Материалы: XXVI Международная конференция «Электромагнитное поле и материалы (фундаментальные физические исследования)»
XXVI Международная конференция «Электромагнитное поле и материалы (фундаментальные физические исследования)»: Обзор ключевых тем
Представлены материалы XXVI Международной конференции «Электромагнитное поле и материалы (фундаментальные физические исследования)», организованной Национальным исследовательским университетом «МЭИ». Сборник включает в себя доклады, посвященные современным достижениям и фундаментальным вопросам теории электромагнитного поля, механики излучений, а также исследованиям в области ядерной физики, физики ускорителей, астрофизики, физики элементарных частиц и физики плазмы. В конференции также рассматривались вопросы физических и математических основ спиновой электроники, физики сложных систем, исследования электромагнитных явлений в электротехнических и радиоэлектронных устройствах и агрегациях, проблемы создания и повышения эффективности ферритовых и резистивных материалов для радиопоглощающих покрытий различного применения.
Управление клеточной динамикой и агломерацией магнитных наночастиц
В обзоре рассматривается применение матриц ферромагнитных микропроводов для управления клеточной динамикой и агломерацией магнитных наночастиц. Обсуждаются методы сортировки и захвата клеток, а также использование аморфных ферромагнитных микропроводов на основе кобальта, покрытых биосовместимой оболочкой. Эти микропровода обладают магнитомягкими свойствами и создают сильные градиентные магнитные поля, что позволяет управлять движением магнитных наночастиц в тканях, поддерживать функционирование клеток и организовывать клеточные суспензии.
Полимерные композиты как эффективные радиопоглощающие материалы
В работе анализируются полимерные композиты, используемые в качестве поглощающих энергию электромагнитных волн в диапазоне частот от единиц до десятков ГГц. Рассматриваются эпоксидная смола, парафины и сегнетоэлектрические полимеры в качестве матриц, а также ферромагнитные частицы никеля и частицы графеноксида в качестве наполнителей. Показано, что дендритная форма кристаллов никеля предпочтительнее, а при использовании графеноксида наблюдается его химическое взаимодействие с матрицей. Композит сегнетоэлектрического полимера с частицами CuS демонстрирует наиболее высокое снижение коэффициента отражения электромагнитных волн.
ELCUT — программа конечно-элементного моделирования
Представлены результаты исследований по разработке макета магнитной локации на базе магниторезистивного компаса. Рассмотрены вопросы исследования переходных процессов в катушке-конденсаторе при импульсном воздействии. Обсуждаются вопросы исследования спектральной фоточувствительности биологических объектов.
Постоянство скорости света и обобщение принципа сложения скоростей Галилея
В работе показано, что постоянство скорости света не противоречит классической механике, а именно принципу сложения скоростей Галилея. Предложена обобщенная формула для модуля скорости, учитывающая коэффициент зависимости скорости материального тела от взаимодействия с инерциальной системой. Рассмотрена структура фотона и обобщение закона отражения для движущейся системы. Показана зависимость частоты вращения электронов в атомах от скорости.
О новых представлениях физической сути кванта М. Планка
Рассматриваются современные представления о свете, фотонах и электромагнитных полях, а также о строении элементарных частиц. Показано, что истинный квант энергии Планка (h) является новой фундаментальной частицей мироздания с массой, имеющей свою структуру и характеристики. Признание кванта h Планка частицей позволяет понять устройство и суть света, полей, излучений и частиц, а также раскрыть суть всех физических сил.
Осциллирующие затухающие локальные электромагнитные поля для создания высокочувствительных магнитометров
Представлен способ создания высокочувствительных магнитометров на основе осциллирующих затухающих локальных электромагнитных полей. Описано использование пленки из высокотемпературного сверхпроводника, имеющего резкий скачок магнитного отклика при термодинамическом первом критическом магнитном поле.
Влияние магнитоимпульсной обработки на гексагональные скандийзамещенные ферриты
В работе исследовано влияние магнитоимпульсной обработки на гексагональные скандийзамещенные ферриты. Показано, что обработка поликристаллических гексагональных скандийзамещенных ферритов слабыми низкочастотными импульсами магнитного поля способствует повышению их удельной намагниченности и коэрцитивной силы.
