научный журнал по физике Письма в "Журнал экспериментальной и теоретической физики" ISSN: 0370-274X

Архив научных статейиз журнала «Письма в "Журнал экспериментальной и теоретической физики"»

  • МЕТАСТАБИЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ, ИНДУЦИРОВАННОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ПОЛЕМ В НАНОРАЗМЕРНЫХ ЧАСТИЦАХ ПОЛИАНИЛИНА, ПОЛИМЕРИЗОВАННЫХ В НАНОПОРАХ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАТРИЦЫ MIL-101

    АЛИЕВ С.Б., ДЫБЦЕВ Д.Н., ЛИМАЕВ К.М., РОМАНЕНКО А.И., ФЕДИН В.П. — 2015 г.

    Электропроводящий полианилин PANI получен внутри диэлектрического нанопористого координационного полимера MIL-101. Приложение электрического поля переводит как объемный PANI, так и нанокомпозит PANI@MIL в высокопроводящее метастабильное состояние. После понижения приложенного электрического поля PANI и PANI@MIL релаксируют в сторону низкопроводящего стабильного состояния по закону ln[σ(t)/σ(τ )] = -(t/τ ) n, типичному для неупорядоченных систем с характерным временем τ порядка шести часов для PANI и в три раза большим временем для композита PANI@MIL. Температурные зависимости электропроводности σ(T ) образцов как в высокоомном, так и в низкоомном состояниях описываются моделью электропроводности, вызванной флуктуациями (FIT). Существенные изменения как релаксационных процессов, так и параметров FIT электропроводности в нанокомпозите PANI@MIL связаны с уменьшением размеров частиц полианилина в матрице MIL-101 до нанометровых размеров.

  • МЕХАНИЧЕСКИЕ И ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВАНАДИЯ ПОД ДЕЙСТВИЕМ УДАРНЫХ НАГРУЗОК ПИКОСЕКУНДНОГО ДИАПАЗОНА

    АГРАНАТ М.Б., АШИТКОВ С.И., КАНЕЛЬ Г.И., КОМАРОВ П.С., СТРУЛЕВА Е.В. — 2015 г.

    Интерферометрическим методом с непрерывной регистрацией движения в пикосекундном диапазоне проведены исследования эволюции импульсов сжатия, генерируемых фемтосекундным лазером в пленочных образцах ванадия микронной толщины. Соотношение скорости распространения ударной волны и массовой скорости за ее фронтом указывает на упругий характер ударного сжатия до 46 ГПа, при которых величина сдвигового напряжения составила 15.8 ГПа. Измеренные значения откольной прочности достигали 21.8 ГПа при скорости деформирования ~ 10 9 с -1. Зарегистрирована пикосекундная динамика изменения коэффициента отражения ванадия, свидетельствующая о возбуждении его электронной подсистемы в условиях “холодного” сжатия ударной волной ультракороткой длительности.

  • МИКРОСКОПИЧЕСКАЯ ПРИРОДА РАДИАЦИОННОЙ СИЛОВОЙ ФУНКЦИИ: СТРУКТУРЫ, СВЯЗЬ С ФОНОНАМИ

    АВДЕЕНКОВ А.В., АЧАКОВСКИЙ О.И., КАМЕРДЖИЕВ С.П. — 2015 г.

    Обсуждается микроскопическая природа радиационной силовой функции - важнейшей характеристики, необходимой для описания ядерных реакций с участием гамма-квантов как в астрофизике, так и в теории ядерных реакторов. Показано, что в отличие от феноменологических подходов, основанных на различных модификациях лоренцевой зависимости для этой функции, микроскопический подход дает структуры, которые обусловлены эффектами как стандартного метода хаотических фаз, так и связью с низколежащими коллективными возбуждениями (фононами), т.е. выходом за рамки метода хаотических фаз. Микроскопические расчеты силовой функции для нескольких изотопов Sn и Ni выполнены с помощью самосогласованной версии обобщенной теории конечных ферми-систем, которая учитывает оба эти эффекта и использует известные силы Скирма SLy4 для расчетов среднего поля, эффективного взаимодействия между нуклонами и характеристик фононов. Микроскопические радиационные Е1 силовые функции используются в современном коде EMPIRE 3.1 для расчета сечений радиационного захвата нейтронов и средних радиационных ширин нейтронных резонансов. Получено разумное согласие с имеющимися экспериментальными данными при условии учета связи с фононами. Объяснены интегральные характеристики пигми-дипольного резонанса в нестабильном ядре 68Ni. Этот резонанс предсказан в нестабильном 72Ni.

