Открытый доступ
Доступ предоставлен
Только для подписчиков
Том 167, № 5 (2025)
АТОМЫ, МОЛЕКУЛЫ, ОПТИКА
ФОРМАЛИЗМ БЕЗМОДЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ РАССЕЯНИЯ В СИСТЕМЕ ТРЕХ ЧАСТИЦ С КУЛОНОВСКИМ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕМ. НАДПОРОГОВЫЕ ОСЦИЛЛЯЦИИ СЕЧЕНИЙ РАССЕЯНИЯ И РЕАКЦИЙ В СИСТЕМЕ e−e+p−
Аннотация
Представлен безмодельный формализм для решения задачи рассеяния в системе трех частиц с кулоновским взаимодействием для энергий ниже порога развала системы на три частицы на основе уравнений Фаддеева – Меркурьева. Для решения задачи рассеяния используются асимптотические граничные условия, которые наряду с кулоновским взаимодействием между мишенью и спектатором в явном виде учитывают дальнодействующее дипольное взаимодействие, ответственное за аномальное надпороговое поведение сечений рассеяния и реакций (осцилляции Гайлитиса – Дамбурга). На основе эффективного численного метода прямого решения граничной задачи для уравнений Фаддеева – Меркурьева получены высокоточные сечения рассеяния антипротона на позитронии и сечения образования антиводорода в системе e−e+p− для ненулевых значений полного орбитального момента системы, подтверждающие наличие аномального порогового поведения сечений.
Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2025;167(5):611–625
611–625
ULTRAFAST LATTICE AND ELECTRON DYNAMICS INDUCED IN A PbSe CRYSTAL BY AN INTENSE TERAHERTZ PULSE
Аннотация
The ultrafast optical response of a PbSe crystal to an intense picosecond terahertz pulse with a peak electric field strength of up to ∼ 500 kV/cm is studied. The reflectivity anisotropy signal contains oscillations at the fundamental frequency of the resonant infrared-active phonon mode as well as its second, third, and fourth harmonics. The effect is ascribed to coherent anharmonic phonons resonantly excited by the strong terahertz field. Pump terahertz pulses also induce an almost instantaneous Kerr effect and a long-lived optical anisotropy of the crystal with a characteristic decay time of ≳ 100 ps. We consider lattice distortion and phonon-assisted side valley population as possible origins of this metastable state.
Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2025;167(5):626–634
626–634
ВЫНУЖДЕННОЕ РАССЕЯНИЕ В УСЛОВИЯХ ЭКСПЕРИМЕНТА С ДВУМЯ ПЕРЕСЕКАЮЩИМИСЯ ЛАЗЕРНЫМИ ПУЧКАМИ
Аннотация
Проведено экспериментальное и теоретическое исследование вынужденного рассеяния CBET (crossedbeam energy transfer) при взаимодействии двух пересекающихся лазерных пучков в подкритической плазме. Предложена и реализована схема эксперимента по облучению тонкого твердотельного слоя пучками, имеющими небольшую (0–6 ˚ A) разность длин волн. На слой из (CnHn) толщиной 2 мкм падало излучение пучков на несущей частоте второй гармоники Nd-лазера с плотностью потока ∼ 1014 Вт/см2 и длительностью импульсов около 5 нс. Угол падения каждого пучка равнялся 35◦, а угол между осями пучков составлял 70◦. При фокальном пятне диаметром около 300 мкм разлет плазмы в области пересечения пучков был близок к одномерному плоскому разлету. Это позволило при некоторой разности длин волн пучков максимально приблизить взаимодействие электромагнитных волн с акустической волной к резонансному взаимодействию. Измеренная в эксперименте доля увеличения энергии в прошедшем через плазму пучке за счет процесса CBET составила 10–20% в зависимости от разности длин волн. Предложена модель рассеяния CBET, в которой диссипация акустических возмущений учитывалась с помощью ограниченной ионной вязкости. Гидродинамические расчеты взаимодействия пучков в плазме с учетом такой модели дали хорошее согласие с экспериментом по величине энергии, передаваемой между пучками.
Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2025;167(5):635–644
635–644
АНОМАЛЬНОЕ ПРОПУСКАНИЕ СВЕТА ОПТИЧЕСКИ ТОЛСТЫМИ ПЛЕНКАМИ НИКЕЛЯ, ЯВЛЯЮЩИМИСЯ ОПТОАКУСТИЧЕСКИМИ ТРАНСДЬЮСЕРАМИ
Аннотация
Технологии, связанные с ультратонкими пленками, имеют важное значение для микроэлектроники. В этой связи много внимания обращают на механические и оптические свойства пленок. В настоящей работе исследованы пленки никеля на подложке из стекла. Обнаружен неожиданный эффект прозрачности пленок для света с пропусканием 1–10% падающего излучения. При этом пленки, во-первых, имеют толщину достаточно большую по сравнению с толщиной скин-слоя 12–13 нм (поэтому такое пропускание названо аномальным), во-вторых, сохраняют свои упругие механические характеристики, которые не отличаются от свойств абсолютно однородных пленок с фиксированной толщиной. Соответственно, наши пленки действуют стандартно в качестве акустических резонаторов и в качестве излучателей акустических волн в подложку (трансдьюсеров). Аномальное пропускание света объясняется неоднородной структурой пленки. При этом пропускание света позволяет видеть через пленку бриллюэновские интерференционные осцилляции, связанные с распространением акустических волн в подложке.
Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2025;167(5):645–671
645–671
ИЗМЕРЕНИЕ ВРЕМЕН РЕЛАКСАЦИИ ОРИЕНТАЦИИ И ВЫСТРАИВАНИЯ МЕТОДОМ МОДИФИЦИРОВАННОГО СТИМУЛИРОВАННОГО ФОТОННОГО ЭХА В АТОМАРНОМ ГАЗЕ
Аннотация
Зарегистрировано явление модифицированного стимулированного фотонного эха на двух смежных квантовых переходах атомов 174Yb. Для возбуждения атомов использовались световые импульсы линейной поляризации со специально подобранными взаимными ориентациями векторов поляризации, что позволило измерить времена релаксации ориентации и выстраивания троекратно вырожденного промежуточного квантового уровня. Проводится сравнение метода модифицированного стимулированного фотонного эха с методом обычного стимулированного фотонного эха.
Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2025;167(5):672–679
672–679
ЯДРА, ЧАСТИЦЫ, ПОЛЯ, ГРАВИТАЦИЯ И АСТРОФИЗИКА
ПРОВЕРКА ТЕОРИЙ ГРАВИТАЦИИ В РЕЖИМЕ ОПИСАНИЯ УСКОРЕННОГО РАСШИРЕНИЯ ВСЕЛЕННОЙ: РАДИУС РАЗВОРОТА
Аннотация
На основании определения радиуса разворота и того факт, что в настоящее время наилучшее согласие с наблюдательными данными на внегалактических масштабах дает применение общей теорией относительности с космологической постоянной, рассмотрено поведение на этих масштабах сферическисимметричных решений моделей Хорндески и Двали – Габададзе – Поратти. Таким образом, условия на радиус разворота вместе с астрономическими данными для скоплений галактик позволяют выявлять дополнительные ограничения на параметры расширенных теорий гравитации.
Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2025;167(5):680–684
680–684
ПОРЯДОК, БЕСПОРЯДОК И ФАЗОВЫЕ ПЕРЕХОДЫ В КОНДЕНСИРОВАННЫХ СРЕДАХ
ЭЛЕКТРОННАЯ СТРУКТУРА МОНОСЛОЯ CuO В ПАРАМАГНИТНОЙ ФАЗЕn С УЧЕТОМ КУЛОНОВСКИХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ
Аннотация
Исследуется электронная структура монослоя CuO с учетом внутриатомного и межатомного кулоновского взаимодействия на атомах меди и кислорода. Учет локальных кулоновских взаимодействий и эффектов ковалентности выполняется точно при построении квазичастичных возбуждений с помощью обобщенного метода сильной связи GTB. Электронная система описывается в дырочном представлении в рамках восьмизонной p−d-модели, включающей дальние перескоки до четырех ближайших соседей, с параметрами, полученными из расчетов методами теории функционала плотности. В рамках записанной на ее основе многозонной модели Хаббарда вычислены зависимости зонной структуры квазичастичных возбуждений, поверхностей Ферми, карт постоянной энергии на потолке валентной зоны, величин диэлектрической щели и вкладов различных орбиталей в состояния на потолке валентной зоны в режиме сильных внутриатомных кулоновских взаимодействий на меди для различных значений внутриатомного взаимодействия на кислороде Up и межатомного медь-кислородного взаимодействия Vpd. Показано, что в зависимости от величины параметров Up и Vpd электронное состояние меняется от диэлектрического с d-состояниями на потолке валентной зоны к металлическому, в котором в низкоэнергетические возбуждения основной вклад дают кислородные орбитали.
Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2025;167(5):685–702
685–702
ВЛИЯНИЕ ДРЕЙФА НА ВРЕМЕННУЮ АСИМПТОТИКУ ВЕРОЯТНОСТИ ВЫЖИВАНИЯ ЧАСТИЦ В СРЕДАХ С ПОГЛОЩАЮЩИМИ ЛОВУШКАМИ: ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
Аннотация
Проведено численное моделирование частиц, диффундирующих в средах с поглощающими ловушками в электрическом поле. В результате моделирования показано, что на достаточно больших временах именно этот дрейфовый механизм определяет новое временное поведение вероятности выживания. Установлены зависимости характерного времени, описывающего экспоненциальное убывание числа частиц, от концентрации ловушек и от величины электрического поля.
Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2025;167(5):703–710
703–710
ЭЛЕКТРОННЫЕ СВОЙСТВА ТВЕРДЫХ ТЕЛ
СКОРОСТЬ ПЕРЕДАЧИ ЭНЕРГИИ ОТ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ВОЗБУЖДЕНИЙ ФОНОНАМ В СИЛЬНО ЛЕГИРОВАННОМ БОРОМ СВЕРХПРОВОДЯЩЕМ АЛМАЗЕ
Аннотация
Найдена скорость передачи энергии от элементарных возбуждений фононам (т. е. кристаллической решетке) в сильно легированном бором сверхпроводящем алмазе. Вычисления проведены с помощью методов квантовой теории поля при ненулевых температурах с использованием температурных функций Грина и техники Мацубары. В результате показано, что эта скорость ограничивает допустимую амплитуду переменных электрических полей в сверхпроводящем алмазе величинами порядка 10 В/см, при превышении которых произойдет разогрев элементарных возбуждений до температур выше критической, т. е. разрушение сверхпроводящего состояния.
Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2025;167(5):711–719
711–719
ПЛАЗМОННОЕ ДЕТЕКТИРОВАНИЕ ТЕРАГЕРЦЕВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СВЕТОДИОДНЫХ ГЕТЕРОСТРУКТУР InxGa1−xN/GaN С МНОЖЕСТВЕННЫМИ КВАНТОВЫМИ ЯМАМИ
Аннотация
Плазмонное детектирование терагерцевого излучения проводится с использованием светодиодных нитрид-галлиевых гетероструктур InxGa1−xN/GaN с множественными квантовыми ямами. В качестве структуры, связывающей электрическое поле плазмона с полем падающего терагерцевого излучения применяются решетчатые затворы с электродами из Ti/Au. Исследуются образцы гетероструктур с периодами затвора 1.6 и 1.0 мкм. Генерация и детектирование коллективных плазмонных колебаний в двумерной электронной системе осуществляются методом терагерцевой спектроскопии с временным разрешением, использующим фотопроводящие антенны на основе GaN. Получены частотные спектры мощности и фазового сдвига терагерцевого излучения в диапазоне температур от 90 до 170 К. Наблюдаемое синее смещение фундаментальной плазмонной моды при уменьшении периода затвора объясняется изменением волнового вектора плазмона.
Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2025;167(5):720–734
720–734
СТАТИСТИЧЕСКАЯ И НЕЛИНЕЙНАЯ ФИЗИКА, ФИЗИКА "МЯГКОЙ" МАТЕРИИ
ОСОБЕННОСТИ МОРФОЛОГИИ РАСПЛАВА НА ПОВЕРХНОСТИ МЕТАЛЛА ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ПЛАЗМЫ НА УСТАНОВКЕ ПЛАЗМЕННЫЙ ФОКУС
Аннотация
Обнаружены тонкие нити в расплаве на поверхности разных металлов при воздействии импульсов N2-плазмы на мишени, расположенные на близких расстояниях (≈ 25 мм) от анода установки Плазменный фокус ПФ-5 с энергозапасом ≈ 3.2 кДж (ФИАН). Задачей исследования было определение возможных причин искривления этих нитей. Установлено, что на поверхности ферромагнитной стали Ст3 и нержавеющей стали типа 12Х18Н10Т при воздействии большого числа импульсов плазмы (≈ 50) наблюдается искривление нитей в расплаве (поворот нитей по часовой стрелке или против нее вокруг центральной оси). В случае воздействия плазмы на образцы из алюминиевого сплава типа АМг (парамагнетик) наблюдаются тонкие прямые нити в расплаве; на образцах из Cu (диамагнетик) нитей не наблюдалось. На близких расстояниях (≈ 25 мм) для всех металлов на поверхности наблюдаемую морфологическую структуру расплава можно разделить на две области, диаметры которых соответствуют диаметрам анода и катода ПФ. Эта картина исчезает с увеличением расстояния (≈ 50 мм) от анодного узла установки до мишеней. В работе обсуждаются возможные причины этих явлений.
Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2025;167(5):735–745
735–745