Головна » Наукові відділи » Відділ акустичної та електромагнітної спектроскопії (№ 22) »    Наукові результати

Основні результати відділу за весь час
  1. Вперше в світі були створені гетеродинні НВЧ генератори – відбивні клістрони, які по довжині хвилі охоплювали практично весь міліметровий діапазон. (Чернець А.Н. і Бабенко М.І.).
  2. Відкрито ефект гігантських квантових осциляцій поглинання і швидкості ультразвуку при низьких температурах в надчистих металах, поміщених в сильне квантуюче магнітне поле (Королюк О.П.).
  3. Виявлено ефект “стрибкової” електронної провідності, стимульований інтенсивною гіперзвуковою хвилею (Ганапольський Є.М., Тараканов В.В.)
  4. Вперше створений квантовий генератор когерентного гіперзвуку – фазер (Ганапольський Є.М., Маковецький Д.Н.).
  5. Розроблено новий напрямок в радіоспектроскопії твердого тіла – гіперзвукова АПР спектроскопія на основі явища акустичного парамагнітного резонансу (Ганапольський Є.М.).
  6. Вперше в світі створена гіперзвукова лінія затримки ( пристрої, що запам’ятовують НВЧ сигнали) на основі використання повздовжньої гіперзвукової хвилі. Ця хвиля поширюється вздовж тригональної осі монокристалічного корунду, охолодженого до температури рідкого азоту (Балабанов В.Н., Ганапольський Є.М., Тараканов В.В.).
  7. Створено високочутливий диференційний діелектрометр міліметрового діапазону для вимірювання діелектричної проникності сильно поглинаючої рідини (Єременко З.Е., Скресанов В.Н.).
  8. Вперше теоретично і експериментально встановлено, що малі випадкові об’ємні неоднорідності в квазіоптичному об’ємному резонаторі призводять до ефекту стохастичного «проріджування» спектра резонатора. (Ганапольський Є.М., Єременко З.Є., Тарасов Ю.В.).
  9. Вперше експериментально показано, що завдяки ефекту «проріджування» частотного спектра, квазіоптичний об’ємний циліндричний резонатор, заповнений малими випадковими об’ємними неоднорідностями та містить діод Ганна, може бути моделлю активної квантової точки. (Ганапольський Є.М., Єременко З.Є.).
  10. Вперше експериментально знайдено величину стохастичності спектру коливань тривимірного об’ємного кульового резонатора з випадково-неоднорідним діелектричним заповненням у вигляді сапфірової крихти з розміром порядку довжини хвилі в сапфірі. (Ганапольський Є.М., Єременко З.Є.).
  11. Вперше за допомогою квазіоптичних тривимірних об’ємних НВЧ резонаторів, подібних біліардам Синая і Бунімовича, з випадковими поверхневими неоднорідностями і з включенням діода Ганна була експериментально отримана частотна генерація в різних режимах збудження. (Ганапольський Є.М., Єременко З.Є.).
  12. Вперше теоретично і експериментально показано збільшення власної частоти екранованої кулі з сильно поглинаючою рідиною в центральній кульовий порожнині при збільшенні радіуса порожнини, якщо дійсна і уявна частини комплексної діелектричної проникності сильно поглинаючої рідини набагато більше одиниці. (Єременко З.Є., Ганапольський Є.М.).
  13. Вперше теоретично передбачено і експериментально встановлено, що присутність сильно поглинаючої рідини зовні діелектричної кулі призводить до уповільнення електромагнітної хвилі, яка утворює коливання в кулі, у порівнянні з випадком, коли резонатор екранований ідеальним металом. Це уповільнення, в середньому, дорівнює 2% і 0,5%, відповідно, для і коливань. (Єременко З.Є.).
  14. Побудовано теорію поширення звуку в одновимірних (1D) невпорядкованих провідниках при низьких температурах. Встановлено, що температурна залежність пружних констант таких матеріалів є аномально слабкою через сильне кулонівське екранування деформаційної взаємодії (Є.А. Канер, Ю.В. Тарасов, Л.В. Чеботарьов).
  15. Розроблено метод адіабатичного обурення квантових пропагаторів в 1D невпорядкованих провідниках і побудована теорія провідності таких систем при наднизьких температурах (Ю.В. Тарасов).
  16. Побудована теорія розповсюдження монохроматичних та імпульсних полів у випадково-шаруватих середовищах. Показано, що випромінювання точкового джерела при скільки завгодно слабкому ступені стратифікації середовища експоненціально локалізується в напрямку, перпендикулярному шарам, що обумовлює за собою утворення флуктуаційного хвилеводу в середовищах без обмежувальних поверхонь (Ю.В. Тарасов, В.Д. Фрейліхер).
  17. Побудована детальна теорія розсіювання квантових і класичних хвиль на випадково-шорсткуватих кордонах одномодових провідних і хвилеводних систем. Передбачено існування нового, градієнтного механізму розсіювання, в якому основним керуючим параметром є середній нахил шорсткостей, а не їх амплітуда. Показано, що цей механізм, як правило, є домінуючим (Н.М. Макаров, Ю.В. Тарасов).
  18. Побудовано теорію кондактанса квазі-двовимірних об’ємно-невпорядкованих провідників, у тому числі, що знаходяться у паралельному поверхні магнітному полі. Передбачено існування переходу метал-ізолятор в таких системах, пов’язаного з “відсіченням” мод, яка управляється, незалежно, геометрією провідника і магнітним полем (Ю.В. Тарасов).
  19. Побудована загальна теорія провідних властивостей квантових і класичних хвилеводних систем зі випадково- і періодично-шорсткими бічними межами при довільній ступені гостроти шорсткостей. Виявлено ефект “градієнтного” відсічення хвилеводних мод, що складається в їх послідовному переході з extended в evanescent стан у міру загострення шорсткостей, незалежно від ширини хвилеводу (Ю.В. Тарасов, Л.Д. Шостенко).
  20. У вольфрамі, при гелієвих температурах, в умовах просторової і часової дисперсії експериментально виявлено ряд нових ефектів деформаційного механізму електромагнітного збудження гіперзвуку (В.І. Хижний, О.П. Королюк).
  21. У напівпровідникової SiGe/Si гетероструктурі вперше виявлений ефект генерації гіперзвуку високочастотним електричним полем, а також запропонована фізична модель явища, пов’язана з кулонівським механізмом взаємодії високочастотних електричних полів і зарядів в структурі (В.І. Хижний).
  22. У антиферомагнетику бората заліза (FeBO3) вперше виявлений і вивчений ефект акустичного двупроменезаломлення (акустичний ефект Коттон-Мутона) і його тонка структура (В.І. Хижний, В.В. Тараканов, О.П.Королюк).
  23. У тонких пластинках бората заліза вперше виявлений ефект електромагнітного збудження гіперзвуку, який пояснений в рамках п’єзомагнітної добавки до магнітопружної енергії кристала FeBO3 (В.І. Хижний, В.В. Тараканов, Т.М. Хижна, О.П.Королюк).

