Reports of the National Academy of Sciences of Belarus
Not a member yet
977 research outputs found
Sort by
Мемристорная структура с эффектом переключения сопротивления на основе тонких пленок нитрида кремния
Get PDFThe electrophysical properties and the resistive switching effect of the ITO/SiNx/Si memristor structure were studied. A silicon nitride film with a thickness of ~200 nm with an inhomogeneous element depth distribution was deposited by low-pressure chemical vapor deposition. Based on the Rutherford backscattering data, it was shown that the concentration of excess silicon atoms in the SiNx film increases from 9 to 44 % when approaching the Si substrate. The analysis of the current-voltage characteristics of ITO/SiNx/Si structures revealed that the conduction mechanism in the high-resistance state is determined by the nitride film properties and is described by the Poole-Frenkel model taking into account the hopping model of electron transport between traps. Switching to the low-resistance state is probably caused by the migration of indium or tin ions from the ITO contact to the SiNx layer. The conduction of the ITO/SiNx/Si structure in the low-resistance state is determined by both the mechanisms of charge-carrier injection from the contact and charge-carrier transport through the dielectric layer. Reverse polarity results in destructing the conductive channel and switching the structure to the high-resistance state. The photo-switching effect was found for the ITO/SiNx/Si structure, which opens up new possibilities of using memristors in silicon optoelectronic systems.Исследованы электрофизические свойства и эффект резистивного переключения мемристорной структуры ITO/SiNx/Si. Пленка нитрида кремния толщиной ~200 нм с изменяющимся по глубине соотношением Si/N нанесена методом химического осаждения из газовой фазы при низком давлении. Концентрация избыточных атомов кремния в пленке SiNx, определенная методом обратного резерфордовского рассеяния, увеличивается от 9 до 44 % по мере продвижения в глубь образца. Результаты исследования вольт-амперных характеристик структур ITO/ SiNx/Si-p показали, что механизм проводимости в состоянии с высоким сопротивлением определяется свойствами нитридной пленки и описывается моделью Пула-Френкеля, учитывающей перескоковый характер движения электронов между ловушками. Переключение в состояние с низким сопротивлением, вероятно, вызвано миграцией ионов индия или олова из контакта ITO в слой SiNx. После переключения в состояние с низким сопротивлением проводимость структуры ITO/SiNx/Si определяется комбинацией механизмов инжекции носителей заряда из контакта и механизмов переноса носителей заряда через диэлектрический слой. Изменение полярности приложенного к структуре напряжения приводит к разрушению проводящего канала и переключению структуры в состояние с высоким сопротивлением. Для структуры ITO/SiNx/Si обнаружен эффект фотопереключения, что открывает новые возможности использования мемристоров в системах кремниевой оптоэлектроники
Новый подход в приближенном решении задачи Стефана с конвективным граничным условием (Представлено членом-корреспондентом Н.В. Павлюкевичем)
Get PDFTwo new variants of approximate analytical solution of the one-phase Stefan problem with a convective boundary condition at a fixed boundary are proposed. These approaches are based on the use of new integral relations forming infinite sequences. It is shown that the most exact variant of solving the Stefan problem with a convective boundary condition is to refuse from the classical Stefan condition at the free boundary and to replace it with its integral relation. By the example of solving the test Stefan problem with a Robin boundary condition, having an exact analytical solution, it is shown that the proposed approach is much more exact and efficient compared to the known variants of the integral computational scheme, including the heat-balance integral method allowing the Stefan condition at the free boundary to be satisfied. The solutions obtained with the use of the square-law and cubic polynomials are presented. As for the test problem using the cubic polynomial, the relative error in determining the free boundary comprises hundredths and thousandths of percent. In this case, at the time instant t = 1, the relative error in determining the temperature profile is εT = 0.075 %.Предложено два новых варианта приближенного аналитического решения однофазной задачи Стефана с конвективным граничным условием на фиксированной границе. Данные решения основаны на применении новых интегральных соотношений, вытекающих из постановочной части задачи и образующих бесконечную последовательность. Показано, что наиболее точным вариантом решения задачи Стефана с конвективным граничным условием является отказ от точного выполнения классического условия Стефана на свободной границе с его заменой на одно из интегральных соотношений. На примере рассмотрения тестовой задачи Стефана с граничным условием Робина, имеющей точное аналитическое решение, показано, что предложенный новый подход в решении задачи является существенно более точным и эффективным по сравнению с известными вариантами интегральной расчетной схемы, в том числе по сравнению с методом интеграла теплового баланса при точном выполнении условия Стефана на свободной границе. В работе представлены решения задачи на основе применения квадратичного и кубического полиномов. В решениях тестовой задачи на основе кубического полинома относительная ошибка определения положения свободной границы составляет тысячные и сотые доли процента. При этом в момент времени t = 1 относительная ошибка для температурного профиля составляет всего εT = 0,075 %