Исследование возбуждения магнитостатических мод короткозамкнутым коаксиальным возбудителем
Рассмотрено возбуждение магнитостатических мод в пленке железо-иттриевого граната короткозамкнутым коаксиальным возбудителем. Проведена идентификация возбуждаемых магнитостатических мод с помощью моделирования и визуализации распределений высокочастотного магнитного поля на резонансных частотах.
Исследование параметров электромагнитного поля в дискретной среде
Исследованы особенности проникновения электромагнитного поля в дискретную проводящую среду на примере начального этапа плавки кусковой немагнитной шихты в индукционной тигельной печи.
Исследование физических процессов в гистерезисных электромеханических преобразователях энергии
Рассмотрены вопросы моделирования и исследования электромагнитных процессов в гистерезисных электромеханических преобразователях энергии. Проведен анализ особенностей процессов в системах на основе гистерезисных электромеханических преобразователей энергии, формирование математической модели гистерезисного электромеханического преобразователя энергии и системы на его базе, формирование модели для исследования режимов управления им.
Исследование радиоэкранирующих свойств композитов на основе гелей
Исследованы радиоэкранирующие свойства композитов на основе геля с распределенными частицами магнитных материалов.
Разработка мобильных многоканальных оптико-электронных систем для обеспечения безопасности объектов железнодорожного транспорта
Рассмотрены наблюдательные ОЭС для обеспечения безопасности людей и объектов путём осуществления мониторинга окружающей среды и стратегических объектов, обсуждаются системы технического зрения, обеспечивающие видимость в сложных метеорологических условиях.
Математическое моделирование магнитных полей рассеяния на дефектах в проводниках
Представлена математическая модель для расчета электромагнитного поля вблизи поверхности проводящего образца для задач вихретоковой магнитооптической дефектоскопии.
Временные аспекты 180° импульсного перемагничивания пленок ферритов-гранатов со сложной анизотропией
Исследованы временные аспекты режима 180° импульсного перемагничивания пленок ферритов-гранатов с плоскостной анизотропией в области внешних полей, в которой действует механизм однородного вращения намагниченности.
Разработка мобильных многоканальных оптико-электронных систем для обеспечения безопасности объектов железнодорожного транспорта
Рассмотрены наблюдательные ОЭС для обеспечения безопасности людей и объектов путём осуществления мониторинга окружающей среды и стратегических объектов, обсуждаются системы технического зрения, обеспечивающие видимость в сложных метеорологических условиях.
Исследование параметров электромагнитного поля в дискретной среде
С помощью компьютерного моделирования исследуются особенности проникновения электромагнитного поля в дискретную проводящую среду на примере начального этапа плавки кусковой немагнитной шихты в индукционной тигельной печи.
