сценарієм через послідовність біфуркацій подвоєння періоду, але з ростом релятивізму динаміка принципово ускладнюється і зводиться до чередування квазігармонійних та хаотичних режимів (включаючи появу нового феноменального ефекту «дзьоба» на відповідній біфуркаційній діаграмі) і в кінцевому результаті переходу через переривчастість до високорозмірного атрактору.

ОПТИМІЗОВАНА РЕЛЯТИВІСТСЬКА БАГАТОЧАСТИНКОВА ТЕОРІЯ ЗБУРЕНЬ В ОБЧИСЛЕННЯХ АТОМНИХ СПЕКТРАЛЬНИХ ТА РАДІАЦІЙНИХ ХАРАКТЕРИСТИК: АТОМ Eu

В. Б. Терновський — 2022-08-21

Резюме

Новий формалізм релятивістської калібрувально-інваріантної теорії збурень (RMBPT-ОDF) з оптимізованим нульовим наближенням Дірака-Фока та узагальнений енергетичний підхід застосовано до вивчення енергетичних, радіаційних і спектроскопічних характеристик групи важких атомних систем, зокрема, енергій рівнів та ймовірностей переходів та сил осциляторів 4f⁷(⁸S)6s²⁸S_7/2 4f⁷(⁸S)6s6p ⁸P_5/2,7.2,9.2, 4f⁷(⁸S)6s7p ⁸P_5/2,7\2, 4f⁷(⁸S)6s8p ⁸P_9/2,7\2 атому європію EuI. Показано, що шуканий формалізм у порівнянні зі стандартними неоптимізованими релятивістськими методами Хартрі-Фока та Дірака-Фока дозволяє отримати більш точні дані як по енергіях, так й амплітудам та ймовірностям радіаційних переходів, що обумовлено використанням оптимізованого нульового наближення ODF, досить повним ефективним урахуванням складних багаточастинкових обмінно-кореляційних ефектів. Внесок за рахунок поляризації остову досягає 30% від значення сили осцилятора; величина калібрувально-неінваріантного внеску в радіаційну ширину складає долі проценту на відміну від усіх існуючих методів сучасної атомної спектроскопії, для яких внесок досягає 5-50%.

СПЕКТРОСКОПІЯ ТА ДИНАМІКА ВАЖКИХ ЕКЗОТИЧНИХ ПІОННИХ АТОМНИХ СИСТЕМ: УДОСКОНАЛЕНА РЕЛЯТИВІСТСЬКА ТЕОРІЯ

О. Ю. Хецеліус — 2022-08-21

Резюме

Розроблено удосконалений релятивістський підхід до вивчення фундаментальних параметрів спектроскопії та фотодинаміки екзотичних (піонних) атомних систем на основі рівняння Клейна-Гордона-Фока та релятивістської теорії багаточастинкової збурень багатьох з урахуванням фундаментальних електромагнітних і сильних піон-ядерних взаємодій. Ефекти сильної піон-ядерної взаємодії враховуються за допомогою узагальненої моделі сильного піон-ядерного оптичного потенціалу з ефективним потенціалом Еріксона-Еріксона. Ядерний ефект скінченного розміру враховується в рамках моделі Фермі. З метою урахування впливу ядерної квадрупольної деформації на піонні динамічні процеси, використано модель Токі та ін. Радіаційні поправки ефективно враховуються в рамках узагальненого наближення Улінга-Сербера для обробки частини поляризації вакууму Лемба. Наведені прецизійні дані для енергетичних і спектральних параметрів для піонних атомів 173Yb, 175Lu, 197Au, 208Pb, 238U з урахуванням радіаційних, ядерних (скінченний розмір ядра) поправок та ефектів сильної піон-ядерної взаємодії.

