КНИГИ НА РУССКОМ ЯЗЫКЕ


 
Обложка Воронов В.К., Подоплелов А.В., Сагдеев Р.З. ФИЗИКА НА ПЕРЕЛОМЕ ТЫСЯЧЕЛЕТИЙ. Книга 4: Физические явления микро- и наномасштаба
Id: 236999
 
599 руб.

ФИЗИКА НА ПЕРЕЛОМЕ ТЫСЯЧЕЛЕТИЙ. Книга 4: Физические явления микро- и наномасштаба Кн.4
ФИЗИКА НА ПЕРЕЛОМЕ ТЫСЯЧЕЛЕТИЙ. Книга 4: Физические явления микро- и наномасштаба

URSS. 2018. 368 с. Твердый переплет. ISBN 978-5-9710-5421-4.
СЕРИЯ «ФИЗИКА НА ПЕРЕЛОМЕ ТЫСЯЧЕЛЕТИЙ» НАГРАЖДЕНА ПРЕМИЕЙ ПРАВИТЕЛЬСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ В ОБЛАСТИ ОБРАЗОВАНИЯ..

Данный учебник является продолжением трех предыдущих выпусков серии «Физика на переломе тысячелетий», первые издания которых вышли соответственно в 2005, 2008 и 2011 гг. Цель подготовки данной книги, как и трех предыдущих — включение новых достижений физики в учебный процесс.

Четвертая книга из серии «Физика на переломе тысячелетий» состоит из четырех глав. Первая глава, в соответствии с тематикой учебника, отраженной в его названии, отведена изложению ряда теоретических моделей коллективных явлений в естественно-научном мире. Во второй главе учебника дается описание основных характеристик ряда приборов и методов исследований — как новых, так и традиционных, но получивших дальнейшее развитие в последние пятнадцать-двадцать лет. В третьей главе дается характеристика ряда новых разделов лазерной физики. Наконец, четвертая глава отведена изложению новых физических знаний, относящихся к наноструктурам и наноматериалам. Принимая во внимание, что за последние десятилетия достигнуты большие успехи в области наук о нашей Вселенной, а также в научных областях, основанных на использовании законов и положений современной физики, авторы сочли целесообразным включить в данный учебник три приложения.

Учебник предназначен прежде всего для студентов старших курсов вузов, обучающихся по техническим направлениям подготовки и естественно-научным специальностям. Он может быть полезен аспирантам, преподавателям соответствующих дисциплин, а также всем, кто увлекается физикой и интересуется ее современным состоянием. В написании учебника широко использовался материал обзорных статей, опубликованных в журнале «Успехи физических наук». Учебник хорошо иллюстрирован.


