In this paper, the quantum transport through armchair graphene-silicene nanoribbons junction has been investigated by using non-equilibrium Green’s function method and tight binding approximation in Landauer-Büttiker formalism. The results demonstrate that this junction exhibits metallic behavior in the absence of intrinsic spinorbit interaction and by increasing the size of the intrinsic spin-orbit interaction, the transition from conductor to semiconductor for the system occurs. Moreover, the electron transport characteristics of the system can be controlled by changing the size of the length and width of the junction and the strength of GNR-SiNR coupling. These results can be useful for designing nanoelectronic devices.
We analyze properties of bifurcation quantum detectors based on weakly nonlinear superconducting resonance circuits, in particular, with application to quantum readout. The developed quantitative description demonstrates strong influence of higher harmonics on their characteristics. While this effect is relevant for various circuits, including the conventional Josephson bifurcation amplifier and the parametrically driven circuit, we first focus on the period-doubling bifurcation under a force driving. This kind of bifurcation is due to nominally quadratic nonlinearity, which enables parametric down-conversion of the driving signal at nearly double resonance frequency to the basic mode. We analyze the effect of higher harmonics on the dynamics of the basic mode, inherent in a nonlinear circuit, which in our case is based on a Josephson junction with a sinusoidal current-phase relation as the origin of nonlinearity. We demonstrate that effects beyond the monochromatic approximation significantly modify the bare characteristics and evaluate their contribution. Due to high sensitivity of this circuit to small variations of parameters, it can serve as an efficient detector of the quantum state of superconducting qubits.
Мы исследуем полевую эмиссию в резонансно-туннельных гетероструктурах с одной квантовой ямой и двумя барьерами, а также влияние на нее времен жизни резонансных метастабильных уровней, образующихся в яме. Также рассмотрена задача о времени туннелирования квантовой частицы (электрона) через структуру с барьером и двумя барьерами и ямой. Использованы стационарное и нестационарное уравнения Шредингера. Время установления процесса туннелирования всегда конечно, но может быть меньше времени пролета структуры частицей со скоростью Ферми. Определенны времена жизни метастабильных уровней и исследовано их влияние на туннельный ток. Он возрастает при увеличении ширин ям и выравнивании высот барьеров.
Развита теория возмущений по взаимодействию с изолированным высокочастотным аттосекундным импульсом в области вакуумного ультрафиолета (ВУФ) с атомной системой, модифицированной интенсивным инфракрасным (ИК) полем. Получены аналитические выражения для ВУФ-индуцированных поправок к волновой функции атомного электрона в ИК-поле и для амплитуды генерации излучения в произвольном порядке теории возмущений. Проанализирован вклад парциальных амплитуд генерации излучения для различных каналов с поглощением ВУФ-фотонов как на этапе монизации, так и на этапе рекомбинации электрона с атомным остовом в соответствии с трехшаговым механизмом перерассеяния. Выявлены области параметров ИК- и ВУФ-импульсов, при которых возможна интерференция различных ВУФ-индуцированных каналов вплоть до третьего порядка теории возмущений по взаимодействию с ВУФ-импульсом.
Установлены необходимые условия реализации «отскока» масштабного фактора в начальный момент Вселенной для более широкого диапазона значений параметров. Этот факт представляется существенным как при дальнейшем построении теории квантовой гравитации, так и для рассмотрения последующей космологической эволюции на основании данной модели.
На основе модернизированных регулярных заряженных метрик Райсснера–Нордстрема и Керра–Ньюмена с квантовыми ядрами мы предлагаем две модели электрона с нулевой собственной энергией.
Трехслойный волновод преобразует обычный коллимированный пучок нейтронов в узкий расходящийся микропучок. Исследуется распространение нейтронов в волноводе с внешними магнитными слоями. Регистрируется интенсивность нейтронного микропучка, выходящего из торца среднего немагнитного слоя. Экспериментально определяется длина каналирования нейтронов в зависимости от знака поляризации падающего пучка.