Современные геологические процессы на территории восточной части Белорусского Полесья
Get PDFSome features of recent geodynamics are presented. Special attention was given to those processes that cause evident deformations of the natural and antropogenic complexes, result in the damage to properties, and exert an adverse effect upon the health of the population. The spatial distribution of such processes is sketched, and some their quantitative characteristics are provided. It was concluded that the extremal features of recent geodynamics could be considered as the natural or natural-antropogenic dangers of the lithosphere class.Построены схемы и охарактеризованы особенности проявления современных геологических процессов. Основное внимание уделено вертикальным и горизонтальным движениям земной коры, сейсмичности, активным линейным разрывным структурам, эрозии, суффозии, дефляции, гравитационным процессам, подтоплению и заболоченности территории, а также перемещению значительных объемов грунтов и пород при добыче полезных ископаемых и строительных работах. Показано, что перечисленные виды геодинамики могут сопровождаться деформациями (вплоть до разрушения) природных и техногенных комплексов, появлением геофизических и геохимических аномалий, ухудшением здоровья и условий жизни населения
Полимерные гели для защиты корневых систем сеянцев хвойных пород от иссушения
Get PDFThe results of the development of composite polymer materials for processing root systems of seedlings in order to increase the survival rate of forest crops are presented. It has been established that the type of target additives and the concentration of water-soluble polymers in the compositions for processing can significantly affect the physicochemical properties of the composites and moisture loss by root systems of seedlings. The optimal compositions of composite polymer materials for protecting the root systems of a number of conifers from drying out are given.Представлены результаты разработки композиционных полимерных материалов для обработки корневых систем сеянцев с целью повышения приживаемости лесных культур. Установлено, что тип целевых добавок и значения концентраций водорастворимых полимеров в составах для обработки могут оказывать существенное влияние на физико-химические свойства композитов и потерю влаги корневыми системами сеянцев. Приведены оптимальные составы композиционных полимерных материалов для защиты корневых систем ряда хвойных пород от иссушения
Новые селекционно-генетические методы в свиноводстве Беларуси
Get PDFSix pig breeds: Belarusian large white, Belarusian meat, Belarusian black and white, landrace, Yorkshire and Duroc are involved in breeding and hydridization of pig breeding in Belarus. More than 85 % of pigs supplied to meat processing plants of the Republic are provided by different combinations of interbreed hydridization.For the effective development of this branch in the Republic, the Scientific-Practical Center on Animal Husbandry of the National Academy of Sciences of Belarus organized the system of selection and breeding work in pig breeding directed to create new competitive breeds, types, and hydrides of pigs adapted to the industrial production conditions and not inferior to the productivity of the analogs of the world selection.The main link of this system is the first-order breeding plants (nucleus units) as new-type plants dealing with the selection and breeding of the best animals with the outstanding genetically conditioned breeding and productive qualities. The second link of this system is the first-order breeding breeders that are completed with high-valuable breeding pigs from the leading nucleus unit and are engaged in their reproduction to obtain grandparents (GP).Assessing the level of the technological development of pig breeding in Belarus during the period to the 2030 year, we predicted the indices for the all predictable years (2020–2030). The existing level of the technological development of the pig breeding branch is assessed as the mean one. During 2020–2021 the pig breeding level will be moderate-high, during 2022– 2023 – high, and since 2025–2030 – intensive.. В организации систем разведения и гибридизации свиноводства Беларуси задействовано шесть пород свиней: белорусская крупная белая, белорусская мясная, белорусская черно-пестрая, ландрас, йоркшир и дюрок. Более 85 % свиней, поставляемых на мясокомбинаты республики, получают от различных сочетаний межпородной гибридизации.