Reports of the National Academy of Sciences of Belarus
Not a member yet
977 research outputs found
Sort by
Структурно-фазовые переходы в системе Pt–Si при быстрой термообработке
Get PDFIn recent years the interest to silicides significantly rose relating to their huge potentialities as the material of the low-Ohm contacts and interconnections of metallization of the silicon integrated circuits. In view of this the necessity appeared to consider more extensively the thermal dynamic, electric and structural peculiarities of their formation. Purpose of the work was in investigation of influence of the rapid thermal treatment on the structural –phase junctions in the system of Pt–Si during formation of platinum silicide. As samples, the Pt films were used, 43.7 nm thick and applied on the substrates of the mono-crystal silicon KEF КЭФ 0.5 with orientation (111) by means of the magnetron sputtering of the platinum target with purity of 99.95 % on the unit MRS 603 with the cryogenic pumping to the pressure not worse, than 5 · 10–5 Pa. As the operating medium, argon was used, whose purity constituted 99.933 %. Rapid thermal treatment was performed in the nitrogen medium within the temperature range from 200 to 550 °С with a step of 50 °С and the time period of 7 s. The process of interaction of platinum with silicon during treatment of the Pt–Si system was evaluated by means of the analysis of the RBS spectra. It is demonstrated, that within the temperature range of 200 °С ≤ Т ≤ 300 °С during 7 s of the rapid thermal process on the boundary of the metal film with the substrate, formation takes place of the Pt2Si layer owing to diffusion of the Pt atoms into silicon via the layer of the growing silicide. The temperature Т = 300 °С is peculiar for the complete application of the Pt film during 7 s in process of the silicide formation of the single phase system of Pt2Si. At 350 °С ≤ Т < 450 °С formation is registered of the double phase system of Pt2Si → PtSi, starting from the inter-phase boundary of Si/Pt2Si predominantly owing to the opposite diffusion of the Si atoms into the layer of Pt2Si. The temperature of the rapid thermal treatment Т = 450 °С marks formation of the thermally stable balanced structure of PtSi along the entire silicide thickness, which is 50–100 °С lower and considerably more rapid, than during the long-term balanced thermal treatment.В последние годы интерес к силицидам значительно возрос в связи с их большими потенциальными возможностями как материала низкоомных контактов и межсоединений металлизации кремниевых интегральных микросхем. В связи с этим появилась необходимость более пристального изучения термодинамических, электрических и структурных особенностей их формирования. Цель работы заключалась в исследовании влияния быстрой термической обработки на структурно-фазовые переходы в системе Pt–Si при формировании силицида платины. В качестве образцов использовались пленки Pt толщиной 43,7 нм, нанесенные на подложки монокристаллического кремния КЭФ 0.5 ориентации (111) путем магнетронного распыления мишени из платины с чистотой 99,95 % на установке МРС 603 с криогенной откачкой до давления не хуже 5 · 10–5 Па. В качестве рабочей среды использовался аргон, чистота которого составляла 99,933 %. Быстрая термообработка проводилась в среде азота в диапазоне температур от 200 до 550 °С с шагом 50 °С и времени 7 с. Процесс взаимодействия платины с кремнием при обработке системы Pt–Si оценивался путем анализа РОР спектров. Показано, что в диапазоне температур 200 °С ≤ Т ≤ 300 °С за 7 с процесса БТО на границе металлической пленки с подложкой происходит образование слоя Pt2Si за счет диффузии атомов Pt в кремний через слой растущего силицида. Температуре Т = 300 °С характерно полное использование пленки Pt за 7 с в процессе силицидообразования однофазной системы Pt2Si. При 350 °С ≤ Т < 450 °С регистрируется формирование двухфазной системы Pt2Si → PtSi, начиная от межфазной границы Si/Pt2Si преимущественно за счет встречной диффузии атомов Si в слой Pt2Si. Температуре БТО Т = 450 °С соответствует образование термостабильной равновесной структуры PtSi по всей толщине силицида, что на 50–100 °С ниже и значительно быстрее, чем при длительной равновесной термообработке
Влияние локализации органоглины на особенности структуры и свойства смесей полиамида 6 с функционализированными полиолефинами
