Том 118, № 11-12 (12) (2023)

Исследованы оптические свойства линейных агрегатов красителей, у которых дипольные моменты двух молекул мономера, образующих их элементарную ячейку, не лежат в одной плоскости с осью агрегата, а френкелевский экситон делокализован вдоль этой оси. Разработана аналитическая модель для описания поляризационных эффектов в спектрах поглощения света такими агрегатами. Показано, что характер их оптических спектров радикально отличается от изученного ранее случая линейных агрегатов с одной молекулой в ячейке. Построенная теория в качестве частного случая содержит простые формулы известной модели Давыдова-МакРея-Каша для обычных линейных агрегатов. Дано объяснение экспериментальных данных по спектрам поглощения агрегата красителя псевдоизоцианин бромида.

Рассматривается эволюция первоначально плоского монослоя заряженных микрочастиц комплексной плазмы (плазменного кристалла), находящихся в удерживающих горизонтальном (в плоскости монослоя) и вертикальном параболических конфайнментах. На примере системы Юкавы, методом молекулярной динамики исследовано расслоение (buckling instability) такой системы на несколько слоев при ослаблении вертикального конфайнмента и изучены структурные изменения в таком плазменном кристалле. В частности, показано, что неоднородность плазменного кристалла в радиальном направлении приводит к качественно иному характеру расслоения по сравнения с однородными системами - расслоение начинается в центре кристалла, где среднее межчастичное расстояние минимально и распространяется в виде волны, движущейся к периферии системы при ослаблении вертикального конфайнмента. Это объясняет особенности поведения плазменных кристаллов в недавних экспериментах с комплексной плазмой.

Показана возможность кодирования двоичным кодом отклика от электронно-ядерной системы радикала тетрацианоэтилена при микроволновом импульсном воздействии в сочетании с импульсным градиентом магнитного поля в наносекундном диапазоне. Для этого был использован радикал тетрацианоэтилена, который имеет хорошо разрешенный эквидистантный спектр электронного парамагнитного резонанса за счет взаимодействия электрона с эквивалентными магнитными ядрами. В работе не было задачи закодировать максимально длинную последовательность, а показана возможность физической реализации данной процедуры.

В данной работе теоретически исследуются особенности электронных состояний на поверхности собственного антиферромагнитного топологического изолятора, содержащего дефекты. Наш подход учитывает роль электростатического потенциала и вариацию ориентации магнитных моментов в приповерхностных слоях. Описано изменение спектральных характеристик поверхностных состояний при трансформации намагниченности из равновесной антиферромагнитной фазы А-типа в ферромагнитную фазу через неколлинеарную текстуру. Показано, что в антиферромагнитном топологическом изоляторе с одноосной анизотропией, внешнее магнитное поле, приложенное вдоль легкой оси, может вызвать значительную модуляцию величины обменной щели в спектре поверхностных состояний и даже инвертировать ее знак. Моделируя влияние уединенного дефекта как возмущение поверхностного потенциала на конечном масштабе, мы аналитически исследуем формирование связанного состояния и его поведение в зависимости от силы потенциального и обменного рассеяния на дефекте и ширины обменной щели. Продемонстрировано, что энергетический уровень связанного состояния испытывает резкий сдвиг в окрестности спин-флоп перехода. Полученные теоретические результаты позволяют дать последовательное объяснение недавних экспериментальных данных по сканирующей туннельной спектроскопии антиузельных дефектов на поверхности прототипного антиферромагнитного топологического изолятора MnBi2Te4 во внешнем магнитном поле.

В данной работе впервые проведены систематические исследования плотности критического тока Jc в двух ориентациях магнитного поля B ab и B c в монокристалле сверхпроводящего пниктида EuCsFe₄As₄, имеющего магнитный порядок ниже Tc и относящегося к семейству 1144. Определена анизотропия Jc и ее температурная зависимость. Показатели степенной зависимости α кривых Jc(B) в полях от 0.1 до 1 Тл хорошо согласуются с теоретическими предсказаниями для сильного пиннинга вихрей Абрикосова, что также подтверждается значениями силы пиннинга, оцененными с помощью модели Дью-Хьюза.