Показано, что воздействие на монокристаллический алюминий наносекундными импульсами ультрафиолетового лазера, вызывающее его поверхностное плавление, вызывает снижение всех резонансных частот спектра ультразвуковых колебаний образца. Модуль сдвига при этом уменьшается от 0.87% до 1.45% с ростом плотности падающего излучения от 1.1 Дж/см2 до 5.3 Дж/см2. Последующий нагрев до предплавильных температур вызывает восстановление модуля сдвига до исходного значения. Аргументируется гипотеза о том, что обнаруженный диаэластический эффект обусловлен межузельными атомами в гантельной конфигурации, формирующимися в поверхностном слое в результате плавления и сохраняющимися в этом слое в твердом состоянии за счет высокой скорости его охлаждения. Обсуждаются возможности других интерпретаций обнаруженного эффекта.
Построены фазовые диаграммы (магнитное поле H-одноионная анизотропия D) для трехподрешеточного SU(3)-ферримагнетика на треугольной решетке с разными спинами подрешеток (S = 1, 1/2, 1/2) при различных значениях параметров обмена I (между спинами S = 1 и S = 1/2) и J (между спинами S = 1/2). Для корректного учета алгебры генераторов группы SU(3), включающей квадрупольные операторы, использовалось представление операторов Хаббарда. Показано, что в зависимости от значений параметров системы могут быть реализованы ферримагнитные Y или перевернутая Y ( ¯ Y)-фазы, скошенная V-фаза (спины S = 1/2 параллельны), веерная W-фаза, а также коллинеарные ферримагнитная и ферромагнитная фазы. В случае I < Jна фазовой диаграмме возникает линия, на которой SU(3)-ферримагнетик распадается на две независимые подсистемы, одна из которых парамагнитная со спинами S = 1, а вторая антиферромагнитная со спинами S = 1/2 в нулевом эффективном магнитном поле. В спин-волновом приближении рассчитаны зависимости средних значений квадрупольного момента и дипольных моментов трех подрешеток от магнитного поля и параметра одноионной анизотропии. Проанализирован спектр спин-волновых возбуждений как при I > J, так и при I < J. Показано, что при I = J в SU(3)-ферримагнетике возникает случайное вырождение, которое может быть снято при учете квантовых флуктуаций.
Исследована роль внутрищелевых состояний в процессах переноса заряда вдоль сверхпроводящей цепи Китаева конечной длины. При рассмотрении этой задачи мы используем формализм нестационарных функций Грина, которые содержат полную информацию о неравновесных и нестационарных свойствах системы. Мы обсудим туннельный ток и нестационарный перенос заряда в конечной цепи Китаева во внутрищелевом режиме. В предположении, что конечная цепь Китаева соединена на каждом крае со своим собственным внешним контактом (нормальным резервуаром), получим зависящее от времени поведение туннельного тока после внезапного изменения напряжения смещения на одном из контактов. Полученные результаты покажут, насколько быстро «майорановская мода» на одном краю цепи реагирует после того, как внешнее возмущение действует на «майорановскую моду» на другом краю. Представлены полностью аналитические прямые вычисления тока, в отличие от многих других методов.
В планарно-ориентированном слое нематического жидкого кристалла (ЖК) с люминесцентным красителем исследованы спектры люминесценции, возникающей при лазерном возбуждении молекул красителя и распространяющейся в волноводном режиме. Показано, что наличие ITO-электродов, ограничивающих слой ЖК, приводит к существенным резонансным потерям энергии излучения. Эти потери объясняются фазовым синхронизмом между волноводными модами в слое ЖК и ITO-электродах. Спектральное положение максимумов потерь зависит от состояния поляризации света, а их интенсивность растет с уменьшением толщины слоя ЖК. Показано, что использование ориентирующих ЖК-слоев на основе фторированных полимеров с низким показателем преломления, нанесенных на ITO-электроды, позволяет существенно подавить резонансные потери излучения.
Изучены особенности законов дисперсии экситон-поляритонов, взаимодействующих с тремя импульсами когерентного лазерного излучения с частотами, находящимися в резонансе с оптически разрешенными однофотонными переходами между уровнями1 ⇆ 2, 2 ⇆ 3 и 3 ⇆ 4, которые возбуждают экситоны, биэкситоны и триэкситоны, двухфотонными переходами возбуждения биэкситонов 1 ⇆ 3 и триэкситонов 2 ⇆ 4, а также прямым трехфотонным переходом возбуждения триэкситонов 1 ⇆ 4. Используется приближение заданной плотности фотонов двух импульсов по сравнению с плотностями экситонов, биэкситонов и триэкситонов. Показано, что закон дисперсии состоит из четырех ветвей, положение и форма которых определяется частотами Раби указанных переходов и плотностями фотонов трех импульсов. Непосредственный учет всех шести оптических переходов приводит к зависимости закона дисперсии экситон-поляритонов от квантовых параметров — разностей фаз между частотами Раби рассматриваемых переходов. Найдены значения параметров, при которых возможны пересечения ветвей закона дисперсии.
