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

БУРХОВЕЦКИЙ В.В., ЛЕВЧЕНКО Г.Г., ПАЩЕНКО А.В., ПАЩЕНКО В.П., ПРОКОПЕНКО В.К., РЕВЕНКО Ю.Ф., СИЛЬЧЕВА А.Г., ШЕМЯКОВ А.А. — 2012 г.

Рентгеноструктурным, резистивным, магнитным, электронномикроскопическим, магниторезистивным и ЯМР(55Мп, 139Ьа)методами исследована композиционная керамика Lao.7Pbo.3xSnxMn03. Замещение свинца оловом приводит к структурному фазовому расслоению Lao.7Pbo.3xSnxMn03 - ¥ Ьао.тхРЬо.зхМпОз+О.бжЬагЗпгОт на основную перовскитную (ДЗс) и шпинельную (FdSm) фазы. Изменения параметра решетки основной перовскитовой ДЗс структуры, удельного сопротивления, магнитных и магниторезистивных свойств вызвано изменениями состава и количества проводящей перовскитовой ферромагнитной фазы, соотношения Мп3+/Мп4+ и дефектности вакансионного и кластерного типов. Плоскостной на неструктурный кластер образован ионами Мп2+, находящимися в искаженных 4позициях. Обнаруженный аномальный магнитный гистерезис обусловлен появлением однонаправленной обменной анизотропии на границе плоскостного антиферромагнитного кластера, когерентно связанного с ферромагнитной матричной структурой. Широкие асимметричные ЯМРспектры 55Мп и 139La свидетельствуют о высокочастотном сверхобмене Мп3+ <эМп4+ и неоднородности распределения ионов и дефектов. Фазовая диаграмма характеризует сильную взаимосвязь магнитных и транспортных свойств в редкоземельных манганитах.

ШКИЛЕВ В.П. — 2012 г.

В рамках модели случайных барьеров с использованием приближения среднего поля выведено уравнение, описывающее субдиффузию частиц во внешнем силовом поле, изменяющемся со временем. Выведенное уравнение предсказывает зависимость проводимости от частоты и в этом отношении согласуется с экс-периментом. Показано, что отклик системы на внешнее возмущение существенным образом зависит от структуры неоднородной среды.

KAШИРИНА Н.И., ЛАХНО В.Д., ТУЛУБ А.В. — 2012 г.

Обсуждается теорема вириала для трансляционноинвариантной теории полярона [3]. Показано, что в работе [3] в пределе сильной связи был сделан неоптимальный выбор вариационных параметров, который привел к нарушению вириальных соотношений. Введение дополнительного вариационного параметра в пробную функцию приводит к понижению энергии полярона и выполнению соотношений теоремы вириала для полярона сильной связи (теоремы Пекара 1:2:3:4).

ЕЛИСЕЕВА Н.С., КРАСНОВ П.О., КУЗУБОВ А.А., ЛЫХИНА А.О., ТОМИЛИН Ф.Н., ФЕДОРОВ А.С. — 2012 г.

Изучены интеркалированные соединения ЫхЛСз различной конфигурации с целью их возможного использования в качестве электродных материалов для литиевых источников тока. Для этого были рассчитаны зонная структура и плотность состояний для каждой структуры, оценены энергетическая стабильность и возможность деформации за счет изменения объема ячейки в процессе интеркаляции.

БОРОДИН А.В., ЕСАУЛКОВ М.Н., КУРИЦЫН И.И., ФРОЛОВ А.А., ШКУРИНОВ А.П. — 2012 г.

Разработана теория, позволяющая рассчитать спектр и форму терагерцевого волнового пакета по временному профилю энергии второй гармоники лазерного поля, генерируемой при нелинейном взаимодействии лазерного и терагерцевого импульсов в плазме оптического пробоя. Показано, что спектральные и временные характеристики огибающей второй гармоники оптического излучения и терагерцевого импульса совпадают только при малых длительностях лазерного излучения. Для длинных лазерных импульсов спектральная линия второй гармоники смещается в область более низких частот, а ее временной профиль определяется интегралом по времени от электрического поля терагерцевого излучения.

