Calculations of exchange interaction in impurity band of two-dimensional semiconductors with out of plane impurities

We calculate the singlet-triplet splitting for a couple of two-dimensional electrons in the potential of two positively charged impurities which are located out of plane. We consider different relations between vertical distances of impurities $h_1$ and $h_2$ and their lateral distance $R$. Such a system has never been studied in atomic physics but the methods, worked out for regular two-atomic molecules and helium atom, have been found to be useful. Analytical expressions for several different limiting configurations of impurities are obtained an interpolated formula for intermediate range of parameters is proposed. The $R$-dependence of the splitting is shown to become weaker with increasing $h_1,h_2$.Comment: 14 pages, RevTeX, 5 figures. Submitted to Phys Rev.

The Increase in Thickness Uniformity of Films Obtained by Magnetron Sputtering with Rotating Substrate

The titanium thin films obtained by magnetron sputtering with the rotating substrate at different distances between the substrate and magnetron centers were studied with regard to the uniformity of the film thickness distribution. On the basis of the experimental data obtained, the model for the magnetron film deposition during substrate rotation was developed. The analysis of the simulation results shows that the model error is not greater than 10%

Однореакторний синтез заміщених імідазолідин-2-онів за участю тіобарбітурової кислоти, арилгліоксалів та сечовин

Derivatives of imidozoline-2-ones containing the pyrimidinthionic moiety in position 4 have been synthesized by three-component one-pot condensation of thiobarbituric acid, arylglyoxal hydrates and ureas. It has been found that these compounds exist in the solution of DMSO-d6 as a mixture of two tautomeric forms: for products obtained from N-substituted ureas the imidazolidin form predominates; and in the case of urea the imidazolidin and imidazolin forms are present in the ratio of 1:1.Трехкомпонентной конденсацией тиобарбитуровой кислоты, гидратов арилглиоксалей и мочевин синтезированы производные имидазолидин-2-онов, содержащие остаток пиримидинтионного фрагмента в положении 4. Установлено, что эти соединения существуют в растворе ДМСО-d6 в виде смеси двух таутомерных форм: для продуктов, полученных на основе N-замещенных мочевин, преобладает имидазолидиновая форма, тогда как в случае мочевины имидазолидиновая и имидазолиновая формы присутствуют в соотношении 1:1.Трикомпонентною конденсацією гідратів арилгліоксалів, тіобарбітурової кислоти і сечовин синтезовано похідні імідазолідин-2-ону із залишком піримідинтіонного фрагменту в положенні 4. Встановлено, що отримані сполуки існують у розчині ДМСО-d6 як суміш двох таутомерних форм: для продуктів, одержаних на основі N-заміщених сечовин, переважає імідазолідинова форма, тоді як у випадку сечовини імідазолідинова та імідазолінова форми присутні у співвідношенні 1:1