Проведено исследование и сравнение структурированных различным образом (кластеры, нанонити, нанотрубки, наноканалы) лазерных мишеней по амплитуде, занимаемому объему и времени жизни сверхсильного магнитного поля, генерируемого циркулярно поляризованным лазерным импульсом релятивистской интенсивности. C помощью аналитических оценок и численного моделирования мишеней с различным типом структур показано, что мишень, состоящая из пучка параллельных нанонитей обладает максимальными средним значением и временем жизни магнитного поля.
Рассматривается возможность увеличения эффективности работы детекторов субтерагерцового диапазона частот. Предлагаемый метод основан на использовании резонансных гетероструктур из монослоев графена вместо привычных слоев металла или сильнолегированного полупроводника в качестве поглотителя электромагнитной энергии и слоя диэлектрика с подобранными параметрами, что, в частности, ведет к миниатюризации детектирующего устройства, а также позволяет сформировать широкие спектральные полосы эффективного (на уровне 90% и выше) поглощения сигнала.
Теоретически проанализированы условия существования плазмон-поляритонов на границе раздела одноосного кристалла произвольной ориентации и изотропного металла. Доказано, что при не слишком большой диэлектрической проницаемости|εm| металла и достаточно низкой анизотропии кристалла для распространения этой волны нет никаких геометрических запретов. Ограничения возникают, когда значение|εm| превышает определенные пороги, которые в явном виде найдены для оптически положительных и отрицательных кристаллов. Запретные зоны для ориентаций оптической осиcограничены контурами делокализации поляритонов в кристалле. Найдено их расположение на единичной сфереc2 = 1. Граничные конусы ориентации оптических осей в положительных и отрицательных кристаллах различаются: в первом случае они окружают нормаль к сагиттальной плоскости, а во втором — нормаль к интерфейсу.
В статье C. O. Алексеева и др. [1] обсуждается возможность оценки спинов из анализа восстановления теней черных дыр, теоретически рассмотренных с использованием модели нелокальной гравитации, предложенной ранее для описания «квантовых» черных дыр. Однако по сути дела в этой работе рассмотрены круговые фотонные орбиты, а то, что соответствующие параметры движения определяют форму и размер теней, аналогично черным дырам Керра, осталось недоказанным. Недоказанным в работе [1] осталось и утверждение о том, что для экваториального наблюдателя размер тени в направлении вращения «квантовых» черных дыр остается независимым от спина.
Ответ на комментарий к статье С. О. Алексеева, А. А. Байдерина, А. В. Немтиновой, О. И. Зенина «НЕЛОКАЛЬНЫЕ ГРАВИТАЦИОННЫЕ ТЕОРИИ И ИЗОБРАЖЕНИЯ ТЕНЕЙ ЧЕРНЫХ ДЫР», ЖЭТФ165, 508 (2024).
Исследованы магнитофононные осцилляции сопротивления (MPR), связанные с резонансным рассеянием электронов на оптических фононах при температурах 77–240 K, а также и резонансным рассеянием электронов на акустических фононах (PIRO) при температурах 10–25 K на одних и тех же образцах с квантовой ямой GaAs и барьерами из сверхрешеток AlAs/GaAs, легированных Si. При исследованиях MPR было показано, что резонансное рассеяние электронов происходит на объемных продольных оптических фононах и не зависит от размерности системы, а также и от межподзонных переходов в системах с двумя подзонами пространственного квантования. Однако величина амплитуды осцилляции с номером N=1 в двумерных структурах зависит от соотношения механизмов рассеяния, т. е. от их строения. Что касается PIRO, то в образцах с двумя подзонами пространственного квантования резонансное рассеяние электронов на продольных акустических фононах наблюдается на фоне межподзонных переходов (MISO), что вызывает их интерференцию.
