Видеотека

«Форум "Uspekhi-2021"» УФН 191 2–2 (2021)

И.В. Антонова «Применение материалов на основе графенав 2D печатных технологиях» УФН 187 220–234 (2017)

Анализируются основные работы по использованию графена и других монослойных материалов для 2D печатных технологий создания приборов и устройств современной электроники и фотоники. Рассмотрены различные методы получения суспензий, свойства напечатанных слоёв, примеры и параметры конкретных напечатанных устройств, а также главные тенденции развития данного направления. Особо отмечается смена концепции получения суспензий графена, в результате которой вместо органических жидкостей для расслоения графита и создания жидкой композиции чернил стали использовать растворы на водной основе. Кроме того, анализируется тенденция использования чернил со всё более и более высокой концентрацией графена, что позволяет получать напечатанные слои с высокой проводимостью. Рассмотрено также расширение спектра используемых материалов.

В.В. Майер, Е.И. Вараксина, В.А. Саранин «Лекционные демонстрации прыжка капли в невесомость» УФН 187 119–124 (2017)

Рассматриваются лекционные демонстрации явления прыжка капли, лежащей на несмачиваемой твёрдой подложке, при переходе в условия невесомости. Дана элементарная теория явления. Оценены скорости подскока капли при её малых и больших размерах. Определена частота собственных колебаний летящей капли. Описана натурная модель лифта Эйнштейна. Теоретические и экспериментальные результаты находятся в удовлетворительном согласии.

Т.К. Бреус, В.Н. Бинги, А.А. Петрукович «Магнитный фактор солнечно-земных связей и его влияние на человека: физические проблемы и перспективы» УФН 186 568–576 (2016)

Совокупность современных данных гелиобиологии позволяет говорить о том, что биологическое действие весьма слабых переменных магнитных полей, связанных с солнечной и геомагнитной активностью, является реальностью. Геомагнитные возмущения могут вызывать в человеческом организме неспецифическую реакцию по типу общего адаптационного синдрома, возникающего под действием любых внешних факторов стресса. Возможно развитие и специфических реакций. Одной из обсуждаемых причин сходства био- и гелиогеофизических ритмов является прямое действие геомагнитных вариаций на организмы. Однако механизмы магниторецепции всё ещё не ясны. Приведён краткий обзор современного состояния наблюдений и экспериментов, а также теоретических работ по этой фундаментальной междисциплинарной проблеме.

В.Л. Аксёнов, А.М. Балагуров «Дифракция нейтронов на импульсных источниках» УФН 186 293–320 (2016)

Рассмотрены современные возможности дифракции нейтронов по времени пролёта и основные научные задачи, решаемые этим методом. Метод быстро развивался в последние два десятилетия. В основном это связано с появлением импульсных источников третьего поколения с мегаваттным уровнем средней по времени мощности, совершенствованием нейтроно-оптических устройств и детекторных систем. Затронуты некоторые исторические аспекты становления дифракции нейтронов по времени пролёта и отражена роль в развитии этого метода Ф.Л. Шапиро, 100-летие со дня рождения которого отмечалось в 2015 г. Специальный раздел посвящён современному состоянию дел с источниками нейтронов для исследований на выведенных пучках.

А.П. Пятаков, А.С. Сергеев и др. «Микромагнетизм и топологические дефекты в магнитоэлектрических средах» УФН 185 1077–1088 (2015)

Дан краткий обзор исследований магнитоэлектрических материалов и мультиферроиков с учётом их доменной структуры. Особое внимание уделено магнитоэлектрическим явлениям в микромагнетизме на примере эпитаксиальных плёнок ферритов-гранатов (электроиндуцированное смещение и наклон доменных границ). Рассмотрено также влияние электрического поля на другие топологические дефекты в магнитоупорядоченных средах: линии и точки Блоха в доменных границах, магнитные вихри и скирмионы.

А.В. Щелокова, И.В. Мельчакова и др. «Экспериментальные реализации маскирующих покрытий» УФН 185 181–206 (2015)

Успехи в области исследования метаматериалов явились толчком к разработке на их основе маскирующих покрытий, позволяющих подавлять рассеяние объектов в определённых частотных диапазонах. За последние годы наблюдается переход от чисто теоретического рассмотрения эффекта маскировки к попыткам его практической реализации. Представлен обзор современного состояния в области маскирующих покрытий с упором на экспериментальные реализации таких устройств.

В.В. Майер, Е.И. Вараксина, В.А. Саранин «Простые лекционные демонстрации неустойчивости и самоорганизации» УФН 184 1249–1254 (2014)

Для демонстрации явления самоорганизации предлагается использовать слой диэлектрической жидкости, в котором создано электрическое поле. Источником поля является распределённый заряд, переносимый на поверхность жидкости коронным разрядом с острия. Изложена теория явления. Проведена аналогия с неустойчивостью Рэлея—Тейлора и осуществлено сравнение с неустойчивостью Бенара. Обоснованы возможность и целесообразность использования рассмотренного явления для демонстраций в лекциях как по естественным, так и по гуманитарным дисциплинам.

