научный журнал по физике Журнал экспериментальной и теоретической физики ISSN: 0044-4510

Архив научных статейиз журнала «Журнал экспериментальной и теоретической физики»

  • ГАУССОВ ВАРИАЦИОННЫЙ АНЗАЦ В ПРОБЛЕМЕ АНОМАЛЬНЫХ МОРСКИХ ВОЛН: СРАВНЕНИЕ С ПРЯМЫМ ЧИСЛЕННЫМ МОДЕЛИРОВАНИЕМ

    РУБАН В.П. — 2015 г.

    Нелинейная динамика косо ориентированного пакета волн на морской поверхности исследуется аналитически и численно для различных начальных значений параметров пакета в связи с проблемой так называемых волн-убийц (rogue waves). В рамках гауссова вариационного анзаца, примененного к соответствующему (1+20)-мерному гиперболическому нелинейному уравнению Шредингера, выведена упрощенная лагранжева система дифференциальных уравнений, описывающая эволюцию коэффициентов действительной и мнимой квадратичных форм, присутствующих в гауссиане. Эта модель дает полукол и чественное описание процесса нелинейной пространственно-временной фокусировки - одного из наиболее вероятных механизмов формирования аномальных волн в случайных волновых полях. Система интегрируется в квадратурах, что позволяет лучше понять качественные различия между линейным и нелинейным режимами фокусировки волнового пакета. Проводится сравнение предсказаний гауссовой модели с результатами прямого численного моделирования полностью нелинейных длинногребневых

  • ДВУМЕРНЫЙ ФАЗОВЫЙ ПЕРЕХОД В СИЛЬНОНЕИДЕАЛЬНОЙ ПЫЛЕВОЙ ПЛАЗМЕ

    ВАСИЛЬЕВ М.М., ВАСИЛЬЕВА Е.В., ВАУЛИНА О.С., ЙЕ ТУН, ПЕТРОВ О.Ф., СТАЦЕНКО К.Б., ФОРТОВ В.Е. — 2015 г.

    Представлены результаты экспериментального наблюдения плавления плазменно-пылевого монослоя (двумерный фазовый переход) в газовом разряде низкого давления. Проведены измерения и выполнен анализ парных и ориентационных корреляционных функций, а также числа топологических дефектов в монослое. Характер изменения ориентационных корреляционных функций подтверждает существование фазового перехода твердое тело-гексатическая фаза-жидкость, что полностью согласуется с теорией Берези некого - Костерл и ца - Таулесса.

  • ДИНАМИКА ВРАЩЕНИЯ МОЛЕКУЛ С 60 В МОНОСЛОЙНОЙ ПЛЕНКЕ ФУЛЛЕРЕНА НА ПОВЕРХНОСТИ WO 2/W(110) ВБЛИЗИ ВРАЩАТЕЛЬНОГО ФАЗОВОГО ПЕРЕХОДА

    БОЖКО С.И., БУЛАТОВ М.Ф., ЛЕВЧЕНКО Е.А., СЕМЕНОВ В.Н., ШВЕЦ И.В. — 2015 г.

    При помощи сканирующей туннельной микроскопии проведены исследования динамики вращения молекул Сои в монослойных пленках фуллерена выращенных на поверхности WO 2/W(110). Вблизи температуры вращательного фазового перехода обнаружено образование кластеров молекул, обладающих большой амплитудой либронных колебаний. Определены энергетические параметры, определяющие изменение ориентации молекулы: разность энергий между ближайшими минимумами энергии молекул Сои в зависимости от ее ориентации (30 мВ) и высота потенциального барьера между ними (610 мВ). Результаты обсуждаются в рамках приближения теории среднего поля.

  • ДИНАМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МАГНЕТИКОВ СО СПИНОМ S = 3/2 И НЕГЕЙЗЕНБЕРГОВСКИМ ИЗОТРОПНЫМ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕМ

    ГАЛКИНА Е.Г., ИВАНОВ Б.А., КОСМАЧЕВ О.А., ФРИДМАН Ю.А. — 2015 г.

