II INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE OF YOUNG RESEARCHERS
21
Qafqaz University
18-19 April 2014, Baku, Azerbaijan
GaSe KRİSTALLARINDA İKİNCI HARMONİKANIN GENERASİYASI
Aygül CAVADZADƏ
Bakı Dövlət Universiteti
cavadzadeh@hotmail.com
AZƏRBAYCAN
Layvari quruluşa malik A
3
B
6
yarımkeçirici birləşmələri arasında GaSe kristalları optoelektronika üçün ən perspektivli
materiallardan biri hesab olunur. Bu kristallar kifayət qədər böyük həssaslığa ( hətta ~350 K temperaturunda), eləcə də
0.30÷0.63 mkm və 0.65÷1.80 mkm dalğa uzunluğu intervalında optik şəffaflığa malikdirlər. Layların daxilində güclü ion-
kovalent rabitəsinin və laylar arasında “C” oxu boyunca zəif Van-der-Vaals rabitələrinin olması, həmçinin kristalların
elektrik, optik, istilik, mexaniki xassələrinin güclü anizotrop olması onlarda baş verən tarazlıqda olmayan elektron
hadisələrinin müxtəlif anomallığına səbəb olur.
GaSe kristallarının layvari quruluşa malik olması kontakt strukturlarının, işıq qəbuledicilərinin, işıq mənbələrinin və
həmçinin bistabil düzləndiricilərinin hazırlanması üçün bu kristalları çox perspektiv edir. Bu kristalların yüksək
fotohəssaslıqlı düzləndirici xüsusiyyəti və spektrin görünən hissəsində injeksiya əsasında yaradılmış effektiv elektrolüminis-
sensiya xassəsi, onlar əsasında müxtəlif generatorların, çoxsayılı yarımkeçirici cihazların, dinistorların, tristorların, işıq
triqqerlərinin, “S” volt-amper xarakterli işıq mənbələrinin hazırlanmasına imkan verir. Bir maraqlı faktda ondan ibarətdir ki,
bu maddələr mənfi fotokeçiricilik, məxsusi fotokeçiriciliyin infraqırmızı sönməsi, induksiyalanmış aşqar fotokeçiricilik
xassələrinə də malikdirlər.
Yuxarıda sadalanan bu xüsusiyyətlər GaSe kristallarının fotohəssas spektrini genişləndirməyə ( ~2.60 mkm ), onların
fotoelektrik xassələrini idarə etməyə və onlar əsasında optoelektronikada vacib olan işıq qəbuledicilərinin və düzlən-
diricilərinin hazırlanmasına imkan verir.
GaSe kristalları qeyri-xətti optik hadisələri müşahidə etmək üçün ən vacib yarımkeçirici materiallardan biridir. Təsa-
düfü deyildir ki, bu kristallarda lazer şüalarının tezliyinin effektiv dəyişməsi baş verir. Hətta femtosaniyəli neodim lazerinin
təsiri ilə (λ=1.06 mkm) tetraherst oblastında (λ=300 mkm) işləyən yeni lazer yaratmaq mümkün olmuşdur. Bundan əlavə
GaSe kristallarında çoxfotonlu udma hadisəsi, optik bistabillik, parametrik generator və digər qeyri-xətti optik hadisələr
müşahidə olunmuşdur.
Təqdim olunan işGaSe kristallarında neodim lazerinin təsiri ilə yaranan ikinci harmonika hadisəsinin təcrübi tədqiqinə
həsr olunmuşdur. 2-ci harmonika hadisəsi dedikdə güclü lazer şüalarının təsiri ilə ω tezlikli elektromaqnit dalğasının 2ω
tezlikli şüalara çevrilməsi nəzərdə tutulur. Bu hadisə lazer şüaları qeyri-xətti mühitdən keçdikdə qeyri-xətti polyarizasiyanın
yaranması hesabına baş verir.
II INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE OF YOUNG RESEARCHERS
22
Qafqaz University
18-19 April 2014, Baku, Azerbaijan
P = x(E)E = хE + χЕ
2
+ θЕ
3
+……
Təcrübədə istifadə olunan neodim lazerinin dalğa uzunluğu λ = 1.06 mkm (ћω = 1.17 eV), gücü 12 MVt/sm
2
,
impulsun müddəti isə 3÷5 nanosaniyə olmuşdur. GaSe kristallarını neodim lazeri ilə işıqlandırdıqda infraqırmızı lazer
şüaları (λ=1.06 mkm) görünən şüalara (λ=0.53 mkm) çevrilir. Göstərilmişdir ki, 2-ci harmonikanın intensivliyi lazer
şüalarının intensivliyindən kvadratik asılıdır. II harmonikanın intensivliyinin işığın elektrik vektoru ilə kristalın
kristalloqrafik oxu arasında qalan bucaqdan asıllığı müəyyən edilmişdir.
Məlum olmuşdur ki, GaSe kristallarında qeyri-xətti qavrayıcılıq əmsalı ( χ ) etalon kimi istifadə olunan GaAs
kristallarının qavrayıcılıq əmsalından 5 dəfə çoxdur.
4
.
5
(GaAs)
(GaSe)
Alınan nəticələr göstərir ki, GaSe kristalları kvant elektronikasının ən perspektivli materiallarından biridir.
ƏDƏBİYYAT
1. Г.Б. Абдуллаев, Р. Прохоров и др. ГВГ СО
2
–лазера в кристаллах GaSe. Квантовая электроника, 1989, т.16, №4, с.757-763.
2. Kenmochi A., Tanabea Т., Oyamaa Y., Suto K., Nishizawa J.-i. Terahertz wave generation from GaSe crystals and effects of
crystallinity// J. Phys. Chem. Sol. -2008. -Vol. 69. № 2-3. - P. 605-607.
3. Березной С.А. ГВГ при накачке кристаллов излучением импульсного лазера на длине волны 10,6 мкм. Известия Вузов,
физика, 2010, т.53, №9, с. 65-70.
HERPES VİRUSU MOLEKULUNUN STRUKTUR TƏŞKİLİ
Yaşar ABBASOV
Bakı Dövlət Universiteti
yashar-abbas@mail.ru
AZƏRBAYCAN
Təbii peptidlərin və zülalların üçölçülü strukturunu yaxud fəza quruluşunu bilmək və onların bu quruluşunun əmələ
gəlməsi prinsiplərini başa düşmək müasir dövrün aktual mövzularından sayılır.
Təbii peptid və zülalların fəza quruluşunu öyrənməklə onların çoxsaylı bioloji funksiyalarını izah etmək olar. Bu
zülalların tədqiqi zülalların sintetik analoqlarını almağa imkan verir. Peptidlərin müxtəlif bioloji funksiyaları onların
üçölçülü quruluşundan asılıdır. Peptidlərin fəza quruluşuna digər molekullar da təsir edə bilirlər. Məhz bu da peptidlərin
fəza quruluşlarının dəyişməsinə səbəb olur. Belə mürəkkəb molekulların fəza quruluşunu və onların konformasiya
imkanlarını öyrənmək onların canlı hüceyrə və orqanizmdəki funksiyaların mexanizmini izah etməyə imkan verir.
Peptid molekullarının yüksək spesifikliyə və aşağı konsentrasiyalarda belə təsir etmək qabiliyyətinə malikdir. Bu xassə
reseptorun hissəsinə uyğun liqandın fəza quruluşundan daha doğrusu strukturundan asılıdır. Peptid molekullarının struktur
problemi molekulyar biofizika və biotexnologiyanın əsas məsələlərindən biridir. Bu molekullar arasında kimyəvi quruluşu
öyrənməklə onların funksiyalarını bilmək olur. Çoxlu sayda eksperimental təcrübələr və nəzəri məlumatlar göstərir ki,
peptid molekulları stabil konformasiyalara malikdir.
