Vol 193, No 7 (2023)

Cover Page

Full Issue

Reviews of topical problems

Features of spin crossovers in magnetic materials

Orlov Y.S., Nikolaev S.V., Dudnikov V.A., Gavrichkov V.A., Ovchinnikov S.G.

Abstract

We present experimental and theoretical results of spin crossover studies in magnetically ordered materials. The effect of spin crossovers on the electronic structure of transition metal oxides and on the Bose condensation of spin excitons in the vicinity of the spin crossover is considered. A new method for calculating the interatomic superexchange interaction in transition metal oxides is discussed that allows considering selective contributions of excited magnetic cation terms. Changes in the exchange interaction sign are predicted for spin crossovers for $ d^5-d^7$ ions. In the $R \rm {CoO}_3$ family of rare-earth cobaltites, the ground state is nonmagnetic, but, as the temperature increases, thermal excitations of high-spin states give rise to a number of experimentally detectable features. In defective $R\rm {CoO}_3$ samples, stabilization of the high-spin term and ferromagnetic ordering are possible. Dynamical crossovers under external pumping and the dynamics of multiplicity, magnetization, and local lattice distortions are discussed. Geophysical implications of spin crossovers are considered, and metallic properties of Earth's mantle at a depth of 1400–1800 km are predicted.
Uspehi fizičeskih nauk. 2023;193(7):689-716
pages 689-716 views

A novel view of the nature of formation of metallic glasses, their structural relaxation, and crystallization

Kobelev N.P., Khonik V.A.

Abstract

An alternative concept of the formation of the defect structure and properties of metallic glasses—the interstitialcy theory (IT), which has been actively developed recently—is systematically laid out. The premises and basic hypotheses of the IT are presented, and the experimental data pertaining to the assessment of its adequacy are considered. The multifaceted relation between the relaxation of the shear elasticity and heat phenomena upon various types of thermal processing of metallic glasses is analyzed in detail. A simple mathematical IT formalism is shown to provide a good description of experimental data. The most important result of the IT is an adequate description of the excess thermodynamic potentials of metallic glasses. Problems surrounding the IT and approaches to its further development are considered.
Uspehi fizičeskih nauk. 2023;193(7):717-736
pages 717-736 views

Subsecond pulses in microwave emission from the Sun

Altyntsev A.T., Meshalkina N.S., Lesovoi S.V., Zhdanov D.A.

Abstract

The current state of research on microwave subsecond pulses (SSPs) based on observations of radio-frequency radiation from solar flares with high temporal, spatial, and spectral resolutions is reviewed. It is shown that knowledge about the localization of SSP sources in the flare region, available with the help of large radio interferometers, radically affects the understanding of the nature of SSPs. Based on the unique observational material accumulated in radio observations over the past 30 years, the characteristics of SSPs have been studied, they have been classified according to their spectral characteristics, and the mechanisms of their generation have been determined.
Uspehi fizičeskih nauk. 2023;193(7):737-750
pages 737-750 views

Instruments and methods of investigation

Explosive emission processes in thermonuclear facilities with magnetic plasma confinement and in linear electron–positron colliders

Barengol'ts S.A., Mesyats G.A.

Abstract

A model of the phenomenon of explosive electron emission based on its similarity to the electrical explosion of conductors is presented. With this model, the microexplosive processes occurring on a cathode surface due to the action of the explosive emission current have been simulated. The simulation results have been used to analyze explosive emission processes caused by the operation of unipolar arcs in thermonuclear reactors with magnetic plasma confinement and by the initiation of radiofrequency vacuum breakdowns in the accelerating structures of linear electron–positron colliders. The structure of the arc discharge cathode spot and the erosion characteristics have been investigated for nanostructured tungsten (W-fuzz) surfaces formed in thermonuclear reactors with magnetic plasma confinement. For radiofrequency vacuum breakdowns, the initiating parameters have been estimated, and prebreakdown and microexplosive processes have been simulated.
Uspehi fizičeskih nauk. 2023;193(7):751-769
pages 751-769 views

Electromagnetic levitation method as a containerless experimental technique

Toropova L.V., Alexandrov D.V., Kao A., Rettenmayr M., Galenko P.K.

Abstract

Electromagnetic levitation is a method for containerless high-temperature treatment of metal, semiconductor, and alloy samples. This method is widely used to investigate the thermophysical and thermochemical properties of liquid melts, as well as their crystallization kinetics. An alternating electromagnetic field induces an induction current inside a sample, resulting in a Lorentz force opposing the gravitational force. The Lorentz force lifts the sample, which is heated and melts in a levitation chamber due to the current flowing through it. In this paper, we present an analytical model of the sample levitation process, considering the structure of the electromagnetic levitator coil and options for its optimization for experiments. The kinetics of high-speed solidification of undercooled droplets in the chamber of the electromagnetic levitator is analyzed.
Uspehi fizičeskih nauk. 2023;193(7):770-782
pages 770-782 views

Methodological notes

On the question of measurement in quantum mechanics

Rubtsov A.N.

Abstract

The probabilistic nature of measurements in quantum mechanics can be interpreted as a consequence of information loss arising from the chaotic dynamics of measuring instruments.
Uspehi fizičeskih nauk. 2023;193(7):783-790
pages 783-790 views

On the problem of boundary conditions for mixed type equations arising in the description of astrophysical transonic flows

Beskin V.S., Khalilov T.I.

Abstract

Using the example of an exactly solvable problem, it is shown that the number of boundary conditions which is necessary to determine the transonic hydrodynamic flow near the so-called ‘nonstandard’ singular point does not depend on whether the separatrix characteristic passes or does not pass through this point. Thus, a quite popular statement is called into question, according to which the critical surface, on which the regularity condition determines the flow structure, generally coincides with the surface of separatrix characteristics, and not with the sonic surface.
Uspehi fizičeskih nauk. 2023;193(7):791-797
pages 791-797 views

Physics news on the Internet: July 2023

Eroshenko Y.N.
Uspehi fizičeskih nauk. 2023;193(7):798-798
pages 798-798 views

Personalia

Mikhail Yakovlevich Marov (on his 90th birthday)

Aptekarev A.I., Balega Y.Y., Bisikalo D.V., Bondur V.G., Zelenyi L.M., Petrukovich A.A., Sadovnichii V.A., Solov'ev V.A., Syunyaev R.A., Cherepashchuk A.M., Chetverushkin B.N., Shustov B.M.
Uspehi fizičeskih nauk. 2023;193(7):799-800
pages 799-800 views

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».