Якщо електричний струм проходить крізь рідкий метал, який вміщує чужорідні частинки, то в ньому навколо даних частинок виникають електромагнітогідродинамічні течії. Рушійною силою подібної конвективної течії є об'ємна сила Лоренця. У випадку розчинності речовини включення в рідині має місце електроконвективна дифузія, величину якої можна описати за допомогою числа Шервуда Sh. Об'єктами для опису даного явища взято дві пари, які утворюють відповідні системи: Cu(тв.)-Al(рідк.) і Ni(тв.)-Al(рідк.); і проведено розрахунки, а також наведено експериментальні дані.

Одержано рішення рівняння теорії пружності у вигляді локалізованих хвиль поблизу шару, в якому є електрони, а пружні властивості відрізняються від пружних властивостей оточуючого середовища. Для товщин шару, малих порівняно з довжиною хвилі звуку, одержано аналітичне рішення рівняння дисперсії. Для електронів в середині шару побудовано електронні стани для випадку, коли поздовжній рух квазікласичний, а поперечний квантується (квантова яма). Одержано рішення кінетичного рівняння Больцмана для двовимірних електронів при наявності поздовжнього електричного поля. Розв'язано одержану замкнену систему рівнянь при електрон-фононній взаємодії через деформаційний потенціал, одержано дисперсійне рівняння для змішаних локалізованих акусто-зарядних хвиль. Проаналізовано умови підсилення акустичної хвилі дрейфом електронів для квантової та класичної ями. В останньому випадку поперечний рух електронів розглядається як квазікласичний. Проведено порівняння з підсиленням об'ємних хвиль.

Висвітлено проблему проектування цифрових пристроїв на базі токових елементів - нових КМОП логічних елементів, що споживають однаковий струм як у станах логічного "0" чи "1", так і в момент переходу з одного стану в інший. Завдяки таким властивостям, токові елементи не генерують перешкод (так званого цифрового шуму), і тому можуть бути розмішені на одному кристалі з аналоговими пристроями, що утворює разом однокристальну аналого-цифрову СБИС-систему (англ. System On Chip). Досліджено логічні властивості токових елементів. Показано, що "алгебра" токових елементів відрізняється від алгебри Буля, і крім того, є багатозначною. Запропоновано способи мінімізації логічних функцій в "алгебрі" токових елементів. Наведено приклади "токових прототипів" деяких стандартних цифрових пристроїв: суматорів, тригерів, комутаторів та ін. Отримані пристрої мають меншу кількість логічних елементів (до 35 %) у порівнянні з їх аналогами, побудованими на звичайних логічних елементах КМОП.

Представлено огляд деяких експериментальних робіт в області електропровідної кераміки, виконаних у Дослідному інституті керамічних технологій (IRTEC) та Національній фізичній лабораторії (NPL). Наведено результати випробувань механічних та електричних характеристик електропровідних керамічних порошкових композитів з матрицею із нітриду кремнію або оксиду алюмінію, а також домішками карбідів, боридів і нітридів титану. Основу досліджень складає вплив технології спікання (гаряче пресування, спікання під тиском газу, вільне спікання), а також кількості та виду домішки на механічні, електричні, триботехнічні характеристики композитів. Експериментальні результати показують, що не тільки електропровідність, але й механічні властивості можуть бути суттєво змінені введенням у матеріал певної кількості металоподібних частинок. Показано також, що чистота вихідних компонентів підвищує чутливість властивостей композитів до технологічних параметрів, насамперед, до температурного впливу при спіканні.

Зроблено аналіз теоретичних досліджень впливу стохастичного, періодичного та магнітного полів на дистанційне тунелювання електрона в структурах донор - місток - акцептор та електрод - молекулярний дріт - електрод. Показано, що опосередковане містком тунелювання електрона між донорною та акцепторною групами можна описати за допомогою введення ефективних швидкостей переносу. Розглянуто принципову відмінність залежностей низькотемпературних пружного та непружного тунельних струмів крізь молекулярний дріт з парамагнітними іонами-медіаторами від прикладеного магнітного поля. Передбачено появу індукованих полем інверсії донорно-акцепторного електронного переносу та блокування тунельного струму.

Експериментально досліджено фізичні особливості плазми електричної дуги, що вільно горить в парах міді, із застосуванням швидкісних засобів вимірювання та методик. Встановлено, що плазма електричної дуги, що вільно горить в парах міді, в приелектродних областях та на периферії розряду, на відміну від відомих стабілізованих стінками дуг, виявляє нерівноважні властивості. Порушення рівноваги в плазмі визначається наявністю різких градієнтів її параметрів та відповідно просторовою неоднорідністю її випромінювальних та поглинальних характеристик. Механізмом, що відповідає за порушення рівноваги, є перенесення резонансного випромінювання, внаслідок чого реалізується часткова локальна термодинамічна рівновага. В досліджених режимах існування плазми електричної дуги, що вільно горить в парах міді, уточнено значення параметрів штарківського уширення спектральних ліній атома міді Cul - 515,3 та 510,5 нм.