Оглавление
Предисловие авторов9
Глава 1.Теоретические модели коллективных явлений17
 § 1.Базовые модели автоколебательных процессов17
  1.1.Осциллятор Рэлея18
  1.2.Брюсселятор19
  1.3.Модель Селькова20
  1.4.Обобщенное уравнение Рэлея21
  Основные выводы25
 § 2.Основные положения теории биполяронов большого радиуса26
  2.1.Учет электронных корреляций и пространственная конфигурация биполярона29
  2.2.Взаимодействие поляронов39
  Основные выводы43
 § 3.Основные положения физики трехмерных топологических изоляторов — нового класса квантовых материалов44
  3.1.Квантовый эффект Холла46
  3.2.Трехмерные топологические изоляторы50
  Основные выводы55
 § 4.Физические аспекты современной теории стеклования56
  4.1.Теоретические методы процесса стеклования57
  4.2.Характеристики процессов релаксации и кинетические критерии стеклообразующих материалов59
  Основные выводы62
 § 5.Диссипативные солитоны63
  Основные выводы67
 Литература67
Глава 2.Приборы и методы исследований68
 § 1.Физические процессы в металлах при ультракоротких длительностях нагрузки68
  Основные выводы73
 § 2.Физические принципы рентгеновской микроскопии кристаллических материалов74
  2.1.Краткое изложение истории создания методов рентгеновской топографии74
  2.2.Основные положения рентгеновской геометрической оптики кристаллов с дефектами77
  Основные выводы81
 § 3.Высокочастотные гиротроны81
  Основные выводы89
 § 4.Основные физические принципы современной фотовольтаики90
  4.1.Классификация солнечных батарей91
  4.2.Солнечные элементы на основе металлического кремния95
  4.3.Солнечные батареи с параллельным разделением спектра97
  4.4.Солнечные элементы третьего поколения экситонного типа98
  4.5.Солнечные элементы на основе металлоорганических материалов100
  Основные выводы102
 § 5.Энергосберегающие катодолюминесцентные источники света нового поколения102
  5.1.Принцип действия катодолюминесцентных источников света103
  5.2.Пальчиковые источники света106
  5.3.Плоские источники света107
  5.4.Цилиндрические источники света111
  5.5.Сферические и квазисферические источники света113
  5.6.Особенности источников питания для автоэмиссионных источников света114
  5.7.Специальные катодолюминесцентные источники света116
  Основные выводы118
 Литература118
Глава 3.Новые разделы лазерной физики119
 § 1.Нейрофотоника — новое междисциплинарное направление на основе лазерных технологий119
  1.1.Оптоволоконные технологии в нейрофотонике120
  1.2.Физические принципы световодной нейроэндоскопии127
  1.3.Оптоволоконные нейроинтерфейсы129
  1.4.Физические принципы нелинейно-оптической микроскопии132
  Основные выводы134
 § 2.Прямое лазерное наноструктурирование поверхности твердых тел134
  Основные выводы140
 § 3.Абляция поверхности материалов с применением фемтосекундных источников лазерного излучения140
  3.1.Откольная абляция расплава142
  3.2.Гидродинамический разлет закритического флюида (фазовый взрыв)146
  Основные выводы147
 § 4.Лазерная инфракрасная спектроскопия молекулярных кластеров148
  4.1.Получение однородных и смешанных молекулярных кластеров149
  4.2.Экспериментальные методы исследования ИК-диссоциации и фрагментации ван-дер-ваальсовых молекул и молекулярных кластеров153
  4.3.ИК-фотодиссоциационная спектроскопия молекулярных комплексов, содержащих ионы металлов155
  4.4.Динамика фрагментации молекулярных кластеров158
  Основные выводы160
 § 5.Лазерные системы для астрофизических исследований160
  5.1.Лазерная гребенка оптических частот161
  5.2.Типы фемтосекундных лазеров — генераторов гребенки оптических частот162
  5.3.Особенности астрономической спектроскопии. Поиск экзопланет164
  5.4.Возможность других астрофизических исследований169
  Основные выводы171
 § 6.Физические основы методов изучения структурной динамики вещества в масштабе реального времени171
  6.1.Метод дифракции электронов с временным разрешением173
  6.2.Субфемтосекундная электронография молекул в газовой фазе177
  Основные выводы182
 Литература182
Глава 4.Наноструктуры и наноматериалы184
 § 1.Общая характеристика наночастиц и наноматериалов184
  1.1.Краткий исторический обзор развития исследований наночастиц и наноматериалов185
  1.2.Классификация наночастиц и наноматериалов189
  1.3.Методы получения наночастиц и наноматериалов193
  1.4.Физические методы исследования наноматериалов196
  1.5.Оптические свойства наночастиц205
  1.6.Некоторые применения наночастиц и наноматериалов210
  Основные выводы212
 § 2.Наноструктуры на основе графена — нового материала для технологических приложений213
  Основные выводы222
 § 3.Физические основы акустических метаматериалов223
  3.1.Модельное описание магнитоакустических метаматериалов224
  3.2.Динамика волновых процессов в градиентных средах228
  Основные выводы236
 § 4.Физические основы оптических метаматериалов237
  4.1.Метод волнового обтекания238
  4.2.Некоторые приложения трансформационной оптики244
  Основные выводы249
 § 5.Электрические характеристики композитов на основе полимерных матриц, содержащих углеродные нанотрубки250
  5.1.Экспериментальные исследования электропроводности композитов с присадкой углеродных нанотрубок253
  5.2.Моделирование проводимости композитов с присадками углеродных нанотрубок259
  Основные выводы265
 § 6.Функциональные свойства многокомпонентных нанокомпозитных покрытий265
  6.1.Принципы формирования нанокомпозитных покрытий266
  6.2.Физические закономерности формирования наноструктурного состояния270
  6.3.Комплексные исследования триботехнических покрытий273
  Основные выводы277
 § 7.Нано- и микроструктурирование материалов в процессе образования треков быстрыми ионами278
  7.1.Эволюция треков быстрых ионов279
  7.2.Наноструктурирование твердых тел быстрыми тяжелыми ионами с последующим травлением треков284
  Основные выводы290
 § 8.Печатные технологии в современной электронной технике290
  Основные выводы298
 Литература298
Приложение 1. Краткая история развития представлений о строении и эволюции Вселенной300
Приложение 2. Черные дыры, кротовые норы, машины времени и темная материя327
 § 1.Следствия из общей теории относительности327
 § 2.Прямое обнаружение гравитационных волн332
 § 3.Общие представления о темной материи и о ее влиянии на процессы внутри галактик336
Приложение 3. Современная физика в медицине и биологии349
 § 1.Физические принципы дистанционной лучевой терапии349
 § 2.Как возникла жизнь с точки зрения современной физики360
Литература364

Об авторах
Воронов Владимир Кириллович
Доктор химических наук, профессор, заслуженный деятель науки Российской Федерации, лауреат премии Правительства Российской Федерации в области образования. Профессор Иркутского национального исследовательского технического университета. Научные интересы связаны с решением проблем молекулярной спектроскопии и физико-органической химии методами ядерного магнитного резонанса высокого разрешения и квантовой химии. Последние примерно двадцать лет в круг научных интересов входят исследования в области квантовой информации, а также научно-методическая проблематика, связанная с познавательными барьерами студентов вузов. Российской академией естествознания награжден Золотой медалью "За новаторскую работу в области высшего образования".
Подоплелов Алексей Витальевич
Доктор химических наук, профессор, научный эксперт компании «ХТлаб» (Пфэффикон, Швейцария). Лауреат премии Правительства Российской Федерации в области образования. Научная деятельность связана с изучением парамагнитных частиц методами ядерного магнитного резонанса высокого разрешения. Является известным специалистом по исследованию эффектов электронных и ядерных спинов на протекание реакций с участием радикалов. Автор (соавтор) более 70 публикаций, включая 9 книг.
Сагдеев Ренад Зиннурович
Доктор химических наук, академик Российской академии наук, научный руководитель Международного томографического центра СО РАН. Широкую известность в нашей стране и за рубежом получили его исследования в области спектроскопии ядерного магнитного резонанса и молекулярных магнетиков. В соавторстве со своими сотрудниками развил новое научное направление, связанное с влиянием электронных и ядерных спинов на протекание радикальных химических реакций. Лауреат Ленинской премии и Государственной премии России, лауреат премии Правительства Российской Федерации в области образования.