Get PDFThe effect of 1.5 wt. % Cloisite 30B organoclay (Cl30B) containing the hydroxyethyl fragments in the surfactant structure on polyamide 6 (PA 6) / functionalized polyolefin (fPO) – a mixture of linear low-density polyethylene and ethylene copolymer with higher olefin – on the structure, mechanical and rheological properties of the materials was studied. The fPO concentration in the blends was varied from 15 to 50 wt. %. The fPO production and the blend compounding were carried out in melt using a twin-screw mixing reactor. The organoclay in the composition of the blends was introduced in two ways: simultaneously with all polymer components (one-step process) and with its preliminary localization in the PA 6 phase (two-step process). It was established that the complex of static and dynamic mechanical and also rheological characteristics of materials and the crystallisability of the components in the blends depend on the way of the Cl30B distribution in the PA6 and fPO phases, as well as on the phase structure of the blends. The organoclay localization mainly in the polyamide phase leads to a 1.3–3.0 time increase of the impact strength of the blends in which fPO forms a dispersed phase and increases their deformation capacity under tension up to 1.2 times regardless of the phase structure. The organoclay blends localized in the PA 6 phase have increased the values of melt flowability and mechanical loss angle tangent at the PA 6 a-relaxation transition and dynamic shear modulus in the temperature range from –100 to 150 °С compared to the materials produced by one-stage technology, which is explained by the blocking of organoclay amide and other polar groups in the structure of PA6 macromolecules in the polyamide phase and by a decrease as a result of this intensity of interfacial interactions with fPO.Изучено влияние добавок 1,5 мас. % органоглины Cloisite 30В (Cl30В), содержащей в составе поверхностно-активного вещества гидроксиэтильные фрагменты, к смесям полиамида 6 (ПА 6) с функционализированным полиолефином (фПО) – смесью линейного полиэтилена низкой плотности и сополимера этилена с высшим олефином – на структуру, механические и реологические свойства материалов. Концентрацию фПО в смесях варьировали от 15 до 50 мас. %. Получение фПО и компаундирование смесей осуществляли в расплаве при использовании двухшнекового реактора-смесителя. Органоглину в состав смесей вводили двумя способами: одновременно со всеми полимерными компонентами (одностадийный процесс) и при ее предварительной локализации в фазе ПА 6 (двухстадийный процесс). Установлено, что комплекс статических и динамических механических, а также реологических характеристик материалов, кристаллизуемость компонентов в смесях зависят от характера распределения Cl30В в фазах ПА 6 и фПО, а также фазовой структуры смесей. Локализация органоглины преимущественно в полиамидной фазе приводит к повышению в 1,3–3,0 раза ударной вязкости смесей, в которых фПО образует дисперсную фазу, и росту их деформационной способности при растяжении до 1,2 раз независимо от фазовой структуры. Смеси с органоглиной, локализованной в фазе ПА 6, обладают повышенными текучестью расплава и тангенсом угла механических потерь при α-релаксационном переходе ПА 6, а также пониженными значениями динамического модуля сдвига в диапазоне температур от –100 до 150 °С по сравнению с материалами, полученными по одностадийной технологии, что объясняется блокированием органоглиной амидных и других полярных групп в структуре макромолекул ПА 6 при ее локализации в полиамидной фазе и снижением вследствие этого интенсивности межфазных взаимодействий с фПО
Сорбция паров уксусной кислоты из воздуха волокнистыми анионитами с третичными и четвертичными аминогруппами
Get PDFA fibrous anion exchanger with ternary amino groups of dimethylaminopropylamine was obtained on the base of a polyacrylonitrile fiber by the previously proposed method of catalytic amination of nitrile groups. A fibrous anion exchanger with strong base functional groups was synthesized on the base of this material by the reaction of alkylation of its groups with epichlorohydrin solutions. Their exchange capacities, acid-base properties, sorption of acetic acid vapors from air with different relative humidity were determined. The boundary and optimal conditions of application of the obtained ion exchangers in the processes of air purification from acetic acid and the dynamic characteristics of filtration layers were established.На основе полиакрилонитрильного волокна предложенным нами ранее методом каталитического аминирования нитрильных групп получен анионит, содержащий в своей структуре функциональные группы диметиламинопропиламина. Реакцией алкилирования эпихлоргидрином на его основе синтезирован анионит, содержащий в своей структуре сильноосновные группы. Определены их обменные емкости, кислотно-основные свойства, исследована сорбция паров уксусной кислоты из воздуха с переменной относительной влажностью. Установлены граничные и оптимальные условия применения полученных ионитов в процессах очистки воздуха от уксусной кислоты, динамические характеристики фильтрационных слоев
Влияние экзогенного β-1,3-глюкана на величину pH апопласта и цитоплазмы в тканях здоровых и инфицированных Bipolaris sorociniana (Sacc.) Shoem. проростках ячменя (Hordeum vulgare L.)