Для эффективного развития отрасли в республике РУП «Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по животноводству» сформирована система селекционно-племенной работы в свиноводстве, направленная на создание новых конкурентоспособных пород, типов и гибридов свиней, адаптированных к условиям промышленного производства и не уступающих по продуктивности аналогам мировой селекции.Главным звеном этой системы выступают племзаводы первого порядка (нуклеусы) как предприятия нового типа, занимающиеся селекцией и разведением лучших животных с выдающимися генетически обусловленными племенными и продуктивными качествами. Вторым звеном данной системы являются племрепродукторы первого порядка, которые комплектуются высокоценными племенными свинками из ведущего «нуклеуса» и занимаются их размножением по получению свинок GP (прародители). Оценивая уровень технологического развития свиноводства в Беларуси на период до 2030 года, мы рассчитали индексы на все прогнозируемые годы (2020–2030 гг.) Существующий уровень технологического развития отрасли свиноводства в Беларуси оценивается как средний. В 2020–2021 гг. будет осуществлен переход свиноводства на умеренно-высокий, в 2022–2023 гг. – на высокий, а с 2025–2030 гг. – на интенсивный уровень технологического развития
Влагопоглощающие материалы на основе полимерного гидрогеля и бентонита
Get PDFThe article deals with the production, sorption and rheological properties of composite materials based on polymer hydrogel and bentonite. It is shown that bentonite prevents the collapse of the hydrogel in aqueous solutions of electrolytes and leads to an increase in the moisture content after the collapse. After several repeated cycles of swelling in water, followed by drying at 60 and 110 °C, the degree of swelling of the composite is higher than that of the hydrogel. In the temperature range from 20 to 40 °C, the polymer hydrogel and the composite are able to withstand at least ten cycles of swelling and drying without changing the degree of swelling.Рассмотрены вопросы получения, сорбционные и реологические свойства композиционных материалов на основе полимерного гидрогеля и бентонита. Показано, что бентонит препятствует коллапсу гидрогеля в водных растворах электролитов и приводит к увеличению влагосодержания после коллапса. После нескольких повторных циклов набухания в воде с последующей сушкой при 60 и 110 °С степень набухания композита выше, чем гидрогеля. В интервале температур от 20 до 40 °С полимерный гидрогель и композит способны выдерживать не менее десяти циклов набухания и сушки без изменения степени набухания
Углы Брюстера для диссипативной пленочной структуры
Get PDFThe conditions of converting the reflection coefficients of plane TM or TE for a film-substrate dissipative structure are determined. As a result, the possibilities to maximize the measurement sensitivity by the THz spectroscopy method of the protein concentration in an aqueous solution are established, and the analytical solution to the inverse optical problem of determining the complex permittivity and thickness of a weakly absorbing film located on a weakly absorbing substrate is obtained.Определены условия обращения в ноль коэффициентов отражения плоских волн ТМ, либо ТЕ поляризации для диссипативной структуры пленка–подложка. С их использованием установлены возможности максимизации чувствительности измерений методом терагерцовой спектроскопии концентрации протеина в водном растворе и получено аналитическое решение обратной оптической задачи об определении комплексной диэлектрической проницаемости и толщины слабо поглощающей пленки, находящейся на слабо поглощающей подложке
Проблема корректности порогового метода модулярного разделения секрета с маскирующим преобразованием
Get PDFThe article formulates the principles of constructing threshold cryptographic schemes for secret sharing based on a modular coding and a linear masking function with an additive variational component of pseudo-random type. The main attention is paid to the correctness problem of schemes of the considered class within the limits of the accepted model. The congruent condition in the module of the secret-original ring of the masking function values in full and partial modular number systems is obtained. On the basis of the above-said, the method of correct implementation of the threshold principle of secret information sharing is developed. The proposed approach to solving the problem under study is demonstrated by specific numerical examples.Сформулированы принципы построения пороговых криптосхем разделения секрета, базирующихся на модулярном кодировании и линейной маскирующей функции с аддитивной вариационной компонентой псевдослучайного типа. Главное внимание уделено проблеме корректности схем рассматриваемого класса в рамках принятой модели. Для пороговых криптосхем модулярного разделения секрета получено необходимое и достаточное условие равноостаточности по модулю кольца принадлежности секрета-оригинала значений функции маскирования и отвечающих им элементов диапазонов, определяемых наборами оснований числом, меньшим порогового значения. На базе установленного условия разработан метод корректной реализации порогового принципа разделения секретной информации. Предложенный подход к решению исследуемой проблемы демонстрируется на конкретных числовых примерах
