215 research outputs found
Reduction of the Casimir force using aerogels
By using silicon oxide based aerogels we show numerically that the Casimir
force can be reduced several orders of magnitude, making its effect negligible
in nanodevices. This decrease in the Casimir force is also present even when
the aerogels are deposited on metallic substrates. To calculate the Casimir
force we model the dielectric function of silicon oxide aerogels using an
effective medium dielectric function such as the Clausius-Mossotti
approximation. The results show that both the porosity of the aerogel and its
thickness can be use as control parameters to reduce the magnitude of the
Casimir force.Comment: to appear J. Appl. Phy
Isometry invariance of exact correlation functions in various charts of Minkowski and de Sitter spaces
We consider quantum field theory with selfinteractions in various patches of
Minkowski and de Sitter space-times. Namely, in Minkowski space-time we
consider separately right (left) Rindler wedge, past wedge and future wedge. In
de Sitter space-time we consider expanding Poincare patch, static patch,
contracting Poincare patch and global de Sitter itself. In all cases we
restrict our considerations to the isometry invariant states leading to
maximally analytic propagators. We prove that loop corrections in right (left)
Rindler wedge, in the past wedge (of Minkowski space-time), in the static patch
and in the expanding Poincare patch (of de Sitter space-time) respect the
corresponding isometries of the corresponding symmetric space-times. All these
facts are related to the causality and analyticity properties of the
propagators for the states that we consider. At the same time in the future
wedge, in the contracting Poincare patch and in global de Sitter space-time
infrared effects violate the isometries.Comment: 35 pages, 6 figures Additional references and minor clarifications
added; version accepted to PR
Instruments to Choose Priorities of the Spatial Development of the Region in the Context of Smart Specialization
The article is devoted to studying the processes of spatial development and geo-economic integration of the subjects of the Central Black Earth macroregion in Russia. The authors have developed and tested the methodology for analyzing the spatial potential and assessing the geo-integration of territories. It has been determined that all areas of the Central Black Earth macroregion have high spatial potential. However, a high level of geo-economic integration is characteristic only for the Lipetsk Region. The list of critical breakthrough technologies has been made, and the technological profile of the Central Black Earth macroregion has been formed. A management matrix for selecting priorities and scenarios for the spatial development of the region in the context of smart specialization has been worked out. According to the results of the study, the strategy of international technological specialization in the area of basic technologies of power electrical engineering, nano-, bio-, information and cognitive technologies is promising for the Lipetsk Region. The Belgorod, Voronezh, Kursk and Tambov Regions should choose a strategy of local technological specialization based on the interregional interaction in priority technological sectors
Statistical Description of Hydrodynamic Processes in Ionic Melts with taking into account Polarization Effects
Statistical description of hydrodynamic processes for ionic melts is proposed
with taking into account polarization effects caused by the deformation of
external ionic shells. This description is carried out by means of the Zubarev
nonequilibrium statistical operator method, appropriate for investigations of
both strong and weak nonequilibrium processes. The nonequilibrium statistical
operator and the generalized hydrodynamic equations that take into account
polarization processes are received for ionic-polarization model of ionic
molten salts when the nonequilibrium averaged values of densities of ions
number, their momentum, dipole momentum and total energy are chosen for the
reduced description parameters. A spectrum of collective excitations is
investigated within the viscoelastic approximation for ion-polarization model
of ionic melts.Comment: 24 pages, RevTex4.1-format, no figure
Steady Stokes flow with long-range correlations, fractal Fourier spectrum, and anomalous transport
We consider viscous two-dimensional steady flows of incompressible fluids
past doubly periodic arrays of solid obstacles. In a class of such flows, the