В работе в гетероструктуре HgTe/CdHgTe с двойной квантовой ямой выполнены спектральные исследования фотопроводимости при различных температурах (T = 5-70 К), а также исследования магнитопоглощения и магнитотранспорта при T = 4.2 К в условиях эффекта “оптического затвора”. Исследования спектров магнитопоглощения при дозированном оптическом воздействии позволили одновременнонаблюдать линии поглощения, связанные как с циклотронным резонансом электронов, так и циклотронным резонансом дырок. Сосуществование электронов и дырок в двойной квантовой яме HgTe/CdHgTe с относительно большой шириной запрещенной зоны (∼ 80 мэВ) указывает на возникновение индуцированного светом сильно неоднородного распределения носителей заряда в плоскости струкуры. Полученные экспериментальные результаты наглядно демонстрируют недостатки управления положением уровняФерми в гетероструктурах с квантовыми ямами КЯ HgTe/CdHgTe с помощью “оптического затвора”.

В работе исследуется поведение межслоевого магнитосопротивления Rzz в слоистых квазидвумерных металлах в углах Ямаджи, то есть углах наклона магнитного поля, при которых наблюдается минимум межслоевой проводимости. Рассматриваются случаи лоренцевой формы уровней Ландау и формы, соответствующей самосогласованному борновскому приближению. Теоретически предсказана зависимость Rzz ∝ B3/2 в сильном поле, которая согласуется с экспериментальными данными.

В работе впервые обобщен метод динамических конформных преобразований для численного моделирования волновой капиллярной турбулентности поверхности жидкости в плоско-симметричной анизотропной геометрии. Модель является сильно нелинейной и учитывает эффекты поверхностного натяжения, а также диссипации и накачки энергии. Результаты моделирования показывают, что система нелинейных капиллярных волн может переходить в режим квазистационарного хаотического движения (волновая турбулентность). Вычисленные показатели спектров не совпадают с классическим спектром Захарова-Филоненко для изотропной капиллярной турбулентности, но хорошо согласуются с оценкой, полученной в предположении о доминирующем влиянии резонансных пятиволновых взаимодействий.

Проведены систематические исследования магнитотранспортных свойств магнитных топологических изоляторов семейства (MnBi2Te4)(Bi2Te3)m с m = 0, 1, ..., 6. Исследованы температурные зависимости удельного сопротивления, магнитосопротивление и эффект Холла при низких температурах. При увеличении m, т.е. когда расстояние между двумерными магнитными слоями MnBi2 Te4 увеличивается, происходит переход от антиферромагнитного к ферромагнитному состоянию, обусловленный ослаблением антиферромагнитной связи. Установлено, что ферромагнитное состояние “выживает” даже в образцах с m = 6, когда слои MnBi2 Te4 разделены шестью немагнитными блоками Bi2Te3.

В работе описаны результаты измерений зонной структуры монокристаллов SnAs методом ARPES. Проведен подробный анализ изоэнергетических сечений, отвечающих как энергии Ферми и близким к ней, так и более глубоким уровням энергии. Экспериментальные данные ARPES согласуются с теоретически предсказанным видом поверхности Ферми SnAs. Установленный вид поверхности Ферми лежит в основе оценки параметра Гинзбурга-Ландау, из которой следует, что SnAs является сверхпроводником I рода. Кроме того, результаты ARPES измерений подтверждают наличие расщепления в спектре зонной структуры в Г-точке при энергиях связи электронов в диапазоне 0.6-1.2 эВ, связанного со спинорбитальным взаимодействием.

Предложен метод восстановления в произвольный момент времени спектрально-временных характеристик однофотонного волнового пакета с энергией фотонов 14.4 кэВ, излучаемого радиоактивным источником 57Co и резонансно поглощаемого в среде ядер 57Fe. Метод основан на частотном разделении излучаемого источником поля и индуцируемой этим полем резонансной ядерной поляризации посредством задержанной акустически индуцированной прозрачности поглотителя, возникающей после включения колебаний поглотителя с соответствующими частотой и амплитудой. Предложенный метод сопоставляется с известными методами квантово-оптической памяти и методами управления ядерной поляризацией в гамма-диапазоне. Предложены экспериментальные условия реализации метода. Показано, что данный метод открывает возможность реализации мессбауэровской диагностики различных сред с временным разрешением.