Белорусско-русское двуязычие - исторически сложившаяся духовно-культурная ценность народа
Get PDFDuring rapid economic development and emergence of new technologies, as well as the expansion of intercultural communications, improving the knowledge of foreign languages is one of the conditions for a successful adaptation of new generations in the social space and for the mastery of global scientific, technical, spiritual and cultural competencies. According to the latest data, about 70% of the world population speaks more than one language, while the bilingual people communicate to the best of their education. Nevertheless, the bilingualism problem is not removed from the agenda and is quite relevant for Belarus, which requires further scientific study.В период бурного экономического развития и появления новых технологий, расширения межкультурных коммуникаций, одним из условий успешной адаптации новых поколений в социальном пространстве и овладения общемировыми научно-техническими и духовно-культурными компетенциями является совершенствование знаний иностранных языков. По последним данным, в мире около 70 % населения владеют более чем одним языком, при этом на двух языках люди общаются в меру своей образованности. Тем не менее, проблема билингвизма не снимается с повестки дня и является достаточно актуальной для Беларуси, что требует дальнейшей научной проработки
Модификация мембран на основе полисульфона с использованием триблоксополимера полиэтиленгликоля и полипропиленгликоля
Get PDFThe phase state, viscosity and optical properties of polysulfone (PSF) solutions in N,N-dimethylacetamide (DMAc) with the addition of block copolymer Pluronic F127 and polyethylene glycol (PEG-4000, Mn = 4000 g-mol-1) were studied. Additives are both pore-forming and hydrophilizing agents. It was found that 18-22 % PSF solutions in DMAc with the Pluronic F127 content t ≥5 wt. % feature a lower critical solution temperature (LCST). Mixed matrix PSF/Pluronic F127 and PSF/PEG membranes were obtained by the phase inversion technique and the comparative studies of their structure and performance were carried out. It was found that the average surface roughness parameters of PSF/Pluronic F127 membranes significantly exceed those of PSF/PEG membranes. The presence of the both additives in the casting solution leads to the effective hydrophilization of the membrane selective layer. It was shown that the increase in the membrane flux and the decrease in the polyvinylpyrrolidone (K-30, Mn = 40000 g-mol-1) rejection coefficient are a result of adding both Pluronic F127 and PEG-4000 to the casting solution. It was shown that PSF/Pluronic F127 membranes are characterized by higher shrinkage resistance and a lower total flux decrease during ultrafiltration of bovine serum albumin solutions. It was found that the antifouling performance of PSF/Pluronic F127 membranes significantly exceeds that of PSF/PEG membranes.Изучено фазовое состояние, вязкостные и оптические свойства растворов полисульфона (ПСФ) в N,N-диметилацетамиде (ДМАА) с добавками блоксополимера Pluronic F127 и полиэтиленгликоля (ПЭГ-4000, Мn = 4000 г-моль-1) в качестве порообразователей и гидрофилизующих агентов. Установлено, что 18-22 %-ные растворы ПСФ в ДМАА с добавкойt ≥5 % Pluronic F127 характеризуются наличием нижней критической температуры смешения (НКТС). Методом инверсии фаз получена серия мембран со смешанной матрицей ПСФ/Pluronic F127 и ПСФ/ПЭГ и проведены сравнительные исследования их структуры и транспортных характеристик. Установлено, что значения параметров средней шероховатости поверхности для мембран ПСФ/Pluronic F127 существенно превышают таковые для мембран ПСФ/ПЭГ. Введение обеих добавок в формовочную композицию приводит к эффективной гидрофилизации селективного слоя мембран. Установлено, что введение в растворы как PluronicF127, так и ПЭГ-4000 приводит к увеличению удельной производительности мембран и снижению коэффициента задерживания по поливинилпирролидону (ПВП К-30, Mn = 40000 г-моль-1). Показано, что мембраны со смешанной матрицей ПСФ/ Pluronic F127 характеризуются более высокой устойчивостью к уплотнению, меньшей степенью уменьшения общего потока при фильтрации растворов бычьего сывороточного альбумина и существенно превосходят по устойчивости к загрязнению мембраны со смешанной матрицей ПСФ/ПЭГ