Том 166, № 2 (2024)

Изучение особенностей взаимодействия униполярных субцикловых импульсов с веществом показало необходимость как пересмотра стандартных теорий взаимодействия световых импульсов с веществом, так и введения новых понятий в оптику, таких как интерференция площадей импульсов. В настоящей работе на основании численного решения временного уравнения Шредингера изучены особенности нелинейной интерференции площадей импульсов при возбуждении частицы в прямоугольной потенциальной яме, возбуждаемой парой полуцикловых, аттосекундных импульсов. Показано, что при изменении задержки между импульсами зависимость населенности связанных состояний от задержки имеет характерный вид биений, в отличие от простой гармонической зависимости, которая получается в случае малой амплитуды поля. Проведенные исследования напрямую показывают возможность управления квантовыми системами с помощью последовательности полуцикловых импульсов, в частности возможность увеличения вероятности ионизации или ее полного подавления и возможность наведения решеток разности населенностей в многоуровневой среде.

In the present study, we consider the effects of vacuum birefringence and dichroism in strong electromagnetic fields. According to quantum electrodynamics, the vacuum state exhibits different refractive properties depending on the probe photon polarization and one also obtains different probabilities of the photon decay via production of electron-positron pairs. Here we investigate these two phenomena by means of several different approaches to computing the polarization operator. The external field is assumed to be a linearly polarized plane electromagnetic wave of arbitrary amplitude and frequency. Varying the probe-photon energy and the field parameters, we thoroughly examine the validity of the locally-constant field approximation (LCFA) and techniques involving perturbative expansions in terms of the external-field amplitude. Within the latter approach, we develop a numerical method based on a direct evaluation of the weak-field Feynman diagrams, which can be employed for investigating more complex external backgrounds. The polarization operator depends on two parameters: classical nonlinearity parameter ξ and the product η = ωq0/m2 of the laser field frequency ω and the photon energy q0 (m is the electron mass). The domains of validity of the approximate techniques in the ξη plane are explicitly identified.

Рассмотрен процесс расщепления фотона γ → γγ в сильном магнитном поле с учетом вклада позитрония в дисперсию фотона. Показано, что наличие таких условий приводит к открытию нового канала реакции и изменению правил отбора по поляризациям фотонов. Вычислены соответствующие парциальные вероятности для разрешенных каналов. Получена оценка эффективности рассматриваемого процесса.

С помощью расчетов на основе теории функционала плотности исследован атомный механизм влияния деформаций сжатия, образующихся на поверхности эпитаксиальных слоев Ge(111)-7×7, выращенных на подложке Si(111), на диффузию адатомов Ge. Было найдено, что энергетический барьер, ограничивающий миграцию адатомов Ge на большие расстояния, расположен вблизи угловых вакансий структуры 7 × 7 и вызван образованием ковалентной связи между адатомом Ge и атомом димера в составе структуры 7 × 7. Показано, что увеличение барьера на упруго-сжатой поверхности происходит из-за усиления связи в димере при сжатии поверхности, что ведет к ослаблению связи между адатомом Ge и атомом димера.

Для серии допированных железом поликристаллических высокотемпературных сверхпроводников  Y_1–xFe_xBa₂Cu₃O_y (0 ≤ x ≤ 0.05), синтезированных с использованием нитратно-цитратного варианта золь–гель-методики, проведены исследования структурных (рентгеновским и электронно-микроскопическим методами) и магнитных (в переменных и постоянных магнитных полях) свойств. Для этих образцов определены зависимости от степени допирования кристаллографических параметров, размеров кристаллитов, температур перехода в сверхпроводящее состояние, а также вид и размах гистерезиса намагниченности в полях до 6Тл. Рассчитаны полевые зависимости плотности внутрикристаллического критического тока Jc. Показано, что однородное распределение допанта по объему кристаллитов вследствие применения золь–гель-методики приводит к существенному улучшению функциональных параметров по сравнению с образцами, полученными твердофазным методом. Улучшается микроструктура, что проявляется в увеличении размеров и более четкой огранке кристаллитов, а также сужается температурный интервал перехода в сверхпроводящее состояние, увеличиваются размах магнитополевого гистерезиса намагниченности и критический ток. В результате, в золь–гель-образцах при степени допирования железом x ≈ 0.03 реализуется эффект увеличения Jc, превышающий порядок величины.

We put forward a generalized procedure which allows to restore the bulk-like electron and hole wave functions localized in certain valleys from the wave functions of quantum confined electron/hole states obtained in atomistic calculations of nanostructures. The procedure is applied to the lead chalcogenide quantum dots to accurately extract the intravalley velocity matrix elements and the constants of the effective intravalley Hamiltonian of the exchange interaction for the ground exciton state in PbS and PbSe quantum dots. Our results suggest that intravalley parameters in PbS quantum dots are much more anisotropic than the ones in PbSe. Renormalization of the velocity matrix elements, forbidden band gap, valley and exchange splittings of exciton and exciton binding energy are also calculated.