Науково-технічні розробки відділу

  1. Вперше створені гетеродинні НВЧ генератори – відбивні клістрони, які по довжині хвилі охоплювали практично увесь міліметровий діапазон. (Чернець А.Н. і Бабенко М.И.).
  2. Вперше в світі створена гіперзвукова лінія затримки (пристрої, що запам’ятовують НВЧ сигнали) на основі використання повздовжньої гіперзвукової хвилі, яка поширюється вздовж тригональной осі монокристалічного корунду, охолодженого до температури рідкого азоту (Балабанов В.Н., Ганапольский Є.М., Тараканов В.В.).
  3. Вперше створений квантовий генератор когерентного гіперзвуку – фазер (Ганапольский Є.М., Маковецкий Д.Н.).
  4. Створений високочутливий диференціальний діэлектрометр міліметрового діапазону для виміру діелектричної проникності сильно поглинаючої рідини (Єременко З.Є., Скресанов В.М.).

Наукові результати за хронологією:

Перелік досягнень з 2017 по 2023 роки

“Дослідження взаємодії електромагнітних та звукових хвиль, а також заряджених частинок з наноструктурами та метаматеріалами”, шифр: «Кентавр – 6», 2017-2021, НАНУ, зав.відділом -Єременко З.Є.

1) Вперше розроблено метод визначення впливу сильно поглинаючої рідини на пропускну здатність круглого двошарового хвилеводу в НВЧ діапазоні (К.С.Кузнецова, З.Є.Єременко). Показано, що круглий двошаровий хвилевід з діелектричним центральним стрижнем може бути використано для визначення комплексної діелектричної проникності сильно поглинаючої рідини в невеликому обсязі (5 мл) в міліметровому, а також і у сантиметровому діапазонах довжин хвиль з застосуванням однієї вимірювальної комірки. Виявлено, що сильне поглинання в рідині призводить до відсутності фіксованих частот відсічення мод, що має місце у однорідних хвилеводах. Результати дослідження поширення електромагнітних хвиль в двошаровому хвилеводі може бути застосовано при проектуванні фільтрів на основі позамежних параметрів хвилеводної структури, змінюючи величину шару рідини можна розрахувати частотний діапазон існування хвиль c досить малим загасанням в широкому діапазоні НВЧ частот.

2) Побудовано теорію взаємодії плазмон-поляритонів з коливаннями поверхневого імпедансу. (Ю.В. Тарасов, О.В. Усатенко, Д.А. Якушев). Вперше побудовано детальну теорію плазмон-поляритонних хвиль, що поширюються уздовж кордону метал-вакуум, на кінцевій ділянці якої поверхневий імпеданс є випадковою функцією поздовжньої координати. Розроблено оригінальний операторний метод, який дозволив розрахувати розсіяне поле при будь-якій інтенсивності розсіювання. Метод може бути використано при конструюванні пристроїв з регульованим напрямом розповсюдження поверхневих електромагнітних хвиль.

3) Побудовано теорію розповсюдження хвиль (електромагнітних, звукових і внутрішньо гравітаційних) у випадково- шаровому середовищі (Юрій Бліох, Валентин Фрейліхер, Юрій Тарасов, Франко Норі). Вперше було показано, що в слабо стратифікованих середовищах з випадковими флуктуаціями параметрів в напрямку стратифікації поля різного типу (електромагнітні, звукові і внутрішні гравітаційні), що випромінюються джерелами кінцевих розмірів, не поширюються уздовж осі стратифікації, а каналюются уздовж шарів в межах так званого флуктуаційного хвилевода, що утворюється за відсутності регулярної рефракції. Отримані результати за необхідністю можуть використовуватися при аналізі даних дистанційного зондування середовищ, а також для формування імпульсів необхідної форми для зв’язку між різного типу джерелами випромінювання і приймачами.

4) Вперше розроблено новий метод розрахунку власних частот сферичного резонатора з неоднорідним діелектричним заповненням в термінах лише двох не зв’язаних між собою рівнянь Гельмгольця для скалярних функцій Герця, в яких просторову неоднорідність системи вдається описати в термінах ефективних потенціалів (З.Є. Єременко, Ю.В. Тарасов, І.Н. Воловічев, сумісно з співробітником Grigorios P. Zouros,  Ph.D. National Technical University of Athens, Greece). За допомогою методу отримано і досліджено спектр симетрично і несиметрично шаруватих сферичних резонаторів. Виявлено, що навіть без наявності поглинання при виникненні неоднорідності у резонаторі, його резонансні лінії помітно розширюються, що свідчить про наявність хвилевого хаосу.  Наукова та практична значимість: розроблений метод відкриває широкі можливості для подальших досліджень розподілу  електромагнітних полів у резонаторах з різною симетрією заповнення. Результати роботи можуть бути застосовані при конструюванні коливальних пристроїв з регульованим спектром. Дослідження відповідають міжнародним стандартам високого рівня.

“Дослідження взаємодії електромагнітних хвиль, а також заряджених частинок з наноструктурами та мета матеріалами”, шифр: «Кентавр – 7», 2022рік, НАНУ, зав.відділом -Єременко З.Є.