- ВО - Бакалавриат
- 11.03.02: Инфокоммуникационные технологии и системы связи
Москва ИНФРА-М 2018 МАТЕРИАЛЫ: XXVI МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ «ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ПОЛЕ И МАТЕРИАЛЫ (ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ФИЗИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ)» PROCEEDINGS: XXVI INTERNATIONAL CONFERENCE «ELECTROMAGNETIC FIELD AND MATERIALS (FUNDAMENTAL PHYSICAL RESEARCH)» НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МЭИ»
УДК 537.8 ББК 22.3 М34 М34 Материалы: XXVI Международная конференция «Электромагнитное поле и материалы (фундаментальные физические исследования)». — М. : ИНФРА-М, 2018. — 768 с. ISBN 978-5-16-014803-8 (print) ISBN 978-5-16-107310-0 (online) В сборнике приведены доклады, представленные на XXVI Международной конференции «Электромагнитное поле и материалы (фундаментальные физические исследования)», посвященной текущим достижениям и фундаментальным вопросам теории электромагнитного поля, механики излучений, фундаментальным исследованиям в области ядерной физики, физики ускорителей, астрофизики, физики элементарных частиц и физики плазмы. В материалах конференции также рассмотрены вопросы физических и математических основ спиновой электроники, физики сложных систем, исследования электромагнитных явлений в электротехнических и радиоэлектронных устройствах и агрегациях, проблемы создания и повышения эффективности ферритовых и резистивных материалов для радиопоглощающих покрытий различного применения. Мероприятие проводилось при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ), проект № 18-08-20134 Г «Проект организации XXVI Международной конференции “Электромагнитное поле и материалы (фундаментальные физические исследования)”». Доклады участников конференции опубликованы в авторской редакции. УДК 537.8 ББК 22.3 ISBN 978-5-16-014803-8 (print) ISBN 978-5-16-107310-0 (online) © НИУ «МЭИ», 2018
ОРГАНИЗАТОРЫ КОНФЕРЕНЦИИ ОРГАНИЗАЦИОННЫЙ КОМИТЕТ XXVI МЕждуНАРОдНОЙ КОНФЕРЕНЦИИ «Электромагнитное поле и материалы (фундаментальные физические исследования)» Сопредседатели: Бутырин П.А., д.т.н., чл.-кор. РАН, НИУ «МЭИ» (Россия) Серебрянников С.В., д.т.н., проф., НИУ «МЭИ» (Россия) Члены организационного комитета: Алексейчик Л.В., д.т.н., проф., НИУ «МЭИ» (Россия) Астахов М.В., д.х.н., проф., НИТУ «МИСиС» (Россия) Безъязыкова Т.Г., к.т.н., доц., СПб ГУТ (Россия) Габеева И.К., ведущий специалист, НИУ «МЭИ» (Россия) Далькаров О.Д., д.ф.-м.н., проф., ОЯФА ФИАН (Россия) Демирчян К.С., д.т.н., академик РАН, НИУ «МЭИ» (Россия) Карпунина М.В., асс., НИУ «МЭИ» (Россия) Локк Э.Г., д.ф.-м.н., заведующий лабораторией, ИРЭ РАН (Россия) Мизин С.В., к.ф.-м.н., инженер, ФИАН (Россия) Михеев Д.В., к.э.н., ст. преп., НИУ «МЭИ» (Россия) — ученый секретарь Погребисский М.Я., к.т.н., доц., НИУ «МЭИ» (Россия) Поляков П.А., д.ф.-м.н., проф., МГУ (Россия) Шакирзянов Ф.Н., к.т.н., проф., НИУ «МЭИ» (Россия) Koledintseva M.Y., prof., Missouri University of Science & Technology (USA) Shugurov V., prof., Vilnius Gediminas Technical University (Lithuania) Stzaniszlav A., dr., Innovation Company for Telecomm, TKI (Hungary) Организаторы: Национальный исследовательский университет «МЭИ» Отделение ядерной физики и астрофизики ФИАН Физический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН
Академия электротехнических наук РФ Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет) Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС» Программный комитет XXVI Международной конференции «Электромагнитное поле и материалы (фундаментальные физические исследования)» Председатель — Серебрянников С.В., д.т.н., проф., НИУ «МЭИ» (Россия) Заместитель председателя — Поляков П.А., д.ф.-м.н., проф., МГУ (Россия) Члены программного комитета: Бержанский В.Н., д.т.н., проф., Крымский Федеральный университет им. В.И. Вернадского (Россия) Далькаров О.Д., д.ф.-м.н., проф., ФИАН (Россия) Кардашев Н.С., академик РАН, ФИАН (Россия) Коровкин Н.В., д.т.н., проф., СПбГПУ (Россия) Крохин О.Н., академик РАН, ФИАН (Россия) Нгуен Куок Ши, д.т.н., проф., НИУ «МЭИ» (Россия) Садовников Б.И., д.ф.-м.н., проф., МГУ (Россия) Сигов А.С., академик РАН, МГТУ МИРЭА (Россия) Хомич В.Ю., академик РАН, ИЭЭ РАН (Россия) Bao-Jun, prof. (China) Giudjenov I., prof. (Bulgaria) Gräbner F., dr., ass. prof., Hörmann IBG GmbH (Germany) Kazantseva N.E., prof., Tomas Bata University in Zlin (Czech Republic) Koledintseva M.Y., prof., Missouri University of Science & Technology (USA) Rakov V., prof. (USA) Tassev M.A., prof. (Bulgaria)