  • МУЛЬТИМОДАЛЬНАЯ МИКРОСПЕКТРОСКОПИЯ НЕЛИНЕЙНОГО КОМБИНАЦИОННОГО РАССЕЯНИЯ СВЕТА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СВЕРХКОРОТКИХ ЧИРПИРОВАННЫХ ЛАЗЕРНЫХ ИМПУЛЬСОВ

    ЖЕЛТИКОВ А.М., ЛАНИН А.А., СИДОРОВ-БИРЮКОВ Д.А., СТЕПАНОВ Е.А., ТИХОНОВ Р.А., ФЕДОТОВ А.Б. — 2015 г.

    Продемонстрированы физические принципы мультимодальной нелинейно-оптической микроспектроскопии, сочетающей в рамках единой оптической схемы методы когерентного и вынужденного комбинационного рассеяния света с использованием сверхкоротких чирпированных лазерных импульсов. На основе высокоточной компенсации нелинейных искажений фазы сверхкоротких импульсов в широкой полосе частот реализована лазерная микроспектроскопия высокого спектрального разрешения, позволяющая надежно разделять группы характеристических молекулярных колебаний с близкими частотами при анализе сложных многокомпонентных систем.

  • НАБЛЮДЕНИЕ ДИМЕРОВ ВОДЫ В НАНОПОРАХ КРЕМНИЕВОГО АЭРОГЕЛЯ

    ДАНИЛЮК А.Ф., ЛУГОВСКОИ А.А., СЕРДЮКОВ В.И., СИНИЦА Л.Н. — 2015 г.

    При исследовании динамики адсорбции-десорбции паров тяжелой воды в нанопорах SiO 2 аэрогеля с порами диаметром 50 нм на фурье-спектрометре высокого разрешения обнаружено поглощение димерами D 2O. Показано, что отличие спектра поглощения тяжелой воды в аэрогеле от жидкой D 2O обусловлено наличием дополнительных поглощающих структур: димеров и пристеночной воды.

  • НАНОМАСШТАБНЫЕ ПРОЦЕССЫ КИПЕНИЯ ПРИ ОДНОИМПУЛЬСНОЙ ФЕМТОСЕКУНДНОЙ ЛАЗЕРНОЙ АБЛЯЦИИ ЗОЛОТЫХ ПЛЕНОК

    АЛФЕРОВ С.В., БЕЖАНОВ С.Г., ВИТРИК О.Б., ЕМЕЛЬЯНОВ В.И., ЗАЯРНЫЙ Д.А., ИОНИН А.А., КАНАВИН А.П., КАРПЕЕВ С.В., КУДРЯШОВ С.И., КУЛЬЧИН Ю.Н., КУЧМИЖАК А.А., МАКАРОВ С.В., РУДЕНКО А.А., УРЮПИН С.А., ХОНИНА С.Н. — 2015 г.

    Наномасштабная хаотическая структура рельефа возникает как подпороговая особенность одноимпульсной фемтосекундной лазерной абляции поверхности золотых пленок в режимах формирования микровыпуклости и наноострия только для относительно толстой пленки. Наблюдаемая зависимость наноабляции поверхности от толщины пленки позволяет говорить о существовании реализующегося в процессе конкуренции испарительного охлаждения поверхности и электронного переноса тепла подповерхностного максимума температуры в толстой золотой пленке и его отсутствии внутри тонкой пленки. Это подтверждается численными расчетами тепловой динамики.