Tyr-Ala-Gly-Ala-Val-Val-Asn-Asp-Leu molekulu sintez edilmişdir və o Herpes virusu ribonukleotidreduktaza
molekulunun C-tərəf hissəsinin 329-337 amin turşu ardıcıllığına uyğun gəlir. Molekulun bir sıra sintetik analoqları sintez
edilmiş və onların bioloji fəallığı təyin edilmişdir. Göstərilmişdir ki, 333-337 amin turşu ardıcıllığında edilən dəyişikliklər
molekulun bioloji fəllığını iki dəfədən çox azaldır. Molekulun bioloji fəallığında tirozinin yan zənciri mühüm rol oynayır.
Nanopeptid molekulun fəza quruluşu onu fraqmentlərə ayırmaqla öyrənilmişdir. Ilk mərhələdə uyğun amin turşularının
aşağı enerjili konformasiyaları müəyyən olunmuş, Tyr 329-Val 333 pentapeptid fraqmentinin konformasiya imkanları
öyrənilmişdir. Hesablamalar göstərmişdirki konformasiyaların, əsas zəncirin formalarının və şeyplarin enerjilərinə görə
kəskin diferensiasiyası baş verir. 0-5 kkal/mol enerji intervalında 13 şeypə mənsub əsas zəncirin 32 formasının 32
konformasiyası baş verir. Əsas zəncirin bütün bu formaları nanopeptid molekulun təqdiqadına nəzərə alınmışdır. Ikinci
mərhələdə uyğun nanopeptidlərin stabil konformasiyaları əsasında C-tərəf Val 333-Leu 337 pentapeptid fraqmentinin aşağı
enerjili quruluşları təyin edilmişdir. Tədqiqat göstərmişdirki əsas zəncirin formalarının və şeyplərinin enerjilərinə görə
kəskin diferensiasiyası baş verir. Verilmiş ardıcıllıq üçün mümkün olan əsas zəncirin 105 formasından 0-5 kkal/mol enerji
intervalına əsas zəncirin 34 forması düşür. Nanopeptid molekulun fəza quruluşu N- və C-tərəf pentapeptid fraqmentlərinin
aşağı enerjili quruluşları əsasında tədqiq edilmişdir. Ilk mərhələdə 389 konformasiya hesablanmış sonra bəzi yan zəncirlərin
vəziyyətləri araşdırılmışdır.
Tədqiqatların nəticələri göstərmişdirki konformasiyaların, əsas zəncirin formalarının və şeyplərin enerjilərə görə
kəskin differensiyasiyası baş verir. Molelulun fəza quruluşu nisbi enerjilərin 0-7 kkal/mol enerji intervalına düşən əsas
zəncirin 26 forması ilə təsvir oluna bilər.
II INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE OF YOUNG RESEARCHERS
23
Qafqaz University
18-19 April 2014, Baku, Azerbaijan
КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ В РАБОТАХ ФИЗИЧЕСКОГО ПРАКТИКУМА
ПО МОЛЕКУЛЯРНОЙ ФИЗИКЕ
Умай ГАСЫМОВА, Нурлана БАЛИЕВА
Университета Гафгаз
bqasimov@qu.edu.az
АЗЕРБАЙДЖАН
Современное физическое образование в университетах включает систему лабораторного практикума как
обязательный компонент, который реализует принцип активного обучения. Использование такого компонента
органически сочетается с подходом, связанным с использованием компьютерных технологий как среды для
подготовки студентов физического факультета Университета “Qafqaz”, описанным в нашей недавней публикации
[1]. В университете “Qafqaz” на базе лабораторного практикума PASCO [2] оборудована современная лаборатория,
позволяющая студентам проводить экспериментальные исследования по механике, молекулярной физике, электро-
магнетизму и другим разделам физики. В соответствии с разработанными проектами, студенты проводят экспери-
ментальные исследования, обрабатывают и анализируют полученные данные с помощью построенных ими матема-
тических моделей, реализуя, таким образом, принцип активного обучения. В настоящей работе описан один из
таких проектов, реализованный студентами 3 курса физического факультета – исследование процесса установления
теплового равновесия сосуда с водой с окружающей средой и создание компьютерной модели этого процесса.
