169 research outputs found
Effects and detection of quantum noise
No full textThis thesis is about random fluctuations over time (or noise) of electric currents and voltages occuring in small (mesoscopic) electronic devices with typical sizes of micro- to nanometre. Even though the theory presented is of a more general nature, research into such systems has been greatly pushed forward by the prospect of building a quantum computer. There are two important aspects to noise which are addressed in this work. The first can be summarised as detection and refers to the idea, that the fluctuations carry information about the microscopic details (geometric design, scattering, temperature) of transport which causes them. The theoretical problem we investigate is then to relate detector signals to fundamental properties of the sample. Secondly, fluctuations can trigger a variety of processes in the environment. Depending on the system one may wish to enhance or diminish such effects. To achieve this goal we study noise-induced effects and the coupling between noise sources and their environment. The precise way in which these fluctuations occur can be found from the theory of Full Counting Statistics (FCS) which provides a cornerstone for this thesis. In chapter 3 the effect of a weak electromagnetic environment on the Full Counting Statistics of a coherent conductor is investigated. We obtain explicit expressions for the correction to the FCS which are further studied by analytical and numerical means. We also present a reinterpretation of the correction in terms of elementary physical events. The major result in that chapter is a universal relation for Full Counting Statistics which holds at arbitrary voltage, temperature and with no regard to the concrete realization of the contact. For FCS this relation takes the form of detailed balance. In chapter 4 we investigate the detection of finite frequency noise using a quantum tunnelling detector. We focus on a concrete experimental setup consisting of a coherent conductor taking the role of the noise source and a tunnel junction (the detector) which is capacitively coupled to it. We show that the detector rate in a certain parameter range is dominated by a two-photon process and a process involving two interacting electrons in the coherent conductor. We find an explicit analytical expression for the detector signal in terms of system parameters: tunnel coupling, transmissions, environment, voltage over the conductor and coupling parameter. Our results facilitate the detection of many-particle events in the context of quantum transport, particularly electron-electron interactions. The non-Gaussian higher moments of the distribution of current fluctuations in a mesoscopic conductor contain more information than is present in average current and noise. However they are inherently difficult to measure. In order to facilitate such experiments, we propose a completely new way for measuring the Full Counting Statistics in chapter 5. We study threshold detection with a Josephson junction coupled to a mesoscopic conductor. We show that the detailed dependence of the junction's escape rate is sensitive to the distinct FCS of specific conductors (tunnel junction, diffusive, ballistic). We also address issues related to the measurement procedure notably feedback and dispersiveness of the detector. Our theoretical results facilitate a new type of electric noise measurement: direct measurement of the full distribution of transferred charge.Applied Science
Взаємний вплив струмів в плоскій індукторній системі з соленоїдом між двох масивних провідників
No full textIntroduction. Inductor systems, as tools for metal processing, widely used in industrial technologies using the energy of powerful pulsed electromagnetic fields. Problem. A common disadvantage of the known works on the creation of tools for magnetic-pulse impact on conductive objects has the use of physical and mathematical models, in which the exciting currents do not depend on the ongoing electromagnetic processes. Such the assumption, have distorts the picture of the real energy in the working area of the inductor system. Goal. To obtain design ratios and numerical estimates of the mutual influence of exciting and induced currents of a flat inductor system with a circular solenoid located between massive well-conducting objects, moreover to carry out a theoretical analysis of electromagnetic processes in this system. Methodology. Have applied integrating Maxwell’s equations using the Laplace and Fourier-Bessel integral transformations in the approximation of the ideal conductivity of the metal objects to be processed. Results. The calculated relations for the theoretical analysis of electromagnetic processes have obtained in the high-frequency approximation. It shown that the inductance of the studied system decreases as the objects being processed approach the solenoid and increases as they move away from it. It found that for the invariability of the power indicators, of the proposed tool, a corresponding correction of the amplitude (on average up to 20 times) of the exciting current has necessary in the solenoid winding. Originality. For the first time, the tool design with a circular solenoid located between the massive metal objects has proposed for flat magnetic-pulse stamping. As a result of the theoretical analysis, the influence of electromagnetic processes on the currents flowing in the system has confirmed. Practical significance. The use of the results obtained will allow to increase the efficiency of the tool of magnetic-pulse technologies, and to reduce the energy costs for performing the specified production operations.