Открытый доступ Открытый доступ  Доступ закрыт Доступ предоставлен  Доступ закрыт Только для подписчиков

Том 117, № 5-6 (3) (2023)

Обложка

Весь выпуск

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Статьи

Распады τ-лептона с рождением странных скалярных мезонов K∗(700) и K∗(1430) в расширенной модели НИЛ

Волков М.К., Нурлан К.

Аннотация

В расширенной U (3) × U (3) киральной кварковой модели Намбу-Иона-Лазанио вычислены ширины распадов τ -лептонов с рождением странных скалярных мезонов в основном 00 и первом радиально возбужденном состоянии τ - → ντ [K∗(700)-, K∗(1430)-] и τ - →ντ [K∗(700)-π0, K∗(1430)-π0, K∗(700)-K0, K∗(700)-η]. Все мезоны рассматриваются как qq¯ системы. По-0 0 0 0лученные результаты следует рассматривать как предсказания для будущих экспериментов.

Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2023;117(5-6 (3)):325-331
pages 325-331 views

Декомпозиция статического потенциала в SU(3) глюодинамике

Борняков В.Г., Кудров И.Е.

Аннотация

После фиксации максимальной абелевой калибровки в решеточной SU (3) глюодинамике мы раскладываем неабелево калибровочное поле на абелево поле, созданное абелевыми монополями, и модифицированное неабелево поле с удаленными монополями. Затем мы вычисляем соответствующие статические потенциалы в фундаментальном представлении и показываем, что сумма этих потенциалов аппроксимирует неабелевый статический потенциал с хорошей точностью на всех рассматриваемых расстояниях. Проводится сравнение с другими способами разложения.

Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2023;117(5-6 (3)):332-336
pages 332-336 views

Каналы филаментов аксиально-несимметричных оптических вихрей на длине волны 1800 нм в кристалле LiF

Шленов С.А., Компанец В.О., Кандидов В.П., Чекалин С.В., Васильев Е.В.

Аннотация

Экспериментально и численно исследован процесс формирования множества филаментов и плазменных каналов в оптическом вихре фемтосекундной длительности. Впервые экспериментально зарегистрировано продольное распределение треков центров окраски протяженностью 1 см в кристалле LiF, записанных аксиально-несимметричным пучком в одноимпульсном режиме. Показано, что разделенные областью фазовой дислокации две горячие точки на кольцевом профиле вихревого пучка при достаточном превышении пиковой мощности над критической формируют последовательности треков центров окраски, каждая из которых в поперечном сечении пучка локализована в окрестности исходной горячей точки. С ростом энергии импульсов возникают вторичные филаменты и связанные с ними треки. Численно выполнена оценка параметров фемтосекундных филаментов во фториде лития.

Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2023;117(5-6 (3)):337-343
pages 337-343 views

Наблюдение пространственно-временной самокомпрессии импульсов в одномерных массивах волноводов, изготовленных методом лазерной записи

Архипова А.А., Журавицкий С.А., Скрябин Н.Н., Дьяконов И.В., Калинкин А.А., Кулик С.П., Чекалин С.В., Карташов Я.В., Задков В.Н.

Аннотация

Исследованы особенности нелинейного распространения высокоинтенсивных импульсов коротковолнового инфракрасного диапазона в протяженных одномерных массивах волноводов с различными пространственными периодами, сформированных в плавленом кварце методом лазерной записи. Экспериментально зарегистрирована более чем десятикратная самокомпрессия фемтосекундных импульсов до длительности в несколько периодов светового поля.

Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2023;117(5-6 (3)):344-349
pages 344-349 views

Тонкая структура перехода 3T1(3H) → 5E(5D) иона Fe2+ в селениде цинка

Кривобок В.С., Аминев Д.Ф., Онищенко Е.Е., Ушаков В.В., Ченцов С.И., Зазымкина Д.А.