БОГДАНОВ О.В., ПИВОВАРОВ Ю.Л., ФИКС Е.И. — 2012 г.

Численными методами исследованы зависимости структуры и ширины углового распределения излучения Вавилова - Черенкова с фиксированной длиной волны вблизи черенковского конуса как от параметров радиатора (толщина, показатель преломления), так и параметров пучка релятивистских тяжелых ионов (заряд, начальная энергия). Торможение релятивистских тяжелых ионов в радиаторе, приводя к уменьшению скорости ионов, меняет условие конструктивной интерференции волн, испущенных с различных участков траектории, в результате чего возникает сложное угловое распределение излучения Вавилова-Черенкова. Ключевой величиной является тормозная способность тонкого слоя радиатора (средние потери энергии иона), которая в работе вычислялась по формуле Бете-Блоха и с помощью пакета SRIM. Получена простая формула для оценки ширины углового распределения черенковского излучения (с фиксированной длиной волны) релятивистских тяжелых ионов с учетом торможения в радиаторе. Измерение ширины может дать прямую информацию о заряде пролетающего через радиатор иона, тем самым расширяя возможности черенковских детекторов. Обсуждается также изотопический эффект - зависимость углового распределения излучения Вавилова-Черенкова от массы иона.

ВАКС В.Г., ЖУРАВЛЕВ И.А., ЗАБОЛОТСКИЙ А.Д. — 2012 г.

Показано, что частоты фононных ветвей, соответствующих колебаниям плотноупакованных атомных плоскостей, в ОЦК, ГЦКили ГПУкристаллах с короткодействующим межатомным взаимодействием при каждой поляризации А описываются универсальным соотношением, содержащим только два параметра для каждой ветви. В ОЦКкристаллах эти фононные ветви соответствуют направлению (£, £,0), в ГЦКкристаллах - направлению (£,£,£), в ГПУкристаллах - направлению (0,0,£). Указанное универсальное соотношение может нарушаться только дальнодействующими взаимодействиями, а именно, взаимодействиями за пределами шестой координационной сферы в ОЦКкристалле, пятой координационной сферы в ГЦКкристалле и одиннадцатой или десятой координационной сферы в ГПУкристалле. Влияние этих дальнодействий для каждой из обсуждаемых фононных ветвей можно количественно характеризовать некоторыми параметрами Д„л, просто выражающимися через частоты трех фононов данной ветви. Приведены значения этих параметров для всех ОЦК, ГЦКи ГПУметаллов, для которых измерялись фононные спектры. Найдено, что в значительном большинстве случаев обсуждаемые соотношения для частот выполняются с точностью порядка нескольких процентов. В тех же случаях, когда параметры Ап\ не малы, их значения могут давать существенную информацию о типе и масштабе эффектов дальнодействия в различных металлах.

ВЕКИЛОВ Ю.X., КРАСИЛЬНИКОВ О.М., МОСЯГИН И.Ю. — 2012 г.

Дано определение изотермических и адиабатических упругих постоянных п-го порядка (п > 2) нагруженного кристалла. Эти постоянные полностью характеризуют упругое поведение твердого тела при произвольной нагрузке и определяются не только межатомным взаимодействием, но и внешней нагрузкой. Для кристаллов кубической симметрии, находящихся под гидростатическим давлением, найдены соотношения, связывающие эти постоянные (второго, третьего и четвертого порядков) с упругими постоянными типа Браггера соответствующего порядка, которые определяются только межатомным взаимодействием. С использованием полученных соотношений уравнение состояния и упругие постоянные второго и третьего порядков ОЦК-тантала при Т = 0 рассчитаны методом функционала электронной плотности в широком интервале давлений (0-600 ГПа). Полученные в работе результаты по уравнению состояния и упругим постоянным второго порядка согласуются с экспериментальными данными и результатами расчетов других авторов.