В роботі розглянута плоска індукторна система з круговим соленоїдом, розташованим між масивними добре провідними об’єктами. Така конструкція спрямована не тільки на підвищення ефективності інструменту магнітно-імпульсних технологій, та на зниження енергетичних витрат на виконання заданої виробничої операції. Інтегруванням рівнянь Максвелла з використанням інтегральних перетворень Лапласа і Фур’є-Бесселя в наближенні ідеальної провідності металевих об’єктів, що підлягають обробці, аналітично отримано математичну модель системи. В рамках поставленої мети отримано розрахункові співвідношення і проведено теоретичний аналіз електромагнітних процесів в плоскій індукторній системі з круговим соленоїдом, що розміщений між масивними добре провідними об’єктами, а також проведено чисельні оцінки взаємного впливу збуджуючих і індукованих струмів. Результати аналізу електромагнітних процесів показали, що для незмінності силових показників запропонованого інструменту магнітно-імпульсного штампування необхідна відповідна корекція амплітуди збуджуючого струму в обмотці соленоїда – джерела діючих електромагнітних полів
Calculation of fields and currents in the induction system with the attractive screen and the additional coil as a tool for the straightening
No full textIn the idealization of the "limiting low" frequencies of acting fields the calculated dependences for the density of the induced currents and distributed force of the attractive in the induction system with attractive screen and the external additional coil which allow to evaluate the characteristics of flowing electrodynamics processes and make recommendations for the design of the real tools for magnetic-pulse attractive of nonmagnetic thin-walled sheet metals are obtained
Formulation of Research Problem: Orientation of Education Process to the Development of Student's Personal Resource
No full textКалегина Юлия Владимировна, кандидат педагогических наук, доцент, доцент кафедры
безопасности жизнедеятельности, Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск,
[email protected]. Yu.V. Kalegina, [email protected]
South Ural State University, Chelyabinsk, Russian FederationИсследование имеющегося предпосылочного знания, как нерастраченного до конца,
но уже утратившего актуальность резерва решения проблем образования является традиционной задачей каждого педагога-исследователя. Решение данной задачи выводит исследователя на обострившиеся противоречия, помогает четче сформулировать саму проблему и ориентирует в инновационных и уже апробированных способах ее решения.
Целью автора статьи стало рассмотрение теоретических, социальных и практических
предпосылок проектирования образовательного процесса в университете, которые были
положены в обоснование проблемы исследования. Для достижения поставленной цели в
своем изыскании автор использует методы анализа научных изысканий, связанных с данным направлением исследования и практик решения смежных проблем, метод пилотажного эксперимента, метод анализа документов и другие, способствующие рассмотрению
предпосылок. Как результат исследования становится возможным вывод, обладающий
научной новизной: в социуме, теории и практике образования обострились выявленные
противоречия и необходимость решения следующей проблемы: как спроектировать образовательный процесс в университете, чтобы он был направлен (ориентирован) на решение
задачи развития личного ресурса основного участника образовательных отношений –
студента. Впервые обосновано наличие нормативных, теоретических и методических резервов для решения данной проблемы путем привлечения к проектированию самого студента. Выполненный автором аналитический обзор существующих концепций и лучших
практик решения поставленной проблемы может послужить для педагогов-исследователей,
работающих в сфере педагогического проектирования, содержательным ядром в обосновании актуальности их исследований, сориентировать педагогов-практиков в направлениях
поиска решений поставленной автором проблемы. Таким образом, теоретическая и практическая значимости статьи состоят в доказательной иллюстрации существующих в теории
образования проблеме, а также теоретического и практического потенциалов ее решения. The research of the available premised knowledge is a traditional task of a researcher.
The solution of this task brings the researcher to the aggravated contradictions, helps to formulate
a problem, and focuses on the innovative and existing ways of solving the problem formulated.
To consider theoretical, social and practical prerequisites of educational process design at the university
became the purpose of the author of the article. To achieve the goal the author uses methods
of the literature analysis, benchmarking, experiment, the analysis of normative documents.