    Исследованы динамические свойства магнетика со спином магнитного иона 3/2 и изотропным взаимодействием спинов общего вида. В рассматриваемой системе при различных соотношениях материальных параметров возможна реализация только четырех фазовых состояний, ферро- и антиферромагнитная фазы с насыщенным значением спина и состояний с тензорными параметрами порядка - нематического и антинематического. Для этих фаз спонтанное нарушение симметрии определяется октупольным параметром порядка, содержащим средние значения, трилинейные по компонентам оператора спина на данном узле. Определены спектры элементарных возбуждений во всех фазах. Во всех четырех фазовых состояниях возникают дополнительные ветви возбуждений.

  • ДИФФУЗИЯ СЕРЕБРА ПО ПОВЕРХНОСТЯМ КРЕМНИЯ С АДСОРБИРОВАННЫМИ АТОМАМИ ОЛОВА

    ДОЛБАК А.Е., ОЛЬШАНЕЦКИЙ Б.З. — 2015 г.

    Методами электронной оже-спектроскопии и дифракции медленных электронов изучена диффузия серебра по поверхностям (111). (100), (110) кремния с предварительно адсорбированными атомами олова. Диффузия наблюдается только на поверхности Si(lll)-2\/3 х 2\/3-Sn. Установлен механизм диффузии. Обнаружена зависимость коэффициента диффузии от концентрации диффундирующих атомов. Коэффициент диффузии уменьшается с увеличением концентрации серебра, а энергия активации и предэкспоненциальный фактор возрастают.

  • ДИЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ И МАГНИТНАЯ АНИЗОТРОПИИ НЕМАТИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА ИТТЕРБИЯ

    ГАЛЯМЕТДИНОВ Ю.Г., ДОБРУН Л.А., КНЯЗЕВ А.А., КОВШИК А.П., КОЛОМИЕЦ И.П., РЮМЦЕВ Е.П., САХАЦКИЙ А.С. — 2015 г.

    Определены знак и величина диэлектрической анизотропии парамагнитного нематического жидкокристаллического комплекса на основе иттербия-трис[1-(4-(4-пропилциклогексил)фенил)октан-1.3-дионо]-[5,5 /-ди(гептадецил)-2,2 /-бипиридин]иттербия. Получена температурная зависимость компонент диэлектрической проницаемости комплекса в интервале температур существования нематической фазы. Также экспериментально определен знак анизотропии магнитной восприимчивости этого соединения.

  • ЗАВИСИМОСТЬ ПРОФИЛЯ ИНТЕНСИВНОСТЕЙ МНОГОКВАНТОВЫХ КОГЕРЕНТНОСТЕЙ ОТ ПОРЯДКОВ

    ЗОБОВ В.Е., ЛУНДИН А.А. — 2015 г.

    Развита модификация распространенной феноменологической модельной теории многоквантовых (МК) спектров ЯМР, предполагающей гауссову форму МК-спектра отдельного кластера коррелированных спинов. В отличие от упомянутой модели последовательно учтено распределение по размерам таких кластеров. Для получения распределения используются решения для амплитуд разложения по полному набору ортогональных операторов. Получены выражения, определяющие зависимость профиля интенсивностей МК-когерентностей от их номера п (порядка). Полная форма зависимости найдена с помощью численной реализации полученных выражений. Асимптотики для больших /? (крылья спектра) получены аналитически методом перевала. Показано, что исследуемая зависимость имеет гауссовоподобный центр и экспоненциальные крылья. Полученные результаты соответствуют сделанным ранее расчетам для некоторых модельных систем и имеющимся экспериментальным данным.