Реакторы с микротвэлами: гидродинамика проницаемых каналов насыпной сборки

The prospect of use of fuel in the form of micro particles (balls with a diameter about a millimeter formed by the fissile material and a protective cover to hold the radioactive fission products) in nuclear reactors is disclosed. It’s marked that flow ability, large specific surface of heat removal, extraordinary high resistance of micro fuel particles allow to design innovative safe reactors for various purpose: transportable, breeders, high-temperature, high neutron flux etc. It’s suggested to complete the active zone by bulk heat releasing assemblies. In them the advantages of spherical micro fuel particles and a coolant side supply to the bed through permeable distribution and branch channels are harmoniously combined in these assembles. It is presented the scheme of bulk assemblies and carried out the analysis of modeling of dynamics of a stream in permeable channels. It is shown that the mathematical description of liquid movement in such channels has ambiguity and discrepancy. To eliminate modeling shortcomings a new kinematic image of current in the permeable channels was offered. It was proposed instead of the existing one representing a jet to which particles of coolant were continuously joined or separated on the permeable wall. In the new interpretation the flow in the permeable channel is considered as turn of the stream at its simultaneous expansion or narrowing depending on there is outflow or inflow. On the base of this image the equation for determination of coolant pressure changing in the permeable channel is obtained; reaction of a stream for changing of flow rate increment is established, the tangent component of a velocity on a permeable wall is founded. Thereby the disadvantages of describing of coolant moving in the bulk assembles channels are eliminated. Permeable channels are used not only in nuclear reactors, but also in many other technological devices: catalytic reactors, heat exchangers, filters, collector and distributing systems. The obtained results can be used for designing other devices with permeable channels.Раскрыта перспектива использования в ядерных реакторах топлива в виде микротвэлов – шариков из делящегося материала диаметром порядка миллиметра, покрытых защитной оболочкой для удержания радиоактивных продуктов деления. Отмечено, что сыпучесть, большая удельная поверхность теплосъема, необычайно высокая стойкость микротвэлов позволяют на их базе проектировать инновационные безопасные реакторы различного целевого назначения (транспортабельные, бридеры, высокотемпературные, высокопоточные и т. д.). Предложена комплектация активной зоны реактора с насыпными тепловыделяющими сборками. В них гармонично сочетаются достоинства микротвэлов с преимуществами бокового подвода теплоносителя к топливному слою с помощью проницаемых распределительного и отводного каналов. Представлена схема насыпной сборки и проведен анализ моделирования динамики потока в проницаемых каналах. Показано, что существующее математическое описание движения теплоносителя в них отличается неоднозначностью и противоречивостью. Для устранения недостатков в моделировании построен новый кинематический образ течения в проницаемом канале взамен существующего, представляющего собой струю, к которой на проницаемой стенке непрерывно присоединяются или отделяются от нее частицы теплоносителя. Движение в проницаемом канале в новой трактовке рассматривается как поворот потока при одновременном его расширении или сужении в зависимости от того, происходит в канале отток или приток. На основании такого представления получено уравнение изменения давления теплоносителя в проницаемом канале, определена реакция потока на приращение расхода, описана величина касательной составляющей вектора скорости на проницаемой стенке, тем самым устранены недостатки описания движения теплоносителя в каналах насыпной сборки. Полученные результаты могут также использоваться при проектировании других технических устройств, содержащих проницаемые каналы

Antiproton-Hydrogen annihilation at sub-kelvin temperatures

The main properties of the interaction of ultra low-energy antiprotons ($E\le10^{-6}$ a.u.) with atomic hydrogen are established. They include the elastic and inelastic cross sections and Protonium (Pn) formation spectrum. The inverse Auger process ($Pn+e \to H+\bar{p}$) is taken into account in the framework of an unitary coupled-channels model. The annihilation cross-section is found to be several times smaller than the predictions made by the black sphere absorption models. A family of $\bar{p}H$ nearthreshold metastable states is predicited. The dependence of Protonium formation probability on the position of such nearthreshold S-matrix singularities is analysed. An estimation for the $H\bar{H}$ annihilation cross section is obtained.Comment: latex.tar.gz file, 22 pages, 9 figure

Influence of the annealing temperature on the ferroelectric properties of niobium-doped strontium–bismuth tantalate

Characteristics of ferroelectric thin films of nio-bium-doped strontium–bismuth tantalite (SBTN), which were deposited by magnetron sputtering on Pt/TiO2/SiO2/Si substrates, are investigated. To form the ferroelectric structure, deposited films were subjected to subsequent annealing at 700–800°C in an O2 atmosphere. The results of X-ray diffraction showed that the films immediately after the deposition have an amorphous structure. Annealing at 700–800°C results in the formation of the Aurivillius struc-ture. The dependences of permittivity, residual polariza-tion, and the coercitivity of SBTN films on the modes of subsequent annealing are established. Films with residual polarization 2Pr = 9.2 μC/cm2, coercitivity 2Ec = 157 kV/cm, and leakage current 10–6 A/cm2 are obtained at the annealing temperature of 800°C. The dielectric constant and loss tangent at fre-quency of 1.0 MHz were ε = 152 and tanδ = 0.06. The ferroelectric characteristics allow us to use the SBTN films in the capacitor cell of high density ferroelectric random-access non-volatile memory (FeRAM)