  • Розроблено методику та виконано дослідження ефектів плазмон індукованої прозорості та уповільнення групової швидкості електромагнітного імпульсу в плазмонних метаматеріалах у мікрохвильовому діапазоні методом чисельного моделювання (O. A. Бреславець, Ю.М. Савін, З.Є.Єременко). Показано, що в періодичному масиві субхвильових металевих мікрорезонаторів (метаатомів) на діелектричній підкладці під впливом зовнішнього електромагнітного поля може бути індукований ефект плазмон-індукованої прозорості на дипольній плазмонній моді. Крім того, у спектрах пропускання та відображення додатково спостерігалися поверхневі граткові моди. Основна (фундаментальна) мода виникає поблизу частоти дифракційної аномалії (Rayleigh anomaly) і має більшу добротність, ніж плазмонна дипольна мода. Встановлено, що поява вікон прозорості на високодобротній решітковій моді призводить до більш інтенсивної фазової дисперсії електромагнітної хвилі, що пройшла, і, відповідно, до більшої величини групового показника заломлення і фактора якості. Розроблений елементарний осередок метаматеріалу складається з трьох мікросмужкових резонаторів (метаатомів) з різною формою та розмірами. Осередок збуджувався лінійно TE поляризованою електромагнітною хвилею, що подає нормально щодо її поверхні в частотному діапазоні 40 GHz – 60 GHz. Чисельним моделюванням продемонстровано, що спектри пропускання та відображення мають два вікна прозорості на гратковій моді. Ефект появи вікон прозорості обумовлений взаємодією в ближньому полі квазитемних ґратових мод метаатомів. Результати роботи моделювання плазмонних метаматеріалів відповідають міжнародним стандартам високого рівня та мають наукову та практичну значимість, а саме, у оптоелектроніці (багатоканальні оптичні і терагерцові пристрої на основі ефекту уповільнення електромагнітного імпульсу),  в телекомунікаційних системах, оптичних пристроях обробки інформації, а також  високочутливих хімічних і біосенсорах для збереження та поліпшення стану довкілля та сталого розвитку.
  • Вироблено методику поєднання методу мікрохвильової діелектрометрії для комплексного експериментального дослідження діелектричної проникності водних розчинів сироваткового альбуміну людини (HSA) і моделювання молекулярної динаміки подібних моделюючих водних розчинів (К.С.Кузнецова, В.А. Пашинська, З.Є.Єременко). За допомогою мікрохвильової діелектрометрії встановлено, що дійсна та уявна частини комплексної діелектричної проникності всіх досліджуваних розчинів (водних розчинів HSA, водних розчинів HSA з NaCl або глюкозою) зменшуються при зростанні концентрації HSA. Молекулярно-динамічне моделювання водних розчинів HSA показало, що збільшення концентрації HSA викликає збільшення кількості Н-зв’язків між молекулами води та білка та призводить до зниження значення комплексної діелектричної проникності досліджуваних розчинів. Таким чином, результати молекулярно-динамічного моделювання добре узгоджуються з експериментальними даними мікрохвильової діелектрометрії для водних розчинів HSA з додаванням NaCl і глюкози. Наше дослідження може бути застосоване в екологічних дослідженнях проб стічних вод завдяки продемонстрованій чутливості комплексних параметрів діелектричної проникності, виміряних до малих змін концентрації в розчинах.
  • Уперше за результатами чисельного моделювання з використанням програмного забезпечення COMSOL Multiphysics запропоновано та оптимізовано структуру багатолункового планшета як резонансної метаповерхневої сенсорної структури для вимірювання концентрації білку в водних розчинах та реакційних сумішах на прикладі альбуміну сироватки людини. Чисельне моделювання базувалося на даних експериментальних вимірювань комплексної діелектричної проникності водних розчинів біомолекул, що вперше отримані нашим дослідницьким колективом з застосуванням методу мікрохвильової диференціальної діелектрометрії на фiксованiй частотi 31,82 ГГц. Регулюючи робочі параметри запропонованої метаповерхні багатолункового планшета, можна було спостерігати резонансні явища в мікрохвильовому діапазоні та оптимізувати структуру сенсорної комірки для отримання найкращих показників добротності. Продемонстровано відповідність між зсувами резонансної частоти метаповерхні та змінами значень комплексної діелектричної проникності досліджуваних розчинів, пов’язаних зі зміною концентрації білка в зразках. Для визначення концентрації альбуміна в розчинах побудовано калібрувальний графік. Запропонований підхід дозволяє визначати концентрацію білка як в біологічних, так і в технологічних рідинах, що є перспективним з точки зору застосування розробленої сенсорної комірки в якості конструктивного елементу сенсорних пристроїв біомедичного та технологічного призначення. Дослідження також продемонструвало можливість налаштування параметрів метаповерхні для забезпечення взаємодії з електромагнітними хвилями на певних частотах. Результати дослідження відповідають міжнародним стандартам високого рівня та мають наукову та практичну значимість, а саме, у біологічних дослідженнях.
  • Вироблено методику та проведено дослідження з використанням комп’ютерного моделювання компактного дводзеркального симетричного відкритого резонатора для використання в діапазоні X (7-12 ГГц) для вимірювань комплексної діелектричної проникності плоских зразків. Досліджено можливості мінімізації розмірів відкритого резонатора з навантаженою добротністю близько 10000. Проведено порівняльні дослідження різних елементів зв’язку відкритого резонатора з хвилеводом. Показано, що елементи зв’язку у вигляді щілини на дзеркалі, яка плавно переходить у стандартний хвилевід, мають переваги для використання у відкритому резонаторі для вимірювання діелектричної проникності порівняно з елементами зв’язку у вигляді отвору в діафрагмі при кінець хвилеводу на поверхні дзеркала. Показано, що щілинні елементи зв’язку дозволяють досягти у відкритих резонаторах майже вдвічі більшої величини поля, ніж елементи зв’язку у вигляді отворів.

 

Науково-дослідна робота «Науково-технічні дослідження та спільна розробка конструкції пристрою для вимірювання комплексної діелектричної проникності у твердих матеріалах з малими втратами (Пристрій «CPLX»)», Контракту № WHTM18UK0620, Шифр ​​«Восток LX», 2018х202 Східно-китайського науково-дослідного інституту «Фотоелектроніка» (м. Уху, КНР), Керівник – Єременко З.Є.

 

