Сильный отклик наносистем на воздействие слабой СВЧ-мощности через зазор между образцом и концом коаксиального кабеля от генератора микроволн обнаружен измерениями при 4,2 К кондактанса короткоканального кремниевого транзистора p -типа, а также образцов с коротким квантовым точечным контактом в двумерном электронном газе гетероструктур GaAs/AlGaAs. Отклик кондактанса был гигантским в туннельном режиме устройств, а вне этого режима знак СВЧ-фотокондактанса зависел от мезоскопического состояния образца и изучаемого интервала по затворному напряжению. Механизм обнаруженных эффектов выяснен моделированием мезоскопического транспорта в рамках одночастичной квантовой механики и формулы Ландауэра, а также анализом принципиальных схем электрического управления полупроводниковым устройством. Найденной основной причиной отклика наносистем на СВЧ-воздействие являются вынужденные синфазные осцилляции заряда в контактах к полупроводнику из-за ёмкостных связей в ближнем металлическом окружении образца.
Д.В. Щеглов, Л.И. Федина, А.В. Латышев
"Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН, Новосибирск, Россия sheglov@isp.nsc.ru"
Ключевые слова: атомно-силовая микроскопия, поверхность кремния, локальное анодное окисление
Страницы: 85-92
Исследовано локальное анодное окисление (ЛАО) поверхности Si(111) в контактном режиме работы атомно-силового микроскопа (АСМ) в зависимости от относительной влажности окружающей среды Θ (35-75) % при двух потенциалах U (-8 и -10 В), приложенных к зонду АСМ. Показано, что ЛАО для U = -8 В реализуется при Θ ≥ 40 % в отсутствие роста оксидных линий в ширину, а при U = -10 В их высота и ширина линейно растут во всём интервале значений Θ. Предложена обобщённая модель зависимости процесса ЛАО от U и Θ на основе детального анализа ЛАО и изгиба балки кантилевера при подводе и отводе зонда от поверхности при вариации Θ без напряжения на зонде с учётом данных научной литературы для полуконтактного режима работы АСМ.
"А.В. Тараненко1,2, Л.С. Басалаева1, В.В. Фёдоров3, В.С. Тумашев1, А.Г. Милёхин1"
"1Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН, Новосибирск, Россия a.taranenko1@g.nsu.ru 2Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия 3Санкт-Петербургский Академический университет им. Ж. И. Алфёрова, Санкт-Петербург, Россия burunduk.uk@gmail.com"
Ключевые слова: комбинационное рассеяние света, атомно-силовая микроскопия, нанопроволока, наночастица, фононы
Страницы: 93-100
Представлены результаты исследования структурных и оптических свойств массивов и одиночных нанопроволок (НП) GaP ориентации (111) с помощью спектроскопии комбинационного рассеяния света (КРС) и атомно-силовой микроскопии (АСМ). Массивы НП GaP были выращены на подложке Si(111) методом самокаталитического роста по механизму пар - жидкость - кристалл. Одиночные НП GaP были механически перенесены на золотую поверхность. В спектрах КРС НП GaP наблюдались моды поперечных (TO), продольных (LO) и поверхностных (SO) оптических фононов. Обнаружено поверхностно-усиленное КРС фононными модами GaP вблизи галлиевой капли, обусловленное возникающим локализованным поверхностным плазмонным резонансом в капле. Получены карты КРС НП GaP для различной геометрии рассеяния. Коэффициент усиления сигнала КРС для НП GaP диаметром 104 и 60 нм достигает значений ∼11 и 6 соответственно.
Приводятся результаты исследования неравномерности сканирования в оптическом интерференционном микроскопе, выполненные с помощью микрометрического стола и пьезокерамического актюатора. Регистрация интерференции в процессе сканирования осуществлялась быстродействующей цифровой видеокамерой, что позволило подробно зарегистрировать интерференционный сигнал. На полученных результатах сканирования показана неоднородность расстояний между соседними интерференционными полосами вдоль оси отсчётов - номера кадра. Представлена процедура, позволяющая значительно уменьшить величину неоднородности. Применение такой процедуры позволяет сформировать метрическую шкалу вдоль оси сканирования, которая может быть использована при выполнении высокоточных интерференционных измерений микрорельефа поверхности.
"К.А. Степанова1, Д.О. Кузиванов2, А.В. Федоров2, И.Ю. Кинжагулов2"
"1Учреждение науки «Инженерно-конструкторский центр сопровождения эксплуатации космической техники», Санкт-Петербург, Россия ledy.xs93@yandex.ru 2Национальный исследовательский университет ИТМО, Санкт-Петербург, Россия kuzivanovdmitry@gmail.com"
Ключевые слова: акустическая эмиссия, аддитивные технологии, прямое лазерное выращивание, контроль в процессе производства, неразрушающий контроль
Страницы: 109-115
Представлены результаты формирования акустико-эмиссионных образов процессов, происходящих при прямом лазерном выращивании. В рамках экспериментального исследования на различных режимах проведено выращивание образцов из порошкового сплава ЭП 648 с одновременной регистрацией сигналов акустической эмиссии. По результатам анализа параметров зарегистрированных сигналов сформированы их характерные паттерны распределения при лазерном выращивании бездефектных и дефектного образцов.
