Научно-технический журнал

Контакты

Адрес редакции:
Гомельский государственный университет
им. Ф. Скорины
ул. Советская, 104, 246019, г. Гомель, Беларусь

Телефоны:
+375 (232) 60-30-02
+375 (232) 51-03-21
+375 (29) 678-62-50

Электронная почта:
pfmt*gsu.by

Интернет-адрес:
http://pfmt.gsu.by

МАТЕРИАЛЫ: № 3 (36) 2018


ОБЗОРЫ

Хахомов С.А., Семченко И.В., Балмаков А.П., Самофалов А.Л. Исследования по фундаментальным и прикладным аспектам электродинамики, современного материаловедения, физике нано- и метаматериалов, технологии нанесения покрытий в Гомельском государственном университете им. Ф. Скорины

Работа представляет собой обзор результатов исследований, произведенных в рамках направления «Многофункциональные материалы и технологии», приоритетных направлений научных исследований Республики Беларусь на 2016–2020 годы, выполненных в ГГУ им. Ф. Скорины.

Ключевые слова: метаматериал, безэховая камера, покрытие, вакуумно-плазменная технология, золь-гель технология.

Хахомов Сергей Анатольевич – доктор физ.-мат. наук, ректор Гомельского государственного университета им. Ф. Скорины

Семченко Игорь Валентинович – доктор физ.-мат. наук, профессор, проректор по научной работе Гомельского государственного университета им. Ф. Скорины

Балмаков Алексей Петрович – кандидат физ.-мат. наук, доцент кафедры оптики Гомельского государственного университета им. Ф. Скорины

Самофалов Андрей Леонидович – кандидат физ.-мат. наук, доцент зам. декана факультета физики и информационных технологий Гомельского государственного университета им. Ф. Скорины

Скачать PDF (4,18 MБ)
ФИЗИКА

Ахраменко Н.А. Поле тяготения массивной сферической оболочки

Получены выражения для величины напряженности и потенциала гравитационного поля массивной сферической оболочки. Показано, что полученное дифференциальное уравнение для напряженности является нелинейным. Полученные соотношения являются обобщением для величины напряженности и потенциала гравитационного поля в нерелятивистском случае.

Ключевые слова: теория тяготения, напряженность гравитационного поля, потенциал поля.

Ахраменко Николай Арсеньевич – кандидат технических наук, доцент, Белорусский государственный университет транспорта

Скачать PDF (246 КБ)

Балмаков A.П., Хахомов С.A., Алешкевич Н.А., Семченко И.B., Ставенга Д.Г., Ванг Д. Параметрическое моделирование фотонных кристаллов в перьях птиц

Исследуются фотонные кристаллы, которые естественным образом встречаются в перьях некоторых видов птиц со структурным типом окраски с точки зрения возможных оптических приложений. Разработана параметрическая трехмерная модель фотонного кристалла, состоящего из твердых цилиндрических меланосом, встроенных в кератиновую матрицу, для изучения того, как геометрия структуры связана с оптическими свойствами. Потенциально ключевые особенности, заложенные природой в дизайн фотонных кристаллов в птичьих перьях, могут быть успешно реализованы технически для датчиков в оптическом диапазоне волн. Возможные сенсорные устройства такого типа могут иметь преимущества из-за низкого энергопотребления, высокой чувствительности, небольших размеров и т. д.

Ключевые слова: фотонный кристалл, структурная окраска, оптические датчики, отражение.

Балмаков Алексей Петрович – кандидат физ.-мат. наук, доцент кафедры оптики Гомельского государственного университета им. Ф. Скорины

Хахомов Сергей Анатольевич – доктор физ.-мат. наук, ректор Гомельского государственного университета им. Ф. Скорины

Алешкевич Николай Александрович – кандидат физ.-мат. наук, доцент, главный метролог Гомельского государственного университета им. Ф. Скорины

Семченко Игорь Валентинович – доктор физ.-мат. наук, профессор, проректор по научной работе Гомельского государственного университета им. Ф. Скорины

Ставенга Дукле – профессор университета Гронингена, Нидерланды

Ванг Джиченг – доцент исследовательского центра легкой промышленности, оптоэлектронной техники и технологий университета Цзянань, Китай

