Разработана модель формирования макрочастиц из твердых изотопов водорода в оригинальном пористом генераторе для периодической инжекции в плазму термоядерных установок. Показано, что частота формирования водородных, дейтериевых и тритиевых макрочастиц размером 3 mm может достигать соответственно 2, 1.3 и 1 Hz. Представлены результаты испытаний генератора.

Проводится сравнительный анализ возмжностей висмутсодержащих пленок феррит-гранатов с одноосной магнитной анизотропией и с магнитной анизотропией типа "легкая плоскость" при их использовании для визуализации пространственно неоднородных магнитных полей в магнитооптической неразрушающей дефектоскопии.

Определены полевые зависимости трансляционной моды и моды Гилинского спектра доменной границы, помещенной во внешнее магнитное поле, которое ориентировано в плоскости блоховской доменной границы перпендикулярно оси анизотропии. Вычислена диаграмма устойчивости полярности доменной границы в магнитном поле и проанализировано поведение мод вблизи точки переориентации ее полярности.

Разработан новый принцип импульсного плазмотрона для нанесения покрытий из металлокерамики, керамики и металлов на твердую подложку. Представлены расчеты, по которым подбирались параметры плазмотрона. На примере твердого сплава (W-Co), нанесенного на подложку из Cu, показано использование данного плазмотрона. С помощью методов резерфордовского обратного рассеяния (RBS), рентгенофазового анализа, просвечивающей электронной микроскопии (TEM) с дифракцией, измерения твердости и адгезии исследовано покрытие из твердого сплава. Показано, что покрытие состоит из кристаллов WC с гексагональной и кубической решеткой, имеются кристаллиты alpha- и beta-кобальта размерами около 25 nm, а по границам кристаллитов обнаружены частицы W3Co3C.

В настоящее время известна и хорошо изучена только одна твердотельная кристаллическая форма белка. В то же время нами экспериментально обнаружено, что твердотельная фаза белка может иметь принципиально различные свойства, виды и масштабы симметрии в зависимости от условий конденсации системы белок--вода. Критическим условием является кинетика данного процесса. Так, в закрытой системе в равновесных условиях (низкая скорость процесса) на микроуровне возникает равновесная кристаллическая решетка белка дальнего порядка. В открытой неравновесной системе белок--вода (относительно высокая скорость) возникает автоволновой процесс с нелинейной хаотической динамикой и образуется полипленочная твердотельная фаза с каскадом трехмерных диссипативных наноструктур. Изменяются виды и масштабы симметрии. Исчезает кристаллический порядок на микроуровне, материал становится аморфным. Появляется новая аллотропная модификация твердой неравновесной пленки белка с высокоупорядоченной сверхрешеткой от нано- до макроуровня (с прямолинейной, спиральной, хиральной, зеркальной, поворотной симметрией). Феноменология этого вида белка идентифицитрована in vitro и in vivo и названа "протос".

Тонкие, прозрачные в просвечивающем электронном микроскопе (ПЭМ), самонесущие пластинки кремния (001) облучали в (110)-торец низкоэнергетическими (E=17 keV) ионами He+ в интервале доз 5· 1016- 4.5· 1017 cm-2 при комнатной температуре. Послерадиационными ПЭМ исследованиями структуры Si вдоль пробега ионов установлено, что в области наибольшего повреждения тонких кристаллов Si формируется слой аморфного кремния (a-Si), по всей ширине которого зарождаются и растут гелиевые поры диаметром 2--5 nm и плотностью до 3· 1017 cm-3. Формирование нанопор в слое a-Si сопровождается их линейным упорядочением в виде цепочек, ориентированных вдоль направления движения ионов. Отсутствие пор в неаморфизованной области образца с максимальной концентрацией внедренного гелия объясняется десорбцией атомов гелия из тонкого кристалла в процессе облучения. В результате отжига при 600oC в сохранившемся слое a-Si наблюдается рост объема пор за счет захвата неподвижными порами атомов гелия из аморфной матрицы. Показано, что преимущественным состоянием имплантированного в аморфный Si гелия после облучения является его состояние в виде твердого раствора. В аморфном кремнии, легированном гелием, обнаружены линейные структурные особенности диаметром около 1 nm и плотностью около 107 cm-1, которые интерпретированы как ионные треки от низкоэнергетических ионов He+.

