Дисертації МФІТ, фізичні науки
Постійне посилання зібрання
Переглянути
Нові надходження
Документ Детальна морфологія скупчень Галактики(2023) Ємельянов, Станіслав Ігорович; Yemelianov, Stanislav I.Дисертацiя на здобуття наукового ступеня доктора філософії 104 – фізика та астрономія. Одеський нацiональний унiверситет iменi I. I. Мечникова МОН України, Одеса, 2023. Дисертаційна робота присвячена детальному дослідженню внутрішньої структури скупчень галактик, включаючи їхню морфологію, підструктури та вирівнювання галактик відносно оточення у двовимірному випадку. Дослідження базується на статистичному аналізі та використанні спеціально розробленого здобувачем під час виконання дисертаційного дослідження програмного забезпечення для аналізу розподілу галактик у скупченнях. Основні цілі включають в себе виявлення областей підвищеної щільності у скупченнях, класифікацію скупчень галактик за їхньою морфологією згідно з формою та розташуванням цих областей. Також ціллю дослідження був аналіз орієнтацій зображень галактик у скупченнях відносно знайдених підструктурах та/або всього скупчення. Сучасні уявлення про еволюцію Всесвіту, зокрема утворення його великомасштабної структури, ґрунтуються на теоретичних дослідженнях, комп’ютерних багаточастинкових симуляціях та порівнянні результатів із розподілом речовини, що спостерігається. Особливості скупчень галактик, що спостерігаються, є одним з основних напрямів фундаментальних досліджень в галузі спостережної космології. Великі астрофізичні огляди неба, починаючи з POSS (Огляд неба Паломарської обсерваторії), містять інформацію про мільйони галактик. На основі цих оглядів були створені каталоги скупчень та надскупчень галактик. Скупчення галактик є значущими елементами великомасштабної структури Всесвіту, та, водночас, найбільшими віріалізованими системами у доступному для спостереження Всесвіті. Спостережною базою дисертаційного дослідження є «Каталог скупчень та груп галактик», який було створено Панько та Фліном на базі списку галактик Мюнстерського червоного огляду неба (Muenster Red Sky Survey, MRSS), автори Унгруе та ін. В свою чергу, список галактик є одним з результатів оцифровки та ретельного аналізу 217 астронегативів Європейської південної обсерваторії, які охоплюють приблизно 5 тисяч квадратних градусів південного неба з галактичною широтою b < – 45°. Дисертаційне дослідження виконувалося відповідно до плану науково-дослідних робіт Одеського національного університет імені І. І. Мечникова в межах кафедральної тематики (без цільового фінансування), науково-дослідна тема № 303 «Морфологія та динаміка багатокомпонентних космічних систем», наказ ОНУ імені І. І. Мечникова №1730-18 від 22.09.20, номер державної реєстрації 0120U104575.Документ Глобальний iзоморфiзм Юкавiвських флюїдiв та моделi Iзiнга(2023) Катц, Андрій Михайлович; Katts, Andriy M.Дисертацiя на здобуття наукового ступеня доктора фiлософiї 104 – фiзика та астрономiя. Одеський нацiональний унiверситет iменi I. I. Мечникова МОН України, Одеса, 2023. Дисертацiйна робота присвячена дослiдженню рiвноваги рiдина-пара флюїдiв iз мiжчастинковою взаємодiєю притягнення юкавiвського типу + жорстке ядро, т.з. HCAYF (та його узагальнень) у розмiрностях 2 та 3 на основi пiдходу т.