Get PDFЕffects of β-1,3-glucan from euglena (Euglena gracilis) were studied in vivo by evaluating pH changes outside and inside the cell in the tissues of the 7-day leaves of barley seedlings with the use of pH-sensitive probes of FITC-dextran and pyranine. It was found that the incubation of barley leaves separated from the roots in the solution of β-1,3-glucan (0.01 %) for 40 min did not cause acidification of cytoplasm as a typical nonspecific plant response to wound stress. The inoculation of intact seedlings with Bipolaris sorokiniana (Sacc.) Shoem. spores resulted in alkalization of apoplast by 1.7 pH units, and pretreatment of seedlings with β-1,3-glucan a day before the fungal infection promoted its acidification (1.04 pH units) compared to the infected variant, indicating an increased performance of ATPase, which pumped protons from cytoplasm into apoplast. The conducted studies contribute to the selection of optimal concentrations of β-1,3-glucan for immunomodulatory mixtures.С помощью рН-чувствительных зондов FITC-декстрана и пиранина исследовали механизмы действия β-1,3-глюкана из эвглены (Euglena gracilis) на уровне изменений рН вне и внутри клетки в тканях листа 7-дневных проростков ячменя in vivo. Установлено, что инкубация листьев ячменя, отделенных от корней, на растворе β-1,3-глюкана (0,01 %) в течение 40 мин не вызывала закисления цитоплазмы как типичного неспецифического ответа растения на раневой стресс. Инокуляция интактных проростков спорами гриба Bipolaris sorokiniana (Sacc.) Shoem. приводила к защелачиванию апопласта на 1,7 единиц рН, а предобработка проростков β-1,3-глюканом за сутки до грибного заражения способствовала его закислению на 1,04 единиц по сравнению с инфицированным вариантом, что свидетельствует об усилении работы АТФаз, выкачивающих протоны из цитоплазмы в апопласт. Проведенные исследования способствуют подбору оптимальных концентраций β-1,3-глюкана для иммуномодулирующих смесей
Регрессионно-аналитический расчет характеристик переноса излучения при флуоресцентной диагностике биологических сред
Get PDFCommunicated by Academician Vladimir A. KulchitskyA rapid method for correction of the influence of light scattering and absorption in biological tissues on their fluorescent images is proposed. To speed up the calculations of a medium transfer function a regression and analytical descriptions of light fields at the fluorescence excitation and emission wavelengths are used. The required information on the absorbance of a medium is extracted from components of its colored image. The effectiveness of the method is estimated on the images of biological phantoms obtained by the Monte Carlo simulations.Представлено академиком В. А. КульчицкимПредложен оперативный метод коррекции флуоресцентных изображений биологических сред на эффекты рассеяния и поглощения в них света. Для быстрых вычислений передаточной функции среды используется регрессионно-аналитическое описание светового поля в среде на длинах волн возбуждения и испускания флуоресценции. Необходимая информация о поглощательной способности среды извлекается из цветовой структуры ее изображения. Эффективность метода оценивается на изображениях фантомов биологической ткани, полученных по результатам Монте-Карло моделирования
Виртуальный скрининг и идентификация потенциальных ингибиторов ВИЧ-1 на основе кросс-реактивного нейтрализующего антитела N6
Get PDFSix potential peptidomimetics of the cross-reactive neutralizing anti-HIV-1 antibody N6 that are able to mimic the pharmacophoric features of this immunoglobulin by specific and effective interactions with the CD4-binding site of the viral gp120 protein were identified by virtual screening and molecular modeling. The key role in the interaction of these compounds with gp120 is shown to play multiple van der Waals contacts with conserved residues of the gp120 Phe43 cavity critical for the HIV binding to cellular receptor CD4, as well as hydrogen bonds with Asp-368gp120 that increase the chemical affinity without activating unwanted allosteric effect. According to the data of molecular dynamics, the complexes of the identified ligands with gp120 are energetically stable and show the lower values of binding free energy compared with the HIV-1 inhibitors NBD-11021 and DMJ-II-121 used in the calculations as a positive control. The identified compounds may be involved in the design of novel antiviral drugs presenting HIV-1 inhibitors that block the early stages of the development of HIV infection.