КУЗНЕЦОВ С.В. — 2012 г.

Проведено исследование процесса захвата и ускорения немоноэнергетических электронных сгустков в кильватерной волне, возбуждаемой лазерным импульсом в плазменном канале. Электроны инжектируются в окрестность максимума потенциала кильватерной волны со скоростью, меньшей фазовой скорости волны. Изучено явление группировки электронов сгустка в энергетическом пространстве, возникающее в процессе ускорения при определенных условиях их инжекции в кильватерную волну и приводящее к минимизации разброса по энергии между ними. Определены факторы, влияющие на величину минимального разброса по энергии между электронами сгустка. Исследуется возможность моноэнергетического ускорения в кильватерной волне электронных сгустков, генерируемых современными инжекторами.

КРИВОРУЧКО В.Н., МАРЧЕНКО М.А. — 2012 г.

Предложена феноменологическая модель магнитных и магниторезистивных свойств ферромагнитных манганитов. Модель основана на методах, используемых при описании систем с гистерезисом, учитывает эффекты фазовой сепарации и предполагает переход ферромагнитных манганитов в фазу Гриффитса при температуре выше температуры Кюри. Формализм позволяет описывать проводящие свойства системы в температурном интервале от низких температур до температуры Гриффитса (Тс)- В рамках единого подхода удается качественно объяснить совокупность экспериментально установленных закономерностей в поведении ферромагнитных манганитов на основе изучения температурных и полевых зависимостей сопротивления и намагниченности, гистерезисных свойств и магниторезистивного эффекта (МРЭ), дать общую классификацию манганитов по величине МРЭ и др. Параметром, отвечающим за характер отклика системы на тепловые эффекты, является отношение наибольшего энергетического барьера, разделяющего различные состояния системы при нулевой температуре WA(0), К энергии тепловых флуктуаций Wc/i при Тс- Установлено, что отношение WA(0)/WC/I определяет температурный интервал существования фазы Гриффитса. Показана взаимосвязь между величиной МРЭ и значением параметра WA(Q)!WC;I данной системы. Обсуждаются особенности поведения намагниченности и сопротивления манганитов в фазе Гриффитса.

БАБАЕВ А.В., МУРТАЗАЕВ А.К. — 2012 г.

На основе кластерных методов и классического метода Монте-Карло исследованы фазовые переходы в двумерных ферро- и антиферромагнитной моделях Поттса с числом состояний спина q = 3 на треугольной решетке. Рассмотрены системы с линейными размерами L = 20-120. Используя метод кумулянтов Биндера четвертого порядка и гистограммный анализ данных, мы показали, что в ферромагнитной модели Поттса наблюдается фазовый переход второго рода, а в антиферромагнитной модели Поттса - фазовый переход первого рода. На основе теории конечно-размерного скейлинга для ферромагнитной модели Поттса рассчитаны статические критические индексы теплоемкости а, восприимчивости 7, намагниченности f) и индекса радиуса корреляции v.

БАДИЕВ М.К., МУРТАЗАЕВ А.К., РАМАЗАНОВ М.К. — 2012 г.

Репличным методом Монте-Карло выполнены исследования критического поведения трехмерной антиферромагнитной модели Гейзенберга с взаимодействием ближайших (J) и следующих за ближайшими (Ji) соседей. Обнаружены фазовый переход первого рода и псевдоуниверсальное критическое поведение этой модели для решеток малого размера в интервале значений R = \Ji/J\ = 0-0.115. С использованием теории конечно-размерного скейлинга рассчитан полный набор основных статических магнитных и киральных критических индексов в этом интервале.