РЕЛЯТИВІСТСЬКИЙ ПІДХІД ДО ОБЧИСЛЕННЯ ДОВЖИН ХВИЛЬ ПЕРЕХОДІВ У СПЕКТРАХ АТОМНИХ СИСТЕМ У ПЛАЗМІ

Є. В. Терновський — 2022-08-21

Резюме

Представлено новий релятивістський підхід до обчислення спектральних параметрів атомних систем у плазмі для різних значень параметра екранування (Дебая) плазми (відповідно, електронної густини, температури). Представлений підхід базується на узагальненому релятивістському енергетичному підході в поєднанні з оптимізованою релятивістською багаточастинковою теорією збурень з модельним гамільтоніаном Дірака-Дебая як нульовим наближенням теорії збурень, адаптованим для дослідження енергетичних та спектральних параметрів атомів та іонів у плазмі. Використовується спеціальний обмінний потенціал, а також електронна густина в залежності від температури. Довжини хвиль для ряду переходів, включаючи (A) E(1s2p ¹P₁)-E(1s² ¹S); (B)E(1s3p ¹P₁ )_E(1s^{2 1}S); (C)AK: E(1s2p ³P¹)_E(1s2s ³S); (D): E(1s3p ³P₁)_E(1s2s ³S) гелію в плазмі для різних довжин Дебая обчислюються та порівнюються з відповідними даними Кар-Хо.

ТЕОРЕТИЧНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ РІДБЕРГІВСЬКИХ ЛУЖНИХ АТОМНИХ СИСТЕМ У ПОЛІ ВИПРОМІНЮВАННЯ ЧОРНОГО ТІЛА: РЕЛЯТИВІСТСЬКИЙ ПІДХІД

Г. О. Кузнецова — 2022-08-21

Резюме

Наведено результати дослідження характеристик рідбергівських лужних атомних систем у полі чорнотільного (BBR; теплового) випромінювання, зокрема індукованого BBR коефіцієнта штарківського зсуву k. В якості теоретичного підходу застосовано комбінований узагальнений релятивістський енергетичний підхід і релятивістську багаточастинкову теорію збурень з ab initio нульовим наближенням Дірака. Застосування теорії для обчислення спектральних параметрів досліджуваних атомних систем продемонструвало фізично обґрунтовану узгодженість між теоретичними та експериментальними даними. Запропонований підхід ретельно враховує такі важливі чинники, як реалізація принципу калібрувальної інваріантності при розрахунку відповідних матричних елементів радіаційних переходів, атомних поляризованостей, досить коректний ступінь врахування складних обмінно-кореляційних ефектів (насамперед, ефекту поляризації атомного остову), а також генерує досить оптимальне одноквазічастинкове представлення в межах релятивістської багаточастинкової теорії збурень із оптимальним нульовим наближенням Дірака-Фока (Кона-Шема). Розвинутий метод може бути використаний для подальших обчислень індукованого BBR коефіцієнта штарківського зсуву, параметра зсуву BBR та інших характеристик атомів у BBR полі.

УДОСКОНАЛЕНИЙ АНАЛІЗ ПАРАМЕТРІВ СПЕКТРІВ ТА НАДТОНКОЇ СТРУКТУРИ Li-ПОДІБНИХ БАГАТОЗАРЯДНИХ ІОНІВ В МЕЖАХ РЕЛЯТИВІСТСЬКОЇ ТЕОРІЇ

О. Л. Михайлов — 2022-08-21

Резюме

Релятивістська багаточастинкова теорія збурень з оптимізованим нульовим наближенням Дірака застосована для обчислення фундаментальних характеристик надтонкої структури середніх і важких Li-подібних багатозарядних іонів. Релятивістські, обмінно-кореляційні та інші поправки враховані ефективно. Оптимізований релятивістський орбітальний базис генерується в оптимальному наближенні багаточастинкової теорії збурень із застосуванням принципу калібрувальної інваріантності. Наведені розрахункові значення похідних одноелектронних характеристик, у тому числі, параметрів надтонкої структури, від радіуса ядра для ряду Li-подібних багатозарядних іонів з відповідним аналізом.

