Том 120, № 3-4 (2024)
Статьи
Jet quenching for hadron-tagged jets in pA collisions
Аннотация
We calculate the medium modification factor IpA for 5.02 TeV p+Pb collisions. We use the Monte-Carlo Glauber model to determine the parameters of the quark-gluon plasma fireball in pA jet events. Our calculations show that the jet quenching effect for IpA turns out to be rather small. We have found that the theoretical IpA as a function of the underlying event charged multiplicity density, within errors, agrees with data from ALICE [18] for 5.02TeV p+Pb collisions. However, the experimental errors are too large to draw a firm conclusion on the possible presence of jet quenching.
Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2024;120(3-4):169-170
169-170
Тройки связанных пространственных солитонов в тонкой левоориентированной пленке на правоориентированной подложке с эффектом Керра
Аннотация
Рассмотрено распространение связанных световых пучков, образованных быстрыми ТЕ-модами планарного волновода на основе тонкой левоориентированной пленки на керровской подложке на частоте вблизи ноля групповой скорости. Определены условия распространения трех связанных пространственных солитонов, сформированных модами с положительными и отрицательными групповыми скоростями. Показана возможность согласованного распространения двух светлых (темных) и одного темного (светлого) солитона.
Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2024;120(3-4):171-177
171-177
Покрывающая способность наночастиц сульфида серебра в сульфидных композитах
Аннотация
Методом химического соосаждения синтезированы сульфидные композиты ZnS/Ag2S с разным содержанием сульфида серебра. Размер наночастиц ZnS и Ag2S в композитах ZnS/Ag2S, содержащих менее 1.0 мол.% Ag2S, составляет ∼4 и не более 3 нм соответственно. Введение наночастиц сульфида серебра в композиты ZnS/Ag2S приводит к осаждению Ag2S на поверхность наночастиц ZnS. Легирование наночастиц ZnS всего лишь 1мол.% наночастиц Ag2S достаточно для образования покрывающей оболочки сульфида серебра на поверхности наночастиц ZnS.
Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2024;120(3-4):178-183
178-183
Задержка электронов при фотоионизации 2s- и 2p-оболочек Ne с учетом рассеяния фотоэлектронов
Аннотация
Приведены формулы для расчета задержки фотоионизации атома с учетом взаимодействия между каналами и рассеяния фотоэлектрона. Рассчитана разность задержек фотоионизации 2p- и 2s-оболочек атома Ne для энергий фотона до 200 эВ. Полученная величина задержки при энергии фотона 105 эВ, равная 18.5 ас (1 ас=10−18 с), примерно на 8 ac превышает полученные ранее эти разности задержек, рассчитанные с учетом только взаимодействий между каналами, и с точностью до ошибки эксперимента согласуется с двумя имеющимися экспериментальными величинами.
Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2024;120(3-4):184-189
184-189
Обратный эффект Фарадея в пленках ферритов-гранатов в ближнем ИК-диапазоне
Аннотация
Магнитооптический эффект Фарадея определяется электро-дипольными и магнито-дипольными переходами в прозрачном магнитном материале. В то же время обратный эффект Фарадея до сих пор описывали выражением, которое учитывает только электродипольные переходы. В работе теоретически рассмотрен магнитодипольный вклад в обратный эффект Фарадея и на примере пленки ферритаграната получена зависимость обратного эффекта Фарадея от длины волны в ближнем инфракрасном диапазоне, где магнитодипольный вклад становится существенным. Показано, что хотя для однородных пленок всегда присутствуют оба вклада в обратный эффект Фарадея, для пленок с периодической наноструктурой при возбуждении ТЕ-волноводной моды проявляется только магнитодипольный обратный эффект Фарадея, что может помочь его обнаружить экспериментально.
Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2024;120(3-4):190-196
190-196
Локальные поверхностные плазмонные резонансы в пленочных структурах Cu/As2Se3
Аннотация
Впервые синтезированы плазмонные наноструктуры в результате диффузии Cu в пленку As2Se3 при формировании пленочной структуры Cu/As2Se3 последовательным напылением в вакууме Cu и As2Se3. Методом спектроскопической эллипсометрии получены спектры коэффициентов экстинкции и показателя преломления, а также действительной и мнимой частей диэлектрической проницаемости синтезированных структур в диапазоне длин волн 240–2500 нм, свидетельствующие о наличии локализованных поверхностных плазмонных резонансов. Показано, что изменением толщины пленки меди и термическим отжигом можно управлять частотным положением плазмонных резонансов в диапазоне длин волн от 470 до 660 нм.
Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2024;120(3-4):197-202
197-202
Фононные спектры и решеточная теплопроводность высокоэффективного термоэлектрика SnSe
Аннотация
Селенид олова обладает рекордными значениями термоэлектрической эффективности, что во многом обусловлено его низкой решеточной теплопроводностью, возникающей вследствие сильного решеточного ангармонизма. В данной работе на основе молекулярно-динамических симуляций осуществлен анализ влияния температуры и объема на плотности фононных состояний низкотемпературной фазы SnSe с пространственной группой симметрии Pnma. Продемонстрирована стабилизация фазы с кристаллической структурой Cmcm при высоких температурах. Из численного решения линеаризованного транспортного уравнения Больцмана получена аномально низкая решеточная теплопроводность SnSe, которая согласуется с экспериментальными данными в широком интервале температур.
Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2024;120(3-4):203-207
203-207
Нелинейный коэффициент Холла в пленках трехмерного топологического изолятора
Аннотация
Исследовано магнетосопротивление и эффект Холла в транзисторных структурах, изготовленных на пленках трехмерного топологического изолятора (Bi,Sb)2(Te,Se)3. Показано, что отрицательное магнетосопротивление в слабых полях описывается квантовыми поправками к проводимости с величиной, которая зависит от напряжения на затворе и увеличивается при приближении к точке зарядовой нейтральности. Коэффициент Холла RH нелинеен в слабых магнитных полях при всех напряжениях на затворе, при этом наиболее сильная нелинейность RH наблюдается при больших отрицательных затворных напряжениях. В больших полях наклон зависимости коэффициента Холла от магнитного поля меняет свой знак в зависимости от затворного напряжения.
Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2024;120(3-4):208-213
208-213
Верхняя граница температуры сверхпроводящего перехода в теории Элиашберга–МакМиллана
Аннотация
Получены простые качественные оценки для максимальной температуры сверхпроводящего перехода, которая может быть достигнута за счет электрон-фононного взаимодействия в теории Элиашберга–МакМиллана. Показано, что в пределе очень сильной связи верхняя граница температуры перехода фактически определяется атомными константами и плотностью электронов проводимости.
Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2024;120(3-4):214-216
214-216
On exchange-correlation energy in DFT scenarios
Аннотация
Motivated by the considerable importance of material properties in modern condensed matter physics research, and using techniques of the Ne-electron systems in terms of the electron density nσe (r) needed to obtain the ground-state energy Ee0 in Density Functional theory scenarios, we approach the exchange-correlation energy Exc [nσe(r)] by considering the interelectronic position corrections Δr↑↑,↑↓ x = |δr↑↑ − δr↑↓| and Δr eiej6≠i c = λc |r − r′|−(Ne−1)−1 corresponding to the spin and the Coulomb correlation effects, respectively, through the electron-electron potential energy. Exploiting such corrections, we get approximate expressions for the exchange Ex [nσe] and the correlation Ec [nσe] functional energies which could be interpreted in terms of magnetic and electric dipole potential energies associated with the charge density nσe (r) described by inversesquare potential behaviors. Based on these arguments, we expect that such obtained exchange-correlation functional energy could be considered in the Local Density Approximation functional as an extension to frame such interelectronic effects.
Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2024;120(3-4):217-218
217-218
О возможности умножения частоты колебаний в гигаваттном ультракоротком СВЧ-импульсе
Аннотация
Показана возможность удвоения частоты ультракороткого СВЧ-импульса низшей осесимметричной моды электрического типа при взаимодействии со встречным трубчатым релятивистским электронным пучком в условиях циклотронного резонанса за счет переизлучения в моду, имеющую резонанс на второй гармонике гирочастоты. В численном эксперименте продемонстрировано преобразование гигаваттного СВЧ-импульса 3-см диапазона длительностью 1 нс в круглом волноводе из моды TM01 в моду TM02 с удвоением частоты, сокращением длительности до 0.22 нс и достижением пиковой мощностью выше исходной. Для более протяженных исходных импульсов с субнаносекундным фронтом показана возможность формирования интенсивного ультракороткого фронтального всплеска колебаний с удвоенной частотой.
Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2024;120(3-4):219-227
219-227
Ближнеполевые эффекты в узлах золотой наносети, выращенной лазерной абляцией в сверхтекучем гелии: кроссовер между “горячими точками” типа “острие” и “зазор”
Аннотация
Поиск новых способов синтеза и анализа наносистем, обладающих плазмонными свойствами, - актуальная задача современной фотоники. В данной работе рассматривается низкотемпературный лазерный синтез золотых квазидвумерных наносетей (диаметры отдельных нанопроволок 5 нм), осуществляемый в сверхтекучем гелии. Впервые в эксперименте по комбинационному рассеянию света рассматриваются плазмонные свойства полученных таким способом наносистем. Возможные особенности ближнего поля изучаются с помощью электродинамического 3D численного моделирования методом конечных элементов в видимом и ближнем инфракрасном диапазоне спектра (400–1000 нм). Демонстрируется сложная внутренняя структура и разнообразие форм локализации горячих точек, возникающих вокруг моделируемого узла – двух скрещивающихся нанопроволок диаметрами 5 нм (tip-to-gap transition).
Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2024;120(3-4):231-237
231-237
Корреляционная теория флуктуаций флуоресценции одиночных молекул, случайно движущихся в наноколодце
Аннотация
Предложен регулярный способ количественного описания флуоресценции молекул, случайно движущихся в наноколодце. Найдены корреляционные функции флюоресценция одиночных молекул в зависимости от геометрии наноколодца и глубины проникновения в него возбуждающего поля. Полученные результаты позволят не только количественного анализировать свойства молекул, но и извлекать информацию о параметрах наноколодца.
Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2024;120(3-4):238-244
238-244
Modified Bridgman formula for the thermal conductivity of complex (dusty) plasma fluids
Аннотация
A simple and popular Bridgman’s formula predicts a linear correlation between the thermal conductivity coefficient and the sound velocity of dense liquids. Unfortunately, it cannot be applied to strongly coupled plasma-related fluids, because the sound velocity can greatly increase as screening weakens. We propose a modification of the Bridgman formula by correlating the thermal conductivity coefficient with the transverse (shear) sound velocity. This approach is demonstrated to work reasonably well in screened Coulomb (Yukawa) fluids and can be useful in the context of complex (dusty) plasmas.
Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2024;120(3-4):245-246
245-246
247-251
Магнитные свойства наносвитков состава (Mg1−xCox)3Si2O5(OH)4 и нанокомпозитов на их основе
Аннотация
Для ряда слоистых гидросиликатов характерно самопроизвольное сворачивание благодаря размерному несоответствию между подслоями. Допирование слоев ионами переходных металлов открывает возможности для придания наносвиткам магнитных свойств. В работе исследовалось магнитное поведение синтетических гидросиликатов состава (Mg1−xCox)3Si2O5(OH)4 (x = 0.2, 0.4, ... 1) со структурой хризотила до и после частичного восстановления водородом. Выявлено доминирующее ферромагнитное поведение всех составов. Ансамбли металлических наночастиц кобальта в силикатной матрице продемонстрировали коллективный магнитный отклик при комнатной температуре с узкой петлей гистерезиса и быстрым выходом на насыщение.
Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2024;120(3-4):252-259
252-259
Механизм самоорганизации доменной структуры в магнитных пленках в модели Гинзбурга–Ландау
Аннотация
Методом численного моделирования в рамках феноменологической модели Гинзбурга–Ландау в тонкой ферромагнитной пленке, подвергнутой действию осциллирующего магнитного поля, выявлены процессы спонтанного формирования динамических спиральных доменов, что является одним из видов самоорганизации магнитной доменной структуры. В рамках численной модели качественно воспроизведены особенности самоорганизации доменной структуры, экспериментально наблюдавшиеся в пленках ферритов-гранатов: существование двух типов спиральных доменов (одно- и двурукавных спиральных доменов), формирование плотной упаковки спиральных доменов и их цепочек в неоднородном магнитном поле. Описан механизм образования спиральных доменов, не требующий действия гиротропной силы.
Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2024;120(3-4):260-266
260-266
Об определении твердотельных кластеров в кристаллизующейся системе Юкавы
Аннотация
На примере системы Юкавы рассматривается кристаллизация систем с мягким взаимодействием. Детально рассмотрен маршрут (pathway) кристаллизации на плоскости вращательных инвариантов q4 и q6. Впервые для исследования кристаллизации применены недавно предложенные инварианты bcc1 и bcc2, вычисленные с использованием 12-ти ближайших соседей. Показано, что объединение метода вращательных инвариантов и метода многогранников Вороного позволяет достаточно просто идентифицировать все типы твердотельных кластеров, образующихся при затвердевании системы, включая кластеры ОЦК, трудно определяемые обычными методами.
Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2024;120(3-4):267-272
267-272
Моделирование процесса формирования нанопроводов Ir на поверхности Ge(001)
Аннотация
Впервые формирование нанопроводов иридия на поверхности Ge(001) было исследовано с использованием теории функционала плотности и кинетического метода Монте-Карло. Выявлено, что адатомы иридия погружаются в поверхностный слой, в котором и происходит их диффузия. Были выявлены основные диффузионные события, определяющие формирование атомных проводов и их форму. Обнаружена анизотропия диффузии атома иридия в поверхностном слое Ge(001). Выявлено, что отталкивание между атомом иридия и димером иридия приводит к формированию нанопроводов, состоящих из димеров, расположенных через один атомный ряд. Полученные результаты хорошо согласуются с экспериментальными данными.
Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2024;120(3-4):273-278
273-278
Возбужденные состояния экситонов в монослоях MoSe2 и WSe2
Аннотация
Методом оптической спектроскопии отражения исследованы экситоны в монослоях MoSe2 и WSe2, инкапсулированных гексагональным нитридом бора. Изучены основные и возбужденные состояния А- и В-экситонов при температурах от гелиевой до комнатной. В спектре отражения отчетливо наблюдаются линии экситонов А:1s, В:1s и их возбужденные состояния А:2s, А:3s, В:2s. Наблюдаемые формы линий спектра отражения монослоев дихалькогенидов переходных металлов зависят от толщины используемых в структуре слоев hBN и находятся в хорошем соответствии с численным моделированием методом матриц переноса. Впервые на основе данных эксперимента и выполненных расчетов энергии связи экситонов получены значения приведенных масс В-экситонов.
Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2024;120(3-4):279-285
279-285
Synthesis and properties of 12442-family superconductor
Аннотация
We report a synthesis of two members of recently discovered high-temperature superconductors of 12442 family, with formula MCa2Fe4As4F2 (M=Rb,K) and transition temperatures of 32.7 and 34.6K, respectively. Quality of the samples was assessed using X-ray powder diffraction, superconducting transitions were identified through transport and magnetic experiments. The temperature dependence of the upper critical field and vortex activation energy was investigated under magnetic fields up to 19T. Two distinct thermally activated flux flow regimes were observed in both systems. Field dependences of activation energy U0(H) indicate a change in the properties of vortex matter in these regimes and distinctly different dissipation mechanisms, reminiscent of cuprate HTSC.
Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2024;120(3-4):286-287
286-287
Корреляционные функции пассивного скаляра как мера статистики градиента скорости
Аннотация
Мы рассматриваем перемешивание пассивной примеси в случайном потоке в пределе слабой молекулярной диффузии, для которого существует диапазон масштабов между малым диффузионным масштабом и относительно большой корреляционной длиной градиента поля скорости потока. В этом диапазоне масштабов при описании эволюции исходного распределения примеси в пространстве в окрестности некоторой лагранжевой траектории поле скорости достаточно приблизить линейным профилем. Мы связываем корреляционные функции концентрации примеси второго и четвертого порядка со статистикой аффинной деформации малого элемента объема жидкости. Тогда как парная корреляционная функция отображает статистику растяжения только по главному направлению, корреляционная функция четвертого порядка на своих угловых особенностях отображает полную статистику растяжений в трехмерном течении. В двумерном течении поведение на угловых особенностях корреляционной функции четвертого порядка обладает другими свойствами и существенно зависит от коэффициента диффузии. Наши выводы применимы для любого статистически однородного во времени градиента поля скорости, что делает их практически значимыми с точки зрения измерения этой статистики.
Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2024;120(3-4):288-295
288-295
Слабый хаос в фотон-кубитной системе с анизотропным взаимодействием
Аннотация
Рассматривается обобщенная модель взаимодействия сверхпроводникового кубита с электромагнитным полем резонатора, осуществляемая гибридным образом посредством емкости (электро-дипольное взаимодействие) и индуктивности (магнито-дипольное взаимодействие) – анизотропная модель Раби. Показано, что гильбертово пространство анизотропной модели можно расщепить на два ортогональных по псевдоспину подпространства. При этом спектры гамильтонианов, действующих в этих подпространствах, характеризуются сложным поведением. Представлены аналитические и численные расчеты, раскрывающие природу слабого хаоса в рассматриваемой системе. Обсуждается вопрос о классе универсальности анизотропной модели Раби в иерархии систем с квантовым хаосом, а также о возможных следствиях для квантовой теории измерений.
Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2024;120(3-4):296-303
296-303
Влияние методов травления на диэлектрические потери кубитов-трансмонов
Аннотация
Сверхпроводниковые кубиты – одна из наиболее перспективных платформ для реализации отказоустойчивого квантового процессора. Существенной проблемой этих кубитов являются дефекты на поверхностях сверхпроводников и на подложке, приводящие к декогеренции и временным флуктуациям характеристик кубита. Количество и характер дефектов зависят от материала подложки и кубитов и качества их обработки. В данной работе были экспериментально исследованы трансмоны, изготовленные по одному технологическому чертежу с использованием двух методик травления алюминия: жидкостного в растворе слабых кислот и сухого плазмохимического в хлорсодержащей смеси. Времена релаксации и когерентности кубитов, изготовленных методом сухого травления, более чем в 2 раза превосходят аналогичные характеристики кубитов, изготовленных с использованием жидкостного травления. Исследование временных флуктуаций времен релаксации и частот кубитов показал значительно меньшее влияние двухуровневых дефектов на кубиты сухого травления, чем на кубиты жидкостного травления. Анализ временных изменений характеристик кубитов позволяет определить доминирующие механизмы их диэлектрических потерь.
Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2024;120(3-4):304-311
304-311