Исследовано возбуждение резонанса когерентного пленения населенностей (КПН) в оптически плотной ячейке с буферным газом при незамкнутой схеме возбуждения (Λ-схеме) трехуровневого атома. Найдено совместное решение уравнений переноса двухчастотного излучения и квантового кинетического уравнения для матрицы плотности в диффузионном приближении при граничных условиях полного гашения на стенках ячейки. Проанализированы формы наблюдаемых сигналов поглощения и флуоресценции. Построена зависимость параметра качества КПН-резонанса от концентрации буферных частиц, учитывающая неодинаковые коэффициенты поглощения входного и выходного слоев активной среды.
Исследуется влияние движения атомов на населенности их возбужденного и основного состояний в условиях двухфотонного резонанса, возбуждаемого посредством Λ-схемы, с учетом невырожденности основного состояния. Показано, что населенность возбужденного состояния изменяется при перестановке местами значений амплитуд двух возбуждающих полей на оптических переходах. Таким образом, система не проявляет свойства симметрии относительно взаимной замены частот Раби двух возбуждаемых каналов. Обнаружено, что имеет место инверсия населенности между основными состояниями сверхтонкой структуры при одинаковых частотах Раби. Определены области значений частот Раби, скоростей атомов и двухфотонных отстроек, в которых данные эффекты проявляются наиболее сильно.
Компоненты тензора поляризации тормозного излучения в центральном поле U(r) выражены через интегралы от одной скалярной комплексной функции, определяющей фурье-образ классической скорости vω. В рамках максвелловского формализма электродинамики получено сечение тормозного излучения, учитывающее его поляризацию. Приведены явные выражения для тензора поляризации и сечения кулоновского тормозного излучения в классическом и квантовом случаях.
Описывается новый эксперимент с искусственным источником нейтрино 58Co на галлиевой мишени ГГНТ (SAGE). Целью эксперимента является исследование галлиевой аномалии. Эксперимент дает возможность найти параметры осцилляционных переходов электронных нейтрино в стерильные состояния в широком диапазоне параметров. В том числе возможно найти параметр Δm2, экспериментальное определение которого обычно вызывает значительные трудности. Важной особенностью эксперимента является возможность выявления зависимости галлиевой аномалии от энергии нейтрино.
Обсуждается модель эффективной световой эмиссии видимого диапазона в слаболегированных висмутом нанокристаллах кремния (один донор на нанокристалл), осуществляемая за счет внутризонных электронных переходов триплет–синглет. Показано, что для нанокристаллов размерами 2–3 нм имеет место сильное расщепление уровней в нижней части энергетического спектра зоны проводимости за счет короткодействующего потенциала иона Bi. Оптически активными оказываются переходы из двух нижних триплетных состояний в основное (синглетное) состояние. При этом скорость переходов может превышать 107 с−1.
Проведено экспериментальное и теоретическое исследование термодинамических свойств монокристалла алюмобората ErAl3(BO3)4. Теоретическое рассмотрение, основанное на модели кристаллического поля для редкоземельного иона, позволило определить параметры кристаллического поля для иона Er3+ в ErAl3(BO3)4 и в едином подходе проинтерпретировать все измеренные свойства. Описаны температурные (3–300 К) и полевые (до 9 Тл) зависимости намагниченности и температурные (3–100 К) и полевые (до 7 Тл) зависимости магнитоэлектрической поляризации.
Методом неупругого рассеяния нейтронов были проведены измерения дисперсионных кривых в редкоземельных ортоферритах RFeO3 (R = Tb, Dy, Ho, Yb). Получены величины обменных взаимодействий в подсистеме Fe для двух координационных сфер. Для этих же соединений выполнены рентгеноструктурные исследования. Показано, что зависимость величины обменных взаимодействий от типа редкоземельного иона коррелирует с зависимостью температуры спин-ориентационных переходов. При этом отсутствует какая-либо зависимость от «размерных» параметров системы, таких как радиус редкоземельного иона, длина связи Fe–O–Fe и угол наклона кислородных октаэдров.
В приближении среднего поля при низких температурах исследованы фазовые состояния и спектры элементарных возбуждений изотропного магнетика с S = 2 с учетом всех допустимых спиновых инвариантов. Рассматриваемая система предполагает возможность разбиения на две подрешетки. Определены новые фазовые состояния нематического типа. Построена полная фазовая диаграмма исследуемой системы с учетом всех возможных соотношений обменных интегралов, определены типы фазовых переходов.