Аннотация

В спектрах низкотемпературной фотолюминесценции кристаллического ZnSe, легированного железом, впервые зарегистрированы бесфононные компоненты перехода 3T1(3H) 5E(5D) между внутренними оболочками иона Fe2+. Показано, что при температурах 5-10 К уверенно регистрируется шесть спектральных компонент, соответствующих дипольно разрешенным переходам между компонентами тонкой структры 3T1(3H) и 5E(5D), существование которой определяется спин-орбитальным взаимодействием. На основе полученных данных уточнен электронный спектр иона Fe2+ в матрице ZnSe.

Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2023;117(5-6 (3)):350-355
pages 350-355 views

Характер смешивания уровней Ландау и функция распределения электронов в режиме квантового эффекта Холла

Ваньков А.Б.

Аннотация

Произведен расчет распределения электронов по уровням Ландау в режиме квантового эффекта Холла при сильном кулоновском взаимодействии. Для этого разработана модифицированная схема точной диагонализации со значительно сокращенным базисом многочастичных конфигураций, позволяющая адекватный учет смешивания состояний на нескольких уровнях Ландау. Изучено поведение функции распределения электронов по уровням Ландау в зависимости от фактора заполнения и параметра Вигнера-Зейтса rs. Показано, что при фиксированной электронной концентрации квантование Ландау существенно подавляет размытие функции распределения электронов относительно случая с нулевым магнитным полем. Так при rs < 1 и малых факторах заполнения квазичастичный вклад в величину скачка Мигдала (1 - Z) зависит окололинейно от ν и квадратично от rs, одновременно при уменьшении ν хвосты функции распределения удлиняются. Механизм перестройки функции распределения в режиме квантового эффекта Холла описан в терминах рождения магнитоплазменных флуктуаций в структуре основного состояния системы.

Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2023;117(5-6 (3)):356-362
pages 356-362 views

Зонная структура двухслойного графена, интеркалированного атомами калия. Расчеты из первых принципов

Ахматов З.А., Ахматов З.А.

Аннотация

Используя теорию функционала электронной плотности, исследована электронная зонная структура чистого и интеркалированного атомами калия двухслойного графена. Показано, что после процесса интеркаляции в зонной структуре двухслойного графена появляется запрещенная зона. Кроме того, величина энергетической щели изменяется нелинейно в зависимости от концентрации интеркалята в межслоевом пространстве двухслойного графена. В работе также рассчитаны энергетические спектры двухслойного графена, содержащего точечные дефекты вакансионного типа, наличие которых приводит к появлению межзонных состояний.

Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2023;117(5-6 (3)):363-368
pages 363-368 views

Cовместная интеркаляция ультратонких пленок Fe и Co под буферный слой графена на монокристалле SiC(0001)

Фильнов С.О., Естюнин Д.А., Климовских И.И., Макарова Т.П., Королева А.В., Рыбкина А.А., Чумаков Р.Г., Лебедев А.М., Вилков О.Ю.

Аннотация

В данной работе был изучен процесс совместной интеркаляции атомов кобальта и железа под буферный слой графена, синтезированный на монокристалле карбида кремния SiC(0001). Интеркаляция проводилась посредством поочередного напыления ультратонких пленок металлов Fe и Co на нагретую до 450 ◦С подложку c последующим прогревом до 600 ◦С в течение 15 мин. Показано, что при данных условиях атомы кобальта и железа интеркалируются под графен, формируя соединения с кремнием и друг с другом. С помощью сверхпроводящего квантового интерферометра было показано наличие магнитного порядка в системе вплоть до комнатной температуры. Основываясь на форме и величине петельгистерезиса, был проведен анализ возможных стехиометрий формируемых сплавов. Кроме того, было выявлено, что при экспозиции системы на атмосфере, Fe и Co оказываются не окисленными. Таким образом, графен также выполняет защитную фунцию для сформированной системы. Результаты данной работы вносят вклад в исследования графена при контакте с магнитными металлами и способствуют его использованию в устройствах спинтроники и наноэлектроники.

Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2023;117(5-6 (3)):369-376
pages 369-376 views

Структурная наследственность жидкость-кристалл в потенциалах машинного обучения для сетеобразующих систем

Балякин И.А., Рыльцев Р.Е., Щелкачев Н.М.

Аннотация

В работе рассмотрен вопрос о способности потенциалов машинного обучения (MLIP), параметризованных с использованием только неупорядоченных конфигураций, соответствующих жидкости, описывать свойства кристаллических фаз и предсказывать их структуру. В качестве объекта исследования мы рассматриваем сетеобразующую систему SiO2, обладающую большим количеством полиморфных фаз, значительно отличающихся по структуре и плотности. С использованием только высокотемпературных неупорядоченных конфигураций был параметризован MLIP на основе искусственных нейронных сетей (модель DeePMD). Потенциал демонстрирует хорошую способность воспроизводить ab initio зависимости энергии от объема и плотности колебательных состояний для всех рассмотренных тетра- и октаэдрических кристаллических фаз SiO2. Более того, при помощи комбинации эволюционного алгоритма и разработанного DeePMD-потенциала удалось воспроизвести реально наблюдаемые в эксперименте кристаллические структуры SiO2. Такая хорошая переносимость жидкость-кристалл для MLIP открывает перспективы моделирования структуры и свойств новых систем, для которых отсутствует экспериментальная информация о кристаллических фазах.

Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2023;117(5-6 (3)):377-384
pages 377-384 views

Formal valence, charge distribution and chemical bond in a compound with a high oxidation state: KMnO4

Anisimov V.I., Oganov A.R., Mazannikova M.A., Novoselov D.Y., Korotin D.M.
Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2023;117(5-6 (3)):385-386
pages 385-386 views

Effects of quantum recoil forces in resistive switching in memristors

Kharlanov O.G.
Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2023;117(5-6 (3)):387-388
pages 387-388 views

Обратное рассеяние инфракрасного излучения многослойной модельной биотканью

Жаворонков Ю.А., Ульянов С.В., Вальков А.Ю., Кузьмин В.Л.

Аннотация

Для многослойной биоткани, моделирующей голову человека, рассчитана интенсивность обратного рассеяния лазерного излучения ближнего инфракрасного диапазона, как функция расстояния между источником и приемником излучения, расположенными на голове. Итерационное решение уравнения Бете-Солпитера представлено в виде ряда по кратностям рассеяния. Предложена модификация известной процедуры MCML (Monte Carlo Multi-Layered), приводящая к ускорению расчетов. Показано, что полученные зависимости интенсивности обратного рассеяния существенно меняются при изменении оптических свойств слоев биоткани, в первую очередь при попадании крови в слой спинномозговой жидкости. Это может быть использовано при развитии оптических методов диагностики травматических повреждений биотканей.

Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2023;117(5-6 (3)):389-396
pages 389-396 views

On x-independence of RQ = FLQ /F2Q ratio at low x

Abdulov N.A., Kotikov A.V., Lipatov A.V.
Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2023;117(5-6 (3)):399-399
pages 399-399 views

Нелинейный отклик разреженных газов на ультрафиолетовый фемтосекундный импульс

Врублевская Н.Р., Шипило Д.Е., Николаева И.А., Панов Н.А., Косарева О.Г.

Аннотация

Квантовомеханические расчеты нелинейного отклика одномерной квантовой системы, воспроизводящей энергетическую структуру ксенона, на ультрафиолетовый фемтосекундный импульс с интенсивностью 1-100 ТВт/см2 показали дисперсию коэффициента кубической нелинейности в диапазоне 266- 400 нм и его зависимость от интенсивности, исключающую описание отклика связанных электронов в виде χ(3)E3. Вычисление поляризации на базе одномерной квантовой модели может быть использовано при моделировании распространения ультрафиолетового фемтосекундного излучения в газе.

Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2023;117(5-6 (3)):400-405
pages 400-405 views

Влияние свободного движения атомов на эффекты, зависящие от плотности атомов, в нелинейной лазерной спектроскопии резонансных газовых сред

Юдин В.И., Тайченачев А.В., Басалаев М.Ю., Прудников О.Н., Пальчиков В.Г., Занон-виллетт Т., Багаев С.Н.

Аннотация

Мы развиваем нелинейную по полю теорию распространения монохроматической световой волны в газе двухуровневых атомов в условии неоднородного доплеровского уширения линии, рассматривая при этом самосогласованное решение уравнений Максвелла-Блоха в приближении среднего поля и одноатомной матрицы плотности. Показано, что при таком подходе возникает существенная деформация доплеровского резонансного контура (сдвиг, асимметрия), которая зависит от плотности атомов. Данный эффект является следствием только свободного движения атомов в газе и не связан с межатомным взаимодействием. При этом частотный сдвиг линейного по полю вклада в сигнале пропускания более чем на порядок превышает сдвиг из-за межатомного диполь-дипольного взаимодействия, а первая нелинейная поправка испытывает еще более сильную деформацию, которая превышает влияние межатомного взаимодействия на три порядка. Обнаруженные эффекты, обусловленные свободным движением атомов, требуют значительного пересмотра существующей картины спектроскопических эффектов, зависящих от плотности атомов в газе.

Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2023;117(5-6 (3)):406-413
pages 406-413 views

Оптические моды в эллиптических микрорезонаторах для однофотонных источников

Казанов Д.Р., Монахов А.М.

Аннотация

Построена теория оптических мод в эллиптическом микрорезонаторе при помощи функций Матье в эллиптических координатах. Ключевым отличием от цилиндрического случая является расщепление двукратно вырожденных мод. Проведен численный расчет расщепленных оптических мод и определена их симметрия. Предложен метод подбора параметров резонатора для выделенной длины волны. Энергия оптических мод в резонаторе с металлическими стенками и в диэлектрическом резонаторе не отличается больше чем на ~ 20 %. Дисперсионные зависимости оптических мод показывают возможность вырождения мод различной симметрии, что позволяет провести спектральную и поляризационную фильтрацию излучения источников одиночных фотонов и создать источники многократно запутанных состояний.

Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2023;117(5-6 (3)):414-419
pages 414-419 views

К вопросу о формировании облаков в запыленной ионосфере марса

Резниченко Ю.С., Дубинский А.Ю., Попель С.И.

Аннотация

Рассмотрены плазменно-пылевые облака в мезосфере Марса, наблюдаемые на высотах около 100 км. Перечислены особенности запыленной ионосферы Марса по сравнению с запыленной ионосферой Земли. Приведены уравнения модели, описывающей самосогласованным образом плазменно-пылевые структуры в ионосфере Марса, которая учитывает особенности, важные для ионосферы Марса, но не включаемые в рассмотрение при описании плазменно-пылевой системы в ионосфере Земли. Например, в случае Марса модель учитывает эффекты торможения пылевых частиц за счет налипания на них молекул конденсата. Приведен пример высотного распределения частиц, составляющих марсианские мезосферные облака, вычисленный на основе самосогласованной модели. Показано, что важным фактором, влияющим на формирование плазменно-пылевых облаков в ионосфере Марса, является неустойчивость Рэлея-Тейлора, которая приводит к тому, что плазменно-пылевые облака могут существовать лишь при достаточно малых значениях размеров составляющих их пылевых частиц, а также к тому, что имеется ограничение (сверху) на толщину плазменно-пылевого облака.

Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2023;117(5-6 (3)):420-427
pages 420-427 views

Взаимодействие пучков тяжелых ионов с электронами плазмы: роль процессов многоэлектронной ионизации

Андреев Г.И., Бычков В.Л., Шевелько В.П.