autocorrelations for the Lagrangian observables decay in accordance with the
power law, and the Fourier spectrum is neither discrete nor absolutely
continuous. We demonstrate that spreading of the droplet of tracers in such
flows is anomalously fast. Since the flow is equivalent to the integrable
Hamiltonian system with 1 degree of freedom, this provides an example of
integrable dynamics with long-range correlations, fractal power spectrum, and
anomalous transport properties.Comment: 4 pages, 4 figures, published in Physical Review Letter
ВРЕМЕННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ЕСТЕСТВЕННЫХ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ В СВЯЗИ С ПРОБЛЕМОЙ ПРОГНОЗА СЕЙСМИЧЕСКИХ СОБЫТИЙ
Results of the experimental long-term monitoring programme are presented. It is aimed at studying natural geophysical fields located above the gas deposit in the zone impacted by the active regional fault, and its objectives are to reveal how such fields are changing with time and to establish a relationship between the temporal changes and seismicity. According to the database it determines several typical indicators of variations in the geophysical fields, which take place only above the gas deposit. It is concluded that periods, when natural geophysical fields located above the gas deposit are unstable, are preceding the final phase of preparation of seismic events.Рассматриваются результаты экспериментальных исследований, направленных на изучение характера временных изменений естественных геофизических полей (ЕГП) над залежью газа, расположенной в зоне влияния активного регионального разлома, а также выявление связи этих изменений с сейсмичностью. Определен ряд характерных признаков изменения полей, проявляющихся только над залежью газа. Установлено, что проявляющиеся периоды нестабильности ЕГП над залежью газа предшествуют конечной фазе подготовки сейсмических событий
ТЕКТОНИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ ОСАДОЧНОГО ЧЕХЛА РАЙОНА ВПАДИНЫ ДЕРЮГИНА (ОХОТСКОЕ МОРЕ) ПО СТРУКТУРНО-ВЕЩЕСТВЕННЫМ (ЛИТОФИЗИЧЕСКИМ) ПРИЗНАКАМ
In terms of tectonics, the Deryugin basin (Fig. 1) is a part of the epi-Mesozoic Okhotsk plate comprising the heterogeneous basement that is mainly pre-Cenozoic (the lower structural stage) and the sedimentary cover that is mainly represented by the Paleogenic-Neogenic-Quaternary deposits with the Upper Cretaceous sedimentary rocks observed locally without a visible hiatus (the upper structural stage).The acoustic basement (AB) is composed of the metamorphosed Upper Cretaceous-Paleogenic silty-clayey-siliceous deposits (the western part of the region), amphibolites, gneisses, crystalline schists, weakly metamorphosed sandstones, siltstones, and mudstones (often siliceous), as well as intrusive and effusive rocks of basic, intermediate, and rarely persilic composition (the eastern part of the region). AB is generally dated as Mesozoic–Paleozoic.Results of tectonic zoning of the sedimentary cover based on material (lithophysical) indicators (Fig. 2) are represented in the format of maps showing lithophysical complexes (LC) within the limits of four regional seismo-stratigraphic complexes/structural layers (RSSC I-IV) corresponding to the following time intervals: the pre-Oligocene К2–P1-2 (RSSC I), the Oligocene – Lower Miocene P3–N11 (RSSC II), the Lower – Mid Miocene N11–2 (RSSC III), and the Upper Miocene – Pliocene N13–N2 (RSSC IV). Diverse lithological-facies associations composing the RSSCs are grouped into the following lithophysical complexes (LC): 1 - coal-bearing silty-clayey-sandy terrigenous, 2 - sandy-silty-clayey terrigenous, 3 - silty-clayey-siliceous, and 4 - sandy-silty-clayey volcanic [Sergeyev, 2006]. In the studied area (Fig. 2), the deposits of the pre-Oligocene RSSC are identified in limited areas within its northern, northwestern, and southwestern parts; they are represented by coal-bearing silty-clayey-sandy terrigenous and silty-clayey-siliceous LCs. Other RSSCs (II, III, and IV) in this area represented mostly by sandy-silty-clayey terrigenous and silty-clayey-siliceous LCs, and only the extreme southwestern part along the eastern Sakhalin coast contains narrow bands of the coal-bearing silty-clayey-sandy LC. The sandy-silty-clayey volcanic LC is absent in the Deryugin basin.Tectonic zoning of the sedimentary cover based on structural indicators is carried out with reference to the sediment-thickness map [Sergeyev, 2006] that was significantly revised in its