ТЕОРЕТИЧНЕ ВИВЧЕННЯ СПЕКТРАЛЬНИХ ХАРАКТЕРИСТИК Tm-ATOMA НА ОСНОВІ ОПТИМІЗОВАНОЇ РЕЛЯТИВІСТСЬКОЇ ТЕОРІЇ

А. А. Свинаренко — 2022-08-21

Резюме

Теоретичне дослідження рідбергівського спектру складного атома (з лантаноідів) Tm виконано в рамках оптимізованої релятивістської багаточастинкової теорії збурень і узагальненого релятивістського енергетичного підходу. Нульове
наближення релятивістської теорії збурень визначається оптимізованим наближенням Дірака-Кона-Шам-Брейта. Оптимізацію виконано шляхом введення спеціального калібрувального параметра до обмінних потенціалів Фока та Кона-Шема та подальшої мінімізації калібрувально-неінваріантних внесків в радіаційну ширину атомних рівнів з використанням релятивістських орбітальних наборів, породжених відповідним гамільтоніаном нульового наближення. Наведено розраховані енергії та ширини автоіонізаційних станів 4f^--1_j 6s(J12)nsnp[J] атома Tm з головним квантовим числом n=25-35 та порівняно з відомими теоретичними результатами, отриманими в рамках інших підходів. Досліджено два основних типи розпаду рідбергівських автоіонізаційних резонансів, а саме, класичний канал розпаду Бейтлера-Фано та новий канал розпаду реорієнтаційного типу, відкритий Івановим-Летоховим та інш. Зазначено, що, наприклад, для автоіонізаційних резонансів з розглянутими значеннями n розпад резонансів відбувається по обох каналах, і апріорі зрозуміти, який з них є домінуючим, надзвичайно важко.

НЕЛІНІЙНИЙ АНАЛІЗ ХАОТИЧНИХ АВТОКОЛИВАЛЬНИХ РЕЖИМІВ У ЛАМПІ ЗВЕРНЕНОЇ ХВИЛІ

О. В. Тюрін — 2022-08-21

Резюме

В роботі представлені результати аналізу та моделювання топологічних і динамічних інваріантів для режиму хаотичних автоколивань в лампі зворотної хвилі, зокрема, виконаний аналіз хаотичних часових рядів для амплітуди вихідного сигналу, яка є розв’язком рівнянь нестаціонарної нелінійної теорії для лампи зворотної хвилі О-типу (без урахування просторового заряду, релятивістських ефектів, втрат енергії тощо). Основна увага приділена обчисленню та аналізу спектра показників Ляпунова на основі алгоритму Сано-Савади. Наведено чисельні дані показників Ляпунова розрахованих для часового ряду амплітуд вихідного сигналу, які безумовно вказують на наявність елементів розвиненого хаосу в динаміці системи.

ПРО ДЕЯКУЮ ЧИСЛОВУ МОДЕЛЬ ДО РОЗВ’ЯЗУВАННЯ ДИНАМІЧНИХ РІВНЯНЬ НЕРЕЛЯТИВІСТСЬКОЇ ТА РЕЛЯТИВІСТСЬКОЇ ЛАМПИ ЗВОРОТНОЇ ХВИЛІ

Т. Б. Ткач — 2022-08-21

Резюме

Розроблється ефективний обчислювальний підхід до розв’язання відповідної мастерної системи динамічних рівнянь, які описують нелінійні стаціонарні та нестаціонарні електромагнітні процеси в нерелятивістських та релятивістських лампах зворотної хвилі (карсинотронах) з подальшим максимальним урахуванням різних фізичних факторів, таких як релятивістські ефекти, ефекти дисипації, наявність просторового заряду, відбиття хвилі на кінцях сповільнюваної системи, стохастичні фактори за допомогою включення спеціальних елементів у всю систему тощо, а також дослідженням характеристик (динамічних і топологічних інваріантів) динаміка карсинотрона в автомодуляційному та хаотичному режимах з побудовою відповідних біфуркаційних діаграм. Для розв’язування головної системи динамічних рівнянь карсинотрона наведено реалізуєму чисельну схему, яка заснована на використанні консервативної різницевої схеми типу «предиктор-коректор» та алгоритму розгортки.

