Том 193, № 7 (2023)
Обзоры актуальных проблем
Особенности спиновых кроссоверов в магнитных материалах
Аннотация
Представлены экспериментальные и теоретические результаты по исследованию спиновых кроссоверов в магнитоупорядоченных материалах. Рассмотрено влияние спиновых кроссоверов на электронную структуру оксидов переходных металлов и на бозе-конденсацию спиновых экситонов в окрестности спинового кроссовера. Обсуждается новый метод расчёта межатомного суперобменного взаимодействия в оксидах переходных металлов, позволяющий рассматривать селективные вклады от возбуждённых термов магнитных катионов. Предсказаны изменения знака обменного взаимодействия при спиновых кроссоверах для $ d^5$–$\rm d^7$-ионов. В семействе редкоземельных кобальтитов $R\rm CoO_3$ основное состояние немагнитно, но с возрастанием температуры тепловые возбуждения высокоспиновых состояний приводят к комплексу наблюдаемых экспериментально свойств. В дефектных образцах $R\rm CoO_3$ возможны стабилизация высокоспинового терма и ферромагнитное упорядочение. Обсуждаются динамические кроссоверы под действием внешней накачки, динамика мультиплетности, намагниченности и локальных искажений решётки. Рассмотрены геофизические следствия спиновых кроссоверов, предсказаны металлические свойства мантии Земли на глубине от 1400 до 1800 км.
Успехи физических наук. 2023;193(7):689-716
689-716
Новые представления о природе образования металлических стёкол, их структурной релаксации и кристаллизации
Аннотация
Последовательно излагается альтернативная концепция формирования дефектной структуры и свойств металлических стёкол — межузельная теория (МТ), получившая значительное развитие в последние несколько лет. Описаны предпосылки возникновения и базовые положения МТ. Рассмотрены экспериментальные данные, связанные с оценкой адекватности её главных гипотез. Детально проанализирована многосторонняя связь между релаксацией сдвиговой упругости и тепловыми явлениями при разных видах термической обработки металлических стёкол. Показано, что экспериментальные данные могут быть хорошо описаны в рамках простого математического формализма МТ. Важнейшим результатом МТ является адекватное описание избыточных термодинамических потенциалов металлических стёкол. Рассмотрены проблемы и пути дальнейшего совершенствования МТ.
Успехи физических наук. 2023;193(7):717-736
717-736
Cубсекундные импульсы в микроволновом излучении Солнца
Аннотация
Представлен обзор современного состояния исследований микроволновых субсекундных импульсов (ССИ), основанных на наблюдениях радиоизлучения солнечных вспышек с высоким временным, пространственным и спектральным разрешением. Показано, что знания о локализации источников ССИ во вспышечной области, доступные с помощью крупных радиоинтерферометров, влияют радикальным образом на понимание природы ССИ. На основе уникального наблюдательного материала, накопленного в радионаблюдениях на протяжении последних 30 лет, были исследованы характеристики ССИ, выполнена их классификация по спектральным характеристикам и определены механизмы их генерации.
Успехи физических наук. 2023;193(7):737-750
737-750
Приборы и методы исследований
Взрывоэмиссионные процессы в термоядерных установках с магнитным удержанием плазмы и линейных электрон-позитронных коллайдерах
Аннотация
Представлены модель взрывной электронной эмиссии на основе аналогии с электрическим взрывом проводников и результаты расчёта микровзрывных процессов на поверхности катода под действием взрывоэмиссионного тока. С использованием полученных результатов проведён анализ взрывоэмиссионных процессов при функционировании униполярных дуг в термоядерных установках с магнитным удержанием плазмы и при инициировании радиочастотного вакуумного пробоя в ускорительных структурах линейных электрон-позитронных коллайдеров. Исследованы структура катодного пятна и эрозионные характеристики дугового разряда на наноструктурированной поверхности вольфрама (W-fuzz), сформированной в результате плазменных нагрузок в термоядерных установках с магнитным удержанием плазмы. Получены оценки параметров инициирования и представлены результаты моделирования предпробойных и микровзрывных процессов при радиочастотном вакуумном пробое.
Успехи физических наук. 2023;193(7):751-769
751-769
Метод электромагнитной левитации как техника беcконтейнерного эксперимента
Аннотация
Электромагнитная левитация является методом бесконтейнерной высокотемпературной обработки металлических, полупроводниковых и сплавных образцов. Этот метод широко применяется для исследования теплофизических и термохимических свойств жидких расплавов, а также кинетики их кристаллизации. Переменное электромагнитное поле приводит к появлению индукционного тока внутри образца, в результате возникает сила Лоренца, направленная противоположно силе гравитации. Сила Лоренца поднимает образец, который благодаря прохождению через него тока нагревается и расплавляется в левитационной камере. Приводится расчётная аналитическая модель процесса левитации образца, рассматриваются строение катушки электромагнитного левитатора и варианты её оптимизации для проведения экспериментов. Проанализирована кинетика высокоскоростного затвердевания переохлаждённых капель в камере электромагнитного левитатора.
Успехи физических наук. 2023;193(7):770-782
770-782
Методические заметки
783-790
К проблеме граничных условий для уравнений смешанного типа, возникающих при описании астрофизических трансзвуковых течений
Аннотация
На примере точно решаемой задачи показано, что число граничных условий, необходимое для определения трансзвукового гидродинамического течения вблизи так называемой “нестандартной” особой точки, не зависит от того, проходит или не проходит через эту точку сепаратрисная характеристика. Тем самым подвергнуто сомнению достаточно популярное утверждение, согласно которому критическая поверхность, условие регулярности на которой определяет структуру течения, в общем случае совпадает с поверхностью сепаратрисных характеристик, а не со звуковой поверхностью.
Успехи физических наук. 2023;193(7):791-797
791-797
Новости физики в сети Internet: июль 2023 (по материалам электронных препринтов)
Успехи физических наук. 2023;193(7):798-798
798-798
Personalia
Михаил Яковлевич Маров (к 90-летию со дня рождения)
Успехи физических наук. 2023;193(7):799-800
799-800