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

УРЮПИН С.А., ФРОЛОВ А.А. — 2012 г.

Развита теория генерации низкочастотного излучения при пондеромоторном воздействии фемтосекунд-ного лазерного импульса на плотную горячую плазму. Показано, что при достаточно высоких температурах плазмы, когда редки столкновения электронов и возбуждение низкочастотного поля происходит в условиях аномального скин-эффекта, эффективность генерации может быть близка к максимальной. Оптимальные условия генерации реализуются, если несущая частота лазерного импульса близка к плазменной частотен импульс жестко сфокусирован. При воздействии импульсов длительностью в десятки-сотни фемтосекунд в широком интервале углов наблюдения генерируется излучение терагерцевого диапазона частот.

БЛИНОВ Л.М., ЛАЗАРЕВ В.В., ПАЛТО С.П., ЮДИН С.Г. — 2012 г.

В пленках полимерного пленочного сегнетоэлектрика P(VDF(70 %)-TrFE(30 %)) исследован низкочастотный квадратичный электрооптический эффект с максимальным электрооптическим коэффициентом g = 8 1СГ19 м2/В2, превышающим значения коэффициента стандартного (высокочастотного) эффекта на четыре порядка величины. Наблюдаемый эффект связан с процессом переключения спонтанной поляризации, в ходе которого электронные осцилляторы дипольных групп C-F и С-Н поворачиваются параллельно полю, приложенному к пленке. В результате эллипсоид показателя преломления сужается в направлении, перпендикулярном полю. Полевая зависимость коэффициента g коррелирует с зависимостью кажущейся диэлектрической проницаемости, которая может быть введена при условии переключения поляризации сегнетоэлектрика. Электрооптический эффект сильно уменьшается с повышением частоты поля до сотен герц. Температурная зависимость эффекта показывает явно выраженный гистерезис в области сегнетоэлектрического фазового перехода.

ДЗЯН С.А., ИВАНОВ В.А. — 2012 г.

Свободно перемещающиеся в жидкости магнитные частицы могут организовываться в плотные фазы, объемные кластеры или линейные цепочки. Теоретически исследована динамика частиц, составляющих цепочку, с учетом как магнитного дипольного взаимодействия, так и молекулярного взаимодействия Ван дер Ваальса. Спектр колебаний состоит из двух ветвей - магнитной, обусловленной поворотом магнитного момента частицы, и упругой, связанной со смещением частиц. В практически интересном случае частиц с постоянной плотностью массы и магнитного момента эти две моды фактически независимы, т.е. эффекты гибридизации мод слабые; но эти эффекты могут проявиться для полых частиц. Путем анализа спектра колебаний установлен критерий устойчивости цепочки относительно их перехода в более плотную фазу.

АНТИПОВ С.А., БЕЛОУСОВ Ю.М., СОЛОВЬЕВ В.Р. — 2012 г.

Численно, с учетом самосогласованного электрического поля, проведено моделирование пространственно-временного распределения носителей заряда в месте расположения мюонного атома, образованного при захвате отрицательного мюона атомом решетки. В результате получено объяснение результатов ^tSR-экспериментов с отрицательными мюонами в кристаллах алмаза и выяснены причины различия поведения поляризации спина отрицательного мюона в алмазе с примесью бора и в кремнии. Получено условие справедливости аналитического решения данной задачи. Показано, что в алмазе, в отличие от кремния, за времена мюонного эксперимента мюонный атом не успевает сформировать нейтральный акцепторный центр в парамагнитном состоянии и остается в диамагнитном состоянии положительного иона.

ГАЛКИН А.Л. — 2012 г.

Анализируется динамика электронов в лазерном поле релятивистской интенсивности с учетом торможения излучением. Рассмотрение проводится на основе численного решения уравнения Ньютона с силой Лоренца и силой торможения. Обосновано применение итерационной процедуры построения решения как способа преодоления противоречий в теоретических моделях торможения излучением. Показано, что электрон, движущийся навстречу лазерному импульсу с большой начальной скоростью, вследствие торможения излучением теряет заметную часть своей кинетической энергии. Генерируемый электроном импульс электромагнитного излучения уширяется вследствие торможения излучением. Полученные результаты могут быть использованы для экспериментальной проверки эффекта торможения излучением.

БАЙЕР М., ВЕРБИН С.Ю., ГЕРЛОВИН И.Я., ИГНАТЬЕВ И.В., КУЗНЕЦОВА М.С., ФЛИСИНСКИЙ К., ЧЕРБУНИН Р.В., ЯКОВЛЕВ Д.Р. — 2012 г.