  • НЕВЗАИМНОЕ РАСПРОСТРАНЕНИЕ ГИБРИДНЫХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН В СЛОИСТОЙ СТРУКТУРЕ ФЕРРИТ-СЕГНЕТОЭЛЕКТРИК КОНЕЧНОЙ ШИРИНЫ

    БЕГИНИН Е.Н., БУБЛИКОВ К.В., НИКИТОВ С.А., САДОВНИКОВ А.В., ШАРАЕВСКИЙ Ю.П., ШЕШУКОВА С.Е. — 2015 г.

    Рассмотрены эффекты невзаимного распространения электромагнитных волн в поперечно ограниченной феррит-сегнетоэлектрической структуре конечной ширины при ее касательном намагничивании. Невзаимные эффекты проявляются в области частот, соответствующих гибридизации электромагнитных волн ферритового и сегнетоэлектрического волноводов. Методом конечных элементов проведен расчет электродинамических характеристик волн, распространяющихся в слоистой структуре конечной ширины в разных направлениях. Рассчитаны коэффициенты невзаимности для поперечных волноводных мод. Показано, что проявление невзаимности вследствие гиротропии ферритового волновода приводит к изменению пространственного распределения компонент электромагнитных полей в слоистой структуре и к перераспределению мощности, переносимой электромагнитной волной, между слоями структуры. Полученные результаты могут быть использованы для создания микроразмерных невзаимных СВЧ-устройств с двойным управлением.

  • НЕЛИНЕЙНАЯ ЭВОЛЮЦИЯ РЕЛЬЕФА ПОВЕРХНОСТИ АЛЮМИНИЯ ПОД ДЕЙСТВИЕМ МНОЖЕСТВЕННЫХ ФЕМТОСЕКУНДНЫХ ЛАЗЕРНЫХ ИМПУЛЬСОВ

    ИОНИН А.А., КАМИНСКАЯ Т.П., КУДРЯШОВ С.И., МАКАРОВ С.В., ПОПОВ В.В., РУДЕНКО А.А., СЕЛЕЗНЕВ С.В., СИНИЦЫН Д.В. — 2015 г.

    Изучены особенности интерференционного распределения электромагнитного поля на поверхности алюминия в режиме формирования периодических поверхностных структур (ППС) под действием фемтосекундных лазерных импульсов. Показано, что ключевую роль в нелинейной эволюции рельефа с ростом числа импульсов играет нелинейная зависимость оптической обратной связи от геометрических параметров ППС. Наиболее сильная обратная связь наблюдается для периодов ППС в диапазоне Л = 0.65λ-0.75λ при модуляции рельефа h = 0.15λ-0.2λ, где λ - длина волны лазера. Полученные результаты объясняют часто наблюдаемое формирование ППС с близкими значениями периодов Л ~ λ/(1.5 ± 0.2) для различных материалов, у которых мнимая часть диэлектрической проницаемости много больше единицы и сопоставима с модулем отрицательной действительной части.

  • НЕЛОКАЛЬНЫЙ И ЛОКАЛЬНЫЙ МЕХАНИЗМЫ ЦЕЗИЙ-ИНДУЦИРОВАННОЙ ХЕМОСОРБЦИИ КИСЛОРОДА НА ПОВЕРХНОСТИ P-GAAS(CS,0)

    БАКИН В.В., ТЕРЕХОВ А.С., ТОРОПЕЦКИЙ К.В., ШАЙБЛЕР Г.Э. — 2015 г.

    Установлено, что вероятность Cs-индуцированной хемосорбдии молекулярного кислорода на поверхности p-GaAs(Cs) определяется в основном вероятностью диссоциации молекулы во время ее столкновения с поверхностью. При увеличении количества адсорбированного кислорода на поверхности р- GaAs(Cs,0) вероятность его хемосорбции снижается и в зависимости от величины цезиевого покрытия может либо по-прежнему определяться вероятностью диссоциации молекулы, либо ограничиваться вероятностью “захвата” атомов кислорода локальными центрами хемосорбции, либо зависеть от этих двух процессов.

