МАТЕМАТИКА
Изучается изменение спектра множителей H0 f(x;y) = xα + yβ f(x;y) и H0 f(x;y) = xαyβ f(x;y) при возмущении операторами в частных интегралах в пространствах L2[0; 1]2. Получено точное описание существенного спектра и существование простого собственного значения. Доказано, что число собственных значений, расположенных ниже нижнего края существенного спектра в модели, конечно.
Топологические индексы широко используются в качестве молекулярных дескрипторов при построении количественной зависимости структура-активность (QSAR), количественной зависимости структура-свойство (QSPR) и количественной зависимости структура-токсичность (QSTR). В этой статье индексы Гуравы и гипер-Гуравы тестируются с помощью физико-химических свойств изомеров октана, таких как энтропия, ацентрический фактор и DHVAP, с использованием моделей линейной регрессии. Первый индекс Гуравы сильно коррелирует с энтропией (коэффициент корреляции 0,9644924), а второй индекс Гуравы сильно коррелирует с ацентрическим фактором (коэффициент корреляции 0,962243). Далее индексы Гуравы и гипер-Гуравы получаются для линейного графа, графа подразделений 2D-решетки, нанотрубки и нанотора TU C4C8[р, q].
Рассмотрено рассеяние плоских волн и гауссовых пучков экраном с малым отверстием. Получены асимптотики вдали от препятствия.
Результаты могут быть полезны для описания перфорированных нанослоев и для выбора параметров модели, основанной на теории расширений операторов.
ФИЗИКА
В работе представлена экспериментальная реализация квантового генератора случайных чисел на основе вакуумных флуктуаций. В оптической схеме используется Y-делитель. Продемонстрирована генерация случайных чисел в реальном времени со скоростью 300 Мбит/с. Условная min-энтропия используется для оценки случайности. Криптографическая хеш-функция используется для постобработки. Полученная последовательность успешно прошла статистические тесты DieHard и NIST.
В настоящей работе исследуется влияние хроматической дисперсии на систему квантового распределения ключей на непрерывных переменных с гетеродинным методом детектирования, где информация кодируется в боковых частотных модах модулированного лазерного излучения. Рассмотрена система, в которой отклик балансного детектора наблюдается на промежуточной частоте, и предложены нестандартные методы компенсации дисперсии с помощью радиочастотных фазовращателей.
НАНОСИСТЕМЫ: ФИЗИКА, ХИМИЯ, МАТЕМАТИКА
Магнитные наночастицы являются одними из наиболее важных носителей для доставки противоопухолевых препаратов. Четыре важных нековалентных взаимодействия между противоопухолевым препаратом тирапазамином (TPZ) и магнитными наночастицами Fe6(OH)18(H2O)6 (MNP) были исследованы с использованием теории функционала плотности (DFT). Важными взаимодействиями являются те, в которых лекарство приближается к магнитному наноносителю через функциональные группы NH2 (MNP/TPZ1), NO (MNP/TPZ2-3) и внутрикольцевого атома азота (MNP/TP4). Отрицательные значения энергий связи и квантового молекулярного дескриптора показали, что эти взаимодействия способствуют стабильности системы. При повышении температуры TPZ может связываться с MNP через функциональные группы NH2 (механизм NH2), NO (механизм NO) и атома азота внутри кольца (механизм N). Параметры активации четырех механизмов оценивались методом квадратичного синхронного транзита. Относительные энергии показывают, что продукт механизма NH2 более стабилен, но образуется медленнее (термодинамический продукт). Напротив, продукты механизмов NO являются кинетическими продуктами.
