Анотація до роботи:

Акімов Ю.О. Нелінійна теорія поверхневих хвиль на межі магнітоактивної плазми з металом. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук за спеціальністю 01.04.08 – фізика плазми. – Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна, Харків, 2005.

Дисертаційна робота присвячена теоретичному вивченню електродинамічних властивостей та збудження потенціальних поверхневих хвиль, що розповсюджуються вздовж плоскої межі магнітоактивного плазмоподібного середовища (напівпровідникова, газова плазма, тощо) скінченного тиску з металом поперек зовнішнього сталого магнітного поля, спрямованого перпендикулярно до межі розподілу середовищ. Опис хвильових процесів проводиться в межах гідродинамічного наближення з урахуванням теплового руху електронів плазмоподібного середовища. Досліджено вплив магнітного поля, нормального до межі плазмоподібне середовище – метал, та домішок (пилу) з великим негативним зарядом поблизу металевої поверхні на розповсюдження потенціальних поверхневих хвиль. Вивчено вплив скінченної провідності металу та діелектричного прошарку між плазмою та металом на дисперсійні характеристики та розподіл поля хвиль. Розглянуто самодію цих хвиль внаслідок нагрівної, іонізаційної та гідродинамічних нелінійностей. Досліджено взаємодію двох поверхневих хвиль однакових частот, а також процес збудження цих хвиль внаслідок параметричної нестійкості.

У дисертаційній роботі автором побудовано лінійну та нелінійну теорії розповсюдження високочастотних потенціальних поверхневих хвиль у планарній хвилеводній структурі плазмоподібне середовище – метал у присутності перпендикулярного до межі розподілу середовищ зовнішнього магнітного поля. В рамках цих теорій отримано наступні основні результати:

1. Досліджено дисперсійні характеристики та просторовий розподіл електричного поля високочастотних потенціальних поверхневих хвиль, що розповсюджуються в зазначеній хвилеводній структурі. Показано, що ці хвилі є взаємними, а їх фазові швидкості більші за теплову швидкість електронів плазми. Вивчено вплив електронних зіткнень на дисперсійні характеристики та структуру поля цих хвиль.

2. Досліджено вплив домішок (пилу) у газовій плазмі, що знаходяться поблизу металевої поверхні та мають великий негативний заряд, на розповсюдження поверхневих хвиль. Встановлено умови існування низькочастотних поверхневих хвиль, зумовлених рухом заряджених домішок.

3. Показано, що в розглянутій хвилеводній структурі, внаслідок потенціальності ПХ, скінченне значення провідності металу призводить до незначного загасання хвиль, так що метал можна вважати ідеально провідним.

4. Досліджено вплив параметрів діелектричного прошарку між дисипативним плазмоподібним середовищем і металом на дисперсійні характеристики та просторовий розподіл поля поверхневих та узагальнено-поверхневих хвиль.

5. Розглянуто три процеси самодії ПХ на межі щільного плазмоподібного середовища з металом у присутності нормального до межі магнітного поля: внаслідок нелінійностей гідродинамічних рівнянь, а також внаслідок нагрівної та іонізаційної нелінійностей. Порівняно вплив цих нелінійностей на дисперсійні властивості слабонелінійних ПХ в залежності від їх амплітуд.

6. Розглянуто взаємодію двох ПХ однієї частоти. Показано, що ця взаємодія, як і самодія поверхневих хвиль, може призводити до порушення умов часового синхронізму хвиль з полем накачки при їх параметричному збудженні.

7. Вивчено збудження ПХ просторово-однорідним електричним полем накачки внаслідок параметричної нестійкості. Знайдено порогове значення амплітуди поля накачки, при перевищенні якого розвивається параметрична нестійкість. Досліджено вплив параметрів плазми та величини зовнішнього магнітного поля на амплітуди та фази ПХ на стадії насичення нестійкості.

Більшість здобутих результатів однаково стосується як напівпровідникової, так і газової плазми.

Публікації автора:

1. Азаренков Н.А., Акимов Ю.А., Гапон А.В. Самовоздействие потенциальных поверхностных волн на границе металла с магнитоактивной плазмой конечного давления. // Вісник Харківського національного університету ім. В.Н. Каразіна, сер. фіз. ''Ядра, частинки, поля''.- 2000.- вип. 4 /12/.- c. 29-33.

2. Азаренков Н.А., Акимов Ю.А., Олефир В.П. Поверхностные волны в планарной волноводной структуре металл – диэлектрик – магнитоактивная плазма конечного давления. // Вісник Харківського національного університету ім. В.Н. Каразіна, сер. фіз. ''Ядра, частинки, поля''.- 2002.- вип. 3 /19/.- с. 23-28.

3. Азаренков Н.А., Акимов Ю.А., Олефир В.П. Параметрическое возбуждение потенциальных поверхностных волн на границе плазма – металл. // Вісник Харківського національного університету ім. В.Н. Каразіна, сер. фіз. ''Ядра, частинки, поля''.- 2002.- вип. 4 /20/.- с. 62-66.

4. Akimov Yu.A., Azarenkov N.A., Olefir V.P. Dispersion properties of surface waves at planar structures 'metal – dielectric – magnetized plasma'. // Problems of Atomic Science and Technology, Series: Plasma Physics.- 2002.- v. 8.- p. 66-68.

5. Akimov Yu.A., Azarenkov N.A., Olefir V.P. Heat nonlinearity of surface waves at interface between finite gas pressure magnetized plasma and metal. // Problems of Atomic Science and Technology, Series: Plasma Physics.- 2003.- v. 9.- p. 70-72.

6. Азаренков Н.А., Акимов Ю.А., Олефир В.П. Параметрическое возбуждение поверхностных волн на границе магнитоактивная плазма – металл. // Физика плазмы.- 2003.- т. 29.- с. 727-733.

7. Азаренков Н.А., Акимов Ю.А., Олефир В.П. Нагревная нелинейность потенциальных поверхностных волн на границе плазма – металл. // Физика плазмы.- 2003.- т. 29.- с. 1122–1129.

8. Азаренков Н.А., Акимов Ю.А., Олефир В.П. Влияние магнитного поля на нагревную нелинейность поверхностных волн в плазменно-металлических структурах. // Журнал технической физики.- 2004.- т. 74.- с. 40-47.

9. Akimov Yu.A., Azarenkov N.A., Olefir V.P. Surface waves at a dusty plasma – metal interface. // Physica Scripta.- 2004.- v. 70.- p. 33-37.

10. Akimov Yu.A., Azarenkov N.A., Olefir V.P. Heat nonlinearity of surface waves at interface between finite gas pressure magnetized plasma and metal. // Book of Abstracts of International Conference and School on Plasma Physics and Controlled Fusion.- Alushta (Crimea), Ukraine, September 16-21, 2002.- p. 96.

11. Akimov Yu.A., Azarenkov N.A., Olefir V.P. Dispersion properties of surface waves at planar structures 'metal – dielectric – magnetized plasma'. // Book of Abstracts of International Conference and School on Plasma Physics and Controlled Fusion.- Alushta (Crimea), Ukraine, September 16-21, 2002.- p. 97.

12. Akimov Yu.A., Olefir V.P., Azarenkov N.A. Parametric excitation of surface waves in plasma – metal structures with perpendicular magnetic field. // Book of Abstracts of International Conference and School on Plasma Physics and Controlled Fusion.- Alushta (Crimea), Ukraine, September 13-18, 2004.- p. 96.