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

КРУТОВ А.А., МАРТЫНЕНКО А.П., МАРТЫНЕНКО Г.А., ФАУСТОВ Р.Н. — 2015 г.

Вычислен лэмбовский сдвиг (2P 1/2-2S 1/2) в ионах мюонного гелия (μ 3 2He) +,(μ 4 2He) +) с учетом вкладов порядка а 3,a 4, а 5 и а 6. Особое внимание уделено поправкам на поляризацию вакуума, структуру и отдачу ядра. Полученные численные значения сдвига 1259.8583 мэВ ((μ 3 2He) +) и 1379.1107 мэВ ((μ 4 2He) +)) могут рассматриваться как надежная оценка при сравнении с экспериментальными данными коллаборации CREMA.

ПРУДНИКОВ О.Н., ТАЙЧЕНАЧЕВ А.В., ЮДИН В.И. — 2015 г.

Рассмотрена кинетика атомов в трехмерной магнитооптической ловушке (МОЛ). Для атома с оптическим переходом J g = 0 →J e_ = 1 (J g,e - полные угловые моменты в основном и возбужденном состояниях) в квазиклассическом приближении построена трехмерная модель МОЛ с учетом влияния относительных фаз световых полей на кинетику атомов. Показано, что влиянием относительных фаз можно пренебречь только в пределе малых интенсивностей световых полей. В общем случае выбор относительных фаз может оказывать сильное влияние на кинетику атомов в МОЛ.

АВЕРКОВ Ю.О., ТАРАПОВ С.И., ЯКОВЕНКО В.М., ЯМПОЛЬСКИЙ В.А. — 2015 г.

Теоретически исследованы поверхностные электромагнитные состояния (ПЭМС) в терагерцевом частотном диапазоне на графене с линейным законом дисперсии носителей заряда, помещенном в антиферромагнитный фотонный кристалл. Элементарная ячейка такого кристалла состоит из слоев немагнитного диэлектрика и одноосного антиферромагнетика, легкая ось которого параллельна слоям кристалла. Постоянное магнитное поле направлено параллельно легкой оси антиферромагнетика. Получено выражение, связывающее частоты ПЭМС с параметрами структуры. Решена задача о возбуждении ПЭМС внешней электромагнитной волной ТЕ-поляризации и построены зависимости коэффициента прохождения от величины постоянного магнитного поля и концентрации носителей заряда. Показано, что эти зависимости существенно отличаются от случая обычного двумерного электронного газа с квадратичным законом дисперсии электронов. Таким образом, по положению пиков коэффициента прохождения, связанных с резонансным возбуждением ПЭМС, можно определить характер закона дисперсии носителей заряда в двумерном электронном газе.

ЗОЛОТЬКО А.С., ОЧКИН В.Н., СМАЕВ М.П., ШВЕЦОВ С.А. — 2015 г.

Для нематических жидких кристаллов (НЖК) с примесью конформационно активных соединений, находящихся под воздействием светового, низкочастотного электрического и магнитного полей, предложена теория ориентационных переходов, использующая разложение вращающих моментов, действующих на директор НЖК, по углу поворота директора. Построены фазовые диаграммы состояния НЖК в зависимости от интенсивности и поляризации светового поля, напряженности низкочастотного электрического поля и параметра, характеризующего обратную связь между поворотом директора НЖК и оптическим вращающим моментом. Определены условия возникновения переходов второго и первого рода. Предложенная теория согласуется с экспериментом

КАССАН-ОГЛЫ Ф.А., КУРБАНОВА Д.Р., МУРТАЗАЕВ А.К., РАМАЗАНОВ М.К. — 2015 г.

На основе репличного алгоритма методом Монте-Карло и гистограммного анализа данных изучены фазовые переходы в антиферромагнитной модели Изинга на объемно-центрированной кубической решетке с учетом взаимодействий вторых ближайших соседей. Построена фазовая диаграмма зависимости критической температуры от величины взаимодействия вторых ближайших соседей. Установлено, что для данной модели в рассмотренном интервале значений величины взаимодействия вторых ближайших соседей реализуется фазовый переход второго рода.

ХОМКИН А.Л., ШУМИХИН А.С. — 2015 г.