ГОРЕЛИКОВ Г.А., КЛЕВЕЦ Ф.Н., МЕЛЕШКО А.Г., ФРИДМАН Ю.А. — 2012 г.

Изучены спиновые состояния двумерной пленки, обладающей легкоплоскостной анизотропией и большой одноионной наклонной анизотропией, ось которой образует некоторый угол с нормалью к плоскости пленки. В такой системе возможна реализация угловой ферромагнитной фазы, пространственно-неоднородного состояния и квадрупольной фазы, реализация которых существенно зависит как от величины наклонной анизотропии, так и от ориентации волнового вектора в плоскости пленки.

ЗАРУБИН А.В., ИРХИН В.Ю. — 2012 г.

Рассмотрена модель Хаббарда для металла с сильными корреляциями в представлении многоэлектронных Хоператоров. Получены общие самосогласованные выражения для одночастичных функций Грина с учетом флуктуационных поправок. Найдены области устойчивости насыщенного и ненасыщенного ферромагнетизма в основном состоянии на плоскости nU (п - концентрация электронов, U - параметр кулоновского взаимодействия) для различных затравочных плотностей состояний (полуэллиптическая зона, квадратная, кубическая и гиперкубическая решетки).

МЕЛЕТОВ К.П. — 2012 г.

Измерены спектры комбинационного рассеяния света одностенных углеродных нанотрубок при температуре до 730 К и давлении до 7 ГПа и изучено поведение фононных мод и взаимодействие между нанотруб-ками в пучках. Установлено, что температурный сдвиг колебательной (У-моды полностью обратим, в то время как температурный сдвиг радиальных дыхательных мод частично необратим и наблюдается смягчение мод и сужение фононных полос. Температурный сдвиг и смягчение радиальных дыхательных мод наблюдается также при облучении образцов лазером с плотностью мощности 6.5 кВт/мм2. Зависимость относительной частоты fi/fio для фононных G+- и (У^-мод от относительного изменения постоянной треугольной решетки Ао/А пучков нанотрубок, вычисленная с использованием коэффициента температурного расширения и постоянной сжимаемости пучков нанотрубок, показывает, что температурный сдвиг Сг-моды определяется смягчением С-С-связи в нанотрубках. Увеличение равновесных расстояний между нанотрубками при разрушении случайных ковалентных С-С-связей между нанотрубками в пучках нанотрубок является, на наш взгляд, основной причиной смягчения радиальных дыхательных мод.

АДАМЕНКО С.В., ВЫСОЦКИЙ В.И., ВЫСОЦКИЙ М.В. — 2012 г.

Рассмотрены особенности формирования когерентного коррелированного состояния (ККС) частицы, находящейся в периодически модулированном гармоническом осцилляторе при наличии демпфирования и разных типов стохастического возмущения. Показано, что в отсутствие стохастического возмущения существует оптимальное соотношение между параметром демпфирования (коэффициентом затухания) и глубиной частотной модуляции, при котором «внешние» характеристики осциллятора (амплитуды «классического» колебания и импульса частицы) остаются неизменными, а коэффициент корреляции быстро возрастает от \г\ = 0 до |г|тооа; к 1, что соответствует полному ККС. При неоптимальных условиях формирование ККС с одновременным возрастанием \г\ сопровождается затуханием или раскачкой осциллятора. Показано, что при определенном соотношении между коэффициентом затухания и глубиной модуляции наличие стохастической внешней силы, действующей на нестационарный осциллятор, не препятствует формированию ККС с |г|тооа; -э- 1. Принципиально другой эффект имеет место при стохастическом влиянии на нестационарную частоту осциллятора: это влияние всегда ограничивает величину \г\ на уровне |г|тооа; < 1, а при неограниченном увеличении его интенсивности ККС невозможно и Итоох -0. Рассмотрено влияние процесса формирования ККС на усредненную вероятность туннельного эффекта (прозрачность потенциального барьера) (D) для частицы, находящейся в осцилляторе с демпфированием как в отсутствие, так и при наличии случайной силы. На конкретном примере показано, что в обоих этих случаях возможно полное просветление потенциального барьера и увеличение прозрачности от начальной величины (DT=o) = Ю-80 до (D) к 1 за сравнительно короткое время. Эти эффекты могут быть использованы для реализации высокоэффективного ядерного синтеза при малой энергии взаимодействующих частиц.