  1. Метою цього Контракту є надання інжинірингових послуг під час проведення Науково-дослідної роботи «Науково-технічні дослідження та спільна розробка конструкції пристрою для вимірювання комплексної діелектричної проникності у твердих матеріалах з малими втратами.
  2. В результаті роботи ми визначили оптимальні параметри відкритих напівсферичних (сферичних) резонаторів (ВР) в Х та L діапазонах і розміри зразка діелектрика для однозначного визначення зразка діелектричних параметрів.
  3. Розраховані характеристики ВНР без зразків і з зразками діелектриків. Оцінена напруженість електричного поля в центрі резонатора, де розташований образець діелектрика. Розроблені методики визначення діелектричних параметрів зразків і оцінена погрішність їх визначень. Розроблена методика вимірювань цих параметрів за допомогою ОР. Розроблені загальні схеми вимірювань для L- і Х – діапазонів. Розроблена Програма 1 розрахунку діелектричних параметрів зразків. Також розроблена Програма 2 для зв’язку приладів та їх керування з комп’ютером. Розроблені рекомендації з техніки безпеки роботи з Устроєм «CPLX» з великою потужністю.
  4. Таким чином, результати проведеної роботи показують, що отримані параметри Устрою «CPLX», які складаються з двох відкритих резонаторів L- і Х – діапазонів, відповідають технічному завданню Контракту. А саме, є можливість виміряти діелектричну проникність зразків діелектриків від 1,5 до 20 в ВР L – і Х – діапазонах. Середня помилка при вимірюванні діелектричної проникності зразків діелектриків від 3 до 10 % ≤ 10 % в ВР L- і Х – діапазонах. Є можливість виміряти діелектричні втрати в зразках діелектриків від 2×10-4 до 5×10-6 в ВР L- і Х – діапазонів. Середня помилка при вимірюванні діелектричної потужності в зразках діелектриків від 3 до 20 % ≤ 20 %. Отримана величина середньої щільності потужності в центрі резонатора (місце розташування зразка діелектрика) 3,65 Вт/см2≤ 5Вт/см2 (3,65 Вт/см2, що відповідає 20 кВ/м).
  5. Розроблений алгоритм визначення діелектричної проникності зразка і, на його основі, розроблена комп’ютерна програма з графічним інтерфейсом. Визначено, що необхідна умова для успішного визначення діелектричної проникності зразка – це однозначне розташування робочого резонансу при збільшенні резонансної частоти при повітряному заповненні резонатора і при наявності зразка в резонаторі на частоті робочого режиму.
  6. Розроблений комплект конструкторської документації і створений резонатор Х діапазону. Проведений експеримент на основі розрахованого резонатора Х діапазону, результати експерименту добре відповідають розрахунковим параметрам по частоті і добротності резонаторів без зразка і з різними зразками діелектриків.
Попередні наукові результати
2014
  1. Вперше експериментально вивчено фазовий перехід 2-го роду в сферичному об’ємному НВЧ резонаторі з неоднорідністю у вигляді металевої кулі. Перехід відбувається між станом, коли куля розташована симетрично щодо бічних стінок резонатора і станом з несиметричним її розташуванням. Для цих станів виміряні спектри власних коливань у 8-ми міліметровому діапазоні і на основі отриманих даних визначено коефіцієнти кореляції міжчастотних інтервалів. Встановлено, що інтегрована сферично симетрична система резонатора з внутрішньою кулею має коефіцієнт кореляції  близький до нуля, в той час як для неінтегрованої системи з несиметричним розташуванням кулі має коефіцієнт кореляції (за модулем) С(1)> 0.2. Фазовий перехід між цими станами відбувається у вузькому інтервалі значень эксцентриситету. Визначено залежності розподілу міжчастотних інтервалів від середньої відстані між власними частотами і знайдено, що для інтегрованої системи ця залежність описується функцією Пуассона, а для не інтегрованої системи – розподілом Вігнера, яке характерно для станів з відштовхуванням резонансних ліній і квантовим хаосом. Таким чином, уперше встановлено, що зміна симетрії в НВЧ резонаторі призводить до фазового переходу 2-го роду, коли система резонатора стає неінтегрованою і супроводжується квантовим хаосом. Є. М. Ганапольський
  2. Виявлено аномально мале поглинання електромагнітної хвилі в шаруватому позамежному круглому хвилеводі міліметрового діапазону з сильно поглинаючим НВЧ  середовищем. Це дає можливість використовувати такий позамежний шаруватий хвилевід  для розширення його частотного діапазону  для вимірювання комплексної діелектричної проникності рідини. З. Е. Еременко
  3. Побудована спектральна теорія сферичного об’ємного резонатора, всередині якого симетрично розміщена діелектрична сфера меншого радіусу, яка виготовлена з діелектрика з іншою діелектричною проникністю.  За допомогою розробленої  теорії вдалося встановити, що якщо радіус внутрішньої діелектричної сфери є малий у порівнянні із зовнішнім радіусом резонатора, або ж якщо малою є відносна різниця зазначених радіусів, має місце безліч резонансних частот, яка ізоморфна  послідовності натуральних чисел, а це значить, що спектр є регулярним. Для частот цього спектру отримані явні аналітичні вирази. Ю. В. Тарасов
  4. Експериментально вивчена модова структура складеного акустичного резонатора, навантаженого зразком антиферомагнетика борату заліза. У бораті заліза експериментально вивчені частотні залежності амплітуди і фази коефіцієнта проходження повздовжньої звукової хвилі в інтервалі частот 150-230 МГц. Вивчені спектри проходження звуку в зовнішньому магнітному полі при намагніченні зразка у базисній площині. Виявлено, що особливості магнітопольових залежностей визначаються парністю номера резонансу Фабрі-Перо для звукової хвилі. В. І. Хижний
  5. Отримані результати є оригінальними і знаходяться на рівні світових досягнень, не мають аналогів за кордоном. Теоретичні та експериментальні результати можуть бути покладені в основу розробки різних радіотехнічних пристроїв. Вони можуть бути з успіхом застосовані для створення нового типу генераторів і приймачів НВЧ.
2013
  1. Вперше встановлено, що в мікрохвильовому резонаторі з сингулярним обуренням спостерігаються ознаки квантового хаосу у вигляді вігнерівського розподілу міжчастотних інтервалів (МЧ) в спектрі, характерною кривою спектральної жорсткості і досить великим значення коефіцієнта кореляції між спектральними лініями. При введенні в резонатор сінгулярного обурення виникає внутрішньомодове і міжмодове розсіяння, які дають різний вплив на спектр резонатора. Внутрішньомодове призводить лише до зміщення резонансних ліній, міжмодове викликає “переплутування” мод коливань, і тим самим забезпечує їх кореляцію. Саме ця кореляція і призводить до вигнеровського розподілу МЧ інтервалів в спектрі резонатора і характерній кривій спектральної жорсткості. Тому міжмодове розсіяння є джерелом квантового хаосу у хвильовій біліардній системі з сингулярним обуренням. Є. М. Ганапольський і Ю. В. Тарасов