Методами виртуального скрининга и молекулярного моделирования идентифицированы 6 потенциальных пептидомиметиков кросс-реактивного нейтрализующего анти-ВИЧ-1 антитела N6, способных имитировать фармакофорные свойства этого иммуноглобулина путем специфических и эффективных взаимодействий с CD4-связывающим сайтом белка gp120 оболочки вируса. Показано, что ключевую роль во взаимодействии этих соединений с белком gp120 играют многочисленные ван-дер-ваальсовы контакты с консервативными остатками Phe43-полости гликопротеина, критическими для связывания ВИЧ-1 с клеточным рецептором CD4, а также водородные связи с остатком Asp-368gp120, образование которых увеличивает химическое сродство без активации нежелательного аллостерического эффекта. Согласно данным молекулярной динамики, комплексы обнаруженных лигандов с белком gp120 энергетически стабильны и характеризуются более низкими значениями свободной энергии связывания по сравнению с ингибиторами ВИЧ-1 NBD-11021 и DMJ-II-121, использованными в расчетах в качестве контрольных соединений. Идентифицированные соединения могут быть использованы в работах по созданию новых противовирусных препаратов – ингибиторов проникновения ВИЧ-1, блокирующих ранние стадии развития ВИЧ-инфекции
Мембранные эффекты воздействия наностержней и наночастиц оксида цинка на лимфоциты человека
Get PDFThe study of the physical state of membrane lipids after the exposure of lymphocytes to ZnO NRs revealed a decrease in the lipid microviscosity of the hydrophilic membrane area and its increase in the hydrophobic area (external monolayer). The effects of ZnO NPs on membrane lipid components were not significant. Investigations of the membrane proteins conformation state revealed a rise of the protein NH2-groups level on the membrane surface only after the lymphocytes exposure to ZnO NRs. The level of SH-groups of the membrane protein after the action of ZnO NPs increased, otherwise the interaction of ZnO NRs with cells leads to the oxidation of thiol groups. According to the results of SEM, the geometric size of ZnO NPs did not exceed 30-100 nm, the diameter of ZnO NRs was 70-150 nm and the length - more than 500 nm. So the obtained results of toxicological tests can be partly explained by the possibility of ZnO NPs to enter into the cell but the most probable mechanisms for the NRs interaction with the cell are an electrostatic interaction or membrane puncturing.Выявлено снижение микровязкости в гидрофильной области и ее увеличение в гидрофобной области липидного бислоя (внешнего монослоя) мембраны лимфоцитов после воздействия наностержней оксида цинка (ZnO NRs). При этом не обнаружено статистически достоверных изменений исследуемых параметров при действии наночастиц оксида цинка (ZnO NPs). Изучение структурного состояния белкового компонента клеточных мембран выявило увеличение количества NH2-групп на поверхности мембран только после действия ZnO NRs. Установлено, что экспозиция клеток с ZnO NPs сопровождалась увеличением содержания SH-групп белков на поверхности мембран лимфоцитов, а взаимодействие ZnO NRs с клеткой приводило к окислению белковых сульфгидрильных групп. Согласно результатам сканирующей электронной микроскопии геометрические размеры наночастиц не превышали 30-100 нм, а диаметр наностержней оксида цинка составлял 70-150 нм при их длине до 500 нм. Полученные результаты могут быть частично объяснены возможностью наночастиц проникать внутрь клетки, а предполагаемым механизмом взаимодействия наностержней с клеткой является электростатическое взаимодействие или «прокалывание» цитоплазматической мембраны
Дифференциальная краевая задача Римана и ее приложение к интегро-дифференциальным уравнениям