  • ИЗГИБ ЭЛЕМЕНТОВ РЕКОНСТРУКЦИИ КРАЕВ ТРОЙНЫХ СТУПЕНЕЙ НА ВИЦИНАЛЬНЫХ ПОВЕРХНОСТЯХ (111) SI

    БРИДДОН П.Р., ЖАЧУК Р.А., КУТИНЬО Ж., РЭЙСОН М.Ж. — 2015 г.

    С помощью расчетов на основе теории функционала плотности исследована структура ступеней высотой в три межплоскостных расстояния (111) на вицинальных поверхностях (111) Si. Показано, что в зависимости от изгиба (buckling) элементов реконструкции краев ступеней на поверхности возможны несколько стабильных атомных конфигураций. Найдено, что направление изгиба элементов реконструкции в основном состоянии поверхности определяется кулоновским взаимодействием с их ближайшим атомным окружением.

  • ИНВАРИАНТНАЯ ОБМЕННАЯ ТЕОРИЯ ВОЗМУЩЕНИЙ ДЛЯ МНОГОЦЕНТРОВЫХ СИСТЕМ: ВОЗМУЩЕНИЯ, ЗАВИСЯЩИЕ ОТ ВРЕМЕНИ

    ЕВСТАФЬЕВ А.В., ОРЛЕНКО Е.В., ОРЛЕНКО Ф.Е. — 2015 г.

    Развит формализм обменной теории возмущений для случая взаимодействий, явно зависящих от времени. Поправки к волновой функции, полученные во всех порядках теории возмущений и представленные в инвариантной форме, включают в себя обменные вклады, обусловленные межцентровыми перестановками электронов в сложных многоцентровых системах. Для столкновений атомных систем с произвольным типом взаимодействия получены общие выражения для S- и Т-матриц переходов и матрицы рассеяния, в которых последовательно учитываются межцентровые перестановки электронов между перекрывающимися неортогональными состояниями, принадлежащими разным центрам (атомам). Рассмотрена задача столкновения альфа-частицы с атомом лития с перераспределением электронов между центрами. Вычислено дифференциальное и полное сечения перезарядки лития.

  • ИССЛЕДОВАНИЕ ВРЕМЕННОЙ СТРУКТУРЫ СИНХРОНИЗАЦИИ В МНОГОМЕРНЫХ ХАОТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

    МАКАРЕНКО А.В. — 2015 г.

    Предложен новый подход к комплексному исследованию временной структуры синхронизации многомерных хаотических систем. Метод позволяет диагностировать и количественно оценивать характеристики перемежаемости при синхронизации хаотических колебаний в режиме Т-синхронизации. Проведено изучение системы двух идентичных логистических отображений с однонаправленной связью, функционирующих в режиме развитого хаоса. Показано, что широко распространенный подход, при котором анализу подвергаются только паттерны синхронизации, а зоны десинхронизации рассматриваются как фоновый сигнал и из анализа исключаются, следует признать методологически неполным.

  • ИССЛЕДОВАНИЕ ОПТИЧЕСКИХ И МАГНИТООПТИЧЕСКИХ СПЕКТРОВ МАГНИТНЫХ СИЛИЦИДОВ FE 5SI 3 И FE 3SI МЕТОДОМ СПЕКТРАЛЬНОЙ МАГНИТОЭЛЛИПСОМЕТРИИ

    ВАРНАКОВ С.Н., КУЗУБОВ А.А., ЛАТЫШЕВ А.В., ЛЯЩЕНКО С.А., МОЛОКЕЕВ М.С., ОВЧИННИКОВ С.Г., ПОПОВ Е.А., ПОПОВ З.И., САРАНИН А.А., ШАМИРЗАЕВ Т.С., ЯКОВЛЕВ И.А. — 2015 г.

