Важнейшие результаты исследований 2004 года

• Развита теория, пригодная для описания взаимодействия зонда ближнепольного микроскопа с поверхностными слоями, толщина которых намного меньше длины волны падающего излучения, но намного больше характерных межатомных размеров. Заложены основы нового метода ближнепольной микроскопии, основанного на использовании дополнительного сканирования по частоте внешнего излучения и позволяющего существенно увеличить разрешающую способность ближнепольных микроскопов.

• В приближении слабонаправляющего волновода первого порядка найдены коэффициенты связи оболочечных мод при растяжении, кручении и нагреве длиннопериодной волоконной микроизгибной решетки. Впервые выявлены пять факторов, влияющих на величину смещения резонансов мод; теоретически доказано и экспериментально подтверждено, что в результате различия продольной компоненты электрического поля, которой обычно пренебрегают при расчетах спектров пропускания длиннопериодных решеток, вырождение гибридных оболочечных мод, соответствующих одной и той же LP моде, снимается и приводит к расщеплению резонансов этих мод в асимметричных решетках и в скрученных волокнах.

• Получен закон дисперсии поверхностной ТМ-волны на границе релятивистки движущейся бесстолкновительной изотропной плазмы. Установлено, что в отличие от классического нерелятивистского решения коэффициенты граничной локализации претерпевают дополнительное, релятивистское изменение, обусловленное лоренцевским сокращением размеров по направлению движения плазмы. Вместо поворотной петли дисперсионной ветви в окрестности частоты отсечки из-за связанности пространства-времени к верхней частотной отсечке спектра добавляется снизу отсечка спектра по волновому числу. Показано, что с ростом скорости плазмы частотная отсечка спектра понижается, а нижняя граница волновых чисел возрастает.

• Исследовано рефракционное взаимодействие сдвиговых волн с движущейся доменной границей ферромагнетика и распространение магнитостатических поверхностных волн вдоль движущейся доменной границы ферромагнетика при внешнем подмагничивании. Показано, что внешнее магнитное поле вносит новую особенность в рефракцию сдвиговой волны доменной границей в виде смены прямого прохождения преломлением. Из-за неравенства внутренних магнитных полей в доменах отклик спиновой подсистемы приграничными магнитостатическими колебаниями проявляется в угловых спектрах отражения сдвиговой волны двумя максимумами - парциальными пиками ферромагнитного резонанса (ФМР) для отдельных доменов. За счет индуцируемой внешним полем акустической неэквивалентности доменов в угловом спектре исчезает ранее отмечавшийся разрыв при переходе в области тупых углов рефракции к режиму двойного преломления.

• Разработаны аналитические модели неизотермического распределения плотности тока и мощности в структурах полупроводниковых приборов с неоднородностями (дефектами) различной природы. Показано, что в структурах с положительным температурным коэффициентом плотности мощности неоднородность распределения плотности тока, мощности и температуры увеличивается с ростом мощности за счет действия тепловой обратной связи по суперлинейному закону. На основе указанных моделей получены оценки погрешности замещения, обусловленной неоднородным распределением температуры в термисторах типа тел вращения при измерении СВЧ мощности термисторными датчиками.

• Разработана методика автоматизированного одновременного определения октанового числа и фракционного состава бензинов по спектрам поглощения оптического излучения ближнего ИК-диапазона. Найден критерий автоматического поиска оптимальной регрессионной характеристики, связывающей параметры бензинов с параметрами спектропоглощения на 6-ти частотах.

• Предложен новый корреляционный способ обработки сигналов с брэгговских датчиков, позволяющий повысить точность и быстродействие измерительных преобразователей, основу которых составляет дифференциальный фотоприемник в составе полихроматора. При согласовании требований к точности и к быстродействию было предложено вычислять опорную функцию с применением линейной интерполяции по данным, полученным в ходе гауссовской аппроксимации пиков опорного спектра. Показано, что с увеличением пространственной частоты точек ошибки определения положения брэгговского пика быстро уменьшаются и уже при использовании 5...8 точек на каждый пиксель становятся существенно меньше уровня шума.

Важнейшие результаты исследований 2003 года

• Разработана теория взаимодействия оптического излучения с зондом ближнепольного микроскопа при учете мультипольного момента зонда, позволяющая производить вычисления рассеянного поля для произвольных положений зонда относительно поверхности и при произвольной геометрии эксперимента. Продемонстрирована необходимость применения мультипольной теории безапертурного ближнепольного оптического микроскопа рассеяния в области резонансного взаимодействия зонда и исследуемого объекта.

• Проведено исследование распространения изгибных волн в тонкой пластине с эквидистантными, равномерно движущимися линиями шарнирного закрепления. Показано, что без учета потерь в материале пластины дисперсионные спектры изгибных волн имеют выраженный зонный характер. В условиях продольного распространения изгибных волн вдоль линий закрепления зонный характер спектров исчезает, но при этом доплеровское расщепление ветвей сохраняется благодаря различию в ориентациях плоскостей равных фаз приграничных изгибных колебаний двух соседних линий-шарниров, вызванному их движением.