Камо Серопович демирчян (К 90-летию со дня рождения) Камо Серопович Демирчян родился 25 октября 1928 г. в Ростове-на-Дону, в семье учительницы и военнослужащего. Окончил с отличием электромеханический факультет Ленинградского политехнического института (ЛПИ) по специальности «Техника высоких напряжений (1953 г.) и аспирантуру ЛПИ (1956 г.). В 1959 г. К.С. Демирчян защитил кандидатскую, а в 1968 г. — докторскую диссертации, прошел все ступени преподавательской деятельности на кафедре ТОЭ ЛПИ, став ее заведующим в 1975 г. Научную деятельность он начал в выдающейся школе теоретических основ электротехники, основанной В.Ф. Миткевичем и Л.Р. Нейманом, у которого учился в аспирантуре. В последствии академик Л.Р. Нейман привлек Камо Сероповича к созданию фундаментального учебника по ТОЭ, который вышел в 1966 г. К работе над последним изданием этого учебника, вышедшего в 2003 г. К.С. Демирчян привлек своих учеников Н.В. Коровкина и В.Л. Чечурина. В 1967 г. К.С. Демирчян был избран членом-корреспондентом, а в 1984 г. — действительным членом Академии наук СССР по Отделению физико-технических проблем энергетики. В 1978 г. был приглашен на работу в АН СССР, в 1980–1999 гг. заведовал кафедрой ТОЭ Московского энергетического института. Под его руководством были подготовлены докторские диссертации Л.В. Алексейчика, Г.Г. Гусева, П.А. Бутырина, развернут новый фронт научно-исследовательских работ в область моделирования сложных электродинамических систем, многокоординатного линейного электропривода. Круг научных интересов ученого необычайно широк, а результаты его исследований и научно-педагогической деятельности оказали и продолжают оказывать большое влияние на поколения российских ученых и инженеров. Кандидатская и докторская диссертации К.С. Демирчяна были посвящены вопросам математического и физического моделирования электромагнитных полей. В 1971 г. им была издана фундаментальная монография «Моделирование магнитных полей». В НИИ
физико-технических проблем энергетики ЛПИ, директором которого К.С. Демирчян был с 1973 г., он занимался вопросами сверхпроводимости и по заданию промышленности — проектированием конструкций электроэнергетических устройств. В 1983 г. им совместно с В.Н. Борониным и И.Ф. Кузнецовым была опубликована книга «Поверхностный эффект в электроэнергетических устройствах», в 1986 г. совместно с В.Л. Чечуриным — «Машинные расчеты электромагнитных полей», а в 1988 г. совместно с П.А. Бутыриным — «Моделирование и машинный расчет электрических цепей». Широкую известность получили выполненные юбиляром совместно с Ю.В. Ракитским работы по жестким системам дифференциальных уравнений и совместно с Б.А. Ивоботенко — по многокоординатным шаговым двигателям. К.С. Демирчян — автор признанных работ по проблемам развития электроэнергетики и топливно-энергетического комплекса, влияния этого развития на глобальный климат, использования информационных технологий в электроэнергетике. Вновь вернувшись к исследованию теории электромагнитного поля в ее фундаментальных проявлениях, опубликовал в 2008 г. монографию «Движущийся заряд в четырехмерном пространстве по Максвеллу и Эйнштейну». Работы Камо Сероповича исключительно востребованы современным научным обществом, так как он один из самых цитируемых российских ученых-электротехников (по elibrary.ru). Камо Серопович Демирчян является главой научно-педагогической московско-ленинградской школы по теоретической электротехнике. Под его руководством подготовлено более 50 кандидатов и докторов наук. К.С. Демирчян проводил большую научно-организаторскую работу. Был председателем Объединенного научного совета РАН по комплексной проблеме «Электрофизика, электроэнергетика и электротехника», председателем Научно-методического совета по электротехнике и электронике Минобрнауки РФ, главным редактором журнала «Известия РАН. Энергетика». В настоящее время он является членом наблюдательного совета Академии электротехнических наук РФ. За большой вклад в науку К.С. Демирчян был удостоен Государственной премии СССР, премии Правительства РФ, премии им. П.Н. Яблочкова РАН. Члены оргкомитета МКЭМПМ-2018, друзья, коллеги и ученики сердечно поздравляют Камо Сероповича с юбилеем, желают ему здоровья и благополучия.