    Исследованы оптические, магнитооптические и магнитные свойства поликристаллической Fe 5Si 3/SiO 2/Si(100) и эпитаксиальнойFe 3Si/Si(111)пленок методом спектральной магнитоэллипсометрии. Методом многоугловой спектральной эллипсометрии измерена дисперсия комплексного коэффициента преломления пленки Fe 5Si 3 в диапазоне 250-1000 нм. Определены дисперсии комплексных магнитооптических параметров Фохта Q для Fe 5Si 3 и Fe 3Si в диапазоне 1.6-4.9 эВ. Спектральная зависимость магнитного кругового дихроизма для обоих силицидов выявила наличие серий резонансных пиков. Энергии обнаруженных пиков соответствуют межзонным переходам электронов для рассчитанных из первых принципов спин-поляризованных плотностей электронных состояний (DOS) объемных кристаллов Fe 5Si 3 и Fe 3Si

  • ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЛЕВЫХ СДВИГОВ РЕЗОНАНСОВ РАМСИ НА УЛЬТРАХОЛОДНЫХ АТОМАХ И ИОНАХ

    ДМИТРИЕВ А.К., ТАБАТЧИКОВА К.С., ТАЙЧЕНАЧЕВ А.В., ЮДИН В.И. — 2015 г.

    Рассмотрено влияние конечной ширины спектральной линии лазерного излучения и спонтанной релаксации уровней на эффективность подавления полевого сдвига центрального резонанса для обобщенной схемы Рамси с импульсами разной длительности и скачком фазы во втором импульсе. Определены оптимальные условия схемы, соответствующие минимальному сдвигу частоты и максимальной амплитуде резонанса.

  • К ТЕОРИИ ПРОХОЖДЕНИЯ ТОКА ЧЕРЕЗ ИДЕАЛЬНЫЙ ИЗОЛЯТОР

    ЕЛЕСИН В.Ф. — 2015 г.

    Найдено аналитическое решение задачи о прохождении тока через идеальный изолятор для монополярной инжекции дырок. Впервые получены зависимости тока от напряжения (ВАХ) для широкой области изменения параметров структуры (длины, концентраций дырок на границах, температуры и др.) и величины напряжения. Показано, что квадратичная ВАХ Мотта - Гарни реализуется только в определенном интервале токов от J 1 до J 2. При J < J 1 ток линейно зависит от напряжения V'' с точностью до V 3. Новый режим обнаружен при токах, больших J 2, когда ВАХ становится линейной из-за полного заполнения изолятора инжектированными дырками. Найдены постоянные интегрирования во всем интервале изменения тока и параметров структуры, а также аналитические выражения для пространственного распределения электрического поля и концентрации дырок.

  • КВАРКОВЫЕ АНСАМБЛИ С БЕСКОНЕЧНОЙ КОРРЕЛЯЦИОННОЙ ДЛИНОЙ

    ЗИНОВЬЕВ Г.М., МОЛОДЦОВ С.В. — 2015 г.

    Рассматривается ряд точно интегрируемых (кварковых) моделей квантовой теории поля с бесконечной корреляционной длиной. Отмечается неустойчивость стандартного вакуумного кваркового ансамбля - моря Дирака (в случае пространственно-временной размерности выше трех), связанная с сильной вырожденностью состояния, которая обусловлена характером распределения по энергии. При стремлении параметра обрезания по импульсу к бесконечности распределение становится бесконечно узким, приводящим к большим (неограниченным) флуктуациям. Проводится сравнение различных вакуумных ансамблей: моря Дирака, нейтрального ансамбля, цветового сверхпроводника и БКШ-состояния. В случае цветового кваркового взаимодействия делается однозначный выбор в пользу БКШ-состояния как основного состояния кваркового ансамбля.

  • КИНЕТИКА СУБДИФФУЗИОННОГО РОСТА ЧАСТИЦ НОВОЙ ФАЗЫ В ПЕРЕСЫЩЕННЫХ ТВЕРДЫХ РАСТВОРАХ

    СВЕТУХИН В.В., СИБАТОВ Р.Т. — 2015 г.