Скачать PDF (1,24 MБ)

Ма Д., Сонг С., Ху Ж., Балмаков A.П., Хахомов С.A., Ванг Д., Санг Т. Модуляция фазы терагерцового излучения с помощью метаповерхностей для контролируемого прохождения излучения

Предложено создание сверхтонких фазовых метаповерхностных структур на основе комплементарных квадратных расщепленных кольц по типу наноантенна для создания терагерцовых металинз, перестраеваемых и мультифокуссирующихся. Резонансный режим резонатора Фабри – Перо может быть полезен при объяснении принципа распространения пучка и эффективной передачи излучения. Терагерцовые металинзы могут эффективно функционировать как кросс-поляризатор при условии создания решеток на падающей плоскости. За счет локального изменения длины кромки и углов открытия расщепленных колец можно добиться полного контроля над изменениями фазы. Два симметрично распределенных параллельных фокальных пятна и два вертикальных фокальных пятна с произвольным расстоянием были получены путем размещения кольц-резонаторов на металинзах. Кроме того, мы применяем концепцию режима секционированной фазы для реализации двухфокусных металинз в продольном направлении, что обеспечивает гибкий и удобный метод фокусировки.

Ключевые слова: метаповерхность, фазовая модуляция, терагерцовое излучение, Фабри – Перо, оптическая фаза.

Д. Ма – Университет Цзяннань, Китай

С. Сонг – Университет Цзяннань, Китай

Ж. Ху – Университет Цзяннань, Китай

Балмаков Алексей Петрович – кандидат физ.-мат. наук, доцент кафедры оптики Гомельского государственного университета им. Ф. Скорины

Хахомов Сергей Анатольевич – доктор физ.-мат. наук, ректор Гомельского государственного университета им. Ф. Скорины

Д. Ванг – Университет Цзяннань, Китай

Т. Санг – Университет Цзяннань, Китай

Скачать PDF (1,11 MБ)

Малютина-Бронская В.В., Залесский В.Б., Семченко А.В., Сидский В.В. Легированные пленки оксида цинка для конверсии спектра кремниевых солнечных элементов

Представлены оптические и фотоэлектрические свойства пленок ZnO:Me:RE3+ на стекле и кремнии, изготовленных с помощью золь-гель технологии методом центрифугирования. Показано, что структуры Al/ZnO:Me:RE3+/Si обладают фоточувствительностью в видимом и ИК спектральных диапазонах. Характеристики, полученные для системы солнечный элемент/ ZnO:Me:RE3+/стекло, показали возможность использования исследуемой системы в качестве даун-конвертера спектра поступающего излучения, поскольку при ее использовании наблюдается вклад в увеличение КПД солнечного элемента по сравнению с системой солнечный элемент/ ZnO:Al/ стекло.

Ключевые слова: оксид цинка, редкоземельные ионы, кремниевые солнечные элементы, пропускание, фоточувствительность, конверсия спектра.

Малютина-Бронская Виктория Владимировна – научный сотрудник Государственного научно-производственного объединения «Оптика, оптоэлектроника и лазерная техника», Минск

Залесский Валерий Борисович – кандидат технических наук, зав. лабораторией фотоэлектроники Государственного научно-производственного объединения «Оптика, оптоэлектроника и лазерная техника», Минск

Семченко Алина Валентиновна – кандидат физ.-мат. наук, доцент кафедры радиофизики и электроники Гомельского государственного университета им. Ф. Скорины

Сидский Виталий Валерьевич – кандидат технических наук, научный сотрудник НИСа Гомельского государственного университета им. Ф. Скорины

Скачать PDF (605 КБ)

Митюрич Г.С., Лебедева Е.В., Алексиюк М., Сердюков А.Н. Термооптическое возбуждение звука бесселевыми световыми пучками в слоистых средах с внутренними напряжениями

Представлены результаты исследования фотоакустического преобразования различных мод БСП в гиротропных слоистых средах при пьезоэлектрическом методе регистрации результирующего сигнала. Показано, что амплитуда фотоакустического сигнала определяется теплофизическими характеристиками слоистых сред с внутренними напряжениями, коэффициентом поглощения и параметром кругового дихроизма гиротропных слоистых сред, поляризацией и энергетическими характеристиками БСП, частотой амплитудной модуляции, а также геометрией системы «пьезоэлектрический датчик – гиротропный слоистый образец».