ПЛЕНАРНОЕ ЗАСЕдАНИЕ Сопредседатели: д.т.н., чл.‑кор. РАН П.А. Бутырин (НИУ «МЭИ»), д.т.н., проф. С.В. Серебрянников (НИУ «МЭИ»)
уПРАВЛЕНИЕ КЛЕТОЧНОЙ дИНАМИКОЙ И АГЛОМЕРАЦИЕЙ МАГНИТНЫХ НАНОЧАСТИЦ МАТРИЦАМИ ФЕРРОМАГНИТНЫХ МИКРОПРОВОдОВ (ОбЗОР-ОбОбщЕНИЕ) А.В. Беклемишева, А.А. Гуревич, Л.В. Панина Национальный исследовательский технический университет (МИСиС), Институт проблем проектирования в микроэлектронике РАН В. Заблоцкий, А. Дейнека Институт физики Академии наук Чешской Республики, Прага, Чешская Республика Настоящий обзорный доклад посвящен вопросам управления клеточной динамикой и агломерацией магнитных наночастиц матрицами ферромагнитных микропроводов. Ключевые слова: диамагнитный захват, парамагнитный захват, микропровода. Методы клеточных манипуляций (сортировки, управления суспензией, внутриклеточными процессами), как и методы контроля движения магнитных наночастиц, активно используются и изучаются в биофизике [1–2]. Как показано в различных работах диамагнитные клетки (например, мезенхимальные стволовые клетки [3]) чувствительны к сильным магнитным полям. Разработаны различные системы сортировки и захвата клеток [4]. Предлагается альтернативная периодическая система аморфных ферромагнитных микропроводов на основе Со, в биосовместимой оболочке, которые обладают магнитомягкими свойствами и могут быть легко намагничены вдоль диаметра, создающие сильные градиентные магнитные поля, порядка 103–105 Тл/м. Такие матрицы могут внедряться в ткани тела, кровотоки, клеточные суспензии и использоваться для поддержания функционирования и движения магнитных наночастиц в тканях крови и тела, организации клеточной суспензии магнитомаркерованных клеток. Например, ускоренной диффузии магнитных наночастиц, находящихся в жидкости-носителе. Рис. 1 показывает квазистационарное
распределение МНЧ вблизи диаметрально намагниченного микропровода. Для коэффициента диффузии порядка 3 ∙ 10–12 m 2/s, радиуса провода 10 микрон, намагниченности провода 500 Г и относительной магнитной восприимчивости МНЧ порядка 10–2 характерное время выхода на стационарный режим составляет порядка 30 секунд. Можно продемонстрировать, при парамагнитной восприимчивости порядка 10–4 и характерных параметров диффузии в жидкости концентрация частиц локализуется в близи системы из пары микропроводов (рис. 2) в течение 30 секунд. Рис. 1. распределение концентрации мнч c (x/a)/c0 вдоль оси x (направление намагничивания) в стационарном режиме (c0 — начальная концентрация). графики концентраций построены для разных значений параметра 2 0 2 V M kT µ χ γ = (1 — γ = 1, 2 — γ = 0.01, 3 — γ = 0.001) Рис. 2. перераспределение потока мнч (8) под влиянием магнитного поля пары диаметрально намагниченных микропроводов, D = 3 ∙ 10–12 м 2/с, T = 300K, ρ = 103 кг/м 3, kВ = 1,38 ∙ 10–23 дж/к, V = 5 ∙ 10–18 м 3, χ = 10–2