    Исследована кинетика субдиффузионно-ограниченного роста сферических выделений новой фазы. Процесс описан уравнением аномальной диффузии с производной по времени дробного порядка. Показано, что закон уменьшения концентрации мономеров описывается зависимостью exp(-kt 3a/2) на начальном этапе и степенным законом t -a на больших временах, здесь 0 < a < 1 - дисперсионный параметр, совпадающий с порядком производной по времени в уравнении субдиффузии. Получены зависимости размера сферического выделения новой фазы от времени. Результаты обобщают диффузионную теорию Хэма и согласуются с результатами моделирования методом Монте-Карло.

  • КОГЕРЕНТНОЕ РЕНТГЕНОВСКОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ, ВОЗБУЖДАЕМОЕ РАСХОДЯЩИМСЯ ПУЧКОМ РЕЛЯТИВИСТСКИХ ЭЛЕКТРОНОВ В МОНОКРИСТАЛЛЕ

    БЛАЖЕВИЧ С.В., НОСКОВ А.В. — 2015 г.

    Развита динамическая теория когерентного рентгеновского излучения, генерируемого в монокристаллической пластине расходящимся пучком релятивистских электронов. Исследована зависимость спектрально-угловой плотности когерентного рентгеновского излучения от угла расходимости электронного пучка для случая, когда угловой разброс описывается двумерным распределением Гаусса. Построенная теория позволяет проводить расчеты когерентного излучения и для произвольного углового распределения электронов в пучке.

  • КОНВЕКЦИЯ В КОЛЛОИДНОЙ СУСПЕНЗИИ В ЗАМКНУТОЙ ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ ЯЧЕЙКЕ

    СМОРОДИН Б.Л., ЧЕРЕПАНОВ И.Н. — 2015 г.

    Проведено численное моделирование обнаруженных экспериментально [1] колебательных режимов конвекции коллоидной суспензии наночастиц с большим аномальным коэффициентом термодиффузии в подогреваемой снизу замкнутой горизонтальной ячейке. Доказано, что источником колебательных режимов (бегущих волн) служит неоднородность концентрации вблизи вертикальных границ полости, возникающая за счет взаимодействия термодиффузионного разделения и конвективного перемешивания. Установлена зависимость числа Рэлея на границе существования режима бегущих волн от аспектного соотношения замкнутой полости. Определены пространственные характеристики возникающих бегущих

  • КОНФИГУРАЦИЯ СИНГУЛЯРНЫХ ОПТИЧЕСКИХ КОНУСОВ В ГИРОТРОПНЫХ КРИСТАЛЛАХ ПРИ НАЛИЧИИ ДИХРОИЗМА

    МЕРКУЛОВ В.С. — 2015 г.

    Рассмотрены оптические конические сингулярности в кристаллах при наличии линейного дихроизма и естественной оптической активности в точке пересечения кривых дисперсии главных показателей преломления. Показана возможность существования особенностей типа узловой точки, точки касания, тройной точки и точек возврата первого и второго рода. Установлены 49 различных типов неприводимых сингулярных оптических конусов четвертого порядка, которые получаются путем последовательных бифуркаций восьми основных сингулярных конусов. В основу классификации положены понятия грубости систем, зависящих от параметров.

  • ЛАЗЕРНАЯ УФ- И ИК-ФРАГМЕНТАЦИЯ СВОБОДНЫХ КЛАСТЕРОВ (СРЗ1) П В МОЛЕКУЛЯРНОМ ПУЧКЕ И КЛАСТЕРОВ (СРЗ1) П, НАХОДЯЩИХСЯ ВНУТРИ ИЛИ НА ПОВЕРХНОСТИ БОЛЬШИХ КЛАСТЕРОВ (ХЕ) Т

    АПАТИН В.М., ЛОХМАН В.Н., МАКАРОВ Г.Н., ОГУРОК Н.-Д. Д., ПЕТИН А.Н., РЯБОВ Е.А. — 2015 г.

