The search for thermally stable and chemically compatible cathode materials remains a crucial task in advancing reversible solid oxide fuel cells (RTFCs) for high-temperature hydrogen electrolysis. Among various candidates, rare-earth ferrite–cobaltites of the general formula Pr1-хSrхFe1-γCoγO3-δ (0 ≤ x ≤ 0,4; y = 0,2; 0,5) have attracted considerable attention due to their distorted perovskite structure with orthorhombic GdFeO₃-type symmetry (Pbnm), high mixed ionic–electronic conductivity, and favorable thermomechanical compatibility with electrolyte materials. In this study, a series of Pr–Sr–Fe–Co perovskites was synthesized via a self-propagating high-temperature synthesis (SHS) route, ensuring high crystallinity and phase purity. Structural characterization by X-ray diffraction confirmed the formation of single-phase orthorhombic perovskites, with systematic lattice parameter variations depending on Sr and Co substitution. The tolerance factor calculations and diffraction analyses indicated robust structural stability across all studied compositions. Thermal expansion coefficients (CTE) α were measured over 300–1200 °C, revealing acceptable compatibility with solid oxide electrolytes up to ~800 °C, though Sr- and Co-rich compositions exhibited pronounced chemical expansion at higher temperatures. Chemical compatibility tests with YSZ and GDC electrolytes demonstrated that Sr-containing perovskites partially reacted with YSZ, leading to the formation of secondary phases (e.g., SrZrO3, PrZr2O7), while all compositions remained stable in contact with GDC even after sintering at 1200 °C. This highlights GDC as the more suitable electrolyte counterpart for these cathode materials. The obtained results provide insights into the correlation between cation substitution, structural parameters, thermal expansion behavior, and phase stability. Overall, Pr1-хSrхFe1-γCoγO3-δ perovskites emerge as promising cathode materials for RTFCs applications, particularly in systems employing GDC electrolytes. These findings contribute to the optimization of composition and operating conditions for durable, high-efficiency hydrogen energy systems.

https://doi.org/10.48081/DOVI4468

2025

Выпуск 3

В данной работе исследуется влияние ядерных реакций, протекающих в условиях вырожденной материи, на установление термодинамического равновесия в недрах нейтронных звёзд. Особое внимание уделено условиям, при которых эти реакции становятся термодинамически возможными, а также их влиянию на химический состав и энергетический баланс вырожденной материи. Рассматриваются как реакции β-распада и электронного захвата, так и термоядерные процессы, протекающие в слоях аккрецирующей материи. Показано, что (_^56)Fe электронный захват становится возможным при достижении плотности порядка ρ_crit≈10^9 г/〖см〗^3, когда химический потенциал электронов повышает порог реакции. При плотностях выше этого значения скорость реакции возрастает экспоненциально, и β-равновесие устанавливается за характерное время менее нескольких секунд. Также дается оценка временам релаксации и их зависимости от плотности и температуры. Показано, что ядерные процессы оказывают значительное влияние на состав вещества и тепловую эволюцию звезды, участвуя в перераспределении энергии и частиц. Работа основана на аналитических оценках и обзорной интеграции современных результатов численного моделирования. Представленные оценки химического потенциала, времени релаксации и условий равновесия, подтверждают ключевую роль электронного захвата в физике внутренней корки компактных звёзд.

https://doi.org/10.48081/OBTW1636

2025

Выпуск 3

Метод дугового напыления считается одной из самых эффективных и экономичных технологий термического напыления, позволяющей создавать качественные защитные покрытия. В данной работе исследовано влияние параметров этого процесса на свойства стальных покрытий. В ходе эксперимента варьировались параметры: давление газа, напряжение, скорость подачи проволоки и расстояние от распылителя до подложки. В рамках исследования оценивались различные характеристики покрытий: шероховатость поверхности, толщина, пористость, структура и твёрдость. Для анализа использовались профилометрия (для измерения шероховатости), сканирующая электронная микроскопия (СЭМ), метод Виккерса для определения твёрдости и оптическая микроскопия для оценки пористости и морфологии покрытия. Результаты показали, что параметры напыления существенно влияют на окончательные свойства покрытия. Были проанализированы покрытия на основе стали 65Г, полученные методом электродуговой металлизации с использованием проволоки марки 30ХГС. Изучались такие характеристики, как микроструктура, пористость, микротвёрдость, коэффициент трения и коррозионная стойкость при напряжении 30 В, 40 В и 45 В. Выяснено, что покрытия формируются послойно за счёт осаждения микрокапель металла. Повышение напряжения способствует снижению пористости, увеличению плотности слоя, росту микротвёрдости и улучшению устойчивости к износу и коррозии. Наилучшие результаты достигнуты при напряжении 45 В: пористость снизилась до 1,36%, микротвёрдость достигла 305 HV, а коррозионная стойкость значительно повысилась. Также были выявлены основные дефекты, возникающие в процессе напыления – поры и оксидные включения.