Постановка задачи. Имеется сосуд с водой, начальная температура которой (Т
0
), также как и температура
окружающей среды (T
env
), заданы условиями эксперимента. Задача состоит в экспериментальном определении
функциональной зависимости температуры воды от времени, в процессе установления теплового равновесия с
окружающей средой и построении численной модели процесса на основании закона охлаждения Ньютона. На
основе построенной модели и проведенного численного эксперимента предлагается определить минимальное
время, необходимое для охлаждения воды до заданной температуры при условии, что наряду с нагретой водой
имеется также небольшое заданное количество воды при температуре окружающей среды. Постановка задачи
сводится к определению момента времени после начала остывания сосуда с водой, когда следует частично
остывшую воду смешать с имеющейся холодной водой, добившись, таким образом, скорейшего охлаждения сосуда
с водой до заданной температуры.
Зависимость температуры воды в сосуде от времени в процессе охлаждения определяется экспериментально с
использованием оборудования PASCO, включающего “PASCO 750 Interface”, “Temperature Sensor (CI-6605)”, а
также программное обеспечение “Data Studio”, позволяющее отображать результаты измерений на экране
компьютерного монитора. Для проведения эксперимента был использован лабораторный сосуд с 200 мл воды,
нагретой до температуры кипения. Полученные результаты приведены на Рисунке 1.
Рис. 1. Фрагмент таблицы, содержащей данные о процессе остывания воды в сосуде и графическое представление данных.
II INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE OF YOUNG RESEARCHERS
24
Qafqaz University
18-19 April 2014, Baku, Azerbaijan
Для построения приближенной численной модели используем тот факт, что скорость охлаждения наряду с
другими факторами [3], определяется разностью температур тела и окружающей среды. В нашем случае, когда
разность температур среды и тела не очень велика, для описания процесса охлаждения можно ограничиться
простым дифференциальным уравнением:
(1)
Алгоритм решения этого уравнения, лежащий в основе компьютерной модели, получен методом конечных
разностей [4]:
(2)
Алгоритм был реализован в пакете Matlab [5], фрагмент реализации приведен на рисунке 2 (а).
Рис. 2. а) Фрагмент программы, реализующей численное решение уравнения (1);
б) Среднеквадратичной отклонение как функция коэффициента теплопро-водности.
Построенная модель использовалась для проведения численного эксперимента по определению методом
наименьших квадратов коэффициента теплопроводности r, введенного в уравнении (1). Величина рассчитанной
среднеквадратичной ошибки как функции коэффициента теплопроводности приведена Рисунке 2(б). Расчет
показывает, минимум этой кривой
=10.2488 соответствует оптимальному значению коэффициента r=7.9510
-4
сек
-1
.
На Рисунке 3 приведены экспериментальная данные процесса остывания лабораторного сосуда с водой объёмом
200 мл и теоретическая зависимость при оптимальном значении коэффициента теплопроводности.
)
)
(
(
)
(
env
T
t
T
r
dt
t
dT
;
)
(
)
(
2
)
(
;
0
0
1
1
T
t
T
T
T
t
r
T
T
t
T
T
t
n
t
env
n
n
n
n
n
n
II INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE OF YOUNG RESEARCHERS
25
Qafqaz University
18-19 April 2014, Baku, Azerbaijan
Рис. 3 Теоретическая зависимость при оптимальном значении коэффициента теплопроводности.
Использование оптимального значения параметра позволяет рассчитать момент времени, когда в
остывающую воду следует добавить холодную воду заданного объёма и температуры, с целью минимизации
времени остывания сосуда с горячей водой до заданной температуры.
Литература
[1] N.М.Qoсаyev, B.М.Qasimov. Using of Information and Communication Technologies in Learning and Teaching of Physics in
Universities. - Conference Proceedings of the 3
rd
International Conference on Application of Information and Communication
Technologies, IEEE, Baku, October 12-14, 2009,p.82-84.
