Interaction of phonons at superfluid helium-solid interfaces

A new method of obtaining the interaction Hamiltonian of phonons at superfluid helium-solid interface is proposed in the work. Equations of hydrodynamic variables are obtained in terms of second quantization if helium occupies a half-space. The contributions of all processes to the heat flux from solid to superfluid helium are calculated based on the obtained Hamiltonian. The angular distribution of phonons emitted by a solid is found in different processes. It is shown that all the exit angles of superfuild helium phonons are allowed. The obtained results are compared with experimental data and with previous theoretical works.Comment: 9 pages, 3 figure

On the low-temperature lattice thermal transport in nanowires

We propose a theory of low temperature thermal transport in nano-wires in the regime where a competition between phonon and flexural modes governs the relaxation processes. Starting with the standard kinetic equations for two different types of quasiparticles we derive a general expression for the coefficient of thermal conductivity. The underlying physics of thermal conductance is completely determined by the corresponding relaxation times, which can be calculated directly for any dispersion of quasiparticles depending on the size of a system. We show that if the considered relaxation mechanism is dominant, then at small wire diameters the temperature dependence of thermal conductivity experiences a crossover from $T^{1/2}$ to $T^3$-dependence. Quantitative analysis shows reasonable agreement with resent experimental results.Comment: 12 pages, 3 eps figure

Pressure of thermal excitations in superfluid helium

We find the pressure, due to the thermal excitations of superfluid helium, at the interface with a solid. The separate contributions of phonons, $R^-$ rotons and $R^+$ rotons are derived. The pressure due to $R^-$ rotons is shown to be negative and partially compensates the positive contribution of $R^+$ rotons, so the total roton pressure is positive but several times less than the separate $R^-$ and $R^+$ roton contributions. The pressure of the quasiparticle gas is shown to account for the fountain effect in $HeI I$. An experiment is proposed to observe the negative pressure due to $R^-$ rotons.Comment: 14 pages, 4 figure

ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ ЗБЕРЕЖЕННЯ ЕКОЛОГІЧНОЇ РІВНОВАГИ

Much of the territory of Ukraine is in poor condition due to saturation of the environment by various toxic compounds. Human impacts that affect the level of environmental safety have been increasing constantly. The accumulation of waste has become one of the most important factors of environmental pollution, negative influence on all of its components. The generalized mathematical model of the process of ensuring ecological balance at the macro level – the state level has been devised. Objective function and resource constraints problem of minimizing the deviation from the ecological balance at a fixed time interval has been formulated.Значна частина території України перебуває у екологічно незадовільному стані через перенасичення навколишнього середовища різними токсичними сполуками. Постійно зростає техногенне навантаження, що впливає на рівень екологічної безпеки. Головним завданням на ближчий час має стати мінімізація підвищення рівня антропогенного впливу на довкілля Розроблена узагальнена математична модель процесу забезпечення екологічної рівноваги на макрорівні – рівні держави. Сформульована цільова функція та ресурсні обмеження задачі мінімізації відхилення від екологічної рівноваги на фіксованому часовому інтервалі

Evolution of a pulse of noninteracting quasiparticles with dispersion and initial angular width

The evolution of a pulse of noninteracting quasiparticles, caused by their different velocities and angular distribution of momenta, is studied theoretically. Equations are found that describe the shape of the pulse surface at any time. The time of the beginning, end and duration of the density of the quasiparticle energy flux is determined at a general spatial point. The quasiparticle energy density is considered at all times and positions, and it is shown that the region of high energy density, in the middle of the pulse, is equal to the initial energy density under certain conditions. These theoretical results are discussed in relation to experimental data on the evolution of a pulse of noninteracting phonons in superfluid helium

Аналіз методів контролю та оцінки радіаційної стійкості на прикладі модельних (Zn-O)-GaP світлодіодів

