Успехи физических наук
Свидетельство о регистрации СМИ: ПИ № ФС 77 – 28253 от 11.06.2007
ISSN (print): 0042-1294, ISSN (online): 1996-6652
Учредители: Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН, Редакция журнала «Успехи физических наук»
Главный редактор: Руденко Олег Владимирович, академик РАН
Периодичность / доступ: 12 выпусков в год / подписка
Входит в: Белый список (1 уровень), перечень ВАК, РИНЦ, Scopus
Успехи физических наук — это журнал, публикующий обзоры современного состояния наиболее актуальных проблем физики и смежных с нею наук. Предназначается для научных работников, аспирантов, студентов-физиков старших курсов, преподавателей.
Выходит 12 раз в год.
Текущий выпуск
Том 193, № 12 (2023)
Обзоры актуальных проблем
Атомные процессы с участием многозарядных ионов
Аннотация
Рассмотрены атомные процессы ионизации, рекомбинации и перезарядки при столкновении положительных ионов с атомами, ионами, электронами и молекулами, а также влияние этих процессов при взаимодействии ионных пучков со средами в широкой области энергий — от низких до суперрелятивистских, но в основном при энергиях $E\sim 10 $ кэВ/нуклон – 100 ГэВ/нуклон. Изложены основные особенности эффективных сечений процессов в зависимости от энергии столкновения, атомной структуры и эффектов плотности в газах, твёрдом теле и плазме. Детально изучена роль процессов диэлектронной рекомбинации при взаимодействии пучков тяжёлых многоэлектронных ионов с плазмой. Обзор охватывает экспериментальные и теоретические достижения за последние 5 – 10 лет в области физики ускорителей и физики столкновений тяжёлых ионов с атомными системами.
Успехи физических наук. 2023;193(12):1249-1283
1249-1283
Подходы фотоники для реализации нейроморфных вычислений
Аннотация
Физические ограничения скорости работы электронных устройств заставляют искать альтернативные способы обработки информации. Последние несколько лет развивается нейроморфная фотоника — раздел фотоники, объединяющий физику оптических и оптоэлектронных устройств с математическими алгоритмами искусственных нейронных сетей. Подобный симбиоз позволяет решать определённые классы вычислительных задач, в частности некоторые задачи искусственного интеллекта, с большей скоростью и высокой энергоэффективностью по сравнению с электронными устройствами на архитектуре фон Неймана. Рассмотрены оптические аналоговые вычисления, фотонные нейронные сети, способы перемножения матриц оптическими средствами, обсуждаются преимущества и недостатки существующих подходов.
Успехи физических наук. 2023;193(12):1284-1297
1284-1297
Стохастические процессы в нейронной сети головного мозга и их влияние на восприятие и принятие решений
Аннотация
Статья посвящена вопросам влияния стохастической динамики нейронных ансамблей мозга на восприятие и обработку сенсорной информации, а также принятия решений на её основе. Рассмотрены источники шума в нервной системе при обработке сенсорной информации, а также некоторые стратегии нервной системы для компенсации или учёта стохастических процессов. Обсуждаются эксперименты и математические модели, где при восприятии сенсорной информации существенную роль начинает играть стохастическая динамика мозга. При этом особое внимание уделено таким парадигмам исследования шума в мозге, как восприятие слабых стимулов, близких к порогу чувствительности, и бистабильных неоднозначных стимулов. Описаны методы оценки шума мозга как с помощью психофизических экспериментов, так и в результате непосредственного анализа данных нейровизуализации. В заключение рассматриваются некоторые вопросы применения концепции стохастической динамики мозга в задачах биомедицинской диагностики различных неврологических заболеваний.
Успехи физических наук. 2023;193(12):1298-1324
1298-1324
Приборы и методы исследований
Возможности СВЧ-метода активации углеродных материалов в сравнении с традиционным термическим
Аннотация
Микроволновое (СВЧ) воздействие является одним из возможных перспективных способов нагрева, который может использоваться для создания пористых углеродных материалов. Активированные углеродные материалы, полученные с помощью СВЧ-нагрева, способны служить в качестве адсорбента или материала электродов в таких устройствах хранения энергии, как суперконденсаторы. В работе исследуются процессы карбонизации и активации хлопкового пуха с помощью микроволн. Проводится сравнение с традиционным термическим методом нагрева, а также с серийно выпускаемым высокопористым углеродным волокном Бусофит Т-1.
Успехи физических наук. 2023;193(12):1325-1334
1325-1334
Исследование динамики реакции Белоусова – Жаботинского методом времяразрешающей рентгеновской спектроскопии поглощения с использованием адаптивных элементов рентгеновской оптики
Аннотация
При помощи разработанной методики времяразрешающей рентгеновской спектроскопии поглощения, реализуемой с помощью адаптивных элементов рентгеновской оптики (АЭРО), было проведено in-situ исследование автоколебательной химической реакции Белоусова – Жаботинского. Отслеживалась динамика K-края поглощения брома (Br), который в процессе реакции переходит в состав различных веществ. Была проведена серийная запись спектра поглощения K-края брома в диапазоне 275 эВ со спектральным разрешением более 1,4 эВ, временем накопления 1 с на спектр и частотой повторения 0,71 Гц. Полученные серии спектров позволяют отследить кинетику реакции Белоусова – Жаботинского, в частности кинетику химических автоколебаний, происходящих в ней.
Успехи физических наук. 2023;193(12):1335-1339
1335-1339
Методические заметки
Магниторотационная неустойчивость в кеплеровских дисках: нелокальный подход
Аннотация
В рамках нелокального подхода пересмотрен модальный анализ малых возмущений кеплеровского течения идеального газа, приводящих к магниторотационной неустойчивости, как в постоянном вертикальном магнитном поле, так и в случае радиально изменяющейся фоновой альвеновской скорости. Моды магниторотационных возмущений описываются дифференциальным уравнением типа уравнения Шрёдингера с некоторым эффективным потенциалом, включающим в простом случае, когда альвеновская скорость постоянна по радиусу, “отталкивающий” ($1/r^2$) и “притягивающий” ($-1/r^3$) члены. Учёт радиальной зависимости фоновой альвеновской скорости приводит к качественному изменению формы эффективного потенциала. Показано, что в “неглубоких”' потенциалах нет стационарных уровней энергии, соответствующих неустойчивым модам $\omega^2$< 0. В тонких аккреционных дисках длина волны возмущения $\lambda = 2\pi/k_z$ меньше полутолщины $h$ диска только в “глубоких” потенциалах. Найдена предельная величина фоновой альвеновской скорости $(c_A)_cr$, выше которой магниторотационная неустойчивость не возникает. В тонких аккреционных дисках при малой фоновой альвеновской скорости $c_A\ll (c_A)_cr$ инкремент магниторотационной неустойчивости $\omega \approx -\sqrt {3}ic_Ak_{z}$ подавлен по сравнению со значением, получаемым в локальном анализе возмущений.
Успехи физических наук. 2023;193(12):1340-1355
1340-1355
Personalia
Памяти Владимира Евгеньевича Захарова
Успехи физических наук. 2023;193(12):1356-1357
1356-1357
Библиография
Новые книги по физике и смежным наукам: декабрь 2023
Успехи физических наук. 2023;193(12):1358-1359
1358-1359
Новости физики в сети Internet: декабрь 2023
Успехи физических наук. 2023;193(12):1360-1360
1360-1360