С целью стимулирования научных исследований в области математики и физики в МГТУ им. Н.Э. Баумана были проведены конкурсы на лучшие научные работы в области математики и в области физики, опубликованные в 2022 году.

В результате экспертизы победителями и призёрами конкурса работ по физике стали сотрудники кафедры ФН-4:

1 место

Бункин Николай Федорович, д.ф.-м.н., профессор

Козлов Валерий Анатольевич, к.ф.-м.н., доцент

Болоцкова Полина Николаевна, студент

Кравченко Артём Олегович, студент

за работу «Possibility to Alter Dynamics of Luminescence from Surface of Polymer Membrane with Ultrasonic Waves», опубликованную в журнале «Polymers» (Q1, Scopus).

В статье изучена временная динамика свечения поверхности полимерных мембран Nafion в природной воде (содержание дейтерия равнялось 157 ppm) и воде, обедненной дейтерием (содержание дейтерия равнялось 3 ppm). Показано, что при набухании Нафиона в природной воде, полимерные волокна разматываются по направлению к основной массе жидкости, в то время как в воде, обедненной дейтерием, такого эффекта не наблюдается. Основываясь на экспериментальном факте, что центрами (донорами) люминесценции являются сульфоновые группы, локализованные на размотанных полимерных волокнах, а также исходя из предположения, что акцепторы люминесценции (модифицированные сульфоновые группы) также расположены на этих волокнах, выдвинута гипотеза о возможности управления резонансной передачей энергии от донора к был выдвинут акцептант. Показано, что расстояние между донорами и акцепторами можно изменять с помощью излучения ультразвуковых волн навстречу друг другу вдоль полимерной мембраны. Эти волны, поглощаясь слоем, содержащим размотанные волокна, передают свой импульс частицам жидкости, то есть генерируются два акустических потока, направленных навстречу друг другу. Измеряя скорость этих потоков, можно оценить соотношения коэффициентов объемной и сдвиговой вязкости в слое, содержащем размотанные волокна. Таким образом, применяя ультразвуковое облечение к полимерной мембране, набухающей в обычной воде, можно контролировать динамику интенсивности люминесценции, и, следовательно, управлять процессом набухания полимерной мембраны, что позволит повысить эффективность применения Нафиона в топливных элементах, осушке или увлажнении газов.

2 место

Фомин Игорь Владимирович, д.ф.-м.н., профессор

Червон Сергей Викторович, д.ф.-м.н., профессор

Морозов Андрей Николаевич, д.ф.-м.н., заведующий кафедрой, профессор

Голяк Илья Семенович, младший научный сотрудник НИЧ НУК ФН

за работу «Relic gravitational waves in verified inflationary models based on the generalized scalar–tensor gravity» в журнале «The European Physical Journal C» (Q1, Scopus).

В данной работе рассмотрены модели космологической инфляции, основанные на обобщенной скалярно-тензорной теории гравитации с квадратичной связью между параметром Хаббла и неминимальными функциями связи. Изучено соответствие между физически мотивированными скалярными полевыми потенциалами и известными типами моделей обобщенно скалярно-тензорной гравитации. Предложенный подход открывает новые возможности для построения новых феноменологически правильных космологических теорий и существенно отличается от процедуры восстановления скалярного потенциала поля из параметров космологических возмущений в рамках ОТО. Проанализирован спектр реликтовых гравитационных волн, возникающих в рассмотренных моделях. Определен частотный диапазон максимальной плотности энергии. Низкочастотные реликтовые гравитационные волны, предсказываемые в предлагаемых космологических моделях, в принципе, могут быть зарегистрированы в планируемых в будущем наземных и космических экспериментах, что позволит налагать экспериментальные ограничения на параметры изучаемых космологических моделей.

3 место

Скрабатун Александр Владимирович, ассистент

за работу «Spontaneous Raman scattering in mixtures of light and heavy water» в журнале «Journal of Raman Spectroscopy» (Q2, Scopus).

В работе осуществлён достаточно тонкий эксперимент, заключающийся в регистрации тонкой структуры комбинационных спектров тяжёловодородной воды различного изотопного состава в широком спектральном диапазоне. Необходимо отметить, что в исследованной авторами области (10 – 4000 см⁻¹) должны проявляться 1) кластерные (трансляционные и либрационные) молекулярные моды (соответствующие динамике водных кластеров), 2) фундаментальные моды (отвечающие внутримолекулярным колебаниям H2O), а также 3) мягкие моды (возникающие вследствие обертонных переходов при ферми-резонансе в HDO), что, с одной стороны, затрудняет характеризацию спектров, однако с другой – позволяет получить особенно ценную информацию о процессах, имеющих место в воде. На основе теоретико-группового и динамического анализа авторами были идентифицированы все типы комбинационно-активных колебаний воды, что является несомненным достижением. Использование дейтерированной воды различной концентрации позволило установить зависимость вида спектра от изотопного состава тяжеловодородной пробы. Полученные в работе результаты имеют важное значение в задачах как в фундаментальной (исследование мягких мод и кластерной структуры воды), так и прикладной (оптический мониторинг изотопного состава тяжёлой воды) направленности.

На Ректорате МГТУ им. Н.Э. Баумана им будут торжественно вручены дипломы победителей и призёров.

Поздравляем победителей!