До сих пор не существует убедительной теории или гипотезы происхождения биологических клеток. Понимание проблемы тормозится отсутствием экспериментальной модели их возникновения и деления на основе кардинального процесса жизни --- самоорганизации наноструктур белка. Экспериментально показано, что при конденсации открытой, далекой от термодинамического равновесия системы белок--вода in vitro возникает самоорганизация наноструктур белка. Только в этом случае протеин находится в неравновесном состоянии, необходимом для его активной работы. Данная форма самоорганизации белка сопровождается нуклеацией с появлением серии дефектов, разделяющих пленку протеина на ячейки (клетки) с ядрами. Такой характер структурообразования протеина в неравновесном (активном) состоянии может считаться неким приближением к экспериментальной модели нуклеации белка с формированием и делением биологических клеток, поскольку их основой также является самоорганизующийся белок на наноуровне. Это связано с одниаковыми условиями его конденсации in vitro и in vivo. В обоих случаях при быстром удалении воды из открытой далекой от термодинамического равновесия системы белок--вода возникают условия, необходимые для самоорганизации неравновесного состояния наноструктур протеина с нуклеацией в форме \glqq клеток\grqq с ядрами.

Предложено нелинейное эволюционное уравнение диффузионного типа, которое описывает эффект знаковой анизотропии скорости: неравенство скоростей фронта уединенной волны (кинка), движущегося в прямом и обратном направлениях (при изменении знака внешнего поля). Необходимое условие такого поведения состоит в нарушении пространственной симметрии рассматриваемой системы. Предложенное уравнение применяется для описания динамики 180-градусной доменной границы в ферромагнетиках с отрицательной кубической кристаллографической анизотропией. По проведенным численным оценкам в иттриевом феррогранате эффект знаковой анизотропии может достигать 20%.

Многочисленные экспериментальные исследования показали, что при высыхании одного и того же коллоидального раствора белка в открытой (на воздухе) и в закрытой системах возникают два различных термодинамически неравновесных процесса с различающимся характером релаксации энергии. Они продемонстрировали, что для возникновнения неравновесного состояния белка критически важно относительно быстрое удаление воды (в данном случае ее испарение) из системы белок--вода. Это может рассматриваться в какой-то мере как упрощенный экспериментальный эквивалент существующей в живом организме реакции быстрого гидролиза АТФ (аденазинтрифосфорной кислоты), поскольку при этом также происходит быстрый захват воды из системы белок--вода. Выявленная аналогия и внешнее сходство структур белка, их симметрии (ее видов и масштабов), возникающих при высыхании коллоидального раствора протеина на стекле и в живом организме, дает основание предполагать наличие сходных по термодинамическим параметрам процессов релаксации при самоорганизации неравновесного состояния белка в этих двух случаях. Отсюда появляется возможность начать исследование белка не только в равновесном, но и в неравновесном, еще малоизученном его состоянии.

&\glqq До сих пор не решена загадка каталитической силы энзима и путей стабилизации его высокоэнергетического состояния\grqq (Lahiri S. [1]) \endtabular Проведенные нами эксперименты (опубликованные в 1988-2004 гг.) показали, что метод высушивания коллоидного раствора открытой, далекой от равновесия, системы белок--вода при достаточной скорости испарения воды in vitro позволил впервые обнаружить неравновесное состояние наноструктур белка в процессе его самоорганизации. Таким образом получена реальная экспериментальная модель белка in vitro, имеющая аналогию с его поведением in vivo. Мы попытались использовать результаты опытов для обсуждения вопроса о роли неравновесного жидкокристаллического состояния протеина при его самоорганизации в живом организме, заострив внимание на его информационных свойствах, фазовых переходаx, особенностях системы аденазинтрифосфат-аденазиндифосфат (АТФ--АДФ) и воды, с учетом скорости ее перемещения. Предложена гипотеза о том, что фосфатная система АТФ--АДФ осуществляет необходимый для жизни особый механизм, способствующий цикличному повторению процесса самоорганизации белка в высокоэнергетическом неравновесном состоянии. Можно надеяться, что углубленное многостороннее изучение этого состояния протеина послужит фундаментом дальнейшего развития науки о белке не только в равновесном (на уровне ангстремов), но и в неравновесном состоянии от нано- до макромасштаба. PACS: 87.15.By