Get PDFThe boundary-value problem for analytical functions is investigated. The boundary condition is placed on a closed curve located on the complex plane. The problem belongs to the type of the generalized Riemann boundary-value problems. The boundary condition contains derivatives of the required functions. The problem is reduced to the usual Riemann problem and linear differential equations. The solution is built in closed form. The application of the solved problem to integro-differential equations is indicated.Исследована краевая задача для аналитических функций с краевым условием на замкнутой кривой, расположенной на комплексной плоскости. Задача относится к типу обобщенных краевых задач Римана. В краевом условии присутствуют производные искомых функций. Задача редуцирована к обычной краевой задаче Римана и линейным дифференциальным уравнениям. Решение построено в замкнутой форме. Указано приложение решенной задачи к гиперсингулярным интегро-дифференциальным уравнениям
Конвективный теплообмен и аэродинамическое сопротивление двух расположенных бок о бок труб в узком канале при различных числах Рейнольдса
Get PDFWe studied numerically and experimentally convective heat transfer and drag of two side-by-side tubes in different arrangements in the narrow channel at the Reynolds number ranging from 8000 to 40000 in comparison with circular tubes. The visualization results of the flow structure in the wake behind the arrangements of the investigated tubes are presented. It is shown that the thermal and hydraulic performance of side-by-side drop-shaped tubes is by a factor of 1.2–2 higher than that of circular tubes due to a lower drag of drop-shaped tubes.Проведено численное и экспериментальное исследование конвективного теплообмена и аэродинамического сопротивления двух расположенных бок о бок каплеобразных труб в различной компоновке, размещенных в узком канале в диапазоне чисел Рейнольдса от 8000 до 40000, в сравнении с трубами круглого сечения. Представлены результаты визуализации структуры течения в следе за компоновками исследуемых труб. Показано, что теплоаэродинамическая эффективность расположенных бок о бок капельных труб в 1,2–2 раза выше, чем у труб круглого сечения за счет более низкого аэродинамического сопротивления каплеобразных труб
О рациональных решениях двух дифференциальных уравнений с подвижной особой линией
Get PDFThe study is devoted to the analytical theory of ordinary differential equations. In the introduction, it is said that the object of investigation is nonlinear third-order autonomous differential equations with a moving singular line, and whose two-parameter rational solutions are known. The study aims to clarify how to obtain two-parameter rational solutions from the general solutions of these equations. In the analytical theory of differential equations, as a rule, nonlinear differential equations have negative resonances. Among these resonances is the resonance equal to –1 (trivial case). However, it is asserted in some of the researchers’ papers that the nature of these negative resonances has not been found until now. The equations only with non-trivial negative resonance arose the interest of researchers. And it appears that the rational solutions of the equations can be constructed by their negative resonances. In this paper, a necessary and sufficient condition is indicated, at which the two-parameter rational solution of the equation with a moving singular line can be obtained from its general solution.Работа посвящена аналитической теории обыкновенных дифференциальных уравнений. Объектом исследования являются нелинейные автономные дифференциальные уравнения третьего порядка с подвижной особой линией. Известны двухпараметрические рациональные решения этих уравнений. Цель исследования – выяснить вопрос, как из общих решений уравнений с подвижной особой линией получить двухпараметрические рациональные решения. В аналитической теории дифференциальных уравнений, как правило, нелинейные дифференциальные уравнения имеют отрицательные резонансы. Среди этих резонансов обязательно содержится резонанс, равный –1 (тривиальный случай). При этом в работах некоторых авторов утверждается, что природа нетривиальных отрицательных резонансов до настоящего времени не понята. Представляют интерес уравнения, решения которых имеют только нетривиальные отрицательные резонансы. Оказывается, что по отрицательным резонансам можно строить рациональные решения рассматриваемых уравнений. В данной работе указано необходимое и достаточное условие, при котором двухпараметрическое рациональное решение уравнения с подвижной особой линией можно получить из его общего решения