Аннотация

Рассмотрены процессы многократной ионизации электронами ионов, находящихся в плазме, и ионов в пучке, проходящего сквозь плазму. На основе экспериментальных данных и теоретических расчетов сечений n-электронной ионизации σn исследован вклад скоростей многоэлектронной ионизации (vσn(v)) в полную скорость ионизации как функции электронной температуры плазмы T . Показано,что в случае прохождения ионных пучков сквозь плазму, суммарный вклад скоростей многоэлектронной ионизации в полную скорость определяется соотношением между скоростью ионного пучка vP и термальной скоростью электронов в плазме vth. Численные расчеты скоростей многоэлектронной ионизации+(vσn(v)) выполнены для ионов W при температурах плазмы T = 1 эВ-10 кэВ и скоростях ионногопучка vP = 0-20 а.е., где атомная единица скорости 1 а.е. = 2.2 · 108 см/с.

Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2023;117(5-6 (3)):428-433
pages 428-433 views

Дуализм связи и оптоэлектронные свойства бислойных углеродных структур на основе фазы T12 и пента-графена

Токсумаков А.Н., Байдышев В.С., Квашнин Д.Г., Попов З.И.

Аннотация

В работе методом теории функционала электронной плотности были исследованы бислойные соединения двумерного аллотропа углерода на основе фазы T12 и пента-графена. При помощи расчета спектров фононных колебаний и молекулярно-динамического моделирования проведена оценка устойчивости рассмотренных двумерных структур при различных типах упаковок и диапазонах температур, продемонстрирована стабильность плоской двумерной структуры до 1350 К. Показано, что соединенияна основе бислойного пента-графена в AA′ и AB′ упаковках имеют минимумы энергии как в состоянии Ван-дер-Ваальсового взаимодействия, так и в виде ковалентно связанных между собой слоев в фазе AA-T12 и T12. Проведен анализ барьера перехода между ковалентно и Ван-дер-Ваальсово связанными AA′ и AB′ упаковками. Рассчитанные электронные и оптические характеристики показывают, чтопри переходе от Ван-дер-Ваальсового связывания к ковалентному происходит значительное уменьшениеширины запрещенной зоны.

Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2023;117(5-6 (3)):434-442
pages 434-442 views

Измерение теплопроводности углеродных наностенок методом третьей гармоники

Чернодубов Д.А., Бондарева Ю.В., Шибалов М.В., Мумляков А.М., Жданов В.Л., Тархов М.А., Маслаков К.И., Суетин Н.В., Квашнин Д.Г.

Аннотация

Методом химического осаждения из газовой фазы в разряде постоянного тока были получены пленки углеродных наностенок разной толщины. Впервые проведено измерение теплопроводности полученных структур с использованием метода третьей гармоники (3-омега) в диапазоне температур от 280 до 310 К. Показана зависимость теплопроводности стенок от их толщины. При толщине пленки 1 мкм значение теплопроводности углеродных наностенок составляет 6.9 Вт м-1 К-1. Полученные результаты необходимы для конструирования электрооптических приборов на основе углеродных наностенок.

Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2023;117(5-6 (3)):443-449
pages 443-449 views

Генезис коллективных возбуждений в спектрах проводимости высших боридов RB6 и RB12 с кооперативной структурной неустойчивостью

Макрушин М.А., Арсеев П.И., Красиков К.М., Кадыров Л.С., Жукова Е.С., Случанко Н.Е.

Аннотация

Для описания аномалий в спектрах динамической проводимости высших боридов RB6 и RB12 с янтеллеровской структурной неустойчивостью предложена модель, основанная на дипольном характере воздействия согласованных колебаний решетки на электронный транспорт. Представлено сравнение результатов моделирования с экспериментальными спектрами, выполнены оценки параметров кристаллов.

Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2023;117(5-6 (3)):450-455
pages 450-455 views

Радиационное формирование межслоевых перемычек в двухслойном графене

Подливаев А.И.