https://doi.org/10.48081/HWBC5989

2025

Выпуск 3

Жұмыста палладий-сутегі электролиттік тұнбасы инверсиялық вольтамперометрия (ИВ) әдісімен зерттелді. Палладий-сутегі тұнбасының хлоридті ортада графит электродта ультракүлгін сәулелендіру (УКС) кезінде және УКС-сіз электртотығу процесі зерттелді. Қышқыл электролиттерде –0,8–ден –1,0 В-қа дейінгі электроконцентрлеу потенциалында алынған палладий тұнбаларындағы сутегінің сорбциясы мен абсорбциясының механизмдері ИВ әдісімен зерттелді. Авраами–Ерофеев теңдеуі негізінде палладийден сутегінің электртотығу процесінің шектейтін кезеңі бағаланды. Ультракүлгін сәулелендіру палладий(II) иондары мен сутегі(I)-дің қалпына келуіне, сондай-ақ палладий тұнбасынан сутегінің десорбциясына айтарлықтай әсер ететіні анықталды. Сәулелендіру уақытына байланысты атомарлық сутегінің шығуын сипаттайтын модель ұсынылды. Абсорбцияланған сутегінің электртотығу жылдамдығы (0,063 с⁻¹) сорбцияланған сутегіден (0,015 с⁻¹) жоғары екені және оның жойылу уақыты электроконцентрлеу уақытынан аспайтыны көрсетілді. Наноқұрылымды тұнбаларда десорбция жылдамдығының жоғары екені анықталды. Алынған нәтижелер палладий-сутегі жүйелеріндегі электрохимиялық процестерді зерттеуде инверсиялық вольтамперометрия әдісінің жоғары сезімталдығы мен ақпараттылығын дәлелдеп, оны сутегі энергетикасы, катализ, сенсорика және басқа салаларда қолдануға болатынын көрсетті.

https://doi.org/10.48081/EPDV7420

2025

Выпуск 3

Математика және физика контекстінде өрістердің тензорлық кейіпі кеңістік пен уақытқа сәйкес өзгермелі физикалық шамаларды сипаттауда қолданылатын математикалық нысан болып табылады. Мұндай шамалар скаляр, вектор немесе ранглері жоғары болып келген тензор секілді анағұрлым күрделі құрылым болуы мүмкін. Тензорлық өрістер тұтас орта механикасында, салыстырмалылық теориясында және электродинамикада кеңінен қолданыс тауып келеді. Осы айтылған жағдайларға және ұсынылып отырған мақаланың тақырыбына орай векторлық өрістерді тензорлар арқылы өрнектеп көрсетудің ықшамды бір үлгісі қарастырылды. Атап айтқанда, электромагниттік өріс тензоры, Максвелл теңдеулері мен бөлшектің өрістегі қозғалыс теңдеулерінің, энергия мен импульс тензорларының өрнектері шығарылып көрсетілді. Тензордың антисимметриялық қасиеті санақ жүйеларін ауыстыру амалына сәйкес келеді, яғни индекстер ауысқан кезде тензордың таңбасы да ауысады. Бұл жағдай құбылыстың математикалық бейнесіне вариациялық принциптерің елеулі жеңілдіктер әкелетінін білдіреді. Физикалық өрістер мен құбылыстардың теориялық негіздемесін тензорлар арқылы жасақтау қазіргі ғылыми ізденістерде маңызды бағыттардың бірі болып табылады. Сондықтан да, теоретикалық зерттеушілерді осы бағытта ынталандыру мақсатында осы мақала ұсынылып отыр. Әрине, мұнда тензорлық үлгіде берілетін бірқатар маңызды деген мәселелер ғана қарастырылғанмен зерттеудің басты ұстанымы айқындалды деп есептейміз. Мақалада жүргізілген есептеулер кезінде электромагниттік өріс тензорының Лоренц түрлендірулеріне қатысты өзгеріп отыратындығы, яғни релятивистік электродинамикадағы коварианттылығы ескерілді. Шындығында, энергия-импульс тензоры макроскопиялық электродинамикады қосымша шама ретінде қабылданған. Негізгі шамалар қатарына алмасу күштері, энергия тығыздығы және энергия ағыны жатады. Қозғалыс теңдеулеріне тек осы шамалар ғана кіреді және оларды өлшеуге мүмкіндік бар.