  2. В тонкій пластинці (130 мкм) монокристала бората заліза (FeBO3) вперше експериментально виявлено потужній резонанс згасання повздовжньої звукової хвилі в магнітному полі, яке більше поля монодоменізації, але менше поля насичення для зразка FeBO3. Резонанс виявлено на частоті 210 МГц непарної моди механічного резонансу Фабрі-Перо, при кімнатній температурі. Геометрія експерименту: q  H (q – нормаль базисної площини зразка хвильового вектору звуку, H – вектор зовнішнього магнітного поля, що лежить в базисній площині зразка). В. І. Хижний
  3. Вперше побудована теорія поширення електромагнітних хвиль у хвилеводі з періодично гостро шорсткуватими стінками, в якому виявлені ефекти зникнення мод, що відкриває можливості для застосування такої системи у радіотехнічних пристроях. В. О. Горяшко, Ю. В. Тарасов, Л. Д. Шостенко
  4. Вперше створена оригінальна кювета для діелектрометра з підвищеною диференційною чутливістю на основі круглого хвилеводу з діелектричною вставкою для сильно поглинаючих рідин. Ця кювета може бути використана для створення високочутливого диференційного діелектрометра для визначення комплексної діелектричної проникності сильно поглинаючих рідин, які застосовуються в різних галузях промисловості. З. Є. Еременко, В. Н. Скресанов
2012
  1. Вперше експериментально встановлено, що система квазіоптичного НВЧ резонатора зі зламами бічного кордону має ознаки квантового хаосу. В роботі за допомогою модельних НВЧ резонаторів вивчені спектри лінійних гамільтонових систем, зокрема, розсіюючих біліардів з різною конфігурацією. Доведено, що біліард зі зламами бічної поверхні, в яких відсутня друга похідна, утворює розсіювальну К-систему (систему Колмогорова) з малою гладкістю кордону. Спектр такого біліарду і відповідного модельного резонатора має  хаотичний характер, а розподіл міжчастотних інтервалів є близьким до розподілу Вігнера. Таким чином, встановлено, що характеристики випадкового спектру, розподіл міжчастотних інтервалів і криві спектральної жорсткості для біліардів зі зламами бічного кордону мають ознаки квантового хаосу. Є. М. Ганапольський
  2. В міліметровому радіодіопазоні вперше проведено дослідження круглого металевого хвилеводу, який заповнено двома шарами діелектриків, причому один з шарів – дисперсійне середовище з тангенсом кута втрат порядку одиниці, що моделює властивості полярних рідин, таких як водні розчини. Вивчено залежності характеристик розповсюдження хвиль від геометричних розмірів шаруватого хвилеводу. Встановлено, що діелектрометр з шаром поглинаючої рідини, при якому глибина проникнення поля у рідину є порівняною з товщиною шару, має високу чутливість. Запропонована структура має переваги при використанні її в прецизійних діелектрометрах сильно поглинаючих рідин порівняно з відомими технічними рішеннями. З. Є. Єременко
  3. Побудована теорія розповсюдження хвиль (класичних і квантових) в хвилеводах, кінцевий відрізок яких підлягає періодичному гофруванні. Виявлено, що основну роль у формуванні спектру хвилеводу і в його транспортних властивостях грає гострота гофрування. За рахунок малої за амплітудою, але досить гострому гофруванню стінок хвилевід може бути переведений з багатомодового в одномодовий режим і навіть стати позамежним, який взагалі не пропускає випромінювання. Цю властивість гофрованих хвилеводів можна використовувати, зокрема, при створенні хвилеводних фільтрів. Ю. В. Тарасов
  4. В тонких пластинах бората заліза вперше виявлені акустичні спін-хвильові резонанси в діапазоні частот 150-240 МГц. Вивчені умови створення модульованої магнітної фази в напрямку головної осі симетрії кристала бората заліза за рахунок п’єзомагнитного ефекту. В. И. Хижний
2011
  1. Досліджена природа квантового хаосу в розсіючих біліардних системах. З цією метою експериментально вивчені розсіюючи біліарди з малою гладкістю кордону. Серед них: круглий біліард з гладким кордоном, біліарди з геометрією, подібною до симетричного і несиметричного біліарда Бунімовича, і біліард з різким зламом поверхні кордону. Загальним для всіх біліардів, окрім біліарда з гладким кордоном, є присутність на кордоні точок, в яких є злам поверхні і відсутня друга похідна. З використанням  модельних НВЧ резонаторів в міліметровому діапазоні детально вивчені спектри цих біліардних систем. Наявність особливих точок на кордоні є джерелом нестійкості і стохастичності, яка наводить до квантового хаосу в біліардній системі. На основі модельних експериментів встановлена наявність в біліардах з малою гладкістю кордону основної ознаки квантового хаосу – вигнеровского розподілу міжчастотних інтервалів в спектрі модельного резонатора. Найяскравіше це виявляється в спектрі резонатора з різким зламом кордону. Є. М. Ганапольський
  2. Методами числових експериментів досліджені явища самоорганізації у трирівневих збуджуваних системах фазерного типу. Виявлено спонтанне утворення структурно стійких автохвиль з ненульовим топологічним зарядом – обертових спіральних автохвиль (СА). Виконане машинне моделювання процесів розповсюдження таких автохвиль та вперше виявлено їх нелінійне відбивання від границь активного середовища. Вивчений вплив неоднорідностей середовища на автохвильові рухи, зокрема спостерігалась конкуренція між СА роторного типу (з вільними ядрами) та СА вінерівського типу (з ядрами на неоднорідностях середовища). Д. Н. Маковецький
  3. Досліджені електромагнітні коливання в діелектричних резонансних і хвильоведучих структурах з сильно поглинаючою рідиною. Показано, що основна проблема у визначення комплексної діелектричної проникності (КДП) сильно поглинаючої рідини полягає в тому, що як резонансна частота, так і добротність резонатора (або коефіцієнти поглинання і фази хвилі для хвильоведучої структури) залежать як від дійсної, так і уявної частин КДП, які є величинами одного порядку.  Показано, що, в цьому випадку  спостерігається ефект своєрідного «виштовхування» електромагнітного поля із рідини на кордоні з  діелектричною кулею або циліндром. Сильно поглинаюча рідина зовні  діелектричної кулі – резонатора наводить до уповільнення електромагнітної хвилі,  що формує в кулі коливання. Розроблені методи виміру КДП сильно поглинаючої рідини,  в малому об’ємі рідини, порядку 0,5 мл, на основі резонансних і хвильоведучих діелектричних структур. Створено новий ефективний метод виміру комплексної діелектричної проникності сильно поглинаючої рідини і повністю автоматизований діференційний діелектрометр на його основі. З. Є. Єременко та В. М. Скресанов