Исследован ориентационный переход в слое хирального жидкого кристалла (ХЖК) с отрицательной диэлектрической анизотропией в планарном электрическом поле, перпендикулярном оси спирали. Под действием электрического поля закрученное 2π-состояние переходит в топологически эквивалентное раскрученное 0-состояние. Возможен и обратный переход из 0-состояния в исходное 2π-состояние, который возникает благодаря флексоэлектрическому эффекту. Отличительной особенностью данного типа бистабильного переключения является отсутствие взаимодействия с обратными гидродинамическими потоками, что было необходимым условием в обнаруженных ранее эффектах бистабильности. В работе представлены результаты численного моделирования и эксперимента. Обсуждаются оптические текстуры и время жизни раскрученного 0-состояния в слоях ХЖК различной толщины, а также особенности механизма бистабильного переключения.
Исследуется поглощение энергии в среде с примесью наночастиц золота при облучении инфракрасными лазерными импульсами интенсивностью 1015–1017 Вт/см2. Проводится численное моделирование взаимодействия излучения с наночастицами различной формы; наночастицы играют роль резонирующих наноантенн. Рассматривается кинетическая модель, внедренная с использованием численного программного обеспечения EPOCH. С его помощью моделируется и изучается отклик допирующих наночастиц на короткие импульсы инфракрасного лазерного излучения. Рассчитываются и исследуются характеристики поглощения среды с наночастицами, импульс и энергия получающихся при ионизации протонов, электронов и тяжелых ионов золота. С помощью специально разработанного программного обеспечения проводится сравнительный анализ энергии продуктов ионизации в присутствии наноантенн различных форм и размеров с целью определить условия, при которых происходят максимальное поглощение энергии из волны и повышение энергии получающихся ионов. Исследуется реакция наноантенн разных размеров квадрупольной, дипольной и сферической форм. Изучается динамика процесса ионизации среды при прохождении электромагнитного импульса и его взаимодействии с наноантенной.
Перспективным классом оптических устройств для выполнения аналогового векторно-матричного умножения являются управляемые сети модуляторов Маха–Цендера, реализующие произвольные матрицы, например матрицы весов для полносвязной нейронной сети или матрицы ядра для сверточных нейронных сетей. В данной работе устранены главные недостатки таких устройств: ограниченные возможности масштабирования и сравнительно высокое энергопотребление, связанные с большими размерами управляемого элемента сети - модулятора Маха–Цендера с двумя входами и двумя выходами. Установлено, что функции модулятора Мах –Цендера может выполнять новый высокоэффективный компонент на основе микрокольцевого резонатора, туннельно связанного с несимметричным интерферометром Маха–Цендера. Установлено также, что такой элемент обеспечивает увеличение эффективности фазовой модуляции, которая практически совпадает с эффективностью фазовой модуляции в микрокольцевом резонаторе, но полностью устраняет паразитную амплитудную модуляцию, характерную для фазового модулятора на основе управляемого микрокольцевого резонатора.
С помощью улучшенной версии алгоритма Ньюмена – Яниса получены метрики для вращающихся черных дыр для выборки из теорий, расширяющих ОТО разными способами: модели Хорндески и бамбелби, скалярная гравитация Гаусса –Бонне, петлевая квантовая гравитация, конформная гравитация и f(Q)-гравитация (симметричная телепараллельная гравитация). Полученные метрики используются для моделирования теней черных дыр. Показано, что для части моделей учет дополнительных параметров теорий ведет к появлению критических значений acrit углового момента a. Когда a становится равно acrit, тень перестает существовать. Подтверждается сделанный ранее вывод, что расширенная теория гравитации может как усиливать эффект вращения, так и ослаблять его. Это важно для дальнейшего моделирования профилей теней с учетом постоянно увеличивающейся точности фотографирования черных дыр. Таким образом, при учете вращения фотографии теней черных дыр, наравне с тестом GW170817 или постньютоновским формализмом, могут использоваться для проверки и ограничения расширенных теорий гравитации.
