Preview

Наносистемы: физика, химия, математика

Расширенный поиск
Том 12, № 4 (2021)
Скачать выпуск PDF (English)

МАТЕМАТИКА

411-417 94
Аннотация

Понятие индекса Сомбора SO(G) было недавно введено Гутманом в химическую теорию графов. Это топологический индекс, основанный на степени вершины, и он обозначается SO(G). В этой статье вводится новая матрица для графа G, называемая матрицей Сомбора, и определяется новый вариант энергии графа, называемый энергией Сомбора ES(G) графа G. Поразительной особенностью этой новой матрицы является то, что она хорошо связана с  известными топологическими индексами на основе степеней, называемыми забытыми индексами. Когда значения ES(G) некоторых молекул, содержащих гетероатомы, коррелируют с их полной энергией π-электронов, мы получили хорошую корреляцию с коэффициентом корреляции r = 0,976. Далее мы нашли некоторые оценки и характеристики наибольшего собственного значения S(G) и энергии Сомбора графов.

418-424 105
Аннотация

В данной работе методом интегральных уравнений доказана однозначная разрешимость аналога задачи Дарбу для нагруженного интегро-дифференциального уравнения с оператором Капуто. Задача равносильно сводится к системе интегральных уравнений, безусловно и однозначно разрешимой.

425-429 78
Аннотация

Исследуется асимптотика резонансов для оператора Дирака с различными потенциалами на ребрах квантового графа с условиями связи Кирхгофа в вершинах. Результаты получены для квантового графа, состоящего из компактной внутренности и конечного числа внешних ребер бесконечной длины, соединенных с внутренностью.

ФИЗИКА

430-435 96
Аннотация

В данной работе исследуется взаимодействие ультракоротких импульсов с анизотропными оптическими средами с углеродными нанотрубками в присутствии магнитного поля. На основе уравнений Максвелла с учетом второй поляризации световой волны получено эффективное уравнение для векторного потенциала электромагнитного поля. Выявлена зависимость формы импульса от магнитного поля и проанализированы фурье-спектры импульса.

436-441 76
Аннотация

Мы продемонстрировали волоконный лазер с модуляцией добротности, легированный тулием (TDFL), на основе насыщающегося поглотителя (SA) Mxene Ti3C2Tx в качестве модулятора добротности. Ti3C2Tx был получен с помощью селективного травления и залит в пленку поливинилового спирта (ПВС). Когда пленка была добавлена в резонатор TDFL, стабильная последовательность импульсов с модуляцией добротности, работающая на длине волны 1996 нм, была получена в одномодовом диапазоне мощности накачки 1552 нм от 161,8 до 237,1 мВт. При изменении мощности накачки в этом диапазоне частота повторения увеличивается с 19,6 до 33,3 кГц, а длительность импульса уменьшается с 6,71 до 3,55 мкс. Насколько нам известно, это первый отчет о Ti3C2Tx SA для пассивной генерации импульсов с модуляцией добротности в диапазоне длин волн 2 мкм.

442-452 69
Аннотация

Клеточные автоматы с квантовыми точками — это новая технология в области нанотехнологий, которая может заменить существующую технологию CMOS. КМОП-технология имеет свои ограничения, связанные с высоким током утечки. Однако технология QCA имеет более высокую скорость работы и очень низкое энергопотребление. В этой статье схемы 2-4 и 3-8 декодера были выполнены с использованием новой конструкции схемы инвертора, которая помогает уменьшить рассеивание энергии в схемах. Наконец, предложенные конструкции сравниваются с ранее сделанными конструкциями. Все схемы в этой статье были смоделированы с помощью программного обеспечения QCA Designer.