Використання результатів досліджень у народному господарстві.

Протягом звітного року впроваджено розроблений інноваційний диференційний діелектрометер у виноробну промисловість (Крим, Ялта Інститут Виноградарства). Аналогів такому діелектрометру на Україні немає. Впровадження підтверджено актом.

2010
  1. Вперше виявлено і експериментально вивчено ефект квантового хаосу в квазіоптичному циліндровому НВЧ резонатору з випадковими неоднорідностями на бічній поверхні. Вивчено спектр цього резонатора в широкому інтервалі частот міліметрового діапазону и проведено його статистичний аналіз. Аналіз показав, що розподіл міжчастотних інтервалів в спектрі є близьким до розподілу Вігнера. Тим самим експериментально доведено, що в такому резонаторі з випадковими неоднорідностями на бічній поверхні реалізуються умови квантового хаосу. Цей результат має безпосереднє відношення до лазерної техніки. А саме, до створення мікролазерів з надвисокою добротністю резонатора, величина якої істотно залежить від неоднорідностей, що розташовані на його бічної поверхні. Тому вивчення механізму впливу цих неоднорідностей на частотні властивості резонатора має чимале значення для створення лазерних мікрорезонаторів з надвисокою добротністю. Е. М. Ганапольський, Ю. В. Тарасов
  2. У кристалі борату заліза (FeBO3) в малих магнітних полях вперше виявлено взаємодію подовжнього звуку з магнітною підсистемою. Така взаємодія раніше вважалася нехтовно малою. У монодоменому зразку виявлені резонансні особливості в поглинанні і дисперсії швидкості подовжнього звуку. У широкому інтервалі частот (150-240 Мгц) і температур (77К – 320К) досліджено їх частотна і температурні залежності. На основі отриманих експериментальних даних і чисельного моделювання зроблено висновок про можливість існування магнітної модуляційної структури (ММС) уздовж вісі анізотропії кристала. Запропоновано механізм резонансної взаємодії подовжнього звуку з ММС. Проведено чисельний експеримент, результати якого якісно узгоджуються  з експериментальними даними. В. І. Хижний, В. В. Тараканов
  3. Створено новий метод вимірювання комплексної діелектричної проникності (КДП) сильно поглинаючої рідини за допомогою циліндрового  об’ємного резонатора міліметрового діапазону з кільцевою радіальною порожниною. На основі цього методу створена експериментальна вимірювальна установка, що дає можливість вимірювати КДП в малому об’ємі (порядку 1 мл) рідини. Практична цінність розробленого методу полягає в тому, що з його допомогою можна шляхом виміру КДП визначати відносно малі концентрації водних розчинів спирту. Метод можна використовувати для визначення діелектричних характеристик сильно поглинаючих рідин, які використовуються в різних технологічних процесах. Теоретично і експериментально вивчено поширення електромагнітної хвилі в діелектричному стержні, який оточено сильно поглинаючою рідиною. Встановлено, що швидкість хвилі в цій системі перевищує швидкість світла в матеріалі стержня, а її поглинання сильно залежить від діелектричних властивостей рідини. Виміряна зміна фази і поглинання хвилі у дистильованый воді та  різних водних розчинах етанолу. З. Є. Єременко
  4. Побудована і досліджена феноменологічна модель спонтанного виникнення і розвитку тонкої структури (ТС) мікрохвильових спектрів індукованого випромінювання фононів (ІВФ) у фазерном генераторі. Показано, що спонтанна ТС є метастабільною: після швидкої стадії виникнення ТС настає повільна стадія, обумовлена нестійкістю ТС. Подальша еволюція ТС наводить до виникнення квазібезперервного спектру ІВФ в області руйнується дискретною ТС, що відповідає експериментальним даним по спостереженню ІВФ в рубіновому фазері. Аналітичними та чисельними методами досліджені нелінійні резонанси і нерівноважні фазові переходи при насиченні трирівневої квантової системи двома мікрохвильовими резонансними полями. На цій основі виконана інтерпретація явищ критичного уповільнення, які спостерігалися раніше в квантовому підсилювачі електромагнітних хвиль з бістабільним накачуванням. Д. М. Маковецький

Використання результатів досліджень в народному господарстві.

На основі розробленого методу вимірювання КДП сильно поглинаючої рідині створено хвилеводний диференційний діелектрометр (ХДД), що дозволяє  надійно реєструвати вельми малу відмінність між двома сильно поглинаючими рідинами. Доведено, що цей метод дозволяє виміряти абсолютні значення КДП водного розчину спирту з погрішністю, не більше 1%. При цьому відмінність КДП водного розчину спирту від КДП води можна визначити з відносною погрішністю, що не перевищує 0,1%. Метод може бути успішно застосовано  при ідентифікації сильно поглинаючої рідини шляхом ії порівняння з еталонною. Зокрема, для ідентифікації столових вин і фруктових соків, а також інших сильно поглинаючих рідин. Цим методом проведено детальний аналіз кореляційних зв’язків різних вин і показано, що є достовірна відмінність між білими і червоними столовими винами за величиною КДП. Доведено також, що за КДП розрізняються вина, які вироблені в різних регіонах України. Встановлено зв’язок між КДП і співвідношенням між водною і екстрактною компонентами вина. Це робить можливим використання КДП як інтегрального показника в системі ідентифікаційних параметрів при  вирішенні задачі ідентифікації вин і виявлення фальсифікаційної продукції. Розроблений ХДД було успішно випробувано в Національному інституті виноградарства і виноробства “Магарач”  Національної академії сільськогосподарських наук України АР Крим, Ялта. Позитивні результати випробувань підтверджені протоколом комісії, який затверджено директорами інститутів «Магарач» і ІРЕ НАН України. З. Є. Єременко, В. М. Скресанов

2009
  1. Вперше побудована послідовна теорія відкритих і закритих лазерних резонаторів з випадково розподіленими неоднорідностями. Показано, що неоднорідності приводять до зсуву і розширенню резонансних ліній, які обумовлені дефазировкою власних мод. Зсув і розширення носить резонансний характер – вони істотно залежать від частотної відстані між сусідніми модами. Така виборча дія неоднорідностей приводить до ефекту “проріджування” початку густого спектру резонатора. Ефект “проріджування” спектру виявлено експериментально. При цьому домінуюча роль у формуванні спектру лазерного резонатора із випадковими неоднорідностями належить “градієнтному” механізму розсіяння мод. Є. М. Ганапольський, З. Є. Єременко, Ю. В. Тарасов
  2. Аналітичними та числовими методами знайдені умови виникнення модуляційної нестійкості та самоорганізованого структуроутворення у фазерній системі з високодобротним резонатором накачки. Виконане комп’ютерное моделювання ефектів конкурентного співіснування метастабільних регулярних та нерегулярних дисипативних структур у активному (збуджуваному) середовищі фазерного типу. На цій основі запропонована теоретична інтерпретація спостереженого раніше явища довготривалого співіснування періодичних та хаотично-пульсуючих ліній тонкої структури у спектрах генерації реального фазера. Д. М. Маковецький
  3. Вперше отримано строгий аналітичний розв’язок задачі про насичення квантового підсилювача з біжучою хвилею сигнала та бістабільною резонаторною накачкою, на основі якого побудовані повні спектри інверсійних станів для довільних факторів насичення підсилювача як по каналу сигнала, так і по каналу накачки. Д. М. Маковецький
  4. Експериментально виявлена резонансна взаємодія подовжнього звуку з магнітною системою в напруженому кристалі FeBO3 в монодоменізірованому стані зразка. Можливий механізм резонансної взаємодії подовжнього звуку з магнітною системою в напруженому кристалі FeBO3  є пов’язаний з виникненням магнітної модуляційної структури  з періодом, сумірним з довжиною хвилі звуку.