Экспериментально исследован эффект Ханле с временным разрешением для отрицательно заряженных квантовых точек InGaAs/GaAs. Полученные данные проанализированы с использованием оригинальной концепции раздельного поведения продольной и поперечной компонент ядерной поляризации. Анализ результатов экспериментов позволил определить времена нарастания и распада каждой из компонент ядерной поляризации в исследуемых квантовых точках и их зависимость от величины поперечного магнитного поля. Установлено, что времена нарастания и распада продольной компоненты ядерной поляризации, параллельной внешнему полю, практически одинаковы и составляют примерно 5 мс. Для поперечной компоненты ядерной поляризации анализ показал, что времена ее нарастания и распада сильно различаются и существенным образом зависят от магнитного поля, меняясь от единиц до десятков миллисекунд в интервале полей 20-100 мТл. Наблюдаемое поведение ядерной поляризации не укладывается в рамки существующих феноменологических моделей, и для его объяснения требуется развитие адекватной теории спиновой динамики системы ядерных спинов квантовой точки в условиях сильного квадрупольного расщепления.

ВУШУЕВ В.А., МАНЦЫЗОВ В.И., СКОРЫНИН А.А. — 2012 г.

Развита теория динамической брэгговской дифракции в геометрии Лауэ пространственно-ограниченного лазерного импульса в линейном фотонном кристалле со значительной модуляцией величины показателя преломления. Предсказан эффект дифракционно-индуцированного деления пространственно-ограниченного импульса на бормановский и антибормановский импульсы, которые локализованы в различных областях фотонного кристалла и характеризуются различными законами дисперсии. Показана возможность селективного сжатия или фокусировки одного из этих импульсов при одновременном уширении или дефокусировке другого импульса.

ФАЛЬКОВСКИЙ Л.А. — 2012 г.

Ограничиваясь минимальным набором ближайших соседей в модели Борна-фон Кармана, мы рассматриваем фононный спектр в графене с учетом электрон-электронного и электрон-фононного взаимодействий. Приведена оценка ширины фононов, как естественной, так и вследствие взаимодействия с дефектами. Принимаются во внимание симметрийные ограничения, накладываемые на силовые константы. Благодаря соображениям симметрии, колебания с поляризацией, нормальной к плоскости слоя, не связаны с колебаниями в плоскости. Значения фононных частот в симметричных точках и модули упругости выражены через силовые константы.

АЛОДЖАНЦ А.П., АРАКЕЛЯН С.М., ГЛАДУШ М.Г., ГУБИН М.Ю., ЛЕКСИН А.Ю., ПРОХОРОВ А.В. — 2012 г.

Рассмотрена проблема нелинейного рассеяния импульсов света в плотной трехуровневой атомной среде с непрерывной накачкой при учете эффектов локального поля. На основе вариационных методов, а также прямого численного моделирования сформулированы физические требования к параметрам среды и поля, а также определены области их значений, при которых в модели допированного атомами 8,Шз кварцевого волновода происходит эффективное формирование стационарных солитонов. Выявлено, что пренебрежение учетом локального поля в рассмотренной модели приводит к исчезновению стабильности солитонов в предсказанной области.

ЗАБОЛОТСКИЙ А.А. — 2012 г.

Изучается распространение связанного состояния возмущения электронной плотности в протяженной металлической среде и возбуждения двухуровневой резонансной среды. Рассматриваются однофотон-ный и двухфотонный переходы резонансной среды. Для описания возмущения плотности электронов используется гидродинамическое приближение. Исследуется формирование плазмон-поляритонных импульсов в условиях компенсации потерь в протяженной металлической среде накачкой двухуровневой диэлектрической среды. Численный анализ, выполненный для двух моделей, показал, что возможна компенсация потерь солитоноподобного импульса в тонкой металлической среде за счет передачи энергии от усиливающей среды к волнам электронной плотности. Показано, что дисперсия среды, содержащей двухуровневую среду, может оказывать существенное влияние на характеристики импульсов. На примерах продемонстрирована возможность эффективного контроля эволюции солитоноподобных импульсов с помощью изменения внешнего электромагнитного поля и характеристик матрицы.

РАХМОНОВ И.Р., ШУКРИНОВ Ю.М. — 2012 г.