Ключевые слова: фотоакустическое преобразование, пьезоэлектрическая спектроскопия, бесселев световой пучок, диссипация энергии, функция Бесселя, уравнение теплопроводности, гиротропная слоистая среда, константы Мурнагана, коэффициенты Ламэ.

Митюрич Георгий Семенович – доктор физ.-мат. наук, профессор кафедры геологии и географии Гомельского государственного университета им. Ф. Скорины

Лебедева Екатерина Викторовна – кандидат физ.-мат. наук, доцент кафедры информационно-вычислительных систем Белорусского торгово-экономического университета потребительской кооперации

Алексеюк Миколай – доктор физ.-мат. наук, профессор, Институт фундаментальных технологических исследований Польской академии наук, Варшава

Сердюков Анатолий Николаевич – доктор физ.-мат. наук, профессор кафедры оптики Гомельского государственного университете им. Ф. Скорины

Скачать PDF (501 КБ)

Фань Ш., Сун Я., Чжан С. Широкополосный совершенный поглотитель из метаматериала на основе фрактальной структуры

Широкополосный совершенный поглотитель из метаматериала имеет широкие перспективы применения для обеспечения невидимости цели для радара, в областях конструирования антенн и электромагнитной защиты. Существующий многочастотный поглотитель увеличит размер или толщину структуры. В этой статье представлен широкополосный нечувствительный к поляризации совершенный поглотитель из метаматериала на основе фрактальной структуры. Благодаря комбинации фрактальной и круговой структур, рабочая полоса частот расширяется без увеличения размера структуры. Предложена простая модель эквивалентной схемы, описывающая явление поглощения, для оценки частоты поглощения предлагаемого поглотителя. Рассчитанный результат показывает, что относительная полная ширина полосы поглотителя на уровне половинной амплитуды составляет 11.7%. Рабочие углы, при которых структура метаматериала может поддерживать 50% коэффициента поглощения, равны 50 градусам. Обладая структурой с вращательной симметрией, поглотитель нечувствителен к поляризации. Эта структура создана и измерена в X-диапазоне, результаты эксперимента хорошо совпадают с результатами моделирования.

Ключевые слова: метаматериал, широкополосный совершенный поглотитель, фрактальная структура.

Ш. Фань – Нанкинский университет науки и технологий, Китай

Я. Сун – Нанкинский университет науки и технологий, Китай

С. Чжан – Нанкинский университет науки и технологий, Китай

Скачать PDF (1,17 MБ)

Шалупаев С.В., Никитюк Ю.В., Середа А.А. Лазерное термораскалывание сапфира пучками серповидной формы

В рамках теории термоупругости выполнен сравнительный анализ температурных полей и полей термоупругих напряжений, возникающих в пластинах кристаллического сапфира в процессе однолучевого и двулучевого управляемого лазерного термораскалывания при использовании пучков круглого и серповидного сечения. Показано, что использование пучков серповидной формы обеспечивает формирование растягивающих напряжений, необходимых для стабильной реализации процесса лазерного термораскалывания при значительном снижении величин максимальных температур в образцах по сравнению с использованием пучков круглой формы.

Ключевые слова: термораскалывание, моделирование, метод конечных элементов, температура, монокристалл, сапфир, термоупругие напряжения.

Шалупаев Сергей Викентьевич – кандидат физ.-мат. наук, доцент кафедры общей физики Гомельского государственного университета им. Ф. Скорины

Никитюк Юрий Валерьевич – кандидат физ.-мат. наук, доцент, проректор по воспитательной работе Гомельского государственного университета им. Ф. Скорины

Середа Андрей Александрович – старший преподаватель кафедры радиофизики и электроники Гомельского государственного университета им. Ф. Скорины

Скачать PDF (381 КБ)
МАТЕМАТИКА

Антоневич А.Б., Шагова Т.Г., Шкадинская Е.В. Алгебра мнемофункций на окружности

В рамках классической теории невозможно задать произведение произвольных обобщенных функций, что является препятствием для приложений к уравнениям с обобщенными коэффициентами и нелинейным задачам. Общий подход к решению задачи умножения обобщенных функций заключается в построении по заданному пространству обобщенных функций E дифференциальной алгебры G и вложения Такие алгебры G называют алгебрами типа Коломбо, а их элементы – новыми обобщенными функциями или мнемофункциями. В данной работе построена алгебра мнемофункций на окружности и на ее примере сформулирован ряд общих вопросов об алгебрах мнемофункций.