The results show that in theory and practice of higher education the following problem has
become aggravated: how to design an educational process at the university directed to the development
of a personal resource of the main participant of the education, that is a student. The existence
of standard, theoretical and methodical reserves for the solution of the given problem that is
involving students to the creation of the education process model was proved. The literature review
can help the researchers working in the field of pedagogy to justify the relevance of their research,
to orient practicing teachers in the directions of finding solutions to the problem
Influence of the electrodynamic environment on electron tunneling at finite traversal time
No full textReview of the Monograph: Seleznev Yu.V. Russkie knyaz’ya pri dvore khanov Zolotoy Ordy (Russian Princes at the Court of the Golden Horde Khans)
No full textThis article contains a review of the monograph by Yu.V. Seleznev published in early 2017 and dedicated to the relations of Russian princes with the Golden Horde’s khans and their status among the Golden Horde’s nobility. This work is the first comprehensive study in the historiography of this issue for all two and a half centuries of the Tartar domination. The monograph was published for the first time in 2013 and served as the basis for a doctoral dissertation, which Seleznev defended in 2015. The book was reprinted with certain changes in 2017.
The book commendably contains an abundance of factual material through the use of diverse sources and strands of historiography. Seleznev examines the social terminology of Golden Horde-Russian relations, the structure of the Golden Horde’s nobility and the trips of princes to the Horde, drawing attention not only to the status of the great Vladimir and Moscow princes, but also that of other great and appanage princes. He makes a significant contribution to the resolving the debate regarding the nature of the Golden Horde’s domination in Rus’ by examining in detail the relationship of the Russian princes with the Golden Horde’s authorities in different years. The book’s author proposed to divide the Golden Horde’s “yoke” into seven periods characterized by “changes in the degree of sovereignty and jurisdiction of the khan in relation to Russian principalities”.
The author of this review agrees with the main conclusions of the book under review, but at the same time he notes some reservations and criticisms, which do not, however, reduce the academic caliber of the monograph
ЕЛЕКТРОМАГНІТНІ ПРОЦЕСИ ЗА БЕЗПОСЕРЕДНЬОГО ЗБУДЖЕННЯ ПОСЛІДОВНОГО РЕЗОНАНСНОГО КОНТУРУ ПРЯМОКУТНИМИ ІМПУЛЬСАМИ НАПРУГИ
No full textPurpose. Obtaining the analytical amplitude-time dependencies of exited currents and numerical estimations of their characteristics with direct excitation of resonant sequential active-reactive circuit by periodic series of rectangular unipolar or oscillating voltage pulses.Methodology. The mathematical apparatus of the theory of electric circuit in transients calculations when connecting serial resonant circuits. Numerical estimations of the occurring electromagnetic processes characteristics.Findings. The amplitude-time forms of current in a series active-reactive circuit are determined during its resonant excitation by the periodic series of the rectangular unipolar or oscillating voltage pulses with a resonant repetition rate. Numerical estimates of the characteristics of the excited currents are performed. The somewhat higher efficiency of unipolar excitation of harmonic processes is noted in comparison with the excitation of periodic voltage pulses by oscillating sequences. It is shown that with an increase in the quality factor of the resonance circuit - Q, the contribution of the higher spectral components, regardless of the input voltage type, substantially decreases, and for Q >> 1 the excited current becomes strictly harmonic. Originality. The scientific novelty of the present work consists in obtaining analytical amplitude-time dependences and numerical estimates for the excited currents by directly connecting the anharmonic voltage source to a series resonant circuit and is initiated by practical tasks in the development of electrical devices, the real effectiveness of which is possible only under conditions close to resonant. Practical value. The obtained expressions for the currents excited by directly connecting the anharmonic voltage source to the series resonant active-reactive circuit, and the results of the analysis are necessary for the design of electrical devices with resonant components. It seems very promising in the direction of further research to solve the problem and analyze processes in a system of two inductively coupled series resonant circuits excited by a time sequence of anharmonic signals.Цель работы. Получение аналитических амплитудно-временных зависимостей возбуждаемых токов и численных оценок их характеристик при непосредственном возбуждении резонансного последовательного активно-реактивного контура периодическими сериями из прямоугольных униполярных или осциллирующих импульсов напряжения.Методы исследования. Математический аппарат теории электрических цепей в расчётах переходных процессов при подключении последовательных резонансных контуров. Численные оценки характеристик протекающих электромагнитных процессов.