з. Глобального Iзоморфiзму. Останнiй грунтується на припущеннi про взаємооднозначну вiдповiднiсть мiж станами граткового газу (дискретна модель, що точно iзоморфна до моделi Iзiнга) та молекулярного флюїду. Така вiдповiднiсть, при умовi виконння закону прямолiнiйного дiаметра, може бути формалiзована у виглядi однопараметричного проективного перетворення у площинi густина-температура. Ми поширюємо на HCAYF цей пiдхiд, який ранiше було застосовано до флюїдних систем з леннард-джонсiвським типом взаємодiї. Зокрема, у попереднiх роботах було показано, що параметр проективного перетворення може бути знайдений, спираючись на однорiднiсть притягувальної частини потенцiалу, та знайдено, що у випадку 3𝐷 𝑧 = 1/2 i 𝑧 = 1/3 у 2𝐷. Фактично, стале значення цього параметру дало змогу розширити принцип вiдповiдних станiв та встановити ширший клас термодинамiчної подiбностi, нiж той, що встановлює рiвняння ван-дер-Ваальса. Також це дало змогу передбачити безрозмiрнi значення критичної температури, густини та тиску для систем iз вказаним типом взаємодiї. Окрiм цього, були описанi температурнi залежностi коефiцiєнту поверхневого натягу, спираючись на можливiсть встановити вiдповiднiсть мiж флюїдом та дискретною моделлю. Iдея узагальнення принципу вiдповiдних станiв, але без обговорення зв’язку з моделлю граткового газу, ранiше висувалась Фiлiпповим та була розвинута у роботах Апфельбаума та Воробйова на основi концепцiї трикутника рiдинно-газових станiв. При вiдповiдному нормуваннi бiнодальнi данi для широкого набору реальних та модельних систем можна вписати у єдиний трикутник. Принципова вiдмiннiсть у пiдходах полягає у виборi базового елементу i вiдповiдних одиниць нормування. Концепцiя рiдинно-газового трикутника у якостi нормувальних множникiв для температури та густини обирає температуру й густину точки Бойля та базується на гiпотезi, що Зено лiнiя може розглядатись як дотична до продовження рiдкої гiлки бiнодалi за потрiйну точку при 𝑇 → 0. Щоправда, у недавнiх роботах по моделюванню 2𝐷 систем автори концепцiї вказували, що ця лiнiя не є дотичною до бiнодалi. На початку дисертацiї розглянуто загальнi iдеї Глобального iзоморфiзму та показано основнi спiввiдношення мiж термодинамiчними функцiями флюїду та граткового газу. Далi запропоновано наближення для прямої кореляцiйної функцiї та отримано рiвняння, що дає можливiсть визначити параметр проективного перетворення в рамках цього наближення. Показано, що хоча дане рiвняння не може бути розв’язане аналiтично його, можна спростити використавши наближення ван-дер-Ваальса для другого вiрiального коефiцiєнту. У цьому ж роздiлi розглянуто квантовi поправки до величин, що визначають бiнодаль флюїду в рамках пiдходу глобального iзоморфiзму. Визначено, що додавання слабкого притяжiння мiж частинками, зумовлене квантовою статистикою Бозе-Айнштайна, призводить до збiльшення симетрiї бiнодалi, як i слiдує з фiзичних мiркувань. Дiйсно, при розглядi суто квантових систем замiна "частинка-дiрка"не має впливати на властивостi системи, зокрема цей факт найкраще iлюструє бiнодаль граткового газу, що є симетричною вiдносно прямої 𝑥 = 1/2. Наступна частина дисертацiї присвячена застосуванню пiдходу до юкавiвського флюїду. Потенцiал Юкави у порiвняннi з потенцiалом Леннард-Джонса має деякi особливостi. Зокрема, неоднорiднорiднiсть притягувальної частини змушує застосовувати принципово новий пiдхiд для визначення параметру проективного перетворення. Iнша важлива особливiсть - це наявнiсть границi стабiльностi переходу рiдина- пара, оскiльки цей потенцiл є надто короткодiючим при досить малих значеннях довжини екранування 1/𝜆. У цьому випадку, як показано у рiзних роботах, зокрема у Хагена та Френкеля (Hagen, Frenkel), рiдка гiлка бiнодалi зникає. Зрозумiло, що така ситуацiя не дає можливостi застосувати пiдхiд глобального iзоморфiзму. У зв’язку з цим постало питання про межi застосування пiдходу та, на основi цього, отримання спiввiдношень, що можуть розглядатись як маркери порушення стабiльностi рiдини.