Открытый доступ
Доступ предоставлен
Только для подписчиков
Том 168, № 4 (2025)
АТОМЫ, МОЛЕКУЛЫ, ОПТИКА
ЗВУКОВЫЕ ИМПУЛЬСЫ, ВОЗНИКАЮЩИЕ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ЛАЗЕРНОГО ИМПУЛЬСА НА МЕТАЛЛ
Аннотация
Изучена эволюция во времени и пространстве смещения атомов решетки, возникающего при воздействии на массивный металл импульса лазерного излучения. Анализ эволюции смещения атомов позволил детально описать форму генерируемого звукового импульса. Показано, что при возбуждении звукового импульса из-за воздействия пондеромоторной силы на электроны ширина импульса определяется временем прохождения звука через скин-слой. Если генерация звука происходит из-за воздействия на решетку градиента давления электронов, то эффективная ширина акустического импульса определяется временем, за которое звук догоняет фронт теплового потока. Передача энергии от электронов к решетке приводит к уменьшению области прогрева металла, что сопровождается сокращением длительности звукового импульса до времени прохождения звука через область прогрева.
Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2025;168(4):453-463
453-463
ЛАЗЕРНАЯ ФЛУОРЕСЦЕНЦИЯ ПРИ ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКОМ ЭФФЕКТЕ ШТАРКА
Аннотация
Проведено теоретическое исследование спектра резонансной лазерной флуоресценции на структуре уровней атома водорода при электродинамическом эффекте Штарка, возникающей при пересечении магнитного поля пучком быстрых атомов в плазме. Построена нестационарная модель атомной кинетики заселения массива штарковских атомных состояний при их возбуждении частицами плазмы и лазерным излучением различной интенсивности и поляризации. Исследовано влияние селективного возбуждения штарковской структуры на формирование спектра лазерной флуоресценции в зависимости от параметров лазерного импульса, плотности плазмы, геометрии ввода лазерного пучка по отношению к магнитному полю. Проанализировано подавление сигнала резонансной флуоресценции при увеличении плотности плазмы, вызывающее преобразование динамических неравновесных населенностей в статистически равновесные. Исследовано влияние лазерной флуоресценции на MSE-диагностику. Результаты представляют интерес в контексте пионерского исследования резонансной лазерной флуоресценции на динамически неравновесной штарковской структуре атомных уровней, а также для локальной диагностики плазмы в системе скрещенных пучков нейтралов и лазерного излучения.
Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2025;168(4):464-475
464-475
ЯДРА, ЧАСТИЦЫ, ПОЛЯ, ГРАВИТАЦИЯ И АСТРОФИЗИКА
FIELD GENERALIZATION OF ELLIPTIC CALOGERO – MOSER SYSTEM IN THE FORM OF HIGHER RANK LANDAU – LIFSHITZ MODEL
Аннотация
We prove gauge equivalence between integrable field generalization of the elliptic Calogero–Moser model and the higher rank XYZ Landau–Lifshitz model of vector type on 1+1 dimensional space-time. Explicit formulae for the change of variables are derived, thus providing the Poisson map between these models.
Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2025;168(4):476-484
476-484
ТВЕРДЫЕ ТЕЛА И ЖИДКОСТИ
ИНТЕРФЕЙСНЫЕ СОСТОЯНИЯ В СТРУКТУРАХ С КВАНТОВЫМИ ЯМАМИ ZnSe/BeTe, НЕ ИМЕЮЩИХ ОБЩИХ АТОМОВ, НА ГЕТЕРОГРАНИЦАХ В СИЛЬНОМ МАГНИТНОМ ПОЛЕ
Аннотация
Исследовались спектры фотолюминесценции в области пространственно-прямых и непрямых межзонных оптических переходов в структурах ZnSe/BeTe второго типа с квантовыми ямами, не имеющих общих атомов, на интерфейсах в магнитных полях до 45 Тл. В спектрах в области непрямых переходов наблюдались состояния носителей, локализованных на интерфейсах. Были измерены константы диамагнитного сдвига и g-факторы всех состояний, что позволило определить радиус их локализации в плоскости интерфейса. Построена теория состояний, локализованных на интерфейсах. Обнаружено взаимное перераспределение интенсивностей линий фотолюминесценции непрямых и интерфейсных экситонов при увеличении магнитного поля. Такое перераспределение интенсивности объясняется перекрытием канала заселения интерфейсных состояний через слой BeTe. Построена модель, описывающая зависимость интенсивностей фотолюминесценции от магнитного поля. Модель демонстрирует высокую степень соответствия экспериментальным данным.
Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2025;168(4):485-494
485-494
ПОРЯДОК, БЕСПОРЯДОК И ФАЗОВЫЕ ПЕРЕХОДЫ В КОНДЕНСИРОВАННЫХ СРЕДАХ
ИССЛЕДОВАНИЕ ФАЗОВЫХ ПЕРЕХОДОВ В МОДЕЛИ ПОТТСА НА СЛОИСТОЙ ГЕКСАГОНАЛЬНОЙ РЕШЕТКЕ
Аннотация
Методом Монте-Карло выполнены исследования фазовых переходов и термодинамических свойств ферромагнитной модели Поттса с числом состояний спина q = 4 на слоистой гексагональной решетке с взаимодействиями ближайших соседей. На основе гистограммного метода анализа данных и метода кумулянтов Биндера четвертого порядка проведен анализ природы фазового перехода. Показано, что в исследуемой модели наблюдается фазовый переход первого рода.
Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2025;168(4):495-499
495-499
ВОЗНИКНОВЕНИЕ ОДНОНАПРАВЛЕННОЙ АНИЗОТРОПИИ И СВЯЗАННЫХ МАГНИТНЫХ ДОМЕНОВ В ГЕТЕРОСТРУКТУРАХ SrMnO3/La0.7Sr0.3MnO3 ПРИ КОМНАТНОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ
Аннотация
Методом магнетронного распыления выращена серия гетероструктур SrMnO3/La0.7Sr0.3MnO3 с различной толщиной антиферромагнитного слоя SrMnO3. Методом ферромагнитного резонанса определены магнитные характеристики гетероструктуры SrMnO3/La0.7Sr0.3MnO3, в том числе величина однонаправленной анизотропии при различной толщине антиферромагнитного слоя SrMnO₃. Представлены результаты рентгеноструктурного исследования полученных образцов и оценено изменение магнитооптического эффекта в ферромагнитной пленке La0.7Sr0.3MnO3 при нанесении антиферромагнитного слоя SrMnO3. Изучалась структура доменов во внешнем магнитном поле с помощью магнитно-силовой микроскопии. Наблюдались V-образные магнитные доменные структуры в гетероструктурах SrMnO3/La0.7Sr0.3MnO3, управляемые малыми магнитными полями.
Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2025;168(4):500-508
500-508
ЭФФЕКТЫ НЕЭРГОДИЧНОСТИ В ОДНОМЕРНОЙ ЛОКАЛИЗАЦИИ
Аннотация
Как известно, безразмерное ландзуэровское сопротивление ρ одномерной неупорядоченной системы описывается логнориальным распределением. Среднее значение ⟨ρ⟩ для такого распределения не является репрезентативным, так как сильно отличается от типичного значения ρtур. Этот вывод требует некоторого пересмотра из-за эффектов неэргодичности. Если L — длина образца, K — число реализаций случайного потенциала, то результат при L → ∞, K → ∞ зависит от порядка перехода к пределу. Если предел K → ∞ берется первым, то логнориальное распределение справедливо при произвольных L, если выполнено условие ρ ≫ 1. Если же число реализаций K конечно, то ситуация при L → ∞ эффективно описывается дельта-образным распределением, и ⟨ρ⟩ ≈ ρtур. Трансформация логнориального распределения в дельта-образное может наблюдаться при использовании экспериментальной методики, отработанной в контексте универсальных флуктуаций кондактанса. Эффекты неэргодичности оказываются существенными для выяснения причин расхождения теоретических предсказаний для параметров логнориального распределения с результатами численных экспериментов.
Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2025;168(4):509-520
509-520
МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА И СТРУКТУРА ИНТЕРМЕТАЛЛИДОВ La1–xErxMn2Si2
Аннотация
С использованием порошковой рентгеновской дифракции, дифференциальной сканирующей калориметрии и магнитных измерений на квазимонокрысталлах исследованы изменения параметров решетки и температур магнитных фазовых переходов в соединениях La1–xErxMn2Si2 (0 ≤ x ≤ 1) со структурой ThCr2Si2. Показано, что замещение La на Er приводит к уменьшению объема элементарной ячейки на 13 %. С ростом x происходит переход от ферромагнитного упорядочения к антиферромагнитному. По данным магнитных измерений при x ≥ 0.4 обнаружены признаки магнитного перехода между двумя различными антиферромагнитными фазами. Температурная зависимость восприимчивости подчиняется модифицированному закону Кюри – Вейсса. Установлено, что температура Нееля соединений увеличивается с ростом концентрации Er от 317 K при x = 0.4 до 531 K при x = 1. По полученным данным построена магнитная фазовая диаграмма системы La1–xErxMn2Si2.
Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2025;168(4):521-529
521-529
АСИМПТОТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ПЕРЕНОСА ПРИМЕСИ В МОДЕЛИ ДВУПОРИСТОЙ РЕЗКО КОНТРАСТНОЙ СРЕДЫ С КРУПНОМАСШТАБНЫМИ НЕОДНОРОДНОСТЯМИ
Аннотация
Разработана асимптотическая теория переноса примеси в модели статистически однородной резко контрастной двупористой среды с параметрами (скорость адвекции, коэффициент диффузии, а также характерные времена модели), имеющими крупномасштабные пространственные зависимости. Предполагается, что расстояние от основной области локализации примеси до точки наблюдения значительно превышает размер этой области. Результат для концентрации сведен к одномерным интегралам вдоль линии траектории концентрационного сигнала. Последняя определяется решением обыкновенного дифференциального уравнения первого порядка для единичного вектора касательной к траектории.
Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2025;168(4):530-536
530-536
ЭЛЕКТРОННЫЕ СВОЙСТВА ТВЕРДЫХ ТЕЛ
ПРОЦЕССЫ ЭЛЕКТРОН-ЭЛЕКТРОННОГО РАССЕЯНИЯ В КВАНТОВЫХ ЯМАХ В КВАНТУЮЩЕМ МАГНИТНОМ ПОЛЕ. II. РАССЕЯНИЕ В СЛУЧАЕ ДВУХПОДЗОН
Аннотация
Рассмотрены процессы электрон-электронного рассеяния с участием уровней Ландау двух подзон. Рассчитана матрица скоростей электрон-электронного рассеяния, содержащая все типы переходов между уровнями Ландау. Проведен анализ этой матрицы и установлена относительная величина скоростей переходов различного типа. Установлено влияние на процессы электрон-электронного рассеяния изменения ориентации квантующего магнитного поля.
Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2025;168(4):537-553
537-553
О ЧАСТОТНОЙ ЗАВИСИМОСТИ ИМПЕДАНСА КУПРАТА ЛИТИЯ LiCu3O3 — СЛОИСТОГО ПРОВОДНИКА С ЧАСТИЧНЫМ РАЗУПОРЯДОЧЕНИЕМ
Аннотация
Исследована проводимость купрата лития LiCu3O3 в широкой области частот 1–105 Гц и в направлениях вдоль и перпендикулярно оси симметрии четвертого порядка. В указанной области величина удельного сопротивления не зависит от частоты и составляет ρ = 490 Ом·см вдоль оси, а перпендикулярно ей (вдоль кристаллических слоев) существенно меньше — ρ = 0.4–0.8 Ом·см, что согласуется с анизотропией кристаллической структуры. Отмечено, что емкость границы между контактом и исследуемым материалом аномально велика, что может быть обусловлено емкостью двойного слоя на границе и рассматриваться как аргумент в пользу существования ионной проводимости.
Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2025;168(4):554-562
554-562
МЕТАСТАБИЛЬНОСТЬ, ЭЛЕКТРОННЫЕ И МАГНИТНЫЕ СВОЙСТА ПИРОКСЕНА SrCoSi2O6
Аннотация
С помощью расчетов в рамках теории функционала плотности исследована возможность существования клинопироксена SrCoSi2O6, аналога китаевского магнетика SrCoSi2O6. Показано, что SrCoSi2O6 является метастабильным при нормальных условиях, но может быть синтезирован при давлениях ∼ 1.5–3 ГПа. Представлена кристаллическая структура и проведен предварительный анализ его электронных и магнитных свойств.
Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2025;168(4):563-568
563-568
ПЕРЕКЛЮЧЕНИЕ ЗАКРЫТОГО МЕМРИСТОРА НА ПОДВИЖНЫХ ВАКАНСИЯХ В МАТЕРИАЛЕ С ЛИНЕЙНОЙ ЗАВИСИМОСТЬЮ УДЕЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ОТ ИХ КОНЦЕНТРАЦИИ
Аннотация
Линейная по концентрации добавка к удельному сопротивлению материала не дает прямого вклада в общее сопротивление мемристора при перераспределении вакансий с сохранением их общего числа. Но сопутствующее локальное изменение удельного сопротивления меняет кинетику дрейфа вакансий под действием приложенного электрического тока. Эти изменения особенно значительны при наличии в материале мемристора фазового перехода металл–изолятор. Получено кинетическое уравнение для локальной концентрации вакансий в таком мемристоре, проанализированы точные решения для его стационарных состояний. Показано, что не только в слабо нелинейном случае, когда зависимостью удельного сопротивления от концентрации вакансий можно пренебречь, но и в сильно нелинейном мемристоре с фазовым переходом его кинетику можно свести к классическому точно решаемому уравнению Бюргерса.
Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2025;168(4):569-575
569-575
СТАТИСТИЧЕСКАЯ И НЕЛИНЕЙНАЯ ФИЗИКА, ФИЗИКА "МЯГКОЙ" МАТЕРИИ
ЗАВИСИМОСТЬ ОТ ВРЕМЕНИ ЭНЕРГИИ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ, ПОГЛОЩЕННОГО ЗА СЧЕТ ОБРАТНОГО ТОРМОЗНОГО МЕХАНИЗМА В ПЛАЗМЕ ПРИ ПЛОСКОЙ, ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ И СФЕРИЧЕСКОЙ ГЕОМЕТРИЯХ РАЗЛЕТА
Аннотация
Задача о поглощении лазерного излучения за счет обратного тормозного механизма в плазме, образующейся в результате лазерной абляции твердого вещества плоской, цилиндрической и сферической мишеней, сформулирована во временном представлении уравнения поглощения в приближении изотермического по пространству разлета плазмы. Аналитическое решение для плоской мишени показывает быстрый рост доли поглощенной энергии на начальной стадии облучения, в течение которой происходит образование поглощающего слоя с толщиной, равной обратной величине коэффициента поглощения. Практически полное поглощение энергии лазерного импульса происходит при его длительности, которая в 6–7 раз превышает длительность образования поглощающего слоя. Установлен эффект компенсации влияния бокового расширения области поглощения сферической и цилиндрической мишеней на долю поглощенной энергии в течение времени, меньшего времени сжатия указанных мишеней, соответственно к центру и оси симметрии. Эффект является следствием противоположного влияния на величину коэффициента поглощения уменьшения плотности и температуры плазмы в результате ее разлета. Полученные решения подтверждены результатами численных расчетов.
Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2025;168(4):576-588
576-588