Виконання розробок

У відділі за проектом УНТЦ № 3870 (керівник проекту с.н.с. З.Є.Єременко) створено оригінальний автоматизований діелектрометр, який призначено для ідентифікації столових вин та виноградних соків. За допомогою цього приладу можна контролювати склад винної продукції, що виготовляється, безпосередньо в ході технологічного процесу. Проект УНТЦ виконується спільно з НДІ “Магарач” (Ялта). У цьому інституті проводилися випробування  диэлектрометра, які дали позитивні результати.  Результати випробувань зафіксовані в акті, який  затверджено директором НДІ “Магарач” . Оцінити економічну ефективність цього приладу на даному етапі не має можливості, оскільки робота за проектом ще не закінчена. З. Є. Єременко, В. М. Скресанов

2008
  1. Знайдено, що в сильно поглинаючому середовищі з великим значенням комплексної діелектричної проникності (КДП) в певних умовах може розповсюджуватися нова циліндрова або сферична хвилі, що мають вельми малий коефициент загасання. Для цього необхідно, щоб в ньому знаходився циліндровий канал або сферична порожнина, середовище в якої  має малі значення дійсної та уявної частини КДП. З використанням цієї хвилі створено іноваційний метод діелектрометрії сильно поглинаючих рідин. Є. М. Ганапольський, З. Є. Еременко, В. М. Скресанов
  2. В роботі вперше аналітично строго побудована теорія спектру електромагнітних коливань, збуджених у відкритому діелектричному дисковому резонаторі з випадково-шорсткою бічною поверхнею. Знайдені і класифіковані за ступеням важливості основні фізичні механізми, що описують розсіяння хвиль за рахунок шорсткостей поверхні резонансної системи. Виконані систематичні експериментальні вимірювання, що підтвердили прогнози розвинутої теорії. Є. М. Ганапольський, З. Є. Еременко, Ю. В. Тарасов
  3. Виконано комп’ютерне моделювання еволюції мезоскопічних дисипативних структур (ДС), що виникають у трирівневих збуджуваних системах фазерного типу. У комп’ютерних експериментах виявлені та детально вивчені розмірні ефекти для ДС типу обертових спіральних автохвиль (ОСА). Вперше спостережена гіперчутливість до початкових умов для мультистабільної збуджуваної системи, що має просторові атрактори у формі ОСА з різними вищими топологічними зарядами. На основі результатів комп’ютерних експериментів встановлений механізм просторового співіснування регулярних та нерегулярних ДС при надповільних перехідних процесах в активному середовищі (подібний ефект спостерігався нами раніше у реальних експериментах на рубіновому фазері). Д. М. Маковецький
  4. Методом високочастотної гібридної акустичної спектроскопії на частоті ~ 225 Мгц вивчена температурна залежність ефективності лінійної генерації звукових хвиль електричними полями в модуляційно-легованих гетероструктурах Si1-xGex /Si. Показано, що сигнал конверсії для області температур 4,2-150 К, є пов’язаний з наявністю областей просторового заряду в структурі і кулонівським механізмом збудження подовжніх акустичних хвиль електричним полем, нормальним до поверхні планарній структури. Вивчено вплив концентрації атомів Ge x в когерентно-напружених шарах SiGe на амплітуду сигналу конверсії. Знайдена висока чутливість  ефекту до зміни індексу x в інтервалі 0,1 < x < 0,13. Обговорюється вплив можливої п’єзоактивності шарів SiGe, а також зарядів на глибоких пастках поблизу меж розділу Si/SiGe/Si на величину сигналу конверсії. В. І. Хижний
2007
  1. Tеоретично і експериментально вивчено розповсюдження хвилі Ценнека уздовж діелектричного стрижня, розташованого в сильно поглинаючій рідині. Доведено, що швидкість  і поглинання хвилі Ценнека істотно залежать від комплексної діелектричної проникності рідини, що оточує діелектричний стрижень. Встановлено також, що фазова швидкість розповсюдження хвилі перевершує швидкість світла в матеріалі стрижня. На цій  основі запропоновано і реалізовано новий метод діелектрометрії сильно поглинаючих рідин в міліметровому діапазоні. Є. М. Ганапольській, З. Є. Єременко, В. М. Скресанов
  2. Tеоретично і експериментально вивчена дія випадкових діелектричних неоднорідностей на спектр квазіоптичного об’ємного резонатора міліметрового діапазону. Знайдено ефект проріджування спектру резонатора за рахунок неоднорідностей. Встановлено, що вплив неоднорідностей приводить до хаотизації спектру і виникненню явищ, подібних квантовому хаосу: вігнерівське відштовхування спектральних ліній, своєрідна поведінка спектральної жорсткості і інш. Тим самим підтверджена гіпотеза Бохигаса про універсальність  спектральних властивостей стохастичної системи незалежно від її розмірності. Є. М. Ганапольській, З. Є. Єременко, Ю. В.Тарасов
  3. Теоретично вивчені ефекти динамічної локалізації класичних хвиль і квантових частинок в неупорядкованих системах зниженої розмірності. Розв’язана проблема просторової локалізації і флюктуаційного хвилеводного каналювання хвиль, що випромінюються точковими джерелами у випадково шаруватих середовищах. Передбачені геометричні осциляції електропровідності і модулів пружності одновимірних неврегульованих металів, які пов’язані з стрибковим характером транспорту носіїв струму. Ю.В.Тарасов
  4. Методом комп’ютерного моделювання досліджена конкуренція самоорганізованих обертових спіральних автохвиль (ОСА) у нерівноважній дисипативній системі, яка має властивості збуджуваності та двоканальний механізм дифузії збуджень. Система складається із локально взаємодіючих активних центрів (АЦ), що мають властивості, котрі близькі до властивостей АЦ у фазері (мікрохвильовому фононному лазері). При слабкій конкуренції ОСА спостерігалась їх динамічна стабілізація та співіснування ОСА з різними топологічними зарядами. У випадку сильно конкуруючих ОСА виявлено самоіндуковане обернення знаку топологічного заряду та встановлено механізм цього нелінійного явища, пов’язаного з виникненням динамічних неоднорідностей збудження у поверхневому шарі активного середовища.
  5. B кристалах антиферомагнетика – борату залоза (FeBO3) вивчені спектри проходження акустичної хвилі поперечної поляризації (160-200 Мгц), в умовах рівноважної спонтанної намагніченості. Доведено, що знайдена структура спектрів обумовлена поляризаційним ефектом, який зв’язано з дволучезаломленням звуку – ефектом Гакеля-Турова. В. І. Хижний, В. В. Тараканов
  6. Результати знаходяться на світовому рівні, оскільки вони опубліковані в провідних фізичних журналах з великим імпакт-фактором. Вони  мають також і практичне значення, оскільки можуть бути використані при вирішенні низки важливих прикладних проблем.