На двокомпартментній математичній моделі вивчено причини та умови виникнення електричної бістабільності в нейроні, що складається з моностабільних частин. Один компартмент імітував дендрити з моностабільною (за умов високої деполяризації) мембраною, що мала N-подібну вольт-амперну характеристику завдяки вхідному синаптичному струмові крізь потенціалзалежні канали, чутливі до Н-метил-Д-аспартату (НМДА). Другий компартмент являв собою аксосоматичну область з позитивно нахиленою лінеаризованою вольт-амперною характеристикою мембрани; така область була моностабільною за потенціалом спокою. Бістабільність всієї клітини в цілому спостерігалася за умов докритичного рівня інтенсивності НМДА-активації. Причиною цього явища був струм, котрий мав напрямок від більш деполяризованої дендритної області до соматичної області, а необхідною умовою було те, що згаданий соматопетальний осьовий струм повинен був перевищувати "чистий" вхідний трансмембранний струм (останній є сумою вхідного синаптичного та вихідного пасивного екстрасинаптичного струмів) дендритного компартмента. Таке співвідношення суттєво залежало від розмірів дендритів.

Розглянуто процес нагрівання струмами високої частоти металу в рідині, яка активно взаємодіє з поверхнею нагріву. Встановлено можливість реалізації нових технологічних процесів одержання заданих властивостей поверхонь металів. Із застосуванням методології системного аналізу одержано співвідношення, що дає змогу оцінити швидкість зростання температур у різних точках тіла заданої форми й умови високоінтенсивного нагріву струмами високої частоти.

На базі модифікованої операторної теорії збурень розраховано енергії та ширини штарківських резонансів для атома водню в однорідному електричному полі. Досліджено вплив вибору форми модельної функції для електричного потенціалу в операторній теорії збурень на значення енергій та ширини резонансів. Показано, що використання асимптотично коректної, нової форми модельної функції для електричного потенціалу в операторній теорії збурень дає добре узгодження теорії з експериментом і суттєво не змінює остаточних результатів для характеристик резонансів. Наведено порівняння значень розрахованих зсувів та ширини штарківських резонансів з іншими теоретичними та експериментальним даними.

Наведено перші експериментальні результати щодо інфрачервоного випромінювання, індукованого проходженням іонізуючих частинок крізь помірно щільні інертні гази. Виявлено багату феноменологію, незалежну від природи падаючих частинок (протонів або електронів), а також два різні типи поведінки інфрачервоного випромінювання. Вважається, що перший тип спричинений процесами термалізації вторинних електронів за відсутності прикладеного ззовні електричного поля і пов'язаний зі сцинтиляційними явищами в ультрафіолетовій області. Другий тип - це інфрачервона емісія, що спостерігається під час дрейфу термалізованих електронів у газі під дією електричного поля.

Наведено точний вираз для інтеграла непружних зіткнень іонізації в кінетичному рівнянні для електронів, що використовує напівемпіричний вираз для диференціального перерізу іонізації атомів газу електронним ударом. Запропоновано ефективний алгоритм розв'язку одновимірного кінетичного рівняння для електронів у зоні катодного падіння аномального жевріючого розряду. Наведено результати числових розрахунків еволюції енергетичного розподілу густини струму електронів і просторового розподілу інтенсивності іонізації в зоні катодного падіння потенціалу в гелії. Одержані результати дають уточнену картину утворення пучковоподібних електронних розподілів, а також свідчать про наявність гострої локалізації інтенсивності іонізації поблизу катода в кіловольтних розрядах.

Досліджено особливості нереверсивного електрооптичного відгуку (ефект пам'яті) у суспензії нематичний рідкий кристал - аеросил. Виявлено, що пам'ять системи визначається концентрацією аеросилу, станом його поверхні, а також параметрами електричного поля. Експериментальні результати пояснено з використанням теоретичної моделі, в рамках якої наповнений рідкий кристал є системою агрегатів аеросилу в рідкокристалічній матриці, стабілізованій силами пружності рідкого кристала. Запропоновано можливі практичні застосування такої системи.

Явище електрохемілюмінесценції (ЕХЛ) успішно використовується в електрохемілюмінесцентних випромінювальних приладах для фізико-хімічного аналізу в задачах екології, хімії, біології, медицини та імунного аналізу. Кванти ЕХЛ є продуктами утворення електронно-збуджених часток у процесі гомогенних хімічних реакцій переносу електрона. Кінетика та механізми цих реакцій залежать від складу ЕХЛ-композиції, електроліту та розчинників, конфігурації ЕХЛ-комірки (об'ємна або тонкошарова), а також від прикладеного потенціалу (імпульсний або струм/напруга) тощо. Наведено математичне та числове моделювання для розв'язання задачі масоперенесення в тонкошарових безелектролітних комірках.

Явление электрохемилюминесценции (ЭХЛ) представляет собой излучение света, которое возникает в процессе электролиза сложных органических соединений и успешно применяется в ЭХЛ-излучательных устройствах. ЭХЛ применяется при физико-химическом анализе в задачах экологии, химии, биологии, медицины, в иммунном анализе. Кванты ЭХЛ являются продуктами образования электронно-возбужденных частиц в результате гомогенных химических реакций переноса электрона. Кинетика и механизм этих реакций зависят не только от состава ЭХЛ-композиции, элекролита и растворителей, но и в значительной степени от конфигурации ЭХЛ-ячейки (объемная или тонкослойная), а также от приложенного потенциала (импульсный или ток/напряжение) и т.п. Представлено математическое и численное моделирование для решения задачи переноса заряда в тонкослойных безэлектролитных ячейках.