Нанотехнологии позволяют создавать передовые материалы, способные эффективно модулировать радиационное воздействие на клетку в зависимости от интенсивности, длины волны и типа излучения. На сегодняшний день одним из наиболее перспективных биоматериалов, защищающих от ультрафиолетового и рентгеновского излучения, является нанокристаллический оксид церия (CeO2), обладающий уникальной окислительно-восстановительной активностью благодаря способности восстанавливаться на поверхности. Между тем, модулирующие свойства наночастиц CeO2 при воздействии на клетки видимого света остаются совершенно неизученными. Проанализировано влияние наночастиц CeO2 на процесс регенерации планарий после воздействия зеленого светодиодного света низкой интенсивности. Установлено, что однократное воздействие (10 или 25 мин) на регенерирующих планарий зеленым светом низкой интенсивности снижало скорость роста головной бластемы до 20 %. В то же время предварительная обработка планарий наночастицами CeO2 в наномолярных концентрациях (10-11 М) обеспечивает восстановление активности необластов и значительное ускорение регенерации бластемы. Таким образом, мы впервые показали, что наночастицы оксида церия могут стимулировать процесс регенерации планарии даже при неблагоприятном воздействии низкоинтенсивного излучения зеленого света.
В этой работе впервые описан новый окислительно-восстановительный синтез нанокристаллов MnO2, легированных цинком, послойным методом в качестве катодного материала для водной цинк-ионной батареи. Полученные нанослои были охарактеризованы методами SEM, XRD, XPS и FTIR-спектроскопии. Результаты показывают, что синтезированные нанослои сформированы из двумерных нанокристаллов Zn0.3MnO2 толщиной около 3–8 нм и имеют морфологию «нанолистов» с бирнесситоподобной кристаллической структурой. Благодаря преимуществам водного электролита 2M ZnSO4 и катода на основе нанокристаллов Zn0.3MnO2, ионно-цинковый аккумулятор обладает высокой удельной емкостью (216 мАч/г при 1 А/г) и отличной циклической стабильностью (сохранение емкости 95 % после 1000 зарядок). циклы разрядки). Полученные результаты демонстрируют, что водная цинк-ионная батарея на основе оксида марганца является перспективной технологией для питания электроники следующего поколения.
Наночастицы оксида меди были получены пятью золь-гель методами. Сравнительное исследование было выполнено с помощью таких методов, как FTIR, SEMEDX, XRD. На основании анализа результатов выявлено, что пятый метод является более подходящим и дает более точные и правильные результаты. Из данных EDX также установлено, что пятый метод дает более высокие выходы наночастиц оксида меди. Исследована эффективность этих наночастиц в качестве недорогого адсорбента для удаления метиленового синего (МС) из водных растворов. Было изучено влияние различных параметров, таких как количество адсорбента, концентрация красителя, время контакта, рН, температура, на адсорбционную способность и адсорбционное поведение наночастиц в различных условиях. Изучены экспериментальные изотермические данные. Кинетическое исследование адсорбции подчиняется модели псевдопервого порядка. Термодинамические параметры, а именно свободная энергия Гиббса, энтальпия и энтропия, показали, что адсорбция метиленового синего на наночастицах возможна, спонтанна и экзотермична.
Полупроводниковый NdVO4 нанометрового размера был синтезирован по реакции горения раствора Nd(NO3)3*6H2O, V(NO3)3 и мочевины в качестве топлива. Этот процесс был удобным, экологически безопасным, недорогим и эффективным методом получения наноматериала NdVO4. Влияние температуры прокаливания 800 °C на фазовое состояние характеризовали с помощью TG-DTA, рентгеновской дифракции (XRD), которая использовалась для подтверждения структуры материала. Свежеприготовленные образцы были дополнительно охарактеризованы с помощью сканирующей электронной микроскопии (СЭМ), оснащенной энергодисперсионной рентгеновской спектроскопией (ЭДС), и просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ) для изображения микроструктуры кристаллитов. Реакции проводимости толстой пленки нанокристаллического NdVO4 измерялись путем воздействия на пленку восстановительных газов, таких как ацетон, этанол, аммиак и сжиженный нефтяной газ. Было обнаружено, что датчики по-разному реагировали на эти газы при разных рабочих температурах. Кроме того, датчики показали быстрый отклик и хорошее восстановление. Результаты показали, что NdVO4 можно использовать в качестве нового типа газочувствительного материала, обладающего высокой чувствительностью и хорошей селективностью к сжиженному нефтяному газу.