АЛИБЕКОВ А.Г., БАБУШКИН А.Н., ГАБИБОВ Ф.С., КУРОЧКА К.В., МЕЛЬНИКОВА Н.В., САЙПУЛАЕВА Л.А., ХЕЙФЕЦ О.Л. — 2012 г.

Представлены результаты исследований и анализа электрофизических и фотоэлектрических свойств сложных халькогенидов меди, а именно, CuSnAsSee, проявляющего сегнетоэлектрические свойства, и CuInAsSe, обладающего ионной проводимостью. Установлены спектральные и температурные области фоточувствительности кристаллов. Из анализа кривых термостимул и рова иной проводимости в CuInAsSe оценены величины глубины залегания центров захвата носителей, проявляющихся в условиях термической активации.

АЛЕКСЕЕВ С.О., РАННУ К.А. — 2012 г.

Обсуждаются следствия моделей гравитации с поправками второго порядка по кривизне в виде члена Гаусса-Боннэ и возможности (или невозможности) их экспериментального поиска или наблюдений. Рассматривается полная версия решения «четырехмерная черная дыра Шварцшильда-Гаусса-Боннэ» и ограничение на возможную минимальную массу черной дыры, следующее из данной модели. Использование полученного решения в качестве модели последних стадий хокинговского испарения черных дыр с небольшой исходной массой (до 1015 г), время жизни которых сравнимо со временем жизни нашей Вселенной, позволило выявить различия в картинах испарения: получены большие значения излучаемой энергии и показана невозможность экспериментального поиска первичных черных дыр по продуктам их испарения. Также обсуждаются сценарии испарения черных дыр Гаусса-Боннэ в многомерных моделях гравитации и возможности их экспериментального поиска.

КОЛЬЦОВ А.В., СЕРОВ А.В. — 2012 г.

В миллиметровом диапазоне длин волн измерены угловые распределения интенсивности переходного излучения, возбуждаемого сгустком релятивистских электронов, влетающих в двугранный угол. Угол образован пересечением двух проводящих плоскостей. Источником электронов являлся микротрон с энергией частиц 7.4 Мэв. Изучалось влияние направления инжекции частиц и величины раствора двугранного угла на угловое распределение интенсивности излучения. Измерения показали существенное отличие характера распределения излучения, возбуждаемого зарядом, при влете в двугранный угол от распределения при вылете из угла. При влете в двугранный угол сравнительно небольшое изменение величины раствора может приводить к качественным изменениям углового распределения излучения.

АФАНАСЬЕВ А.Е., БАЛЬТИН В.И., БАТУРИН А.С., ЗАБЛОЦКИЙ А.В., КУЗИН А.А., МЕЛЕНТЬЕВ П.Н. — 2012 г.

Представлены экспериментальные результаты по пропусканию света через единичные наноотверстия диаметром, существенно меньшим длины волны света (диаметр наноотверстий меньше, чем А/10). Наноотверстия изготовлены в пленке золота, являющейся частью фотонного кристалла, формирующего микрорезонатор с добротностью Q к 100. Продемонстрировано 28-кратное увеличение пропускания света через наноотверстие внутри такого микрорезонатора, по сравнению с пропусканием через нано-отверстие в золотой пленке. Обнаружена высокая спектральная селективность пропускания света через наноотверстие, которая характеризуется двумя характерными особенностями: 1) максимум пропускания расположен на длине волны резонанса микрорезонатора, 2) ширина пика на полувысоте составляет значение около А/90.