[2] www.pasco.com
[3] N.M.Qocayev, Ümumi fizika kursu, II cild, Moleculyar fizika, Qafqaz Universitetinin nəşri, Bakı, 2008.
[4] Alejandro Garcia, Numerical Methods for Physics, 2/E, Addison-Wesley, 2000.
[5] http://www.mathworks.com/products/matlab
ULTRASƏS DALĞALARININ ALINMASI
Hüseyn ƏLIYEV
Azərbaycan Dövlət Neft Akademiyası
aliyevhuseyn95@gmail.com
AZƏRBAYCAN
Bizi əhatə edən ətraf mühitdə insanlarda səs duyğusu yaradan müxtəlif dalğalar vardır. Bu dalğalar səs dalğaları
adlanır. Qeyd edək ki, insan yalnız tezliyi 20-20000 Hs intervalında olan dalğaları eşidə bilir. Lakin təbiətdə tezliyi 20000
Hs-dən böyük olan və 20 Hs-dən kiçik olan dalğalar da vardır. Tezliyi 20000 Hs ilə 1GHs arasında olan dalğalara ultrasəs
dalğaları deyilir. Ultrasəs dalğaları müəyyən qurğularla insan tərəfindən yaradılır. Təbii şəkildə balinalar və yarasalar
ultrasəs dalğalarından istifadə edirlər. Bu dalğalar sənayedə və tibbdə çox geniş tətbiq sahəsinə malikdir. Ultrasəs dalğaları
vasitəsilə nəhəng dəzgah avadanlıqlarında olan defektləri aşkar etməklə onları aradan qaldırmaq olur. Bu əsasda qurulmuş
cihazlara defektoskoplar, üsulun özünə isə defektoskopiya üsulu deyilir. Defektoskopiya üsulu ilə dəmir yollarında, təyyarə
mühərriklərində, maşınqayırmada, neft avadanlıqlarında və s. kimi iş proseslərində yaranan defektlər vaxtında aşkar edilir.
Möhkəm metalların doğranmasında və xırdalanmasında, dəzgah və avadanlıqların yağdan təmizlənməsində, qaynaq
işlərində, neft sənayesində ultrasəs dalğaları geniş tətbiq olunur. Ultrasəs dalğaları təbabətdə müayinədə (rentgen
şüalarından daha zərərsizdir)və müalicədə də istifadə olunur.Stomologiyada, göz xəstəliklərində, qaraciyər xəstəliklərində,
böyrək t qırılmasında və bir sıra başqa cərrahiyə əməliyyatlarında ultrasəs dalğasından istifadə olunur.
Ultrasəs dalğalarının alınmasının iki üsulu vardır: Pyezoelektrik xassəyə malik kristalların köməyi ilə və
Maqnitostriksiya üsulu ilə .
II INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE OF YOUNG RESEARCHERS
26
Qafqaz University
18-19 April 2014, Baku, Azerbaijan
1.İlk dəfə olaraq ultrasəs dalğaları 1860-cı ildə Pyer Kürivə Jak Küri qardaşları tərəfindən pyezoelektrik xassəyə malik
olan kristalların köməyi ilə alınmışdır. Pyezoelektrik effekt mexaniki sıxılma yolu ilə bir sıra kristalların elektriklənməsi
hadisəsidir.Bu üsul ilə ultrasəs dalğalarının alınmasında səs mənbəyi materialı olaraq əsasən kvars kristallarından istifadə
olunur. Kvars kristallar kvadrat, dəyirmi və başqa formalarda olan lövhələr şəklində hazırlanır. Dəyirmi formada hazırlanan
kristal lövhə həm elektrik, həm də mexaniki cəhətdən davamlı olur. Belə bir kvars lövhə alt və üst hissələrdən mexaniki
sıxılar və ya dartılarsa vibrasiyaya uğrayar və mühitdə uzununa ultrasəs dalğası yaranar. Çox vaxt ultrasəs dalğasının
alınmasında mürəkkəb quruluşa malik kvars lövhələrdən istifadə olunur. Bu lövhələr iki metal sıxac arasında
yerləşdirilərək dəyişən xarici elektrik sahəsində qoyulduqda kristal dəyişən cərəyan tezliyinə bərabər tezliklə vibrasiyaya
uğrayacaqdır.Bu zaman alınmış ultrasəs dalğasının tezliyi nümunənin qalınlığı il tərs mütənasib olaraq dəyişir. Alınan
ultrasəs dalğasının tezliyi aşağıdakı emprik düsturla hesablanır :
l-nümunənin qalınlığıdır (mm)
Elektrik və ya maqnit sahəsini kristal tərəfindən ultrasəs dalğasına çevirmək üçün Transduserlərdən istifadə olunur.