Предложена простая физическая модель, описывающая переход экситонного газа в проводящую экситонную жидкость. Причиной перехода является когезионная связь экситонов в окрестности критической точки, вызванная трансформацией основного состояния экситонов в зону проводимости и появлением электронов проводимости. Рассчитана когезионная энергия связи экситонного газа, а на ее основе получены уравнение состояния, критические параметры и бинодаль. Метод расчета аналогичен методу, использованному авторами ранее [5] при предсказании фазового перехода пар-жидкость (диэлектрик- металл) в атомарном (гипотетическом, без молекул) водороде и в парах щелочных металлов. Близость использованных методов для водорода и экситонов позволяет лучше понять физическую природу перехода в экситонном газе и с большей уверенностью говорить о возможном существовании нового фазового перехода в атомарном водороде.

БАХАРЕВ С.М., КУЛЕЕВ И.Г., КУЛЕЕВ И.И., УСТИНОВ В.В. — 2015 г.

Исследовано влияние фокусировки фононов на анизотропию и температурные зависимости теплопроводности кремниевых нанопленок в трехмодовой модели Каллавея. Определены ориентации плоскостей пленок и направления потока тепла, обеспечивающие максимальный или минимальный теплоотвод от элементов кремниевых микросхем как при низких, так и при комнатных температурах. Показано, что при диффузном отражении фононов от границ наименьшей рассеивающей способностью (и максимальной теплопроводностью) обладает плоскость с ориентацией {100}, а максимальной рассеивающей способностью (и минимальной теплопроводностью) - плоскость с ориентацией {111}. В достаточно широких пленках величины теплопроводности в значительной степени определяются ориентацией плоскости пленки, тогда как для нанопроводов с квадратным сечением они зависят, главным образом, от направления теплового потока. Проанализировано влияние анизотропии упругой энергии на зависимости теплопроводности от геометрических параметров пленок. Определены температуры перехода от граничного рассеяния к объемным механизмам релаксации.

ВЫСОЦКИЙ В.И., ВЫСОЦКИЙ М.В. — 2015 г.

Рассмотрен метод формирования когерентных коррелированных состояний (ККС) частиц низкой энергии за счет полномасштабной низкочастотной модуляции параметров параболической потенциальной ямы и:(t) = о-’оsinQi, в которой находятся эти частицы. Показано, что такая модуляция в отсутствие случайной силы, действующей на частицу, приводит к быстрому формированию ККС и возрастанию коэффициента корреляции и прозрачности потенциального барьера до предельных значений |r(f)| mа;с -> 1. D -¥ 1. Наличие случайной силы существенно влияет на эволюцию ККС, уменьшая темп роста коэффициента корреляции |r(f)|mа;с (при Q < 10 _’ 4Wи) и ограничивая его на уровне |''г(ос)| таа: < 1 (при Q = (10 _-10 _1)wи). причем величина |/''(ос)| та:с возрастает при уменьшении частоты модуляции и уменьшается при увеличении интенсивности случайной силы. Показано, что при реалистичном соотношении параметров за счет низкочастотной модуляции возможно достижение такой величины |/-|, когда прозрачность потенциального барьера для частиц низкой энергии возрастает в 10 ,и-10 1(ю и более раз. Рассмотрен механизм формирования ККС для заряженных частиц при воздействии на газ или плазму низкого давления низкочастотного магнитного поля. Определено, при каком соотношении напряженности магнитного поля и частоты модуляции, а также температуры и плотности газа (плазмы) рассматриваемый метод может быть использован для оптимизации ядерных реакций при низкой энергии.

ИЛЬИН В.А., МОРДВИНОВ А.Н., ПЕТРОВ Д.А. — 2015 г.

Проведено исследование устойчивости равновесия и нелинейных режимов неоднородно нагретой слабопроводящей жидкости в горизонтальном конденсаторе в поле тяжести и постоянном электрическом поле при униполярной инжекции заряда. Рассмотрена модель, в которой плотность инжектируемых с катода зарядов пропорциональна напряженности электрического поля в конденсаторе. Найдены зависимости критических параметров от степени нагрева и инжекции заряда. Изучено влияние числа Прандтля на границы неустойчивости равновесия и на частоту нейтральных колебаний. Нелинейные режимы электроконвекции исследованы при нагреве снизу.