Ключевые слова: обобщенная функция, пространство периодических обобщенных функций, мнемофункция, алгебра типа Коломбо.

Антоневич Анатолий Борисович – доктор физ.-мат. наук, профессор кафедры функционального анализа и аналитической экономики Белорусского государственного университета, Минск

Шагова Татьяна Григорьевна – аспирант, Белорусский государственный университет, Минск

Шкадинская Елена Васильевна – аспирант, Белорусский государственный университет, Минск

Скачать PDF (314 КБ)

Башун С.Ю., Пальчик Э.М. О S-квазинормальных подгруппах в конечных группах

Исследуется строение конечной группы G, у которой ее собственная подгруппа H перестановочна со всеми подгруппами Шмидта группы G (тогда H называется S-квазинормальной подгруппой).

Ключевые слова: группа Шмидта (минимальная ненильпотентная группа), перестановочные подгруппы, разрешимая группа.

Башун Светлана Юрьевна – старший преподаватель кафедры высшей математики Полоцкого государственного университета, Новополоцк

Пальчик Эдуард Михайлович – доктор физ.-мат. наук, профессор кафедры высшей математики Полоцкого государственного университета, Новополоцк

Скачать PDF (261 КБ)

Белокурский М.С., Деменчук А.К. Признак отсутствия сильно нерегулярных периодических решений системы двух линейных дискретных периодических уравнений

Получено необходимое условие существования сильно нерегулярных периодических решений системы двух линейных дискретных периодических уравнений.

Ключевые слова: сильно нерегулярное периодическое решение, линейная дискретная система, периодическое уравнение.

Белокурский Максим Сергеевич – старший преподаватель кафедры математического анализа и дифференциальных уравнений Гомельского государственного университета им. Ф. Скорины

Деменчук Александр Константинович – доктор физ.-мат. наук, доцент, ведущий научный сотрудник отдела дифференциальных уравнений Института математики НАН Беларуси, Минск

Скачать PDF (244 КБ)

Гальмак А.М. Перестановочность элементов в полиадических группоидах специального вида

Изучается перестановочность элементов в полиадических группоидах с полиадической операцией которая определяется на k-ой декартовой степени Ak n-арного группоида с помощью подстановки множества {1, ..., k} и n-арной операции .

Ключевые слова: полугруппа, полиадическая операция, полуабелевость, нейтральная последовательность.

Гальмак Александр Михайлович – доктор физ.-мат. наук, зав. кафедрой высшей математики Могилёвского государственного университета продовольствия

Скачать PDF (281 КБ)

Казимиров Г.Н. Эквивалент структурной характеристики сложного процесса, моделируемого алгебраическими многочленами

Доказывается эквивалентность обобщённого модуля гладкости, определяемого при помощи оператора обобщённого сдвига типа Якоби и К-функционала Петре.

Ключевые слова: оператор обобщённого сдвига Якоби, обобщённый модуль гладкости, К-функционал.

Казимиров Григорий Николаевич – кандидат физ.-мат. наук, доцент кафедры математического анализа и дифференциальных уравнений Гомельского государственного университета им. Ф. Скорины

Скачать PDF (243 КБ)

Каморников С.Ф., Шеметкова О.Л. О дополнениях корадикала в расширениях конечных групп

Для насыщенной формации исследуется вопрос дополняемости -корадикала в расширении конечной группы, которая представима в виде произведения нормальных подгрупп.

Ключевые слова: конечная группа, формация, корадикал, дополняемая подгруппа, насыщенная формация Фиттинга.