Такi спiввiдношення були отриманi для параметрiв Зено-елементу 𝑇* , 𝜌*, що є дотичною до рiдкої гiлки бiнодалi, а саме порушення умови 𝑇* < 𝑇𝑐 та асимптотична поведiнка 𝜌* → ∞. Тут варто вiдмiтити, що класичний пiдхiд, при якому рiдинно-газовий трикутник будується на температурi та густинi Бойля, не дає можливостi робити передбачення щодо зникнення рiдкої гiлки бiнодалi, тому класична Зено лiнiя не може розглядатись як дотична до кривої спiвiснування. Такий результат слiдує також з поведiнки лiнiї критичних точок при рiзних способах нормування температури та густини. Виявляється, що при нормуваннi на параметри Бойля лiнiя критичних точок залишається прямою далеко за межею стабiльностi 𝜆 ≳ 6, у свою чергу, при виборi 𝑇* , 𝜌* у якостi нормувальних множникiв лiнiя критичних точок пряма лише за умови 𝜆 < 6 Розвинений пiдхiд для отримання параметру проективного перетворення з використанням функцiї Майера як наближення для прямої кореляцiйної функцiї дає можливiсть теоретично визначити залежностi критичної густини та температури юкавiвського флюїду. Отриманi теоретичнi залежностi 𝑇𝑐(𝜆) , 𝜌𝑐(𝜆) добре описують наявнi данi комп’ютерних симуляцiй при не надто великих значення 𝜆. Вiдмiтимо також, що наявнi данi комп’ютерних симуляцiй юкавiвського флюїду при 𝜆 ≲ 1 можуть бути узагальненнi з використанням наближення середнього поля при вiдповiднiй симетризацiї, тобто симетризованi данi можна накласти на бiнодаль Кюрi-Вейса. При бiльших значеннях купол бiнодалi стає бiльш плоским, тому апроксимацiя середнього поля не пiдходить. Аналiз поведiнки параметрiв Зено-елементу виявляє зникнення стабiльної рiдкої фази та показує, що цей ефект є наслiдком двох особливостей потенцiалу, а саме наявнiсть жорсткого ядра та швидке зменшення радiусу взаємодiї. Дiйсно, якщо радiус взаємодiї мiж частинками надто малий, то вони не утворюватимуть конгломерацiї, або цi об’єднання будуть нестiйкими, що призведе до неможливостi iснування стабiльної рiдкої фази. Розрахунок параметрiв 𝑇* , 𝜌* для потенцiалу Сазерленда, що екранований Юкавою, демонструє наявнiсть асимптотичної поведiнки 𝜌* → ∞. Така поведiнка свiдчить про зникнення рiдкої фази при такому типi взаємодiї також. Останнiй роздiл дисертацiї присвячено апробацiї пiдходу глобального iзоморфiзму на двовимiрнi плiвки з юкавiвським та леннард-джонсiвським типами взаємодiї. Показано, що данi комп’ютерних симуляцiй юкавiвських флюїдiв можуть бути описанi з використання бiнодалi Онзагера, до якої застосоване перетворення глобального iзоморфiзму. При значеннях 𝜆 = 1 та 𝜆 = 1.8 iснує стабiльний перехiд рiдина-пара. Роботи по симуляцiї фазової дiаграми HCAYF демонструють порушення стабiльностi рiдинної фази при збiльшеннi значення 𝜆 (Hagen M. H. J., Frenkel D. Determination of Phase diagrams for the hard- core attractive Yukawa system; Dijkstra M. Phase behavior of hard spheres with a short-range Yukawa attraction; Interfacial and coexistence properties of soft spheres with a short-range attractive Yukawa fluid: Molecular dynamics Simulations / Minerva Gonzalez-Melchor, Gregorio Hernandez-Cocoletzi, Jorge Lopez-Lemuset al.), проте не наводять критерiїв, за якими можна оцiнити це значення. Iснуючi теоретичнi пiдходи, заснованi на рiзних схемах замикання рiвняння Орнштейна-Цернiке, потребують громiздкого чисельного розв’язку нелiнiйних рiвнянь яке, звiсно, залежить вiд типу замикання (Hoye J.S., G. Stell G. Ornstein-Zernike equation for a two-Yukawa c(r) with core condition; Thermodynamically