ВАСИЛЬЕВ Р.Б., ВАЩЕНКО А.А., ВИТУХНОВСКИЙ А.Г., ЛЕБЕДЕВ В.С., СЕЛЮКОВ А.С., СОКОЛИКОВА М.С. — 2015 г.

Представлены результаты исследования синтезированных в работе квазидвумерных наноструктур, представляющих собой полупроводниковые коллоидные нанопластинки CdSe с характерным продольным размером 20-70 нм и толщиной в несколько атомных слоев. Методами ТЕМ- и AFM-микроскопии и рентгеновской дифракции изучена их морфология, определены кристаллическая структура и размеры. При комнатных и криогенных температурах исследованы спектры и кинетика фотолюминесценции таких наноструктур (квантовых ям). С использованием органических материалов TAZ и TPD, составляющих соответственно электронный и дырочный транспортные слои, разработан гибридный светоизлучающий диод, который функционирует на основе нанопластинок CdSe в качестве плоского активного элемента (эмиттера). Получены спектральные и вольт-амперные характеристики созданного устройства с длиной волны излучения λ = 515 нм. Напряжение включения устройства составило 5.5 В (видимое проявление свечения). Использование подобного типа квазидвумерных наноструктур является перспективным для создания гибридных светодиодов с чистым цветом и низкими рабочими напряжениями.

АБРИКОСОВ И.А., ГОРНОСТЫРЕВ Ю.Н., ПОНОМАРЕВА А.В. — 2015 г.

Расчет энергий взаимодействия атомов углерода в парамагнитном ГЦК-железе (аустенит) выполнен в рамках теории функционала электронной плотности. Для описания точечных дефектов в парамагнитной матрице использовался статистический подход, учитывающий локальные магнитные флуктуации и атомную релаксацию в окрестности примеси. Показано, что наряду с локальными деформациями магнетизм дает существенный вклад в энергии растворения и взаимодействия атомов углерода. Величина энергии взаимодействия углерод-углерод свидетельствует о значительном отталкивании между ними на первой и второй координационных сферах и согласуется с оценками, получаемыми из экспериментальных данных по активности углерода.

GHADJARI H., REZAEI Z. — 2014 г.

We reformulate the bosonic action of an unstable M3-brane to manifest its algebraic representation. It is seen that in contrast to string and M2-brane actions, which are respectively represented only in terms of two- and three-dimensional Lie algebras, the algebraic form of the M3-brane action is a combination of four-, three-, and two-dimensional Lie algebras. Corresponding brackets appear as mixtures of the tachyon field, space-time coordinates.Y. the two-form field ώ (2). and the Born-lnfeld one-form b η.

LEGGETT A.J., LIN Y. — 2014 г.

We discuss a very simple and essentially exactly solvable model problem which illustrates some nice features of Andreev bound states, namely, the trapping of a single Bogoliubov quasiparticle in a neutral s-wave BCS superfluid by a wide and shallow Zeeman trap. In the quasiclassical limit, the ground state is a doublet with a splitting which is proportional to the exponentially small amplitude for "normal" reflection by the edges of the trap. We comment briefly on a prima facie paradox concerning the continuity equation and conjecture a resolution to it.

ELTSOV V.B., HOSIO J.J., KRUSIUS M., MAKINEN J.T. — 2014 г.

Andreev reflection of quasiparticle excitations from quantized line vortices is reviewed in the isotropic В phase of superfluid 3He in the temperature regime of ballistic quasiparticle transport at T < 0.20T c. The reflection from an array of rectilinear vortices in solid-body rotation is measured with a quasiparticle beam illuminating the array mainly in the orientation along the rotation axis. The result is in agreement with the calculated Andreev reflection. The Andreev signal is also used to analyze the spin-down of the superfluid component after a sudden impulsive stop of rotation from an equilibrium vortex state. In a measuring setup where the rotating cylinder has a rough bottom surface, annihilation of the vortices proceeds via a leading rapid turbulent burst followed by a trailing slow laminar decay, from which the mutual friction dissipation can be determined. In contrast to the currently accepted theory, it is found to have a finite value in the zero-temperature limit: ά(T→O) = (5 ±0.5) -10 -4.