Г.Р. Иваницкий, А.А. Деев, Е.П. Хижняк «Может ли существовать долговременная структурно-динамическая память воды?» УФН 184 43–74 (2014)

Гипотеза о том, что вода обладает памятью о прошлых механических, магнитных и электромагнитных воздействиях или растворяемых в ней веществах, не подтверждается в эксперименте. Вода после многократного разведения, приводящего к полному удалению ранее содержавшихся в ней любых веществ, не помнит ни о прошлом наличии в ней этих веществ, ни о прошлых внешних физических воздействиях на неё. Нет никаких оснований утверждать, что в воде существует молекулярная информационная матрица, которая могла бы служить долговременной памятью о воздействиях на воду.

И.С. Арансон «Активные коллоиды» УФН 183 87–102 (2013)

Коллоидные суспензии — неоднородные жидкости, содержащие твёрдые микроскопические частицы, — играют важную роль в повседневной жизни и находят широкое применение в самых различных областях: от пищевой и фармацевтической промышленности до медицины и нанотехнологических отраслей. Целесообразно выделить два основных класса коллоидных суспензий: равновесные и активные, т.е. находящиеся в неравновесном термодинамическом состоянии вследствие воздействия внешних электрических или магнитных полей, света, химических реакций или гидродинамических сдвиговых течений. Свойства равновесных коллоидных суспензий достаточно хорошо изучены. Однако активные коллоиды представляют собой весьма сложный объект и их исследование находится на ранней стадии. Одним из наиболее замечательных свойств активных коллоидов является возможность их динамической самосборки, т.е. естественной тенденции элементарных строительных микроблоков самоорганизовываться в сложные функциональные структуры — от перестраиваемых, самовосстанавливающихся коллоидных кристаллов и мембран до самособирающихся микропловцов и роботов. Активные коллоидные суспензии демонстрируют характеристиски, не присущие равновесным материалам, такие как, например, понижение вязкости, повышение самодиффузии и т.д. Представлен обзор последних достижений в физике активных коллоидов как для синтетических, так и для живых систем с целью иллюстрации фундаментальных физических механизмов самоорганизации и коллективного поведения.

В.В. Бражкин, А.Г. Ляпин и др. «Где находится область сверхкритического флюида на фазовой диаграмме?» УФН 182 1137–1156 (2012)

Рассматривается флюидное состояние вещества при высоких температурах и сверхвысоких давлениях. Представлен обзор вариантов построения условной границы между жидкостью и квазигазовым флюидом в закритической области. Показано, что иногда используемое "термодинамическое" продолжение линии кипения — линия Уидома — является единой линией лишь вблизи критической точки и веером коротких линий при дальнейшем возрастании температуры. Предлагается новая, разделяющая жидкость и флюид, "динамическая" линия, которая связана с различием типов траекторий частиц и механизмов диффузии в жидкостях и плотных газах. Положение данной линии соответствует условию равенства времени релаксации в жидкости и минимального периода поперечных акустических возбуждений. При достижении этой линии исчезают сдвиговые волны в жидкости на всех частотах, коэффициент диффузии приближается к своему значению вблизи критической точки, скорость звука становится близкой к удвоенному значению тепловой скорости частиц и теплоёмкость жидкости уменьшается до удвоенной константы Больцмана в расчёте на частицу. В пределе высокого сжатия температура на данной линии имеет ту же функциональную зависимость от давления, что и температура плавления. "Динамическая" линия, в отличие от линии Уидома, может рассматриваться как граница, разделяющая жидкость и сверхкритический флюид в области, далёкой от критической точки, при сверхвысоких давлениях. Для данной линии предлагается название "линия Френкеля".

В.Д. Шильцев «Коллайдеры частиц высоких энергий: прошедшие 20 лет, предстоящие 20 лет и отдалённое будущее» УФН 182 1033–1046 (2012)

Исследования по физике высоких энергий, проводимые с помощью коллайдеров заряженных частиц, находятся в авангарде научных открытий уже более полувека. Используемые при этом ускорительные технологии непрерывно развивались, в результате чего и энергии пучков, и светимости коллайдеров выросли на несколько порядков. Но вместе с тем значительно выросли размеры установок и их стоимость. Метод встречных пучков ещё не исчерпал своего потенциала, но темпы его прогресса существенно замедлились. Мы кратко рассматриваем метод встречных пучков и историю коллайдеров и подробно обсуждаем развитие этого метода в течение последних двух десятилетий и проекты коллайдеров ближайшего будущего, разрабатываемые в настоящее время. Мы также делаем попытку выйти за рамки традиционных подходов и наметить изменения в парадигме, необходимые для следующего прорыва в этой области.