Нанокристаллический церий-замещенный иттрий-железо-галлиевый гранат Y2.5Ce0.5(Fe0.5Ga0.5)5O12 получен методом сжигания металлоорганического геля с использованием ПВС в качестве горючего с последующим прокаливанием в вакууме при 700 °С. По данным СЭМ и РФА, дополнительная термообработка на воздухе привела только к увеличению кристалличности образца. Элементный состав и фазовая чистота подтверждены рентгенофлуоресцентной спектроскопией и рентгенофазовым анализом соответственно. Мессбауэровская спектроскопия на ядрах 57Fe выявила наличие в образце только ионов Fe3+, что можно рассматривать как косвенное свидетельство отсутствия примеси четырехвалентного церия.
Сольвотермическим методом синтезирована гексагональная модификация β-NaGdF4:Yb:Er с размером частиц 24 нм. Концентрированные водные коллоиды наночастиц готовили с использованием поливинилпирролидона в качестве поверхностно-активного вещества. Изучение характеристик люминесценции в течение 25 сут показало, что интенсивность люминесценции существенно не изменилась и гидролиза наночастиц не наблюдалось.
В данной работе серия нанопорошков GdFeO3 была успешно синтезирована методом обратного соосаждения при различных температурах раствора (0, 25 и 50 °С) с последующей термической обработкой. Соосажденные гидроксиды и продукты термообработки анализировали методами РСМА, ДТА-ТГА, ПРД, АСА и ЛД. Показано, что температура образования наночастиц GdFeO3 колеблется в пределах 737.5–758.8 °С, а общая потеря массы колеблется в пределах 23.6–26.4 % в зависимости от температуры исходных растворов. Установлено, что удельная поверхность нанопорошков сильно зависит от упомянутого выше фактора и находится в интервале значений 2.5–16.3 м2/г. Установлена иерархическая структура полученных нанопорошков и подробно обсуждено влияние температуры соосаждения на средние размеры кристаллитов (21.4–34.3 нм), агрегатов (46.2–301.2 нм) и агломератов (33.5–40.9 мкм).
Целью работы являлся синтез наноструктурированных композитов MoO3/TiO2–SiO2 полой сферической формы путем термического разложения анионообменников, насыщенных ионами Mo7O6-24 и обработанных золем ТБТ–ТЭОС. Показано влияние кинетики (метод Киссинджера и Метцгера-Горовица) термического разложения смол пористой и гелевой структур на размер наночастиц MoO3 и прочность сфер MoO3/TiO2–SiO2. Образованию плотных сферических наноструктурированных агломератов композита способствуют реакции, протекающие на границе раздела фаз цилиндрической и сферической симметрии при использовании анионообменной смолы с пористой структурой. Реакции разложения анионообменной смолы гелевой структуры, сопровождающиеся случайным зародышеобразованием, приводят к образованию полых сферических агломератов композита с трещинами на поверхности. Материалы были охарактеризованы методами ДСК-ТГА, РФА и СЭМ.
Наноструктурированные слои оксидов металлов с очень большой шириной запрещенной зоны (Eg > 5 эВ), таких как ZrO2 и HfO2, использовались в качестве фотоэлектродов в полупрозрачных перовскитных солнечных элементах (ПСК) с архитектурой устройства стекло/FTO/c-TiO2/ZrO2 (или HfO2)/CH3NH3PbI3/PTAA/PEDOT:PSS/FTO/стекло. Полученные ПСК использовались в качестве топовых элементов для изготовления высокоэффективных четырехвыводных тандемных перовскит-кремниевых солнечных элементов. Сравнительный анализ фотоэлектрических параметров, измеренных для ПСК, солнечных элементов на основе кристаллического кремния (c-Si) и тандемных солнечных элементов ПСК /c-Si, показал, что применение материалов с очень большой шириной запрещенной зоны позволяет улучшить характеристики ПСК и повысить эффективность тандемный солнечный элемент ПСК /c-Si до ~24% по сравнению с автономным солнечным элементом c-Si.
ISSN 2305-7971 (Online)