SILAEV M.A., VOLOVIK G.E. — 2014 г.

We consider Andreev-Majorana (AM) bound states with zero energy on surfaces, interfaces, and vortices in different phases of the p-wave superfluids. We discuss the chiral superfluid 3He-A and time reversal invariant phases: superfluid 3He-B, planar and polar phases. The AM zero modes are determined by topology in the bulk and disappear at the quantum phase transition from the topological to nontopological state of the super-fluid. The topology demonstrates the interplay of dimensions. In particular, the zero-dimensional Weyl points in chiral superfluids (the Berry phase monopoles in momentum space) give rise to the one-dimensional Fermi arc of AM bound states on the surface and to the one-dimensional flat band of AM modes in the vortex core. The one-dimensional nodal line in the polar phase produces a two-dimensional flat band of AM modes on the surface. The interplay of dimensions also connects the AM states in superfluids with different dimensions. For example, the topological properties of the spectrum of bound states in three-dimensional 3He-B are connected to the properties of the spectrum in the two-dimensional planar phase (thin film).

FDNNERT H., GOROKHOV E.B., MARIN D.V., SACHKOV V.A., VERGNAT M., VOLODIN V.A. — 2014 г.

The improved phonon confinement model developed previously [11] is applied for definition of germanium nanocrystal sizes from the analysis of its Raman scattering spectra. The calculations based on the model allow determining the sizes of germanium nanocrystals more precisely from the analysis of their Raman spectra. In some cases, the comparative analysis of Raman data and electron microscopy data is carried out, and good agreement is observed.

SHAMIR M.F. — 2014 г.

We investigate the exact solutions of a Bianchi type-1 space-time in the context of f{R,T) gravity [1]. where f{R, T) is an arbitrary function of the Ricci scalar R and the trace of the energy-momentum tensor T. For this purpose, we find two exact solutions using the assumption of a constant deceleration parameter and the variation law of the Hubble parameter. The obtained solutions correspond to two different models of the Universe. The physical behavior of these models is also discussed.

CHUNBIAO LI, SPROTT J.C., WESLEY THIO — 2014 г.

A hyperchaotic system with an infinite line of equilibrium points is described. A criterion is proposed for quantifying the hyperchaos, and the position in the three-dimensional parameter space where the hyperchaos is largest is determined. In the vicinity of this point, different dynamics are observed including periodicity, quasi-periodicity, chaos, and hyperchaos. Under some conditions, the system has a unique bistable behavior, characterized by a symmetric pair of coexisting limit cycles that undergo period doubling, forming a symmetric pair of strange attractors that merge into a single symmetric chaotic attractor that then becomes hyperchaotic. The system was implemented as an electronic circuit whose behavior confirms the numerical predictions.

ARGONOV V. YU. — 2014 г.

The wave function of a moderately cold atom in a stationary near-resonant standing light wave delocalizes very fast due to wave packet splitting. However, we show that frequency modulation of the field can suppress packet splitting for some atoms whose specific velocities are in a narrow range. These atoms remain localized in a small space for a long time. We demonstrate and explain this effect numerically and analytically. We also demonstrate that the modulated field can not only trap but also cool the atoms. We perform a numerical experiment with a large atomic ensemble having wide initial velocity and energy distributions. During the experiment, most of atoms leave the wave while the trapped atoms have a narrow energy distribution.

BAYUKOV O.A., OVCHINNIKOV S.G., RUDENKO V.V., VASILIEV A.N., VELIKANOV D.A., VOROTYNOV M.A., VOROTYNOVA О.V. — 2014 г.

A new compound CuNaB 3O 6 • O.842H 2O was grown for the first time. Its crystal structure, magnetic susceptibility, and magnetic resonance properties are presented. It was proposed that CuNaB 3O 6 • O.842H 2O is a spin-Peierls magnet with the transition temperature Tsp ~ 128 К and a ladder spin structure. The possibility of a structure phase transition at T < T sp is predicted.