The electrogenerated chemiluminescence (ECL) is a light-emitting phenomenon that arises during electrolysis of many organic compounds solutions and it has successful utilisation in the ECL emitting devices. On the other hand the ECL has applications in the physical and chemical analysis in ecology, chemistry, biology, medicine, immunoassays. ECL quanta are emitted by electronically excited molecules of pointed compounds products of homogeneous solution chemical electron-transfer reactions. Those reactions kinetic and mechanism depend strongly not only over ECL composition nature, electrolyte and solvents, but in great extent over ECL cell (volumetric or thin-layer) configuration, electrolysis mode (pulsed or direct current/voltage) etc. The mathematical modeling and digital simulation to solve a mass-transfer problems in thin-layer electrolyte-free cells are presented.

Розглянуто задачу числового моделювання параметрів і характеристик мікросмугастої антени з резистивним диском, збуджуваної вертикальним електричним диполем. Для розв'язання задачі використано метод аналітичної регуляризації разом з методом Гальоркіна, що дозволило одержати нескінченну систему лінійних алгебричних рівнянь Фредгольма другого роду. Аналітично оптимізовано обчислювальний процес; отримано й обговорено енергетичні характеристики антени, такі як потужність просторової та поверхневих хвиль, діаграми спрямованості, ККД випромінювання для різних величин резистивності диска.

Наведено результати вивчення аналітичної теорії та моделювання методом макрочастинок параметричної іонно-циклотронної нестійкості плазми в електричному полі швидкої магнітозвукової хвилі з частотою, близькою до циклотронної частоти іонів, із теорії кінетичної параметричної іонно-звукової нестійкості плазми в електричному полі гелікона. Обговорено експерименти з ВЧ-нагрівання та явищ переносу плазми в торсатроні "Ураган-3М" і в геліконних джерелах, в яких ці нестійкості можуть відігравати важливу роль.

Представлені результати електричних та фотоелектричних вимірювань двох типів Al/пористий кремній (ПК)/монокристалічний кремній (c-Si)/Al сендвич структур с тонкими та товстими шарами ПК, що одержані хімічним забарвлюючим травленням. Вольт-амперні характеристики та спектри фотовідгуків свідчать про те, що фоточутливість структур з тонкими шарами ПК переважно визначається гетеропереходом (ГП) ПК/c-Si, а з товстими - ПК шарами. Властивості ГП з'ясовані в рамках зонної діаграми ізотипного ГП з протилежними напрямками вигину зон по обидва боки переходу завдяки високій концентрації дефектів на межі розподілу. ПК шари - фоточутливі, з максимумом чутливості біля 400-500 нм. Результати порівнюються з такими для структур на основі шарів ПК, що одержані eлектрохімічним травленням.

За умов спалювання низькосортного твердого палива зі складною мінеральною частиною теплообмінні поверхні котлів швидко покриваються шлаковими та золовими відкладами. Обливання водою - один із ефективних методів очистки поверхонь нагріву котлів. Але через різке охолодження зовнішньої поверхні металу руйнується захисна оксидна плівка, що пришвидшує високотемпературну корозію металу та утворення термовтомних тріщин. Критерії виникнення й інтенсивність росту таких тріщин суттєво залежать від температурного поля в зовнішньому шарі металу. Подано розв'язок рівняння нестаціонарної теплопровідності за умов різкого охолодження. Експериментально встановлено коефіцієнт конвективної тепловіддачі від нагрітої металевої поверхні до водяної струмини. Досліджено умови виникнення термовтомних тріщин та інтенсивність їх росту в лабораторних і промислових умовах. Отримано формулу для оцінки інтенсивності їх росту залежно від кількості циклів очистки.

Дається аналіз можливості розподілу рухомих точкових дефектів в напівпровіднику після дії на нього електричного поля до встановлення стаціонарних умов. Розглядаються два способи прикладання напруги: а) безпосередньо до зразка, б) до обкладинок конденсатора, між якими поміщається зразок. Модель також можна застосовувати для електричних полів будь-якої природи - як зовнішніх так і внутрішніх, що виникають, наприклад, на контакті метал-напівпровідник.

Запропоновано нову трактовку задачі про двовимірний екситон Ванньє - Мотта в постійному електричному полі, побудовану на параболічних координатах. Систематизовано квазістаціонарний гамільтоніан і застосовано ефективні числові методи. Обчислено залежність енергії зв'язку екситону від електричного поля. У цьому випадку результати дуже близькі до результатів, одержаних з використанням теорії збурень.

Побудовано точний pозв'язок задачі пpо двовиміpну течію Стокса у півкpузі, яка зумовлена pівноміpним pухом кpугової або пpямолінійної гpаниці. Наведено контуpні лінії струменя та типовий pозподіл швидкості.