self-consistent theories of fluids interacting through short-range forces / C. Caccamo, G. Pellicane, D. Costa et al. Gazzillo Domenico, Pini Davide. Self-Consistent Ornstein-Zernike Approx- imation (SCOZA) and exact second virial coefficients and their relationship with critical temperature for colloidal or protein suspensions with shortranged attractive interactions) Розрахунки, приведенi у третiй главi дисертацiї, свiдчать, що у 2𝐷−випадку юкавiвська рiдина втрачає стабiльнiсть при значеннi 𝜆 ≈ 8, що є оцiнкою зверху. Уточнення цього значення можливе при розглядi обох (𝜌* → ∞, 𝑇* → 𝑇𝑐) критерiїв порушення стабiльностi. У деяких роботах з моделювання HCAYP використовують степеневу залежнiсть для вiдштовхування, так зване пом’ягшення потенцiалу (SCAYP), що призводить до збiльшення ефективної вiдстанi взаємодiї мiж частинками, розширює межi iснування стабiльної рiдини. Поведiнка параметрiв Зено-елементу HCAYF та SCAYF демонструє збiльшення критичного значення 𝜆, при якому густина 𝜌* → ∞, що пiдтверджує попереднiй аналiз. Далi продемонстровано зв’язок мiж критичними параметрами об’ємного та поверхневого флюїдiв. Пiдхiд глобального iзоморфiзму дає можливiсть пов’язати цi величини при наявностi параметру проективного перетворення 𝑧, який можна оцiнити з використанням наближень для прямої кореляцiйної функцiї. В кiнцi останнього роздiлу показано, що вiдношення, якi є наслiдком перетворень глобального iзоморфiзму для потенцiалу Леннард-Джонса виконуються, для ряду реальних речовин, таких як благороднi гази та метан.Документ Оптичні і люмінесцентні властивості гетерогенних систем на основі напівпровідникових квантових точок і металевих наночастинок(Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, 2022) Вергелес, Клара Олександрівна; Verheles, Klara O.; Вергелес, Клара АлександровнаДисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 104 «Фізика та астрономія» (10 «Природничі науки»). – Одеський національний університет імені І.І. Мечникова, Одеса, 2022. Дисертацію присвячено вивченню впливу технологічних параметрів синтезу квантових точок сульфіду кадмію на оптичні і люмінесцентні властивості, а також дослідженню гетеросистем, що включають квантові точки та люмінесцентні барвники, а також квантові точки та наночастинки срібла. Досліджувані зразки отримані методом колоїдної хімії. Вивчення впливу технологічних параметрів синтезу на оптичні і люмінесцентні властивості квантових точок (КТ) сульфіду кадмію, а також дослідження фотофізики гібридних асоціатів на основі колоїдних КТ, мають фудаментальний і прикладний характер. На основі золь-гель техніки розроблені методи синтезу колоїдних КТ CdS в желатині з середніми діаметрами 4-10 нм розмірно - залежними оптичними властивостями, композитів на основі КТ CdS з наночастинками срібла і молекулами барвників. Встановлено, що для розуміння механізму утворення дефектів в нанокристалах (НК) CdS при їх синтезі в водних розчинах солей потрібно враховувати результат протікання процесу гідролізу і залежність його продуктів від величини рН розчину. Визначено, що спектр люмінесценції вирощених колоїдних КТ CdS, є чутливим до параметрів процесу синтезу. Встановлено залежність спектрів випромінювання КТ CdS від величини рН розчину, стехіометрії. Показано, що за рахунок оптимального вибору параметрів синтезу можливо передбачити відповідний спектр люмінесценції. Вперше встановлено залежність спектрів люмінесценції КТ CdS від додавання речовини з різним рН до виготовлених зразків колоїдного розчину КТ CdS. Цей факт свідчить про можливе практичне застосування