    Изучена фрагментация свободных однородных кластеров (СРз1) п в молекулярном пучке (/? < 45 - среднее число молекул в кластере), а также кластеров (СРз1) п, находящихся внутри или на поверхности больших кластеров (Хо),„ (тп > 100 - среднее число атомов в кластере), лазерным ультрафиолетовым и инфракрасным излучением. Показано, что указанные три типа кластеров (СРз1) п имеют разную стабильность по отношению к фрагментации как УФ-, так и ИК-излучением и совершенно разные зависимости вероятности фрагментации от энергии УФ- и ИК-излучения. При воздействии УФ-излучением свободные кластеры (СРз1) п фрагментируют при сравнительно малых плотностях потока энергии (Фг/v < 0.15 Дж/см 2), и для них наблюдается наиболее слабая зависимость вероятности фрагментации от энергии. Более сильная зависимость вероятности фрагментации от энергии наблюдается для кластеров (СРз1) п, локализованных внутри кластеров (Хо) ш, а наиболее сильная зависимость - для кластеров (СРз1) п, находящихся на поверхности кластеров (Хо) ш. При воздействии на кластеры ИК-излучением однородные кластеры (СРз1) п эффективно фрагментируют при малых плотностях потока энергии (Ф/л < 25 мДж/см 2), более высокие плотности потока энергии (Ф/л ~ 75 мДж/см 2) необходимы для фрагментации кластеров (СРз1) п, локализованных внутри кластеров (Хо) ш, и еще более высокие плотности потока энергии (Ф/л к 150 мДж/см 2) - для фрагментации кластеров (СРз1) п, находящихся на поверхности кластеров (Хо) т. Установлено, что небольшие кластеры (СРз1) п, находящиеся на поверхности кластеров (Хо) т, не фрагментируют вплоть до плотностей потока энергии Ф/д к 250 мДж/см 2. Показано, что эффективность фрагментации кластеров (СРз1) п одинакова (при одинаковой плотности потока энергии) как при возбуждении импульсным (т р к 150 не), так и непрерывным лазерным ИК-излучением. Обсуждаются возможные причины такого характера УФ- и ИК-лазерной фрагментации указанных кластеров.

  • ЛЕПТОГЕНЕЗИС В СИММЕТРИЧНОЙ ФАЗЕ РАННЕЙ ВСЕЛЕННОЙ: БАРИОННАЯ АСИММЕТРИЯ И ЭВОЛЮЦИЯ ГИПЕРМАГНИТНОЙ СПИРАЛЬНОСТИ

    СЕМИКОЗ В.Б., СМИРНОВ А.Ю. — 2015 г.

    Исследуется эволюция барионной асимметрии Вселенной (БАВ) в симметричной фазе до электрослабого фазового перехода (ЭФП), индуцированная лептогенезисом в гипермагнитном поле произвольной структуры и с максимальной плотностью гипермагнитной спиральности. Новизна работы заключается в том, что вычислена БАВ для непрерывного спектра гипермагнитной спиральности. Наблюдаемое значение БАВ В 0ъ$ = 10”” 10. которое может получаться в крупно-масштабных гипермагнитных полях, удовлетворяющих неравенству волновых чисел к < ктах. растет с увеличением к тах· Мы покажем также, что используемый в нашей модели лептогенезиса свободный параметр начального значения асимметрии правых электронов £,;я(»/о) не может принимать слишком больших значений £,;я(»/о) = 10~ [3], поскольку это приводит к отрицательной БАВ к моменту ЭФП. Напротив, достаточно малое начальное значение асимметрии правых электронов на уровне £,;я(»/о) = 10” 1и обеспечивает ее дальнейший рост, и соответствующий рост БАВ от нуля до некоторой положительной величины, включая наблюдаемое B obi = кг 10.