https://doi.org/10.48081/IFUY7040

2025

Выпуск 3

В данной работе проведено комплексное исследование процессов синтеза и последующей термической обработки нанокристаллов селенида цинка (ZnSe), осажденных на трековых темплэйтах, выполненных на основе аморфного диоксида кремния (a-SiO₂), нанесённого на кремниевую подложку (Si). Для формирования нанокристаллической фазы использовался метод химического осаждения из раствора, осуществляемый при температуре 75 °C в течение 40 минут. Данный метод отличается простотой реализации, низкой стоимостью и возможностью контролируемого роста наноструктур на подложках с различной морфологией. После синтеза осажденные образцы были подвергнуты высокотемпературному термическому отжигу при 800 °C с целью улучшения кристаллической структуры, изменения фазового состава и оптимизации электрофизических свойств материала. Структурные характеристики исходных и отожжённых образцов были проанализированы методом рентгеновской дифракции (РД). Результаты РД-анализа показали, что до термической обработки ZnSe присутствует преимущественно в виде кубической модификации с пространственной группой F-43m (№216), в то время как после отжига наблюдается переход к гексагональной фазе с пространственной группой P63mc (№186). Этот фазовый переход свидетельствует о значительном влиянии термической обработки на структуру материала на наноуровне. В дополнение к структурным исследованиям были проведены измерения вольт-амперных характеристик (ВАХ) нанокристаллитов ZnSe как до, так и после термического отжига. Результаты анализа ВАХ позволили установить, что полученные полупроводниковые структуры обладают проводимостью n-типа, что обусловлено природой дефектов и примесей в кристаллической решётке ZnSe, а также условиями синтеза. Выявленные электрофизические свойства указывают на высокую перспективность использования синтезированных наноструктур ZnSe в качестве активных элементов в различных полупроводниковых приборах, включая сенсоры, фотодетекторы и элементы наноэлектроники. Таким образом, проведённое исследование демонстрирует эффективность выбранного метода осаждения и термической обработки для целенаправленного получения нанокристаллических структур ZnSe с заданными параметрами, что открывает широкие возможности для их практического применения в современных технологиях микро- и оптоэлектроники.

https://doi.org/10.48081/HYNG1295

2025

Выпуск 3

It is known that electrical discharge strikes can cause the formation of active free radicals, atomic oxygen and hydrogen, nitrogen compounds, and even simple amino acids in water. Air and other gases dissolved in water contribute to the realization of these processes. Based on the fact that the electrohydraulic effect is a powerful source of ultrasound, it can be assumed that ultrasound is one of the main factors influencing microorganisms. Given that the electrohydraulic effect is a powerful source of ultrasound, it can be assumed that ultrasound is one of the primary causes of the intense destruction of microorganisms. The vigorous oxidative action of atomic oxygen, which is formed during electrical discharge strikes, literally burns all organic matter present in the water. Experiments have shown that direct discharge exposure is lethal to microorganisms suspended in the liquid, and the liquid obtained after the corresponding electrohydraulic treatment acquires induced bactericidal properties that do not diminish over time.