Экспериментально исследована зависимость доли мышьяка в слоях InAsxSb1−x, выращенных методом молекулярно-лучевой эпитаксии на вицинальной поверхности (001) с использованием потоков молекул As2/As4 и Sb4. Экспериментальные данные описаны с помощью кинетической модели, основанной на положениях и подходах, предложенных и апробированных ранее применительно к GaPxAs1−x. В настоящей модели учтены особенности взаимодействия молекул As2/As4 и Sb4 с поверхностью InAsxSb1−x(001). Установлено, что механизм взаимодействия молекул As2 c InAsxSb1−x(001) зависит от поверхностной сверхструктуры.
Проведен синтез квазисвободного графена с интеркалированными слоями как тяжелого металла Au, так и магнитного металла Co на полупроводниковой подложке 6H-SiC(0001). Метод синтеза заключается в последовательной интеркаляции атомов Au и Co, сначала атомов Au под нулевой слой графена на подложке SiC с образованием монослоя графена, а затем атомов Co под уже сформированный графен. Показаны результаты исследования системы, синтезированной при наиболее оптимальных условиях, обеспечивающих сохранение линейного конуса Дирака графена и минимизацию процессов силицидообразования в ультратонком металлическом слое под графеном. Обнаружено ферромагнитное упорядочение в слое графен/Au–Co, что в совокупности с индуцированным спин-орбитальным взаимодействием в графене может привести к реализации квантовых эффектов.
Теоретически показано, что покрытие сверхпроводящего мостика (S) тонким слоем нормального металла (N) при определенных параметрах приводит к появлению в нем стационарных мультистабильных состояний, контролируемых током. Их наличие связано со входом лежащих в плоскости мостика вихрей и их локализации (пиннинге) на SN-интерфейсе. Вихри имеют деформированные (сжатые) коры в N-слое из-за его малой толщины dn и существуют в мостике несмотря на относительно большую длину когерентности εn ≫ dn. Наличие нескольких стационарных состояний, имеющих разные сверхпроводящие характеристики при одном значении тока, может быть использовано в сверхпроводящих запоминающих устройствах или детекторах электромагнитного излучения/частиц.
Рассмотрены методы определения компонент тензора магнитного и квадрупольного взаимодействий в ЯМР-экспериментах. Рассмотрена теоретическая база, необходимая для компьютерного моделирования спектров ЯМР. Описана процедура аналитического и численного решения уравнений Шредингера. Описаны основные функции программы моделирования спектров Simul. На примере конкретных экспериментальных спектров рассмотрены наиболее типичные примеры обработки данных ЯМР-эксперимента: поликристаллического, ориентированного соединения и монокристалла. Обсуждены подходы при обработке экспериментов в парамагнитном и упорядоченном состояниях, включая системы с несоизмеримой магнитной структурой.
Проведено численное исследование магнитных свойств мультислойных магнитных гетероструктур. Исследуется влияние размерного перехода при изменении толщины ферромагнитных пленок на температуру фазового перехода и гистерезисные эффекты. Полученные результаты показывают, что увеличение толщины ферромагнитных слоев ведет к повышению критической температуры всей структуры. В мультислойной гетероструктуре наблюдается наличие ступеней в петлях гистерезиса, возникающих в результате переворота намагниченности в атомарных слоях, что обусловлено обменным взаимодействием между ферромагнитными пленками.
Исследовано влияние дефектообразования на времена спиновой релаксации и рекомбинации носителей заряда в спиновых светоизлучающих диодах с ферромагнитным инжектирующим контактом CoPt/Al2O3/GaAs. Контролируемое дефектообразование осуществлялось путем облучения сформированных диодов ионами He+ с флюенсом 1012 см−2 и энергией 20 кэВ. Показано, что после облучения рекомбинационное время жизни в структурах существенно снижается, но время спиновой релаксации носителей, напротив, не претерпевает существенных изменений. В результате ионное облучение и сопутствующее образование вакансий обусловливают повышение степени циркулярной поляризации электролюминесценции спиновых светоизлучающих диодов за счет повышения отношения времени спиновой релаксации ко времени жизни (τs/τR). Полученный эффект сопровождается гашением электролюминесценции, что ставит под сомнение возможность применения данного метода в спиновых светоизлучающих диодах. Однако в приборах спинтроники, использующих спин-зависимый транспорт, возможность повышения времени спиновой релаксации при ионном облучении положительно скажется на эффективности их работы.