РЕЛЯТИВІСТСЬКИЙ ЕНЕРГЕТИЧНИЙ ПІДХІД ДО АТОМНИХ СИСТЕМ У СИЛЬНОМУ ЕЛЕКТРОМАГНІТНОМУ ПОЛІ В ПЛАЗМІ

Г. О. Кузнецова — 2022-08-21

Резюме

Розроблені основи послідовного підходу до визначення енергетичних, радіаційних та спектроскопічних характеристик атомних систем (атомів, багатозарядних іонів у плазмових умовах) у сильному зовнішньому електромагнітному полі (ЕМП), який базується на релятивістському енергетичному формалізмі (адіабатичний формалізм Гелл-Мана та Лоу) і релятивістській багаточастинковій теорії збурень (RMBPT) для атомних систем у плазмі. У рамках релятивістського енергетичного підходу формула Гелл-Манна і Лоу виражає уявну частину зсуву енергії атомного рівня через КЕД матрицю розсіювання, яка включає взаємодію як з ЕМП, так і з фотонним вакуумом (останнє відповідає за спонтанний радіаційний розпад в системі). В межах розробленої теорії є можливим послідовне одночасне урахування спонтанних і (або) індукованих радіаційних процесів та їх інтерференції. Положення і форма атомних ліній випромінювання повністю визначають спектроскопію атомних систем в плазми у зовнішньому ЕМП. Описано ефективну модифіковану техніку, засновану на методі диференціальних рівнянь Іванової-Іванова, для обчислення нескінченних сум у виразах для зсуву та уширення спектральних ліній, та (або) виразів, що відповідають другому порядку RMBPT. Представлені основи нового формалізму релятивістської калібрувально-інваріантної RMBPT з оптимізованими нульовим наближенням Дірака-Кона-Шема та Дебая-Хюккеля і визначено послідовну схему генерації оптимізованого одноквазічастинкового представлення для атомних систем у плазмовому середовищу.

РЕЛЯТИВІСТСЬКА СПЕКТРОСКОПІЯ АТОМНИХ СИСТЕМ: РОЗШИРЕННЯ ТА ЗСУВ СПЕКТРАЛЬНИХ ЛІНІЙ ДЛЯ ВАЖКИХ ЕЛЕМЕНТІВ У БУФЕРНОМУ ГАЗОВОМУ ТА ПЛАЗМОВОМУ СЕРЕДОВИЩАХ

Ю. М. Лопаткін — 2022-08-21

Резюме

Розроблено модифікований релятивістський підхід до опису зсуву та розширення за рахунок зіткнень спектральних ліній надтонкої структури для лужних атомів в атмосфері буферних (інертних) газів. Підхід базується на узагальненій кінетичній теорії спектральних ліній, обміну, релятивістській теорії збурень з нульовим наближенням Дірака-Хартрі-Слетера та врахуванням складних кореляційних ефектів за допомогою використання поляризаційних багаточастинкових залежних від густини функціоналів. Основні вирази для колізійного зсуву та розширення спектральних ліній надтонкої структури взяті з кінетичної теорії спектральних ліній. Для розрахунку відповідних потенціалів використано теорію обмінних збурень (модифікована версія ЕL-НАV). Наведено результати розрахунків локальних зсувів, температурно-залежних повних зсувів спектральних ліній для систем Rb, Cs-He та проведене порівняння з наявними теоретичними та експериментальними даними. Важливою особливістю нашої схеми є коректне урахування кореляційних (поляризаційних) ефектів із застосуванням спеціальних ефективних функціоналів густини. Різницю між нашими теоретичними даними та іншими результатами розрахунків можна пояснити використанням різних версій теорії збурень і різних наближень для розрахунку базису хвильових функцій.