• На основе анализа шумовых эквивалентных схем получены зависимости среднеквадратичного напряжения шума биполярных транзисторных структур от сопротивления источника сигнала, тока, напряжения, внутренних физических параметров транзисторной структуры. Показана возможность при соответствующем выборе рабочего тока и сопротивления источника сигнала надежно измерять раздельно составляющие шумового напряжения поверхностного и объемного происхождения; оценивать степень неоднородностей токораспределения в транзисторной структуре, оценивать величину сопротивления активной базы. Результаты теоретического анализа подтверждены экспериментом.

• Исследована структура сложных полос поглощения чистых изооктана, n-гептана, бензола и бензинов разных марок в области длин волн 1080-1220 нм. Анализ экспериментальных кривых поглощения показал, что уверенно идентифицируются четыре полосы: метила СН₃ с max при l₁=1191±1 нм, метилена СН₂ с max при l₂=1208±2 нм, ароматики СН с max при l₃=1146±3 нм и, вероятно, олефина с max при l₄=1174±3 нм. Установлены ещё четыре полосы с максимумами при l₅=1151±3 нм (вероятно принадлежащих СН₃), l₆=1167±3 нм (вероятно олефиновой группы) и две полосы с max при l₇=1218±1 нм и l₈=1125-1140 нм неизвестной идентификации. Форма всех полос гауссовская. Оценены ширины полос (8-22 нм).

Важнейшие результаты исследований 2002 года

• На основе самосогласованного решения системы материальных и интегральных полевых уравнений исследовано взаимодействие оптического излучения с микрообъектами с учетом возможного изменения оптических свойств микрообъектов за счет наведенных внутренних полей. Установлена сильная зависимость оптических свойств микрообъекта и свойств рассеянного излучения от геометрии микросистемы. Предлагается также использовать полученные результаты в качестве теоретической базы для разработки элементов квантовой логики на основе оптических переходов.

• В нерелятивистском приближении впервые предсказано существование электромагнитных поверхностных ТМ-волн неколлинеарного типа на движущейся границе изотропной бесстолкновительной плазмы с вакуумом.

• В классе задач с осевой симметрией рассмотрено "пьезоэлектрическое" рассеяние упругих волн неоднородностями пьезоэлектриков типа дофинейских двойников или сегнетоэлектрических доменов. Установлено, что спектр сечения "пьезоэлектрического" рассеяния не имеет обычного высокочастотного асимптотического предела - геометрооптического значения сечения рассеяния, а характеризуется наличием максимума, высота которого определяется коэффициентом электромеханической связи и диэлектрической проницаемостью кристалла.

Важнейшие результаты исследований 2001 года

• Для совершенствования методов ближнеполевой микроскопии сверхвысокого разрешения нанообъектов исследовано влияние поля излучения и фонового отклика в условиях дискретной структуры матричной среды на взаимодействие резонансных атомов. Показано, что вследствие взаимодействия резонансных атомов имеет место изменение спектров, приводящее к проявлению в волновой зоне резонансных размерных эффектов. Отмечается влияние фонового отклика матричной среды на поляризационные свойства излучения в волновой зоне.

• В классе задач с осевой симметрией рассмотрено чисто акустоэлектронное рассеяние упругих волн плазменными неоднородностями в пьезоэлектриках при наличии азимутального тока дрейфа, свободное от ограничений бездиффузионного подхода при описании граничной реакции плазмы носителей заряда. Показана возможность весьма эффективного управления интегральными характеристиками рассеяния таких неоднородностей посредством дрейфа.

Важнейшие результаты исследований 2000 года

• Обобщена теория микроскопического взаимодействия ансамблей ультрахолодных атомов с электромагнитным излучением на случай двухкомпонентных газовых смесей и обоснована возможность сепарации атомных пучков слабоинтенсивным лазерным излучением.

• В целях развития и совершенствования методов ближнеполевой микроскопии сверхвысокого разрешения оценен вклад эванесцентных волн отдельных атомов на поверхности диэлектрика в возмущения поля, вызванные дискретностью среды. Определены условия при которых влияние зонда ближнеполевого сканирующего микроскопа на распределение поля в пленке пренебрежимо мало.

• Исследованы особенности дисперсии магнитостатических поверхностных волн на движущейся блоховской стенке ферромагнетика в условиях неортогонального распространения относительно спонтанных намагниченностей в доменах.

• Исследованы дисперсионные свойства электрозвуковых волн в системах более чем из двух равномерно движущихся 180-градусных доменных стенок в сегнетоэлектриках.

• Исследовано распространение поверхностных акустических волн типа Стоунли вдоль движущейся межфазной границы в виде скачка акустических параметров.