Каморников Сергей Федорович – доктор физ.-мат. наук, профессор кафедры финансов и кредита Гомельского государственного университета им. Ф. Скорины

Шеметкова Ольга Леонидовна – кандидат физ.-мат. наук, доцент, декан финансового факультета Российского экономического университета им. Г.В. Плеханова, Москва

Скачать PDF (262 КБ)

Тютянов В.Н., Бычков П.В. Конечные группы с нильпотентными подгруппами нечетного порядка

Определены композиционные факторы конечной группы, у которой любая подгруппа нечетного порядка нильпотентна.

Ключевые слова: конечная группа, простая неабелева группа, группа Шмидта.

Тютянов Валентин Николаевич – доктор физ.-мат. наук, профессор Международного университета «МИТСО», Гомельский филиал

Бычков Павел Владимирович – кандидат физ.-мат. наук, доцент кафедры довузовской подготовки и профориентации Гомельского государственного университета им. Ф. Скорины

Скачать PDF (239 КБ)
ИНФОРМАТИКА

Осипенко А.Н., Осипенко Н.Б., Слепенок Ю.А. Web-приложение для выбора сферы деятельности

Разработан сайт, с помощью которого пользователь может подобрать группу приемлемых для себя сфер деятельностей или профессий. Дается схема применения программного инструментария, краткое описание психологических тестов, структуры базы данных, описание основных особенностей программной реализации и пользовательского интерфейса web-приложения. Приводятся результаты предварительной апробации подбора профессий с использованием психологических тестов и алгоритма квадрата Пифагора.

Ключевые слова: сфера деятельности, профессия, алгоритм Пифагора, психологические тесты.

Осипенко Александр Николаевич – кандидат технических наук, доцент кафедры ИПК и ПК Гомельского государственного университета им. П.О. Сухого

Осипенко Наталья Борисовна – кандидат физико-математических наук, доцент кафедры математических проблем управления Гомельского государственного университета им. Ф. Скорины

Слепенок Юрий Антонович – магистрант факультета математики и технологий программирования Гомельского государственного университета им. Ф. Скорины

Скачать PDF (0,98 MБ)

Петушков А.А., Жадан М.И. Принцип и возможности взаимодействия пользователя с системой передачи информации с использованием ИК-излучений

Статья посвящена принципам работы компьютерной системы передачи и обработки информации с использованием ИК-излучения. Реализовано взаимодействие пользователя с системой, позволяющей воссоздать работу огнестрельного оружия: производить выстрелы, перезаряжать оружие и контролировать состояние системы, используя дисплей. Описывается возможность конфигурирования и опроса значений параметров при помощи консольных команд. Использование конечных автоматов делает компьютерную систему адаптируемой и расширяемой. При практическом применении разработанная система может быть использована правоохранительными и военными органами для обучения боевым навыкам ведения боя.

Ключевые слова: информация, ИК-излучение, стрельба, оружие, конечный автомат, пользователь, дисплей, программное обеспечение.

Петушков Андрей Анатольевич – магистрант кафедры вычислительной математики и программирования Гомельского государственного университета им. Ф. Скорины

Жадан Михаил Иванович – кандидат физ.-мат. наук, доцент кафедры вычислительной математики и программирования Гомельского государственного университета им. Ф. Скорины

Скачать PDF (445 КБ)

Шевченко Д.Н., Литвин А.Ю., Федянин М.А. Имитационное моделирование графа состояний в задачах анализа надежности технических систем

Рассматривается задача анализа надежности технической системы, заданной графом состояний, методом имитационного моделирования, который преодолевает ряд ограничений марковского метода анализа. Предлагается модель, программные средства и технология исследования надежности технической системы. Исследуется производительность вычислительного процесса и точность моделирования в зависимости от типа используемой вычислительной системы, ее настроек, а также от количества параллельно работающих вычислительных потоков.

Ключевые слова: надежность, граф состояний, имитационное моделирование, вычислительная система, производитель-ность вычислительного процесса.

Шевченко Дмитрий Николаевич – кандидат технических наук, доцент кафедры «Автоматика, телемеханика и информационно-управляющие системы» Белорусского государственного университета транспорта, Гомель

Литвин Артем Юрьевич – студент электротехнического факультета Белорусского государственного университета транспорта, Гомель

Федянин Максим Андреевич – студент электротехнического факультета Белорусского государственного университета транспорта, Гомель

Скачать PDF (246 КБ)