колоїдних КТ CdS для створення рН-сенсорів на їх основі. Виявлено трансформацію спектра фотолюмінесценції (ФЛ) КТ в результаті впливу барвників метиленового блакитного (МБ) і акридинового жовтого (АЖ) на фотолюмінесценцію КТ CdS. Показано, що спектр люмінесценції КТ CdS - барвник залежить від співвідношення між спектрами випромінювання КТ CdS та спекрами поглинання барвників. Механізм, що обумовлює трансформацію контура спектра ФЛ КТ CdS пов'язаний з процесами перенесення енергії від НК CdS до барвників. При дослідженні впливу срібла на ФЛ КТ CdS виявлено підсилення фотолюмінесценції КТ та залежність коефіцієнта підсилення від концентрації наночастинок (НЧ) срібла, а саме, при малій кількості срібла спостерігається підсилення люмінесценції і гасіння люмінесценції – при збільшенні концентрації. Механізм впливу НЧ срібла на інтенсивність люмінесценції КТ пояснюється з точки зору впливу концентрації срібла на співвідношення ефектів поглинання і розсіювання цими частинками. Наночастинки металу в стані плазмонного резонансу беруть участь в двох процесах - вони поглинають і розсіюють світло. При поглинанні посилення люмінесценції не буде спостерігатися. При зменшенні відстані між частинками поглинання переважає над розсіюванням. Зі збільшенням концентрації НЧ срібла їх густина збільшується і вони переважно поглинають енергію плазмонів, що веде до ослаблення ефекту посилення.Документ Фотоіндуковані фізико-хімічні процеси та їх сенсибілізація у мікросистемах «ядро – галогенсрібна оболонка»(Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, 2018) Жуков, Сергій Олександрович; Жуков, Сергей Александрович; Zhukov, Serhii O.У дисертаційній роботі методами загальної та спектральної сенситометрії, низькотемпературної люмінесцентної спектроскопії з розділенням по часу, електронної мікроскопії, спектрів поглинання, спектрів відбиття розглядається склад центрів світлочутливості та пов’язаний с цим складом механізм люмінесценції емульсійних микрокристалів (ЕМК) AgBr(I) розподілених у різних зв’язуючих середовищах. Розглянуто механізми світіння ЕМК AgBr(I) при фотозбудженні галогеніду срібла (випадок стоксової люмінесценції) та фотозбудженні адсорбованого на поверхні ЕМК AgBr(I) барвника у різних агрегованих станах (випадок антистоксової люмінесценції). Вказані механізми самодесенсибілізації I-го та II-го типу що обумовлено взаємодією молекулярного та агрегованого барвника. Встановлено можливість проведення хімічної сенсибілізації після спектральної, у тому числі з газової фази. Люмінесцентними та абсорбційними методами встановлено взаємодію нанокластерів (Ag2S)n і (Ag2O)m розташованих на поверхні ЕМК AgHal з барвниками у різних агрегованих станах. Розглянуто випадок спектральної сенсибілізації гетерофазних мікросистем (ГМС) «CaF2 - ядро AgBr - оболонка», коли барвник знаходиться на внутрішній поверхні світлочутливої оболонки та викликає розширення спектрального діапазону сенсибілізації у довгохвильову частину спектру за рахунок зняття ефекту самодесенсибілізації барвника. Проведена спектральна сенсибілізація внутрішньої та зовнішньої поверхні світлочутливої оболонки різними барвниками. У порівнянні спектросенситометричних та люмінесцентних даних ГМС «CaF2 - ядро AgBr -оболонка» та мікросистем «AgBrI - ядро AgBr - оболонка» встановлено, що зарощування аніонного барвника світлочутливою оболонкою обумовлено двовалентною катіонною підсистемою ядра. У випадку мікросистеми «AgBr(I) -ядро AgBr - оболонка» катіонні складові ядра та оболонки не відрізняються і тому барвник витискується на зовнішню поверхню оболонки.