РЕЛЯТИВІСТСЬКІ ТА КОРЕЛЯЦІЙНІ ЕФЕКТИ В ОЖЕ-СПЕКТРОСКОПІЇ АТОМІВ ТА ТВЕРДОГО ТІЛА

О. Н. Софронков — 2022-08-21

Резюме

Представлено вдосконалену послідовну теоретичну схему для визначення енергетичних і спектральних характеристик процесу Оже (розпаду, переходу) в атомних системах і твердих тілах з коректним врахуванням релятивістських і кореляційних (релаксаційних) ефектів. В якості основного підходу до розрахунку Оже-спектрів атомних систем, і далі твердих тіл використовується послідовний теоретичний метод, заснований на формалізмі S-матриці Гелл-Манна і Лоу та формалізмі релятивістської теорії збурень багатьох тіл. Універсальний релятивістський метод Дірака-Хартрі-Слетера береться як теоретичний метод розрахунку електронних хвильових функцій і енергій станів та переходів. Наведено передові дані про енергію оже-електронів для деяких твердих тіл (Ge,Ag) з урахуванням релятивістського та ядерного ефектів кінцевого розміру.

ОПТИМІЗОВАНИЙ МЕТОД КВАНТОВОГО ДЕФЕКТУ В РЕЛЯТИВІСТСЬКІЙ ТЕОРІЇ СПЕКТРІВ ЛІТІЙ-ПОДІБНИХ БАГАТОЗАРЯДНИХ ІОНІВ

А. С. Квасикова — 2022-08-21

Резюме

Релятивістська теорія радіаційних переходів з використанням узагальненого релятивістського наближення квантового дефекту (GDA) використана і з для дослідження довжин хвиль та сил осциляторів для переходів 1s²2s (²S_1/2) → 1s²3p (²P_1/2) та інших у Li-подібних багатозарядних іонах із зарядом ядра Z=14-70. Проведено порівняння отриманих результатів з наявними теоретичними та експериментальними (зведеними) даними. Важливий момент розробленої моделі пов’язаний з додатковим ефективним урахуванням обмінно-кореляційного (поляризаційного) ефекту та використанням ефективногго одноквазічастинкового представлення на основі узагальненого релятивістського наближення квантового дефекту, що суттєво забезпечує фізично розумну узгодженість між теорією та експериментом.

МЕТОД ФУНКЦІОНАЛУ ГУСТИНИ ТА ФУНКЦІЙ ГРІНА ДЛЯ ОБЧИСЛЕННЯ СПЕКТРАЛЬНИХ ПАРАМЕТРІВ ДВОХАТОМНИХ МОЛЕКУЛ

Г. В. Ігнатенко — 2022-08-21

Резюме

Викладено новий ефективний метод обчислення енергетичних та спектральних параметрів двоатомних молекул, що базується на гібридній теорії квазічастинкового функціонала густини і теорії функцій Гріна. Як ілюстрація наведені дані обчислення вертикальних потенціалів іонізації i констант зв'язку ( коливальної структури) фотоелектронних спектрів ряду двохатомних молекул, зокрема, N₂. Проведено докладне порівняння деяких отриманих даних з даними стандартних теорій типу Хартрі-Фока, методу багатоконфігураційного електронного пропагатору, розширеною теорією на основі теореми Koopmans’ з використанням багатоконфігураційних самоузгоджених хвильових функцій з різними наборами базисних функцій. Показано, що послідовне максимально коректне врахування обмінно-кореляційних ефектів, ефектів реорганізації в рамках комбінованої теорії призводить до досить істотного поліпшення згоди теоретичних та експериментальних даних як по потенціалам іонізації, так й фотоелектронним спектрам взагалі.