Transduser enerjini bir formadan başqa formaya çevirə bilən qurğudur.
Son zamanlar daha yüksək tezlikli ultrasəs dalğasından istifadə etmək üçün seqnetiklər (özünəmxsus elektrik
xüsusiyyətinə malik olan kristal dielektriklər) istifadə edilir. Bunun üçün adətən Barium-titanat oksid () kristalı götürülür.
Bu növ kristalı kvars kristalından fərqləndirən cəhət onun böyük pyezomodula malik olması və yüksək gərginlik tələb
etməməsi xassəsidir. Lakin bu kristalların faydalı iş əmsalı kvars kristalın faydalı iş əmsalından az olub 50% -ə bərabərdir.
Kvars kristalda faydalı iş əmsalı 75% -dir. Digər tərəfdən Barium-titanat kristalı temperatura davamlı deyil.
2. Ultrasəs dalğasının alınması üsullarından ikincisi Maqnitostriksiya üsuludur. Bu üsulun mahiyyəti aşağıdakılardan
ibarətdir. Ferromaqnit materiallarından (Fe, Ni, Co) hazırlanmış 2-çubuğu 1- sabit maqniti vasitəsilə maqnitləndirilir.
Maqnitlənmiş çubuq deformasiyaya uğradığından o, özündə hər hansı bir tezlikdə vibrasiya yaradır. Bu halda çubuğa
dolanmış 3-sarğısının özündə həmin tezliyə uyğun dəyişən elektrik hərəkət qüvvəsi yaranmış olur. Bu hadisə əksinə də gedə
bilər. Belə ki, əgər sarğıya dəyişən gərginlik vermiş olsaq, bu halda çubuq həmin tezlikdə vibrasiyaya uğrayacaqdır və
vibrasiya zamanı ultrasəs dalğası yaranacaqdır. Vibrasiyanın amplitud qiyməti isə deformasiya ilə düz mütənasib olaraq
dəyişəcəkdir.
Maqnitostriksiya hadisəsi həmçinin temperaturdan da asılı olduğundan Küri temperaturu (maddənin ferromaqnit
xassəsini itirdiyi temperatur) yüksək olan ferromateriallardan istifadə etmək məqsədəuyğundur.
II INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE OF YOUNG RESEARCHERS
27
Qafqaz University
18-19 April 2014, Baku, Azerbaijan
СТРATИФИКАЦИЯ ИОНОВ В ОБОЛОЧКАХ ЗВЕЗД ТИПА ВОЛЬФА-РАЙЕ
HD 191765 И HD 192163
Д.Н. РУСТАМОВ, А.Ф.АБДУЛКЕРИМОВА
Шамахинская Астрофизическая Обсерватория им.Н.Туси НАН Азербайджана
janmamed@yahoo.com
АЗЕРБАЙДЖАН
По эшелле-спектрограммам, полученным в 2005-2010 годах, на кассегреновском фокусе телескопа “Цейсс-
2000”, Шамахинской Астрофизической Обсерватории им.Н.Туси НАН Азербайджана исследованы профили
эмиссионных линий HeII4859, HeII5411, CIV5808, HeI5875 в спектрах звезд типа Вольфа-Райе HD 191765 и HD
192163. Определены эквивалентные ширины и полуширины этих эмиссионных линий. Исследовано сравнительная
ионизационная структура оболочек HD 191765 и HD 192163.
Dostları ilə paylaş: |