Исследована роль диффузионного тока в фазовой динамике системы связанных джозефсоновских переходов. Показано, что исследование временных зависимостей сверхпроводящего, квазичастичного, диффузионного токов и тока смещения, а также зависимости усредненных значений этих токов от величины полного тока через систему позволяет объяснить основные особенности вольт-амперной характеристики (ВАХ) системы. Продемонстрировано влияние диффузионного тока на характер ветвления ВАХ системы вблизи критического значения тока и в гистерезисной области, а также на область ВАХ, соответствующую параметрическому резонансу в исследуемой системе. Дана ясная интерпретация различного характера ветвления ВАХ в модели с емкостной связью (CCJJ-модель) и в модели с емкостной связью и диффузионным током (CCJJ+DC-модель). Показано, что уменьшение диффузионного тока в джозеф-соновском переходе вызывает переключение данного перехода в осциллирующее состояние. Получено качественное согласие результатов расчета с экспериментальными данными.

НИУ ДЖ., ХАРЛАМОВА М.В. — 2012 г.

Проведено заполнение каналов одностенных углеродных нанотрубок металлическим серебром. Исследование полученных нанокомпозитов методами спектроскопии комбинационного рассеяния и спектроскопии оптического поглощения позволило выявить существенную модификацию электронной структуры нанотрубок после их заполнения. Одновременно с помощью метода рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии было установлено, что при внедрении металла происходят изменение работы выхода электронов ОСНТ вследствие увеличения энергии Ферми и перенос электронной плотности с внедренных наноча-стиц на стенки нанотрубок. Таким образом, заполнение каналов серебром позволило получить донорное легирование нанотрубок.

РОЗАНОВ Н.Н. — 2012 г.

Выполнен анализ отражения пробного излучения от плавной неоднородности характеристик среды, распространяющейся с досветовой или сверхсветовой скоростью. Выведены уравнения, описывающие распространение прямой и встречной волн в такой неоднородной среде. Продемонстрировано квазиобращение волнового фронта в случае сверхсветовых неоднородностей. Сформулированы условия брэгговского резонанса и обсуждены условия повышения коэффициента отражения излучения на неоднородности.

ТРУБИЛКО А.И. — 2012 г.

С помощью кинетического уравнения релаксации одиночного двухуровневого атома и высокодобротной резонаторной моды в термостате, обладающем квантовыми корреляциями (перепутанном термостате), исследуются сжатые состояния коллективной системы. Для анализа введены два вида коллективных операторов, один из которых основан на бозонных коммутационных соотношениях, а другой - на коммутационных соотношениях алгебры, полученной полиномиальной деформацией алгебры углового момента. На основе этих соотношений построены соотношения для наблюдаемых, которые идентифицируют сжатые состояния в рассматриваемой системе. Показано, что при некоторых условиях коллективная система обнаруживает дуальное сжатие как в рамках соотношений для бозонных операторов, так и для операторов, построенных из алгебры углового момента. Продемонстрировано проявление такого сжатия при проекционном измерении атома и для протокола обмена перепутыванием. В последнем случае при измерении двух изначально независимых атомных систем, в зависимости от проводимого измерения, две резонаторные моды коллапсируют в несепарабельное состояние, которое описывается либо с помощью соотношения несепарабельности на основе бозонных операторов, либо с помощью соотношения, основанного на операторах алгебры квазимомента коллективной системы из этих двух мод.

ДЕМИШЕВ К.О., ДЖЕЖЕРЯ Ю.И., КОРЕНИВСКИЙ В.Н. — 2012 г.

Для синтетических антиферромагнитных систем с магнитодипольной связью исследована динамика намагниченности в быстроосциллирующем поле. Показано, что система может вести себя аналогично маятнику Капицы. Установлено, что переменное магнитное поле эффективно используется для управления магнитным состоянием ячейки синтетического антиферромагнетика. В аналитическом виде найдены соотношения параметров такого антиферромагнетика и внешнего магнитного поля, при которых реализуются определенные квазистационарные состояния.

ДОЛГАНОВ П.В., ЖИЛИН В.М., КАЦ Е.И. — 2012 г.

Модель Ландау фазовых переходов с двухкомпонентным параметром порядка использована для систематического расчета структур и фазовых диаграмм полярных жидких кристаллов. Соизмеримые и несоизмеримые со слоевым периодом структуры образуются в результате фрустрационного взаимодействия. Рассчитаны фазовые диаграммы с последовательным вводом различных короткодействующих и даль-нодействующих межслоевых взаимодействий. Это позволило прояснить природу образования различных структур. Рассчитанные фазовые диаграммы объясняют образование различных фаз, их температурную последовательность (в том числе так называемую «необычную» последовательность фаз), а также природу сил, ответственных за ту или иную структуру и вид фазовой диаграммы.