  • НЕПЕРТУРБАТИВНОЕ ОБОБЩЕНИЕ “ЗОЛОТОГО ПРАВИЛА” ФЕРМИ

    КАРНАКОВ Б.М. — 2015 г.

    Рассматривается задача о вырывании s-электрона, связанного в короткодействующей яме, внешним не зависящим от времени электромагнитным полем. Получена простая формула для вероятности распада состояния, носящего характер туннелирования электрона. Рассмотрено ее приложение к случаю совместного действия однородных электрического и магнитного полей. Подчеркивается, что в случае сильного магнитного поля имеющиеся в литературе результаты требуют уточнений.

  • НЕРАВНОВЕСНЫЕ ЭФФЕКТЫ СТАРЕНИЯ В КРИТИЧЕСКОМ ПОВЕДЕНИИ СТРУКТУРНО НЕУПОРЯДОЧЕННЫХ ПЛАНАРНЫХ МАГНЕТИКОВ

    ПОПОВ И.С., ПРУДНИКОВ В.В., ПРУДНИКОВ П.В. — 2015 г.

    Осуществлено исследование методами Монте-Карло неравновесного критического поведения структурно неупорядоченных планарных магнетиков, описываемых двумерной XY-моделью. Для систем, эволюционирующих из высокотемпературного неравновесного начального состояния, проведено исследование влияния дефектов структуры на эффекты старения и нарушение флуктуационно-диссипативной теоремы для температур “замораживания” в низкотемпературной фазе. Впервые выявлены функциональные степенные зависимости предельных значений флуктуационно-диссипативного отношения от температуры.

  • НЕСТАНДАРТНАЯ ДИНАМИКА ЭЛЕКТРОНОВ В ТОПОЛОГИЧЕСКИХ ИЗОЛЯТОРАХ, ПОМЕЩЕННЫХ В МАГНИТНОЕ ПОЛЕ: ЭФФЕКТЫ ФАЗЫ БЕРРИ

    ДЕМИХОВСКИЙ В.Я., ТУРКЕВИЧ Р.В. — 2015 г.

    Изучается квазиклассическая динамика носителей тока, движущихся по поверхности 3D топологического изолятора типа ЕНгТез, помещенного в постоянное магнитное поле. Учтены эффекты, связанные с изменением симметрии электронных изоэнергетических поверхностей (контуров), а также с ненулевой кривизной Берри. Показано, что в отличие от стандартной динамики электронов, движущихся в постоянном и однородном магнитном поле по траекториям, определяемым из условия E(k) = const и p z = const, возникают эффекты, связанные как с появлением аномальной скорости, пропорциональной кривизне Берри, так и с искривлением траекторий, связанным с добавкой к энергии, пропорциональной орбитальному магнитному моменту волнового пакета. Это должно привести к изменению условий циклотронного резонанса поверхностных электронов. И хотя в магнитном поле разрушаются симметрия к инверсии времени и топологический порядок, исследование циклотронного резонанса позволяет определить, являлся ли данный изолятор тривиальным или нетривиальным в нулевом поле.

  • НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫЕ СВОЙСТВА МОДЕЛИ ХАББАРДА

    ЗАЙЦЕВ Р.О. — 2015 г.

    Получены самосогласованные уравнения для определения энергетического спектра в модели Хаббарда, соответствующие однопетлевому приближению при произвольном соотношении между энергией Хаббарда U и величиной интеграла перескока t. В случае точно наполовину заполненной зоны определены условия перехода диэлектрик-металл, а также условия перехода из парадиэлектрического в антиферрометаллическое состояние (ВСП).