453-461 72
Аннотация

В данной работе наночастицы золота и серебра по отдельности диспергированы в жидком кристалле н-гексилоксицианобифенила (6O.CB) в соотношении 1:100. Оптические текстуры чистых и нанодисперсных соединений регистрируют с помощью поляризационного оптического микроскопа. Дифференциальный сканирующий калориметр (ДСК) используется для вычисления значений энтальпии и температуры перехода. Из-за диспергирования наночастиц температура очистки соединений немного снижается, но не происходит значительных изменений в нематической фазе, проявляемых чистым 6O.CB. Дальнейшая характеристика проводится с помощью различных спектроскопических методов, таких как сканирующая электронная микроскопия (СЭМ) и рентгеновская дифракция (РД). Оптические текстуры были проанализированы с использованием программного обеспечения MATLAB для оценки параметров отображения, а именно яркости, коэффициента яркости, однородности яркости и коэффициента контрастности.

462-471 73
Аннотация

Рассмотрена пара связанных квантовых волноводов с общей полупрозрачной стенкой. В стенке имеется конечное число малых отверстий. Рассматриваются резонансные состояния, сосредоточенные около каждого отверстия. Наличие нескольких отверстий требует описания их взаимного влияние в отличие от случай одного отверстия. Используя метод согласования асимптотических разложений, мы выводим формулы для резонансов и резонансных состояний.

ХИМИЯ И НАУКА О МАТЕРИАЛАХ

472-480 58
Аннотация

В работе ряд образцов ZrO2·nH2O и ZrO2 синтезирован прямым осаждением и гидролизом различной продолжительности (36 и 61 ч) с последующей нейтрализацией и термической обработкой. Подготовленные образцы были проанализированы с использованием методов DT-TGA, PXRD, физической сорбции N2 и метода LD. Показана зависимость размеров кристаллитов и вторичных частиц, фазового состава, текстуры и морфологии частиц от количества циркония, гидролизующегося с образованием m-ZrO2. Установлена возможность регулирования фазового состава ZrO2 при сохранении удельной поверхности (110‒120 м2/г), а также создание иерархической системы микромезопор. Рассмотрен механизм образования ZrO2·nH2O при гидролизе и осаждении. Оценен размер критического зародыша (1.5 – 2 нм).

481-491 69
Аннотация

Методом соосаждения синтезированы наночастицы феррита шпинели (MFe2O4). Для структурного анализа использовали метод рентгеновской дифракции. Для полученных ферритов наблюдалась однофазная кубическая структура шпинели со средним размером кристаллитов 5‒20 нм. Инфракрасные спектры с преобразованием Фурье демонстрируют полосу поглощения при 550 см-1, которая приписывается колебаниям связи металл-кислород в тетраэдрических позициях. Термогравиметрический анализ показал нестабильность MnFe2O4 и Fe3O4 выше 500 °C, тогда как CoFe2O4 оказался наиболее стабильным ферритом. Параметры гистерезиса демонстрируют суперпарамагнитную природу полученных наночастиц с низкой коэрцитивной силой, за исключением CoFe2O4. Прямая оптическая ширина запрещенной зоны, полученная из УФ-видимых спектров, рассчитана как 2.82, 2.83, 2.81 и 2.44 эВ для M = Co, Zn, Fe и Mn соответственно. Магнитные и оптические свойства сильно зависят от занятости позиций катионов.

492-504 80
Аннотация

Наночастицы феррита кобальта синтезированы как в гидро-, так и в сольвотермальнойх условиях из солей Co и Fe различной химической природы (нитраты и хлориды), взятых в соотношении катионов 1:2. Варьирование химической предыстории, температуры синтеза, времени изотермической выдержки и состава реакционной среды позволило получить набор наночастиц CoxFe3-xO4 с различным средним диаметром и степенью изоморфного замещения x. Элементный состав, кристаллическую структуру, размеры и магнитные свойства полученных наночастиц определяли с помощью EDX-анализа, рентгеноструктурного анализа, просвечивающей электронной микроскопии и СКВИД-магнитометрии. Рассмотрены температурные зависимости коэрцитивной силы, остаточной намагниченности, прямоугольности как от среднего диаметра, так и от стехиометрии наночастиц. Нанокристаллы CoxFe3-xO4 размером от 11 до 29 нм представляли собой одиночные магнитные домены и проявляли ферримагнитное поведение при комнатной температуре. Магнитожесткие наночастицы с максимальной величиной соотношения Mr/Ms в высокотемпературной области были получены для x = 0.79 при сольвотермальной обработке нитратов кобальта и железа при 250 °С, 7 МПа в течение 10 часов.