Представлены результаты исследования динамики системы янус-частиц в минеральном масле при воздействии лазерного излучения. Янус-частицы представляли собой монодисперсные сферические пластиковые микрочастицы, частично покрытые медью. При длительной экспозиции в лазерном излучении постоянной интенсивности в системе янус-частиц наблюдалось коллективное активное вихревое движение и его эволюция. Наблюдаемое активное движение возникало в результате поглощения лазерного излучения янус-частицами. Лазерное излучение вызывало нагрев металлического покрытия частиц, в результате чего возникал эффект термофореза.
Проведено экспериментальное и теоретическое исследование вынужденного рассеяния CBET (crossedbeam energy transfer) при взаимодействии двух пересекающихся лазерных пучков в подкритической плазме. Предложена и реализована схема эксперимента по облучению тонкого твердотельного слоя пучками, имеющими небольшую (0–6 ˚ A) разность длин волн. На слой из (CnHn) толщиной 2 мкм падало излучение пучков на несущей частоте второй гармоники Nd-лазера с плотностью потока ∼ 1014 Вт/см2 и длительностью импульсов около 5 нс. Угол падения каждого пучка равнялся 35◦, а угол между осями пучков составлял 70◦. При фокальном пятне диаметром около 300 мкм разлет плазмы в области пересечения пучков был близок к одномерному плоскому разлету. Это позволило при некоторой разности длин волн пучков максимально приблизить взаимодействие электромагнитных волн с акустической волной к резонансному взаимодействию. Измеренная в эксперименте доля увеличения энергии в прошедшем через плазму пучке за счет процесса CBET составила 10–20% в зависимости от разности длин волн. Предложена модель рассеяния CBET, в которой диссипация акустических возмущений учитывалась с помощью ограниченной ионной вязкости. Гидродинамические расчеты взаимодействия пучков в плазме с учетом такой модели дали хорошее согласие с экспериментом по величине энергии, передаваемой между пучками.
Технологии, связанные с ультратонкими пленками, имеют важное значение для микроэлектроники. В этой связи много внимания обращают на механические и оптические свойства пленок. В настоящей работе исследованы пленки никеля на подложке из стекла. Обнаружен неожиданный эффект прозрачности пленок для света с пропусканием 1–10% падающего излучения. При этом пленки, во-первых, имеют толщину достаточно большую по сравнению с толщиной скин-слоя 12–13 нм (поэтому такое пропускание названо аномальным), во-вторых, сохраняют свои упругие механические характеристики, которые не отличаются от свойств абсолютно однородных пленок с фиксированной толщиной. Соответственно, наши пленки действуют стандартно в качестве акустических резонаторов и в качестве излучателей акустических волн в подложку (трансдьюсеров). Аномальное пропускание света объясняется неоднородной структурой пленки. При этом пропускание света позволяет видеть через пленку бриллюэновские интерференционные осцилляции, связанные с распространением акустических волн в подложке.
Зарегистрировано явление модифицированного стимулированного фотонного эха на двух смежных квантовых переходах атомов 174Yb. Для возбуждения атомов использовались световые импульсы линейной поляризации со специально подобранными взаимными ориентациями векторов поляризации, что позволило измерить времена релаксации ориентации и выстраивания троекратно вырожденного промежуточного квантового уровня. Проводится сравнение метода модифицированного стимулированного фотонного эха с методом обычного стимулированного фотонного эха.
На основании определения радиуса разворота и того факт, что в настоящее время наилучшее согласие с наблюдательными данными на внегалактических масштабах дает применение общей теорией относительности с космологической постоянной, рассмотрено поведение на этих масштабах сферическисимметричных решений моделей Хорндески и Двали – Габададзе – Поратти. Таким образом, условия на радиус разворота вместе с астрономическими данными для скоплений галактик позволяют выявлять дополнительные ограничения на параметры расширенных теорий гравитации.