  • НОВЫЕ МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ КВАЗИ-2Б СТРУКТУРЫ ИЗ СЛОЕВ ГРАФЕНА И ДИСУЛЬФИДА МОЛИБДЕНА С ВНЕДРЕННЫМИ АТОМАМИ РЕНИЯ

    ДЕМИН В.А., ЧЕРНОЗАТОНСКИЙ Л.А. — 2015 г.

    Рассмотрены новые металлические структуры в системе из слоев графена и дисульфида молибдена с внедренными атомами рения, в которых слой графена повернут на 30° к слою дисульфида молибдена, а Re-атом либо заменяет атом молибдена в слое M0S 2, либо расположен между слоями, взаимодействуя преимущественно с 3 атомами серы и 6 атомами углерода. В последнем случае обнаружена высокая плотность электронных состояний на уровне Ферми, что говорит о высокой металличности бислоя 30°графен-(Re)-MoS 2 по сравнению с другими рассмотренными ранее бислойными структурами. Все предложенные структуры энергетически устойчивы. Рассмотрены также возможные приложения изученных бислоев.

  • НОВЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ ПО ПОИСКУ РЕЗОНАНСНОГО ПОГЛОЩЕНИЯ СОЛНЕЧНЫХ АКСИОНОВ, ИЗЛУЧАЕМЫХ В М1-ПЕРЕХОДЕ ЯДЕР 83KR

    ГАВРИЛЮК Ю.М., ГАНГАПШЕВ А.Н., ДЕРБИН А.В., ДРАЧНЕВ И.С., КАЗАЛОВ В.В., КОБЫЧЕВ В.В., КУЗЬМИНОВ В.В., МУРАТОВА В.Н., ПАНАСЕНКО С.И., РАТКЕВИЧ С.С., СЕМЕНОВ Д.А., ТЕКУЕВА Д.А., УНЖАКОВ Е.В., ЯКИМЕНКО С.П. — 2015 г.

    Проведен поиск аксионов с энергией 9.4 кэВ, излучаемых в М1-переходе ядер 83Kr на Солнце, с помощью реакции резонансного поглощения A + 83Kr → 83Kr∗ → 83Kr + ϒ, e (9.4 кэВ). Для регистрации ϒ-квантов и электронов, возникающих в результате разрядки ядерного уровня, использовалась пропорциональная газовая камера, заполненная криптоном и размещенная в низкофоновой установке в подземной лаборатории Баксанской нейтринной обсерватории. В результате установлено новое ограничение на изоскалярную и изовекторную константы связи аксиона с нуклонами: |g 3 AN - g 0 AN| ≤ 1.29 · 10 -6. В модели адронного аксиона оно приводит к новому ограничению на массу аксиона: m A ≤ 100 эВ (95% у.д.).

  • О ВОЗМОЖНОСТИ НАБЛЮДЕНИЯ РЕЗОНАНСНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ КИНКОВ УРАВНЕНИЯ СИНУС-ГОРДОНА С ЛОКАЛИЗОВАННЫМИ ВОЛНАМИ В РЕАЛЬНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

    ГУМЕРОВ А.М., ЕКОМАСОВ Е.Г., КУДРЯВЦЕВ Р.В. — 2015 г.

    Исследована резонансная динамика кинков уравнения синус-Гордона в системе с одиночной точечной примесью с учетом генерации локализованных волн, наличия внешней силы и диссипации. Найдены уравнения движения для координаты центра кинка и амплитуды примесной моды. Анализ решений данных уравнений и результатов численного моделирования модифицированного уравнения синус-Гордона показал, что затухание и внешняя сила противодействуют возникновению резонансного отражения кинка от притягивающей примеси. Однако вызывающая его причина - резонансный обмен энергией между солитонами - по-прежнему имеет место.

  • О ДИНАМИЧЕСКИХ МЕХАНИЗМАХ ВОЗДЕЙСТВИЯ СИНАПТИЧЕСКИХ ТОКОВ НА МОДЕЛЬ НЕЙРОНА С ДИФФЕРЕНЦИАЦИЕЙ ОТКЛИКА

    ЗАХАРОВ Д.Г., КУЗНЕЦОВ А.С. — 2015 г.