Полученные результаты. Определены амплитудно-временные формы тока в последовательном активно-реактивном контуре при его резонансном возбуждении периодическими сериями из прямоугольных униполярных или осциллирующих импульсов напряжения с резонансной частотой их следования. Выполнены численные оценки характеристик возбуждаемых токов. Отмечена несколько большая эффективность униполярного возбуждения гармонических процессов в сравнении с возбуждением осциллирующими последовательностями периодических импульсов напряжения. Показано, что с увеличением добротности резонансного контура – Q вклад высших спектральных составляющих вне зависимости от вида входного напряжения существенно падает, и при Q >> 1 возбуждаемый ток становится строго гармоническим.Научная новизна. Научная новизна настоящей работы состоит в получении аналитических амплитудно-временных зависимостей и численных оценок для возбуждаемых токов при непосредственном подключении источника ангармонического напряжения к последовательному резонансному контуру и инициирована практическими задачами в разработках электротехнических устройств, реальная действенность которых возможна только в условиях, достаточно близких к резонансным.Практическая ценность. Полученные выражения для токов, возбуждаемых при непосредственном подключении источника ангармонического напряжения к последовательному резонансному активно-реактивному контуру, и результаты проведенного анализа необходимы для проектирования электротехнических устройств с резонансными компонентами. Весьма перспективным в направлении дальнейших исследований видится решение задачи и анализа процессов в системе из двух индуктивно-связанных последовательных резонансных контуров, возбуждаемых временной последовательностью ангармонических сигналов.Мета роботи. Отримання аналітичних амплітудно-часових залежностей струмів, що збуджуються і чисельних оцінок їх характеристик при безпосередньому збудженні резонансного послідовного активно-реактивного контуру періодичними серіями з прямокутних уніполярних або коливальних імпульсів напруги.Методи дослідження. Математичний апарат теорії електричних ланцюгів в розрахунках перехідних процесів при підключенні послідовних резонансних контурів. Чисельні оцінки характеристик протікають електромагнітних процесів.Отримані результати. Визначено амплітудно-часові форми струму в послідовному активно-реактивному контурі при його резонансному збудженні періодичними серіями з прямокутних уніполярних або коливальних імпульсів напруги з резонансною частотою їх слідування. Виконано чисельні оцінки характеристик порушуваних струмів. Відзначена дещо більша ефективність уніполярного збудження гармонічних процесів у порівнянні із збудженням осцилюючими послідовностями періодичних імпульсів напруги. Показано, що із підвищенням добротності резонансного контуру – Q внесок вищих спектральних складових незалежно від виду вхідної напруги істотно падає, та при Q >> 1 струм, що збуджується стає строго гармонічним.Наукова новизна. Наукова новизна представленої роботи полягає в отриманні аналітичних амплітудно-часових залежностей та чисельних оцінок для струмів, що збуджуються при безпосередньому підключенні джерела ангармонічної напруги до послідовного резонансного контуру і ініційована практичними завданнями в розробках електротехнічних пристроїв, реальна дієвість яких можлива тільки в умовах, досить близьких до резонансних.Практична цінність. Отримані вирази для струмів, що збуджуються за безпосереднього підключення джерела ангармонічної напруги до послідовного резонансного активно-реактивного контуру, і результати проведеного аналізу необхідні для проектування електротехнічних пристроїв із резонансними компонентами. Доволі перспективним у напрямку подальших досліджень є рішення задачі та аналізу процесів у системі із двох індуктивно-пов'язаних послідовних резонансних контурів, що збуджуються часовою послідовністю ангармонічних сигналів
Estimating the limit possibilities of the step charging system for capacitive energy storage
No full textThe basic diagram of the step-by-step charging system what is an alternative to the traditional variant with the step-up transformer was described. This system realizesthe serial charge voltage increasing by the separate portions of energy, which has been, accumulated preliminary in the inductive energy storage. The formulas for estimating the limit possibilities of the step-by-step charging were got. These limits are caused by achieving a balance of the entering and losing electromagnetic energy. The applicability of the formulas was illustrated by numerical examples.Описана принципиальная схема ступенчатого заряда емкости, альтернативной традиционному варианту с повышающим трансформатором и предполагающей последовательное повышение зарядного напряжения за счёт подачи отдельных порций энергии, предварительно запасённой в обмотке специального индуктивного накопителя. Получены формулы для оценки предельных возможностей ступенчатого заряда, обусловленных достижением баланса в процессах поступления и потерь электромагнитной энергии. Применимость формул проиллюстрирована численными примерами
Bibliography of Publications by I.A. Bunin and V.N. Muromtseva-Bunina in the “Novyi Zhurnal” / “The New Review”
No full textThe article provides a complete bibliography of publications by I.A. Bunin and V.N. Muromtseva-Bunina in the “New Journal,” as well as publications prepared by the heirs (and researchers with their permission), namely L.F. Zurov, M.E. Green, Yu.V. Maltsev. The author of the article eliminates shortcomings and errors of bibliographers and adds previously missed publications
- …