"К.В. Павский1,2, А.Л. Ревун1,2, С.А. Рудин1, Е.Н. Перышкова1,2, М.Г. Курносов1,2"
"1Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН, Новосибирск, Россия pkv@isp.nsc.ru 2Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики, Новосибирск, Россия pm@artemrevun.ru"
Ключевые слова: высокопроизводительные системы, параллельные программы, барьерная синхронизация, OpenMP
Страницы: 116-125
Предложены решения, позволяющие повысить эффективность исполнения параллельных программ на высокопроизводительных вычислительных системах, при моделировании гетероэпитаксиального роста на многопроцессорных системах с общей памятью. Разработанные алгоритмы ориентированы на выполнение программной реализации моделирования гетероэпитаксиального роста на многопроцессорных NUMA-узлах с общей памятью. Основное требование к эффективному выполнению параллельных программ на ресурсах многопроцессорного узла заключается в учёте архитектурно-ориентированного подхода к реализации алгоритмов передачи данных через разделяемую память NUMA-узлов. Предложенные алгоритмы оптимизации синхронизации в системах с общей памятью повышают эффективность доступа к общей памяти многопроцессорного узла и позволяют сократить время выполнения барьерной синхронизации. Разработанные методы и алгоритмы реализованы в виде программного обеспечения для многопроцессорных NUMA-узлов с общей памятью.
М.М. Ланге, С.В. Парамонов
"Федеральный исследовательский центр «Информатика и управление» РАН, Москва, Россия lange_mm@mail.ru"
Ключевые слова: классификация, представление объектов, расстояние, вероятность ошибки, взаимная информация, комплексирование представлений
Страницы: 3-9
Исследуются нижние границы вероятности ошибки классификации объектов при фиксированных значениях количества обрабатываемой информации в пространствах представлений объектов с заданными расстояниями. Границы определяются монотонно убывающими функциями наименьшей средней взаимной информации между предъявляемыми объектами и оценками их классов от вероятности ошибки. Обращения таких функций дают нижние границы вероятности ошибки классификации при фиксированных значениях количества обрабатываемой информации. Для древовидных и векторных представлений объектов получены численные реализации указанных границ. Демонстрируется более низкая граница вероятности ошибки в пространстве векторных представлений объектов по сравнению с аналогичной границей в пространстве древовидных представлений. Отмечается возможность понижения границы вероятности ошибки путём комплексирования представлений с различными метриками.
Предлагаются новые алгоритмы объединения суперпикселей в сегменты с использованием «жадной» стратегии и комбинированной меры качества, которая включает две компоненты: меру информационной избыточности и вариацию информации. «Жадная» стратегия применялась автором ранее для ускорения сегментации изображений из условия минимума информационной избыточности, а двухкомпонентная информационная мера качества использовалась в задаче комбинирования различных карт сегментации. Совместное использование «жадной» стратегии и комбинированной меры качества в новых алгоритмах направлено на ускорение формирования карт сегментации и повышение их качества за счёт компромисса между требованиями минимизации количества выделенных информационно важных сегментов и минимизации информационного различия между оригинальными изображениями и сформированными разбиениями. Вычислительный эксперимент на тестовых изображениях показал, что предлагаемые алгоритмы позволяют ускорить процесс сегментации по сравнению с методом на основе минимизации информационной избыточности, применявшимся ранее автором, и улучшить информационные характеристики полученных карт сегментации.
"П.А. Томашайтис, В.А. Федосеев, В.Е. Быков, Д.А. Шапиро"
"Самарский национальный исследовательский университет им. академика С. П. Королёва, Самара, Россия tomashaytis@gmail.com"
Ключевые слова: 3D-печать, защита изделий, цифровой водяной знак, векторная графика, G-code, спектральный анализ
Страницы: 21-33
Предложен метод защиты изделий 3D -печати, выполненных при помощи технологии FDM, от несанкционированного копирования. Данный метод основан на управляемом отклонении траектории нанесения филамента на плоском участке поверхностного слоя изделия. Величина отклонения траектории линий определяется встраиваемой защитной меткой, которая играет роль водяного знака. Вносимые таким образом изменения трудно обнаружить визуально, и тем более трудно автоматически считать при сканировании формы 3D -изделия, и впоследствии воспроизвести при создании его копии. При этом проверка подлинности изделия посредством детектирования защитной метки может быть выполнена за счёт съёмки изделия цифровой камерой и специализированной обработки на основе спектрального анализа и узкополосной фильтрации.
"Е.В. Тимченко1,2, П.Е. Тимченко1,2, О.О. Фролов1,2, Л.Т. Волова2, И.В. Бажутова2, М.Ю. Власов1,2"
"1Самарский национальный исследовательский университет им. академика С. П. Королёва, Самара, Россия laser-optics.timchenko@mail.ru 2Самарский государственный медицинский университет, Самара, Россия timpavel@mail.ru"
Ключевые слова: спектроскопия комбинационного рассеяния, линейный дискриминантный анализ, ROC-анализ, биоматериалы, деминерализация
Страницы: 34-40
Проведены эксперименты по применению математических методов обработки для расширенного сравнительного анализа состава биоматериалов и брефоматриксов. В качестве основных математических методов обработки спектров комбинационного рассеяния (КР) исследуемых биоматериалов использованы линейный дискриминантный анализ (LDA), ROC-анализ. Установлено, что деминерализованные биоматериалы из ювенильного дентина обладают меньшей антигенностью по сравнению с брефоматриксами.
Наш сайт использует куки. Продолжая им пользоваться, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с политикой конфиденциальности. Подробнее