    Рассмотрено совместное воздействие синаптических NMDA-, АМРА- и GABA-токов на модель нейрона с дифференциацией отклика. Показано, что GABA- и NMDA-токи могут компенсировать действие друг друга, а АМРА-ток может не только приводить к подавлению колебаний, но и существенно усиливать высокочастотную активность нейрона, вызванную NMDA-током. Выявлены два бифуркационных сценария, лежащих в основе этих эффектов. Предсказано, какой из этих сценариев будет реализовываться при совместном действии всех трех токов.

  • О КОГЕРЕНТНОЙ СИНХРОНИЗАЦИИ МОД В ДВУХСЕКЦИОННОМ ЛАЗЕРЕ

    АРХИПОВ М.В., АРХИПОВ Р.М., БАБУШКИН И.В. — 2015 г.

    Существующие в настоящее время лазеры с пассивной синхронизацией мод являются двухсекционными системами, содержащими секцию усилителя и секцию насыщающегося поглотителя. Механизм генерации коротких импульсов в них основан на эффектах насыщения усиления в усилителе и поглощения в поглотителе, что не позволяет получать длительности импульсов меньше времени релаксации поляризации усиливающей и поглощающей сред. В данной работе теоретически исследуется новая возможность генерации ультракоротких импульсов в лазере с пассивной синхронизацией мод за счет когерентного характера взаимодействия света с веществом в усиливающей и поглощающей средах, размещенных в кольцевом и линейном резонаторах. Изучается практически интересный случай, когда поглощающая и усиливающая среды разнесены в пространстве резонатора, а не смешаны равномерно в его объеме, как рассматривалось ранее для такого типа лазеров. Продемонстрировано, что ширина спектра импульса генерации может быть значительно больше ширины линии усиления и изменяться в зависимости от параметров усиливающей и поглощающей сред лазера. Показаны существование несолитонных сценариев режима когерентной пассивной синхронизации мод и возможность развития генерации без инжекции вспомогательного импульса.

  • О КУЛОНОВСКОЙ ЗАДАЧЕ В ГРАФЕНЕ СО ЩЕЛЬЮ В ЭЛЕКТРОННОМ СПЕКТРЕ

    КУЛЕШОВ В.М., ЛОЗОВИК Ю.Е., МУР В.Д., НАРОЖНЫЙ Н.Б., ФЕДОТОВ А.М. — 2015 г.

    Рассмотрены свойства носителей заряда в графене на подложке SiC, допированном примесью с зарядом Z. Для модифицированного на малых расстояниях кулоновского потенциала получены замкнутые аналитические уравнения, определяющие спектр носителей. Определены критические значения заряда Z cr, при которых уровень с данными квантовыми числами достигает границы валентной зоны. При Z < Z cr для низших значений орбитального момента получена зависимость положения уровня энергии связанного состояния от заряда Z. При Z > Zcr вычислены поло^кение и ширина низшего квазистационарного состояния, а также изучен вопрос об экранировке заряда примеси.

  • О МЕЗОСКОПИЧЕСКОМ ОПИСАНИИ ЛОКАЛЬНОНЕРАВНОВЕСНЫХ ПРОЦЕССОВ ЗАТВЕРДЕВАНИЯ ЧИСТЫХ ВЕЩЕСТВ

    ГАЛЕНКО П.К., ЛЕБЕДЕВ В.Г., ЛЕБЕДЕВА А.А. — 2015 г.

    В работе предложена фазово-полевая модель локально-неравновесного процесса затвердевания переохлажденного расплава чистого вещества. Для вывода термодинамически согласованных уравнений модели использован метод расширенной необратимой термодинамики. Предполагаются известными потенциалы Гиббса, описывающие термодинамически равновесные состояния на основе экспериментальных данных. Рассмотрен предел резкой границы модели, из которого получена аналитическая зависимость скорости движения плоского фронта затвердевания от температуры на фронте.