505-511 78
Аннотация

Однофазные твердые растворы BaF2:Ce, содержащие 30-40 мол.% церия и 0.7-0.8 мол.% калия были получены методом соосаждения из водных нитратных растворов при использовании фторида калия в качестве фторирующего агента. Интенсивность рентгенолюминесценции церия увеличивается при увеличении содержания церия вопреки эффекту концентрационного тушения.

512-519 78
Аннотация

Представлены результаты исследования массопереноса ионов Cs(I) из внешнего раствора во внутреннюю часть мембранного мини-реактора (МР), представляющего собой герметичный карман сантиметрового размера из трековой мембраны из полиэтилентерефталата, заполненный коллоидным раствором берлинской лазури (БЛ). Средний размер коллоидных частиц составил 74 ± 20 нм (98.4%), ξ-потенциал – (33 ± 6) мВ. Диаметр пор трековой мембраны в опытах варьировался от 50 до 50000 нм. Установлено, что конструкция и свойства МР, наполненных БЛ, позволяют реализовать чрезвычайно высокий коэффициент распределения (1.50±0.05)·106 мл/г по Cs(I), характерный для БЛ коллоидных размеров. Адсорбция представляет собой диффузионно-контролируемый процесс, локализованный в порах ТМ, который может осуществляться в растворе без перемешивания.

520-527 71
Аннотация

Наночастицы (НЧ) нульвалентного металлического железа с модифицированной поверхностью были внедрены в поли(изопрен) (ПИ) и оценена энтальпия межфазной адгезии полученных ферроэластомеров. НЧ железа были синтезированы методом электрического взрыва проволоки (ЭВП) в инертном газе. Модификацию их поверхности проводили жидкостной обработкой активных конденсированных НЧ in situ на установке ЭВП. Энтальпию смешения поли(изопрена) с НЧ Fe определяли по термохимическому циклу, основанному на изотермическом калориметрическом измерении энтальпии растворения композитов PI/Fe в хлороформе при 25°C. По этим значениям оценивали энтальпию адгезии ПИ к поверхности модифицированных НЧ Fe с использованием изотермы Ленгмюра. Показано, что энтальпия адгезии сильно зависит от свойств поверхности НЧ Fe и ее модификации. Она была наименьшей в случае окисленных НЧ Fe и наибольшей для НЧ Fe, поверхность которых была модифицирована предварительно нанесенными полимерными оболочками.

528-835 65
Аннотация

Сообщается о производстве конъюгированных с куркумином поливинилпирролидоновых (ПВП) наночастиц Ag для потенциальных биологических применений. Доказательства эффективной конъюгации гидрофобного куркумина с синтезированными наночастицами (НЧ) получены в результате анализа УФ-видимого спектра, дзета-потенциала и инфракрасного преобразования Фурье (FT-IR). Наблюдается, что куркумин, конъюгированный с НЧ Ag, покрытыми ПВП, приобретает высокую растворимость в воде и биодоступность в биологической среде без снижения его терапевтических свойств. Присутствие основной терапевтической группы, диарилгептаноидного хромофора куркумина, указывает на наличие его лечебных свойств в комплексе куркумин – НЧ Ag. Кроме того, было обнаружено, что эффективность флуоресценции НЧ Ag, покрытых ПВП, в клетках рака молочной железы значительно повышается (примерно в 2.37 раза) при конъюгации с куркумином. Производство биодоступного куркумина дает возможность расширить клинический репертуар этого эффективного агента без ущерба для окружающей среды и здоровья человека.



Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2220-8054 (Print)
ISSN 2305-7971 (Online)