Исследуется электронная структура монослоя CuO с учетом внутриатомного и межатомного кулоновского взаимодействия на атомах меди и кислорода. Учет локальных кулоновских взаимодействий и эффектов ковалентности выполняется точно при построении квазичастичных возбуждений с помощью обобщенного метода сильной связи GTB. Электронная система описывается в дырочном представлении в рамках восьмизонной p−d-модели, включающей дальние перескоки до четырех ближайших соседей, с параметрами, полученными из расчетов методами теории функционала плотности. В рамках записанной на ее основе многозонной модели Хаббарда вычислены зависимости зонной структуры квазичастичных возбуждений, поверхностей Ферми, карт постоянной энергии на потолке валентной зоны, величин диэлектрической щели и вкладов различных орбиталей в состояния на потолке валентной зоны в режиме сильных внутриатомных кулоновских взаимодействий на меди для различных значений внутриатомного взаимодействия на кислороде Up и межатомного медь-кислородного взаимодействия Vpd. Показано, что в зависимости от величины параметров Up и Vpd электронное состояние меняется от диэлектрического с d-состояниями на потолке валентной зоны к металлическому, в котором в низкоэнергетические возбуждения основной вклад дают кислородные орбитали.
Найдена скорость передачи энергии от элементарных возбуждений фононам (т. е. кристаллической решетке) в сильно легированном бором сверхпроводящем алмазе. Вычисления проведены с помощью методов квантовой теории поля при ненулевых температурах с использованием температурных функций Грина и техники Мацубары. В результате показано, что эта скорость ограничивает допустимую амплитуду переменных электрических полей в сверхпроводящем алмазе величинами порядка 10 В/см, при превышении которых произойдет разогрев элементарных возбуждений до температур выше критической, т. е. разрушение сверхпроводящего состояния.
Обнаружены тонкие нити в расплаве на поверхности разных металлов при воздействии импульсов N2-плазмы на мишени, расположенные на близких расстояниях (≈ 25 мм) от анода установки Плазменный фокус ПФ-5 с энергозапасом ≈ 3.2 кДж (ФИАН). Задачей исследования было определение возможных причин искривления этих нитей. Установлено, что на поверхности ферромагнитной стали Ст3 и нержавеющей стали типа 12Х18Н10Т при воздействии большого числа импульсов плазмы (≈ 50) наблюдается искривление нитей в расплаве (поворот нитей по часовой стрелке или против нее вокруг центральной оси). В случае воздействия плазмы на образцы из алюминиевого сплава типа АМг (парамагнетик) наблюдаются тонкие прямые нити в расплаве; на образцах из Cu (диамагнетик) нитей не наблюдалось. На близких расстояниях (≈ 25 мм) для всех металлов на поверхности наблюдаемую морфологическую структуру расплава можно разделить на две области, диаметры которых соответствуют диаметрам анода и катода ПФ. Эта картина исчезает с увеличением расстояния (≈ 50 мм) от анодного узла установки до мишеней. В работе обсуждаются возможные причины этих явлений.
In this paper, we theoretically study the nonlinear dynamics of Wannier – Stark states in a dissipative system of interacting optical resonators whose resonant frequencies depend linearly on their number. We show that negative losses in some resonators can switch the system to a lasing regime with Wannier – Stark states acting as working modes. Our extensive numerical simulations show that single-frequency stationary regimes can exist in such a system as well as multi-frequency ones. In the latter case, Bloch oscillations can appear in the system. We investigate selective excitation of Wannier – Stark states enabled by an appropriate dissipation profile. A simple perturbation theory describing the quasi-linear regimes is developed and compared with the numerical results.
We investigate the magnetic response of thin NiI2 flakes for temperatures above 80 K. Since no magnetic ordering is expected for bulk NiI2, we observe clear paramagnetic response for massive NiI2 single crystals. In contrast, thin NiI2 flakes show well-defined ferromagnetic hysteresis loop within ±2 kOe field range. The value of the response does not scale with the sample mass, ferromagnetic hysteresis can be seen for any flake orientation in the external field, so it originates from the sample surface, possibly, due to the anisotropic exchange (Kitaev interaction). The observed ferromagnetism is weakly sensitive to temperature up to 300 K. If a flake is multiply exposed to air, ferromagnetic hysteresis is accompanied by the periodic modulation of the magnetization curves, which is usually a fingerprint of the multiferroic state. While NiI2 flakes can not be considered as multiferroics above 80 K, surface degradation due to the crystallohydrate formation decreases the symmetry of NiI2 surface, which produces the surface ferroelectric polarization in addition to the described above ferromagnetic one.
Индексирование
Scopus
Crossref
Высшая аттестационная комиссия
При Министерстве образования и науки Российской Федерации