Шостак Сергій Володимирович. Діелектричні втрати в матричних дисперсних системах та пористих середовищах: дисертація канд. фіз.-мат. наук: 01.04.02 / Київський національний ун-т ім. Тараса Шевченка. - К., 2003.
Анотація до роботи:
Шостак С.В. Діелектричні втрати в матричних дисперсних системах та пористих середовищах. – Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук за спеціальністю 01.04.02 – теоретична фізика. - Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, 2003.
В дисертаційній роботі, в електростатичному наближенні, теоретично досліджено процеси поглинання електромагнітного випромінювання матричними дисперсними системами (МДС), статистичними сумішами та пористими середовищами (ПС). В більшості випадків розглядається взаємодія низькочастотного ЕМВ Гц) з такими системами в наближенні Максвелл-Гарнетта. Розрахована величина діелектричних втрат в МДС із однорідними кульовими включеннями різної фізичної природи, МДС із двошаровими кульовими включеннями, оболонка яких має анізотропні діелектричні властивості, та в МДС із провідними еліпсоїдальними включеннями, які випадковим чином розміщені в матриці. Також розглянуто діелектричні втрати в МДС з провідними включеннями в провідній матриці при довільній концентрації включень.
З врахуванням мультипольної взаємодії між включеннями, в електростатичному наближенні, розвинуто теоретичний метод для розрахунку ефективної діелектричної проникності для МДС із кульовими суцільними та двошаровими включеннями. При розрахунку частотної залежності для таких систем враховано розподіл включень за розмірами та характер їх статистичного розміщення в матриці. Показано, що при врахуванні лише диполь-дипольної взаємодії між включеннями задача знаходження для МДС із двошаровими включеннями повністю еквівалентна аналогічній задачі для МДС із суцільними включеннями із заміною в формулі для поляризовності суцільної частинки на поляризовність двошарової частинки. Отримано більш точні (за існуючі на сьогодні) теоретичні оцінки границь уявної та дійсної частини в залежності від параметрів дисперсної системи.
Розглянуто питання розрахунку для пористих середовищ (ПС) в наближенні локальної пористості. В цьому наближенні для знаходження одержано інтегральне рівняння та проаналізовано деякі його частинні розв’язки в перколюючих пористих середовищах. Поставлено та розв’язано в загальному випадку обернену електродинамічну задачу для цього рівняння, суть якої полягає в до знаходженні функції розподілу пор за розмірами за відомою частотною залежністю .
Проведено аналіз теоретичних методів розрахунку ефективної діелектричної проникності дисперсних систем (ДС), в тому числі і пористих середовищ (ПС). Визначено границі застосування відомих наближень Максвелл-Гарнетта, ефективного середовища, диференційного ефективного середовища.
Розглянуто зміну найбільш типових частотних залежностей діелектричної функції однакових окремих кульових включень при об’єднанні їх в МДС, ефективна діелектрична функція якої розраховується в наближенні Максвелл-Гарнетта.
Розраховано в наближенні Максвелл-Гарнетта частотні залежності МДС з двошаровими кульовими включеннями та провідними включеннями еліпсоїдальної форми, випадковим чином розташованими в матриці. Показано, що в таких МДС існує Максвелл-Вагнерівська релаксація дебаївського типу з двома часами релаксації, величина яких суттєво залежить від параметрів системи.
З використанням методу групового розкладу поляризовності МДС по групам частинок, проведено узагальнення наближення Максвелл-Гарнетта по розрахунку МДС з кульовими включеннями з врахуванням: прямої мультипольної взаємодії між ними, їх розміщення в матриці та розподілу їх за розмірами. Розраховано коефіцієнт поглинання зовнішнього ЕМВ МДС, що містять провідні кульові включення двох фракцій частинок з однаковими діелектричними функціями, але різними радіусами.
З врахуванням мультипольної взаємодії між включеннями розроблено теорію розрахунку на МДС із двошаровими кульовими включеннями. Показано, що формула для розрахунку таких систем співпадає з формулою для розрахунку для МДС із суцільними включеннями, якщо замінити поляризовність окремого суцільного включення на поляризовність двошарового включення.
В електростатичному наближенні запропоновано метод оцінки границь для дійсної та уявної частини МДС. Цей метод дає більш точні оцінки границь для значень та , ніж інші методи, що відомі на сьогодні.
В моделі локальної пористості та в наближенні ефективного середовища для ПС одержано інтегральне рівняння Фредгольма першого роду для розрахунку таких середовищ. Детально вивчено характер частотної залежності поблизу можливих перколяційних переходів в таких ПС. Для цих систем розглянуто обернену електродинамічну задачу: за відомою частотною залежністю знаходиться функція розподілу пор за розмірами в таких ПС.
Публікації автора:
L.G.Grechko, V.N.Pustovit, S.N.Shostak, Influence of particle multipole interaction on the absorbtion spectra of radiation in the metallic composites. // Proc. SPIE, -1999, v.3890, p.391-399.
В.Н.Пустовит, Л.В.Гаранина, И.Ф.Миронюк, С.В.Шостак, Эффективная диэктрическая проницаемость матричных дисперсных систем в приближении дифференциальной эффективной среды // Радиофизика и радиоастрономия, - 1998, - Т.3, № 4, - с.441-445.
Л.Г.Гречко, Н.Г.Шкода, С.В.Шостак, Ефективна діелектрична проникність матричних дисперсних систем з двошаровими кульовими включеннями // Український фізичний журнал, - 2002, Т. 47, № 7, - с.694-698.
С.В.Шостак, Д.Л.Водоп’янов, Л.Г.Гречко, Діелектричні втрати в матричних дисперсних системах // Вісник Київського Університету, серія: фізико-математичні науки, - випуск № 1, 2002, - с.412-420.
Л.Г.Гречко, В.Н.Пустовит, Н.Г.Шкода, С.В.Шостак, Влияние распределения включений по размерам в дисперсных системах на их оптические свойства // Химия, физика и технология поверхности. –2002, № 3, с.79-85.
L.G.Grechko, V.N.Mal’nev, N.G.Shkoda, and S.N.Shostak, Electrodynamic properties of matrix dispersed systems with two-layer inclusion // Chemistry, physics and technology of surfaces, - 2002, V.7-8, p.89-95.
Л.Г.Гречко, В.М.Пустовіт, С.В.Шостак, Наближення ефективного середовища для матричних дисперсних систем // Фізика конденсованих високомолекулярних систем; наук. Записки Рівненського педінституту, В.6, Рівне, РДПІ, -1998, -52-54.
Бойко В.В., Гречко Л.Г., Шкода Н.Г., Шостак С.В., Електродинамічні характеристики зволожених дисперсних систем // Збірник наукових праць національного аграрного університету, - 2002. – Київ, Т. 7, - с.21-29.
.В.В. Бойко, Л.Г.Гречко, Н.Г.Шкода, С.В.Шостак, Ефективні електродинамічні характеристики зволожених дисперсних систем // Науковий вісник Національного аграрного університету, - вип. 49, - 2002, - с.16-24.
.В.В. Бойко, Л.Г. Гречко, Н.Г. Шкода, С.В. Шостак, Ефективна діелектрична проникність зволожених дисперсних систем в наближенні локальної пористості // Збірник наукових праць національного аграрного університету, - 2002. – Київ, Т. 8, - с.103-113.
.Гречко Л.Г., Мотрич В.В., Пустовіт В.М., Шостак С.В., Ефективні електродинамічні параметри дисперсних систем // Фізико-хімія конденсованих структурно-неоднорідних систем, Мат. Всеукраїнської наук. Конференції, -1998, -Київ, -с.20-26.