https://doi.org/10.48081/ALVH3309

2025

Выпуск 3

В работе исследовалось влияние кристаллической плоскости облучения быстрыми тяжелыми ионами на дефектообразование кристаллов MgAl2O4. Шпинель является радиационно-стойким материалом, с чем связан большой интерес к ее исследованию, а также различными применениями. Кристаллы MgAl2O4 могут использоваться в диагностических окнах в термоядерных реакторах, как люминофоры, лазерные среды, инертные матрицы для ядерного топлива, а также для хранения радиоактивных отходов. Исследуемые образцы MgAl2O4 (100), (110), (111) облучались ионами 220 МэВ Xe с при комнатной температуре перпендикулярно плоскостям (100), (110), (111). Диапазон флюенса составлял от 1010 до 1014 см-2. В работе для исследований использовались: оптическая спектроскопия видимого и ИК диапазона, оптическая спектроскопия вакуумного диапазона (ВУФ) с использованием поляризатора Томпсона, ЭПР спектроскопия. Анализ особенностей кристаллической структуры MgAl2O4, показал, что случае плоскости (110) образуются своеобразные «лунки» - области, незаполненные ионами по всей длине элементарной ячейки. В результате обнаружено, что полоса поглощения 6.5 эВ, обусловленная со связанных экситонов вблизи заряженных антисайтдефектов АД (Mg|Al) поляризована. Анализ количества оптически активных F-центров показывает, что в кристаллах с ориентацией (110) таких центров образуется на 35% больше. Скорее всего это обусловлено большей эффективностью создания и распада автолокализованных экситонов на френкелевские па. В ЭПР спектре отсутствует сигнал типа V22 , что свидетельствует о том, что АД (Mg|Al) в основном захватывает экситоны, в спектре поглощения этому дефекту соответствует полоса 6.5 эВ и она является доминирующей в спектрах поглощения облученных образцов. Ключевые слова: быстрые тяжелые ионы, монокристаллы MgAl2O4, треки, флюенс. радиационные дефекты.

https://doi.org/10.48081/CRRC3251

2025

Выпуск 3

В данной работе рассматривается производное нелинейное уравнение Шредингера первого типа (ПНУШ-I), которое является важной моделью в современной физике. Оно описывает широкий спектр физических явлений, включая распространение альфвеновских волн в плазме, динамику возмущений в магнитогидродинамических системах, а также эволюцию коротких световых импульсов в нелинейных оптических волокнах и фотонных кристаллах. ПНУШ-I учитывает влияние нелинейной дисперсии, самофокусировки и производных фазовых компонентов, что позволяет адекватно моделировать поведение волновых структур в реальных физических средах. В рамках исследования построено преобразование Дарбу, которое даёт возможность получать точные аналитические решения на фоне нулевого (тривиального) состояния. Получено односолитонное решение, обладающее локализованными и устойчивыми свойствами. Такие решения моделируют устойчивые нелинейные волновые образования, сохраняющие форму при распространении и взаимодействии. Результаты работы могут быть использованы для численного анализа, исследования устойчивости, моделирования многосолитонных взаимодействий. Представленные выводы имеют как фундаментальное значение, так и практическую ценность в задачах оптики, физики плазмы, фотоники и смежных научных направлений. Данная модель широко применяется в технологиях управления волновыми процессами и изучении нелинейной динамики. Её решения всегда демонстрируют высокую устойчивость и локализацию.

https://doi.org/10.48081/ZNQJ9833

2025

Выпуск 3

Ғарыш инфрақұрылымын ұзақ мерзімді сенімді пайдалану үшін оны жоғары дәлдікпен және тұрақты бақылау қажет. Орбиталық ортадағы температура өзгерістері, радиация, механикалық діріл мен құрылымдық кернеулер ғарыш құрылымдарына айтарлықтай әсер етеді. Мұндай күрделі жағдайда сенсорлық жүйелердің сенімділігі шешуші рөл атқарады. FBG сенсорлары дәлдігі жоғары, электромагниттік әсерлерге төзімді, ықшам әрі бірнеше физикалық параметрді бір уақытта өлшей алатын сенсорлар болып табылады. Олар температураны, деформацияны, дірілді және қысымды нақты әрі үзіліссіз бақылауға мүмкіндік береді. Жеңіл әрі талшықты құрылымы олардың ғарыш аппараттарына оңай интеграциялануын қамтамасыз етеді. Бұл шолу мақалада FBG сенсорларының ғарыш инфрақұрылымында қолданылу артықшылықтары, сенімділігі, радиациялық төзімділігі және практикалық қолдану мысалдары қарастырылады. FBG технологиясы болашақта ғарыш құрылымдарының күйін дәл бағалау мен олардың қызмет мерзімін ұзартуға зор үлес қоса алады.

https://doi.org/10.48081/KLCE4566

2025

Выпуск 3