Аннотация

В рамках неортогональной модели сильной связи исследован процесс радиационного формирования межслоевых перемычек в двухслойном графене. Показано, что большинство (~ 85 %) образовавшихся перемычек обладают низкой термической устойчивостью, не допускающей возможности их применения в элементах графеновой электроники, работающих при комнатной температуре. Обнаружены три типа устойчивых перемычек, энергии активации их отжига составили 1.50, 1.52 и 2.44 эВ. Оценки по формуле Аррениуса показали, что эти типы перемычек имеют макроскопические времена жизни при комнатной температуре. Установлено, что процесс радиационного образования перемычек в двухслойном графене имеет существенные отличия от аналогичного процесса в графите.

Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2023;117(5-6 (3)):456-463
pages 456-463 views

Исследование нематики антиферромагнитного состояния в EuFe2As2 с помощью магнитных и магниторезонансных измерений

Таланов Ю.И., Гимазов И.И., Зарипов Р.Б., Перваков К.С., Власенко В.А., Пудалов В.М., Тейтельбаум Г.Б.

Аннотация

С помощью спектроскопии электронного парамагнитного резонанса и SQUID-магнитометрии получено прямое свидетельство возникновения магнитных доменов в монокристалле EuFe2As2 в состоянии антиферромагнтного упорядочения. Резонансные спектры ионов европия регистрировались в интервале температур от 4 до 200 K. Используя уравнение для резонансного поля антиферромагнетика, учитывающего влияние обменного поля и поля анизотропии, проведен анализ угловой зависимости спектра при температуре 4.8 K при вращении кристалла вокруг оси c. Анализ данных показал, что EuFe2As2 является антиферромагнетиком с легкой плоскостью анизотропии. Кроме того, в плоскости ab обнаружены оси легкого намагничивания второго порядка для каждого из двух типов магнитных доменов, связанных со структурным переходом и образованием двойников. Магнитная анизотропия, обусловленная обменным взаимодействием ионов европия с ионами железа, свидетельствует о возникновении нематического магнитного упорядочения в базисной плоскости. Из угловой зависимости резонансных полей получена оценка величины обменного поля и поля анизотропии.

Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2023;117(5-6 (3)):464-469
pages 464-469 views

Перенос секретных ключей в квантовой сети с доверенными промежуточными узлами и шифрованием блочным шифром

Молотков С.Н.

Аннотация

Технология квантовой криптографии позволяет распределять ключи на отдельных сегментах сети в конфигурации точка-точка, далее ключи на отдельных сегментах используются для защиты трафика между любыми узлами сети, напрямую не связанных квантовым каналом. В этой связи возникает вопрос о согласовании (продвижении) ключей по отдельным сегментам сети. В работе рассматривается вопрос о переносе независимого ключа через доверенные узлы квантовой сети, между которыми имеются ключи, полученные в результате квантового распределения ключей. Квантовые ключи используются для шифрования переносимого ключа. Шифрование переносимого ключа возможно как блочным шифром, так и одноразовым блокнотом. Показано, что трудоемкость (сложность перебора) по поиску продвигаемого по сети ключа зависит от неидеальности внешнего ключа и квантовых ключей, а также от неидеальности - средней вероятности коллизий блочного шифра. В случае шифрования переносимого ключа одноразовым блокнотом трудоемкость зависит только от неидеальности переносимого ключа и ключей шифрования. При идеальных ключах сохраняется идеальность переносимого ключа. В случае блочного шифра даже при идеальных ключах переносимый ключ перестает быть идеальным в меру отличия блочного шифра от одноразового блокнота. Показано также, что чем больше коллизий имеет блочный шифр, соответственно, накрывает меньшее множество шифр-текстов, тем меньшее число шагов перебора требуется для нахождения ключа.

Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2023;117(5-6 (3)):470-479
pages 470-479 views