Том 44, № 1 (2025)

Расплавленные соли используются как теплопроводящие среды в жидко-солевых реакторах и в солнечных установках. Знание теплопроводности расплавленной соли необходимо для безопасной эксплуатации этих агрегатов. Вычислительные методы являются альтернативой труднодоступному экспериментальному пути определения теплопроводности. В настоящей работе методом равновесной молекулярной динамики рассчитана температурная зависимость теплопроводности расплавленной соли FLiNaK, а также этого солевого расплава с растворенным в нем NdF₃. Температурное поведение теплопроводности, а также ее изменение после растворения NdF₃ во FLiNaK объясняется на основе определения динамической сети ионных связей, существующей в модели солевых расплавов. Установлены сети ионных связей с верхним пределом межионного расстояния, равным 0.2 нм для обоих типов солевых расплавов, и с пределом в 0.27 нм для связанной сети Nd–F в расплаве, содержащем NdF₃. Эти сети связей со временем появляются в разных частях системы и могут полностью исчезать. Общая численность узлов динамических сетей, определенная за время корреляции тепловых потоков, имеет влияние на значение теплопроводности моделируемой системы. Новый метод интерпретации температурного поведения теплопроводности расплавленной соли в компьютерной модели может быть использован для прогнозирования процесса растворения в солевых расплавах фторидов различных лантаноидов и актиноидов.

Показано, что число спинов в кластерах когерентных коррелированных состояний, возникающих в условиях многоквантового ЯМР в твердом теле, экспоненциально растет со временем. Для исследования указанных выше процессов использовано уравнение Смолуховского. Возможные процессы деградации кластеров не учитывались. Полученные результаты хорошо совпадают с экспериментальными данными, по крайней мере, примерно до 10⁵ спинов в кластере.

Изучена кинетика катодного восстановления водорода на низкоуглеродистой стали в 2 M растворе соляной кислоты (t = 25 °C), содержащей ингибиторы коррозии – катамин АБ и ИФХАН-92. Определены основные константы скорости стадий выделения газообразного водорода и внедрения атомов водорода в сталь. Добавки катамина АБ и ИФХАН-92 тормозят катодное восстановление водорода и его проникновение в сталь в растворе HCl. Наиболее эффективным ингибитором абсорбции водорода является ИФХАН-92. Ингибирующий эффект данного соединения обусловлен уменьшением отношения концентрации водорода в фазе металла к степени заполнения водородом поверхности. Снижение ингибитором ИФХАН-92 концентрации водорода в объеме металла определяет сохранение пластических свойств сталей при коррозии в растворах HCl. Высокая эффективность ИФХАН-92 как ингибитора катодного восстановления водорода и его абсорбции является результатом хемосорбции данного соединения на поверхности стали и формирования полимолекулярного защитного слоя.

В работе исследована точность квазистационарного приближения для описания кинетики распада синглетного (S₁^*) возбужденного состояния на пару триплетных (Т) экситонов, обратная ТТ-аннигиляция (ТТА) которых контролирует особенности поведения кинетики распада в молекулярных полупроводниках. Исследование проводилось в широком диапазоне времен: и малых, характерных для геминальной стадии ТТА, и больших, типичных для бимолекулярной ТТА. Предложены простые модели процессов, анализ которых показал хорошую точность формул, полученных в рамках квазистационарного приближения, при описании кинетики распада. Также установлена высокая точность интерполяционных формул для кинетических функций, которые объединяют выражения, описывающие кинетику на различных стадиях распада. Предложенные формулы позволили заметно упростить описание экспериментальных результатов.

В работе проведено исследование влияния содержания металлической связки Fe + Co + Cr + Ni + Al и механической активации (МА) на скорость горения, удлинение образцов в процессе синтеза, выход смеси и размер композитных частиц после МА, морфологию и фазовый состав продуктов горения активированных смесей в системе (Ti + 2B) + (Ti + C) + x(Fe + Co + Cr + Ni + Al). В процессе МА смесей образуется высокоэнтропийный сплав – твердый раствор на основе γ-Fe c ГЦК-решеткой. Методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС) получен композитный материал, состоящий из керамики и высокоэнтропийного сплава. Механическая активация увеличивает максимальное содержание металлической связки в смеси, при котором СВС осуществляется при комнатной температуре, от 60% до 80%. После МА возрастают удлинение образцов продуктов и скорость горения (в случае наличия металлической связки) смесей (Ti + 2B) + + (Ti + C) + x(Fe+Co+Cr+Ni+Al). В случае смеси (Ti + 2B) + (Ti + C) без связки скорость горения уменьшается после МА. С ростом содержания металлической связки Fe + Co + Cr + Ni + Al в смесях (Ti + 2B) + (Ti + C) увеличивается размер композитных частиц после МА, уменьшаются скорость горения, выход активированной смеси и удлинение образцов продуктов реакции МА-смесей. Для исходных смесей зависимость удлинения образцов продуктов горения от содержания связки немонотонна, имеет максимум.

Исследована радиационно-импульсная электропроводность полиэтилена и полипропилена при низкой (порядка 100 К) температуре при воздействии импульсов электронов с энергией 50 кэВ длительностью 1 мс. Для объяснения полученных результатов использована модель Роуза–Фаулера–Вайсберга. Показано, что при ее использовании необходимо учитывать различие сдвигов носителей в единичном электрическом поле до первого захвата $\left({\stackrel{-}{\mu }}_0{\stackrel{-}{\tau }}_0\right)$ и носителей, двигающихся путем перезахвата по ловушкам $\left({\stackrel{}{\mu }}_0{\stackrel{}{\tau }}_0\right)$. Последние фигурируют в теоретической модели Роуза–Фаулера–Вайсберга. Оба параметра вычислены по результатам проведенных экспериментальных исследований.

Исследовано влияние метода синтеза композитов NiO–In₂O₃ на их структурные, проводящие и сенсорные характеристики при детектировании водорода. Использовались импрегнирование наночастиц оксида индия солью нитрата никеля и гидротермальный метод с водными растворами соответствующих солей. Показано, что в процессе импрегнирования формируется оксид никеля в виде аморфных наночастиц на поверхности оксида индия, а при гидротермальной обработке ионы никеля внедряются в структуры In₂O₃. В импрегнированных композитах размер частиц оксида индия не зависит от состава и составляет 60 нм, в то время как в гидротермальных композитах он уменьшается от 35 до 30 нм при увеличении содержания никеля. С увеличением содержания никеля от 0 до 3 вес. % для обоих методов синтеза проводимость падает, а сопротивление для гидротермальных образцов на порядок выше, чем в импрегнированных. Практически в два раза выше оказался и сенсорный отклик.

Методом атомно-силовой микроскопии (АСМ) в режиме прерывистых осцилляций зонда (Tapping Mode^TM) детально исследована микроструктура волоса человека в поперечном и продольном сечениях. Кроме того, с помощью индентации на основе АСМ определялись локальные упругие свойства (локальный модуль Юнга, Е_лок) в различных структурных зонах волоса. Для количественного анализа Е_лок проводилась точная калибровка системы и оценка геометрии иглы зонда. Для расчета Е_лок использовалась адаптированная контактная механическая модель Снеддона.