Виконання конкурсної тематики

У відділі виконуються наступні проекти УНТЦ.

Проект № 4114. Назва проекту” Лазер на напівпровідниковому квантовому біліарді: моделювання на міліметрових хвилях”. Є. М. Ганапольський

Найважливіший результат, який отримано в 2007 році.

Теоретично й експериментально вивчено вплив випадкових неоднорідностей на спектр відкритого лазерного мікрорезонатора. Доведено, що вплив неоднорідностей на спектр резонатора можна описати із застосуванням хвильового рівняння, в якому використовуються функції Бесселя, в яких  величина індексу залежить від числа та характеру неоднорідностей Є. М. Ганапольській, З. Є. Єременко, Ю. В. Тарасов

Проект № 3870. Назва проекту “Інноваційний діелектрометр для ідентифікації вин і плодово-ягідних соків”. З. Є. Єременко

Найважливіший результат, отриманий в 2007 році.

Запропоновано й реалізовано новий метод вимірювання комплексної діелектричної проникності сильно поглинаючих рідин. Метод  засновано на використанні циліндрового об’ємного резонатора на основній моді коливань з тонкою кільцевою щілиною в бічній стінці, яка призначена для заповнення вимірювальної рідиною. Є. М. Ганапольській, З. Є. Єременко

2006
  1. Вперше вивчені особливості генерації коливань активною нелінійною коливальною системою, побудованою на стохастичних квазіоптичних НВЧ резонаторах, подібних до тривимірних хитливих біліардів Сіная і Бунімовича. Як активний елемент у ній використаний діод Ганна. Вивчено хаотичні спектральні властивості стохастичних резонаторів. У спектрах цих резонаторів спостерігається ефект відштовхування спектральних ліній. Він призводить до того, що виродження цілком знімається, в наслідок чого утворюється густий спектр, у якому спектральні лінії цілком розділені і мають високу добротність. В активній коливальній системі на основі стохастичного резонатора отримана генерація в міліметровому діапазоні і вивчено її спектральні властивості. Є. М. Ганапольський, З. Є. Єременко
  2. Досліджені нелінійні нестаціонарні процеси в трьохрівневій активній парамагнітній системі фазера за умов, коли утворення гілок (бістабільність) інверсійних станів виникає нижче порога самозбудження фононної генерації. Показано, що природа утворення кооперативної й одночасткової гілок інверсійних станів, а також характер перехідних процесів у такій системі, істотно залежать не лише від інтенсивності гіперзвукового сигналу, що було встановлено раніше, але й від частоти модуляції сигналу. Виявлено вузькі нелінійні резонанси і критичне уповільнення коливальних перехідних процесів при одночастотному насичуванні спін-системи стоячим електромагнітним полем накачування і біжучою хвилею гіперзвукового сигналу. Д. М. Маковецький
  3. У слабкому феромагнетику FeBO3 виявлено електромагнітну генерацію звуку повздовжньої і поперечної поляризації. Досліджено поведінку амплітуди акустичної хвилі, яка генерується, в зовнішнім полі, дотичному до базисної площини зразка. Генерація звуку повздовжньої поляризації виявлена вперше. Знайдений ефект генерації повздовжнього звуку автори пояснюють пьезомагнетизмом бората заліза і внеском руху доменних границь у збудження звуку. В зовнішнім полі виявлені осциляційні структури амплітуди звуку, який генерується, повздовжньої і поперечної поляризації, які відображають динаміку доменних границь. У режимі генерації поперечного звуку виявлені осциляції, що можуть бути пояснені ефектом магнітного акустичного подвійного променезаломлення. В. І. Хижний
  4. У слабкому феромагнетику FeBO3 виявлена електромагнітна генерація звуку повздовжньої та поперечної поляризації. Досліджена поведінка амплітуди збудженої акустичної хвилі  в зовнішньому полі, дотичному до базисної площині зразка. Ефект генерації повздовжнього звуку може бути пояснено за рахунок п’єзомагнетизму борату  заліза і внеску в збудження звуку  доменних кордонів. В зовнішньому полі знайдені осциляційні структури амплітуди звуку подовжньої і поперечної поляризації, що генерується, які  відображають динаміку доменних границь. Знайдені  осциляції, поперечного звуку які можуть бути пояснені ефектом магнітного акустичного дволучопереломлення. В. І. Хижний
2005
  1. Запропоновано та реалізовано новий ефективний метод виміру діелектричної проникності сильно поглинаючої рідини у міліметровому діапазоні. Метод засновано на використанні високо симетричного відкритого резонатора, симетрія якого не знижується при заповненні вимірювальною рідиною. Метод передбачається використовувати в діелектрометрії сильно поглинаючих рідин. З. Є. Єременко, Є. М. Ганапольський
  2. Шляхом моделювання на міліметрових хвилях уперше теоретично й експериментально вивчено вплив випадкових неоднорідностей у замкнутій наноелектронній структурі на її спектральні і генераційні властивості. Результати можуть бути використані при створенні нових активних електронних структур – квантових біліардів для напівпровідникових лазерів. Є. М. Ганапольський, З. Є. Єременко, Ю. В. Тарасов
  3. Числовими методами, що базуються на багатовимірних дискретних нелінійних відображеннях, виявлено формування вихрових просторових структур у збуджуваних трирівневих активних системах, які є напівкласичними моделями квантових генераторів класу “В”. Д. М. Маковецький