segment showing the area of the Deryugin basin. Results of such zoning are represented in the format of a structural-tectonic map (Fig. 3) showing orientations and morphology of the structural elements of the sedimentary cover, the thickness of the sedimentary cover, and amplitudes of relative uplifts and troughs.With reference to the structural-tectonic map (see Fig. 3), the structural elements of different orders are grouped by their sizes, spatial positions and orientations and thus comprise structural zones (Fig. 4) that include relative uplifts and troughs that are considered as structural elements of smaller sizes (Fig. 5).Tectonic zoning of the sedimentary cover based on structural-material (lithophysical) indicators (Fig. 7–10) is carried out with reference to the maps of the lithophysical complexes of the four regional seismo-stratigraphic complexes/structural layers (see Fig. 2) and the map of high-order structural elements in the sedimentary cover (see Fig. 5). Район впадины Дерюгина (рис. 1) в тектоническом отношении рассматривается как часть Охотоморской эпимезозойской плиты, в строении которой выделяются гетерогенный фундамент, преимущественно докайнозойского возраста (нижний структурный этаж), и осадочный чехол, представленный в основном палеоген-неоген-четвертичными отложениями и на отдельных участках без видимого перерыва - нормально-осадочными образованиями верхнего мела (верхний структурный этаж).Акустический фундамент (АФ) сложен алеврито-глинисто-кремнистыми метаморфизованными образованиями верхнемелового–палеогенового возраста (западная часть района), амфиболитами, гнейсами, кристаллическими сланцами, слабометаморфизованными песчаниками, алевролитами, аргиллитами (часто кремнистыми), а также интрузивными и эффузивными породами основного, среднего и, реже, кислого состава (восточная часть района). В целом акустический фундамент датируется мезозоем–палеозоем.Тектоническое районирование осадочного чехла по вещественным (литофизическим) признакам (рис. 2) выполнено в форме карт литофизических комплексов в рамках четырех региональных сейсмостратиграфических комплексов (РССК I–IV-структурных ярусов), соответствующих следующим временным интервалам: доолигоценовый К2–P1–2 (РССК I), олигоцен-нижнемиоценовый P3–N11 (РССК II), нижне-среднемиоценовый N11–2 (РССК III) и верхнемиоцен-плиоценовый N13-N2 (РССК IV). Поскольку РССК включают в себя разные вещественно-фациальные ассоциации, то для их дифференциации введены следующие литофизические комплексы (ЛК): 1 – алеврито-глинисто-песчаный терригенный с углями, 2 – песчано-алеврито-глинистый терригенный, 3 – алеврито-глинисто-кремнистый и 4 – песчано-алеврито-глинистый вулканогенный [Sergeyev, 2006].В рассматриваемом районе (рис. 2) отложения доолигоценового РССК I устанавливаются на ограниченных площадях в северной, северо-западной и юго-западной его частях, где они представлены алеврито-глинисто-песчаным терригенным с углями и алеврито-глинисто-кремнистым ЛК. Остальные РССК (II, III и IV) сложены в основном песчано-алеврито-глинистым терригенным и алеврито-глинисто-кремнистым литофизическими комплексами, и лишь в крайней юго-западной части района вдоль восточного побережья Сахалина прослеживаются узкие полосы, представленные алеврито-глинисто-песчаным с углями литофизическим комплексом. Песчано-алеврито-глинистый вулканогенный ЛК в районе впадины Дерюгина отсутствует.Тектоническое районирование осадочного чехла по структурным признакам проведено на основании существенно уточненной для района впадины Дерюгина карты мощности осадочного чехла [Sergeyev, 2006], в результате чего составлена структурно-тектоническая карта (рис. 3), которая отражает ориентировку структурных элементов осадочного чехла, их морфологию, мощность осадков и амплитуды относительных поднятий и прогибов.На основе структурно-тектонической карты (рис. 3), в зависимости от размеров, пространственного положения и ориентировки структурных элементов разных порядков, проведено их объединение в структурные зоны (рис. 4), включающие более мелкие по размерам структурные элементы в форме относительных поднятий и прогибов (рис. 5).Тектоническое районирование осадочного чехла по структурно-вещественным (литофизическим) признакам (рис. 7–10) выполнено на основании карт литофизических комплексов четырех региональных сейсмостратиграфических комплексов (структурных ярусов) (рис. 2) и карты высокопорядковых структурных элементов осадочного чехла (рис. 5).
Atomic layer deposition of nanolaminate structures of alternating PbTe and PbSe thermoelectric films
- …