КИВШАРЬ Ю.С., РОЗАНОВ Н.Н., САВЕЛЬЕВ Р.С., СУХОРУКОВ А.А., ФЕДОРОВ С.В. — 2012 г.

Для слоистой структуры, состоящей из чередующихся слоев с поглощением и усилением, определена частотная зависимость коэффициента усиления, необходимая для компенсации поглощения. Показано, что выполнение тех же условий требуется для существования зонной структуры - чередующихся разрешенных и запрещенных для распространения оптического излучения зон в области параметров частота - волновой вектор. Найдены условия, при которых требуемое для компенсации усиление меньше пороговых значений для абсолютной (паразитная лазерная генерация) и конвективной (волноводное усиление излучения) неустойчивостей.

ИВАНОВ А.А., ПЕТУХОВА О.Е., ХАРУС Г.И., ЧАРИКОВА Т.Б., ШЕЛУШИНИНА Н.Г. — 2012 г.

Представлены результаты исследования температурных зависимостей сопротивления электронного сверхпроводника Ncb-xCexCuC^+i с х = 0.14 (недодопированная область), х = 0.15 (область оптимального допирования) и х = 0.18 (передопированная область) и с разной степенью отжига в бескислородной атмосфере в магнитных полях до Я = 90 кЭ (Я || с, J || аЪ) в интервале температур Т = (0.4-300) К. Показано, что существующие различия в поведении зависимостей наклона верхнего критического поля (с1НС2/с1Т)\тс от степени беспорядка в системе Nd2-iCeICu04+f при изменении уровня допирования церием свидетельствуют об изменении симметрии спаривания d-типа на анизотропное s-спаривание.

АРИНИН В.А., БАУРИН А.Ю., БЛИКОВ А.О., ИЛЬКАЕВ Р.И., КОМРАКОВ В.А., МАКАРОВ Ю.М., МИХАЙЛОВ А.Л., МОЧАЛОВ М.А., ОГОРОДНИКОВ В.А., ПРОНИН Е.А., РЫЖКОВ А.В., ФОРТОВ В.Е., ЮХИМЧУК А.А. — 2012 г.

Приведены результаты измерения квазиизэнтропической сжимаемости плазмы гелия и дейтерия в области давлений 1500-2000 ГПа с использованием экспериментальных устройств сферической геометрии и рентгенографического комплекса, состоящего из трех бетатронов и многоканальной оптико-электронной системы регистрации рентгеновских изображений. В экспериментах измерены значения плотностей дейтерия 4.3 г/см3 и гелия 3.8 г/см3 соответственно при давлениях 2210 и 1580 ГПа. Внутренняя энергия дейтериевой плазмы при этом давлении составляет около 1 МДж/см3, что примерно в 100 раз превосходит удельную энергию химических конденсированных взрывчатых веществ. Анализ данных показывает, что степень ионизации гелия при достигнутых параметрах сжатия составляет примерно

АБДУЛСАБИРОВ Р.Ю., БРОТО Ж.-М., КАЗЕЙ З.А., КОРАБЛЕВА С.Л., СНЕГИРЕВ В.В. — 2012 г.

Экспериментально и теоретически исследованы аномалии магнитных свойств Tbl.iK.i, обусловленные взаимодействием уровней энергии редкоземельного иона в сильном магнитном поле до 50 Тл вдоль осей [100] и [110]. Обнаружены скачки намагниченности М(Н) и максимумы дифференциальной магнитной восприимчивости (1М(Н) j(Ш в критических полях Нс = 28, 31 Тл, где к основному синглету иона ТЬ3+ приближается нижняя компонента возбужденного дублета. В рамках модели кристаллического поля с известными параметрами взаимодействия рассчитаны эффект Зеемана, кривые намагниченности и магнитной восприимчивости кристалла Tbl.iK.i, которые адекватно описывают магнитные аномалии и критические параметры кроссовера. Показано, что скачкообразное изменение квадрупольных взаимодействий а- и 7-симметрии в Tbl.iK.i, вызванное изменением соответствующих квадрупольных моментов при пересечении уровней энергии, приводит, в соответствии с экспериментом, к уменьшению критического поля Нс примерно на 4 Тл и к увеличению максимума дифференциальной восприимчивости dM(H)/dH вблизи кроссовера более чем в два раза. Это поведение можно рассматривать как аналог индуцированного квадрупольного перехода, обусловленного сменой основного состояния редкоземельного иона при кроссовере.