Introduction and problem statement. Research relevance of most important parameters of LEDs — resistance to ionizing radiation — for their use in civilian hardware, aerospace, nuclear and radioelectronics onboard equipment is shown. Samples and experimental technique. Samples obtaining method for studying of neutron irradiation influence on the LEDs is indicated. The neutron irradiation influence on the basic characteristics (light intensity) given current and voltage is investigated. Experimental results interpretation shows that for this model current radiative component associated with electrons injection in the optically active p-region. Radiative excitons recombination occurs at the (Zn-O)-complexes, the concentration of which is a linear function. An experimental study light intensity dependences of fluens and damage constant finding. Theoretically and experimentally investigated the light intensity dependence of neutron irradiation fluens at given current. The (IV0/IV) dependencies from fluens neutrons with energy >= 0,1 MeV and fixed voltage of 1,65 V is presented. It shown that light intensity reduction while irradiation at the fixed current is much faster than at the fixed voltage. The calculation formula and (IV0/IV) dependence from neutrons fluens for set of 25 LEDs at nominal current 10 mA are received. Conclusions. The neutron irradiation influence with energy above 0,1 and 2,65 MeV on the light intensity red glow (Zn-O)-LEDs is indicated. It shown that damage constant is proportional to the neutrons momentum. The calculated light intensity dependence from fluens at given current is received.В работе исследовано влияние нейтронного облучения с энергией свыше 0,1 и 2,65 МэВ на силу света (Zn-O)-светодиодов с красным цветом свечения. Показа-но, что излучательная компонента тока, связана с инжекцией электронов в оптиче-ски активную р-область с линейным распределением активаторов люминесценции, при заданном напряжении была линейной функцией безызлучательного времени жизни и, следовательно, флуенса нейтронного облучения. На основании изучения вольт-амперных характеристик предложена модель, согласно которой безызлучательная рекомбинация преобладает в высокоомном компенсированном слое, который разделя-ет р-и n-области, где имеет место режим высокого уровня инжекции. Сделан вывод, что константа повреждаемости светодиодов пропорциональна импульсу нейтронов.В роботі досліджено вплив нейтронного опромінення з енергією понад 0,1 і 2,65 МеВ на силу світла (Zn-O)-світлодів з червоним кольором світіння. Показано, що випромінювальна компонента струму, пов'язана з інжекцією електронів в оптично активну р-область з лінійним розподілом активаторів люмінесценції, при заданій напрузі була лінійною функцією безвипромінювального часу життя і, отже, флюенса нейтронного опромінення. На підставі вивчення вольт-амперних характеристик запропонована модель, згідно з якою безвипромінювальна рекомбінація переважає в високоомному компенсованому шарі, що розділяє р-і-n-області, в якій має місце режим високого рівня інжекції.  Зроблено висновок, що константа пошкоджуваності світлоділодів пропорційна імпульсу нейтронів

Short-Wave Excitations in Non-Local Gross-Pitaevskii Model

It is shown, that a non-local form of the Gross-Pitaevskii equation allows to describe not only the long-wave excitations, but also the short-wave ones in the systems with Bose-condensate. At given parameter values, the excitation spectrum mimics the Landau spectrum of quasi-particle excitations in superfluid Helium with roton minimum. The excitation wavelength, at which the roton minimum exists, is close to the inter-particle interaction range. It is shown, that the existence domain of the spectrum with a roton minimum is reduced, if one accounts for an inter-particle attraction.Comment: 5 pages, 5 figures, UJP style; presented at Bogolyubov Kyiv Conference "Modern Problems of Theoretical and Mathematical Physics", September 15-18, 200

Анализ методов контроля и оценки радиационной стойкости на примере модельных (Zn-O)-GaP светодиодов

В роботі досліджено вплив нейтронного опромінення з енергією понад 0,1 і 2,65 МеВ на силу світла (Zn-O)-світлодів з червоним кольором світіння. Показано, що випромінювальна компонента струму, пов'язана з інжекцією електронів в оптично активну р-область з лінійним розподілом активаторів люмінесценції, при заданій напрузі була лінійною функцією безвипромінювального часу життя і, отже, флюенса нейтронного опромінення. На підставі вивчення вольт-амперних характеристик запропонована модель, згідно з якою безвипромінювальна рекомбінація переважає в високоомному компенсованому шарі, що розділяє р-і-n-області, в якій має місце режим високого рівня інжекції. Зроблено висновок, що константа пошкоджуваності світлодіодів пропорційна імпульсу нейтронівIntroduction and problem statement. Research relevance of most important parameters of LEDs — resistance to ionizing radiation — for their use in civilian hardware, aerospace, nuclear and radioelectronics onboard equipment is shown. Samples and experimental technique. Samples obtaining method for studying of neutron irradiation influence on the LEDs is indicated. The neutron irradiation influence on the basic characteristics (light intensity) given current and voltage is investigated. Experimental results interpretation shows that for this model current radiative component associated with electrons injection in the optically active p-region. Radiative excitons recombination occurs at the (Zn-O)-complexes, the concentration of which is a linear function. An experimental study light intensity dependences of fluens and damage constant finding. Theoretically and experimentally investigated the light intensity dependence of neutron irradiation fluens at given current. The (IV0/IV) dependencies from fluens neutrons with energy ≥ 0,1 MeV and fixed voltage of 1,65 V is presented. It shown that light intensity reduction while irradiation at the fixed current is much faster than at the fixed voltage. The calculation formula and (IV0/IV) dependence from neutrons fluens for set of 25 LEDs at nominal current 10 mA are received. Conclusions. The neutron irradiation influence with energy above 0,1 and 2,65 MeV on the light intensity red glow (Zn-O)-LEDs is indicated. It shown that damage constant is proportional to the neutrons momentum. The calculated light intensity dependence from fluens at given current is receivedВ работе исследовано влияние нейтронного облучения с энергией свыше 0,1 и 2,65 МэВ на силу света (Zn-O)-светодиодов с красным цветом свечения. Показано, что излучательная компонента тока, связана с инжекцией электронов в оптически активную р-область с линейным распределением активаторов люминесценции, при заданном напряжении была линейной функцией безызлучательного времени жизни и, следовательно, флуенса нейтронного облучения. На основании изучения вольт-амперных характеристик предложена модель, согласно которой безызлучательная рекомбинация преобладает в высокоомном компенсированном слое, который разделяет р-и n-области, где имеет место режим высокого уровня инжекции. Сделан вывод, что константа повреждаемости светодиодов пропорциональна импульсу нейтроно