Открытый доступ
Доступ предоставлен
Только для подписчиков
Том 166, № 6 (2024)
АТОМЫ, МОЛЕКУЛЫ, ОПТИКА
ДИНАМИКА РАЗЛЕТА МОЛЕКУЛЫ ВОДЫ В ИНТЕНСИВНОМ ПОЛЕ ВЫСОКОЧАСТОТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
Аннотация
В связи с развитием источников интенсивного высокочастотного излучения и совершенствованием техник детектирования заряженных фрагментов стали возможны эксперименты по кратной ионизации внутренних молекулярных оболочек, когда на совпадения регистрируются импульсы и заряды продуктов фрагментации. В данной работе исследована динамика разлета фрагментов молекулы воды, возникающих в результате взаимодействия с интенсивным излучением рентгеновского диапазона. Рассчитано распределение ионов кислорода по зарядам, построены диаграммы Ньютона для фрагментов протонов и иона кислорода при различных зарядовых состояниях последнего, определена высвобожденная кинетическая энергия. Расчеты выполнялись с использованием оригинального кода [1] для параметров, приближенных к эксперименту [2], реализованному в 2021 г. на EuXFEL.
Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2024;166(6):759-770
759-770
СВЕТОВОЙ КОНТРОЛЬ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ НАНОЧАСТИЦ В КОЛЛОИДАХ С УСИЛЕНИЕМ И ПОГЛОЩЕНИЕМ
Аннотация
Изучается воздействие света на композитную систему, которая представляет собой сбалансированный по поглощению/усилению коллоидный раствор поглощающих наночастиц в усиливающей жидкости. Рассмотрена модель плоского слоя коллоида, на который по нормали падает плоская (TEM) электромагнитная волна. Совместное действие стрикции и силы увлечения (сила, возникающая вследствие передачи поглощающим частицам импульса фотонов) вызывает пространственное перераспределение концентрации частиц, в результате чего локальный баланс поглощения и усиления в слое нарушается, и выделяются пространственные области, в которых происходит усиление и поглощение света. Показано, что в зависимости от интенсивности падающего излучения могут реализоваться как плавные, так и почти ступенчатые профили концентрации наночастиц. Соответствующие распределения эффективной диэлектрической проницаемости коллоида обладают PT (Parity-Time)-симметрией (отвечает условию ε(z) = ε∗(−z)) при малой интенсивности поля накачки, но отличаются от PT-симметричных распределений при умеренных и высоких интенсивностях. Создание контролируемого профиля локального усиления и поглощения света может служить платформой для изучения специфических неэрмитовых оптических эффектов, а также расширяет возможности оптической диагностики распределения наночастиц в коллоидных растворах со скомпенсированным поглощением.
Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2024;166(6):771-780
771-780
ЯДРА, ЧАСТИЦЫ, ПОЛЯ, ГРАВИТАЦИЯ И АСТРОФИЗИКА
ФАЗОВЫЙ ПЕРЕХОД В ТОЧКЕ БОЛЬШОГО ВЗРЫВА В РЕШЕТОЧНОЙ ТЕОРИИ ГРАВИТАЦИИ
Аннотация
Решеточная регуляризация теории гравитации дает новые возможности для изучения физики Большого взрыва. Доказано, что в изучаемой здесь 40-решеточной модели гравитации существует высокотемпературная фаза, которая характеризуется обращением в нуль среднего тензора энергии-импульса материи и коллапсом пространства в точку. Показано также существование низкотемпературной фазы в длинноволновом пределе, геометрические свойства которой и динамика соответствуют известным представлениям: расширение Вселенной сначала идет по экспоненциальному закону, а затем плавно переходит на степенной режим.
Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2024;166(6):781-794
781-794
ТВЕРДЫЕ ТЕЛА И ЖИДКОСТИ
КВАЗИДВУМЕРНЫЙ ОРГАНИЧЕСКИЙ ПРОВОДНИК κ-(BEDT-TTF)2Cu[N(CN)2]Cl. КОНФОРМАЦИОННЫЙ БЕСПОРЯДОК И ЗАРЯДОВАЯ СТРУКТУРА ПРОВОДЯЩИХ СЛОЕВ
Аннотация
Методами рентгеноструктурного анализа (РСА), спектроскопии комбинационного рассеяния света (КРС) и квантово-химического моделирования были исследованы особенности температурного поведения термоактивированного конформационного беспорядка концевых этиленовых групп −C2H4− молекул BEDT-TTF (или ET) в кристаллах квазидвумерного органического проводника κ-(BEDT-TTF)2Cu[N(CN)2]Cl при температурах от 112 K до 289 K. При медленном охлаждении со скоростью −4K/ч и шагом в 10 K были измерены параметры кристаллической решетки и для характерных точек проведен полный структурный анализ. Параметры кристаллической структуры проявляют аномальное поведение по температуре в интервале 175 – 250 K, в этой же области наблюдается аномалия в поведении частот внутримолекулярных колебаний молекулы ET, что связывается с изменением степени конформационного беспорядка. На основе полученных структурных данных методами квантовохимического моделирования было проанализировано влияние наблюдаемого беспорядка на электронную структуру проводящего слоя. В частности, результаты расчетов полуэмпирическим расширенным методом Хюккеля с оптимизированным под заданную систему базисом позволили установить характер распределения электронной плотности как внутри димера, так и внутри слоя в зависимости от конфигурации концевых этиленовых групп. Были выявлены основные типы перераспределения заряда между молекулами в димере ET2. Показано, как заселенность конфигураций и степень поляризации димеров влияют на устойчивость того или иного типа зарядового упорядочения внутри проводящего слоя и, в конечном счете, на проводящие свойства кристалла.
Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2024;166(6):795-812
795-812
ПОРЯДОК, БЕСПОРЯДОК И ФАЗОВЫЕ ПЕРЕХОДЫ В КОНДЕНСИРОВАННЫХ СРЕДАХ
НАБЛЮДЕНИЕ ВОЗВРАТНОЙ ЗАВИСИМОСТИ КРИТИЧЕСКОГО ТОКА ДЖОЗЕФСОНОВСКИХ ПЕРЕХОДОВ Nb–PdFe–Nb ОТ ТОЛЩИНЫ PdFe-БАРЬЕРА И ТЕМПЕРАТУРЫ
Аннотация
Представлены результаты изучения многослойных джозефсоновских контактов сверхпроводник– ферромагнетик–сверхпроводник (SFS) на основе сверхпроводящего ниобия и слабоферромагнитного сплава Pd0.99Fe0.01. Обнаружен минимум в зависимости критической плотности тока от толщины F-слоя, который является одним из признаков реализации π-состояния с отрицательным знаком ток-фазовые соотношения. Наличие 0–π-перехода, т. е. перехода из πв 0-состояние с ростом толщины F-слоя, подтверждается также наблюдением возвратной температурной зависимости критического тока при толщине ферромагнетика около 43 нм. Моделирование предсказывает второй порядковый номер обнаруженного 0–π-перехода. Статья представлена в рамках публикации материалов 39-го Совещания по физике низких температур (НТ-2024), Черноголовка, июнь 2023 г.
Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2024;166(6):813-821
813-821
РОЛЬ МАГНИТОУПРУГИХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ В СПЛАВЕ FeRh ПРИ АНТИФЕРРО-ФЕРРОМАГНИТНОМ ФАЗОВОМ ПЕРЕХОДЕ
Аннотация
Для объяснения особенностей магнитных фазовых переходов в сплаве FeRh предложена эффективная теория среднего поля, учитывающая взаимодействие упругих и магнитных степеней свободы. Параметром порядка теории наряду с намагниченностями подрешеток атомов железа и средних значений деформаций всестороннего сжатия и одноосного растяжения выступает также внутреннее магнитное поле, вызывающее появление ненулевой намагниченности атомов родия при антиферро-ферромагнитном фазовом переходе. В рамках этой теории удается рассчитать температурные зависимости полной намагниченности и относительного изменения объема, согласующиеся с экспериментальными данными, и показать, что антиферро-ферромагнитный переход является фазовым переходом первого рода. Выбор констант обменного взаимодействия, согласующийся с расчетами ab initio электронной структуры, позволяет выявить ведущий механизм этого перехода — перенормировку обменного взаимодействия между ближайшими соседями подсистемы атомов железа, возникающей при учете двухионного магнитоупругого взаимодействия. Показано, что тепловое возбуждение спиновых волн способствует усилению одноосных деформаций, понижающих кубическую симметрию решетки до тетрогональной.
Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2024;166(6):822-833
822-833
ТУННЕЛЬНАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ BaFe2−xNixAs2 С ВАРИАЦИЕЙ СТЕПЕНИ ДОПИРОВАНИЯ В СВЕРХПРОВОДЯЩЕМ И НОРМАЛЬНОМ СОСТОЯНИЯХ
Аннотация
Методами туннельной спектроскопии исследованы монокристаллы пниктидов BaFe2−xNixAs2 недодопированного состава (x = 0.08) и передопированных составов (x = 0.12, 0.14) в сверхпроводящем и нормальном состояниях. На полученных I(V )и dI(V )/dV -характеристиках туннельных контактов воспроизводимо наблюдалась сильная нелинейность как ниже, так и выше критической температуры Tc, не связанная напрямую со сверхпроводящими свойствами. Исследована ее эволюция с температурой и Tc вдоль фазовой диаграммы допирования, обсуждаются возможные причины возникновения этой нелинейности. Статья представлена в рамках публикации материалов 39-го Совещания по физике низких температур (НТ-2024), Черноголовка, июнь 2023 г.
Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2024;166(6):834-845
834-845
ПРОЦЕСС ПОЛНОГО НАМАГНИЧИВАНИЯ И МАГНИТНАЯ ФАЗОВАЯ ДИАГРАММА РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ФЕРРИМАГНЕТИКОВ R2Fe14B
Аннотация
На примере интерметаллида Ho2Fe14B и его гидрида Ho2Fe14BH1.7 исследован процесс полного намагничивания редкоземельных ферримагнетиков системы R–Fe–B. Показано, что во внешнем магнитном поле мегагауссного диапазона в данных соединениях происходят индуцированные ориентационные переходы из ферримагнитного состояния в ферромагнитное. На основе экспериментальных данных определены величины критических полей указанных переходов. Теоретически получены магнитные фазовые диаграммы в переменных «магнитное поле – температура», рассчитаны значения констант обменного R–Fe-взаимодействия.
Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2024;166(6):846-857
846-857
ЭЛЕКТРОННЫЕ СВОЙСТВА ТВЕРДЫХ ТЕЛ
ЧАСТОТНАЯ ЗАВИСИМОСТЬ ГИСТЕРЕЗИСА ДВИЖЕНИЯ ВАКАНСИЙ В ЗАКРЫТОМ МЕМРИСТОРЕ НА ОСНОВЕ ТОЧНО РЕШАЕМОЙ МОДЕЛИ УПРАВЛЯЕМОЙ НЕЛИНЕЙНОЙ ДИФФУЗИИ
Аннотация
Рассмотрена частотная зависимость гистерезиса движения вакансий в закрытом с обеих сторон мемристоре под действием протекающего через мемристор периодического электрического тока. На основе точно решаемой нелинейной модели получено уравнение для петель гистерезиса при прохождении прямоугольных импульсов тока со скважностью 2. Оценена эффективность перемещения заряда вакансий током в сравнении с их свободной диффузией. Показано, что максимальная эффективность достигается при определенном, зависящем от амплитуды подаваемого тока, периоде переключений мемристора. Получены аналитические асимптотики этой зависимости и сопротивления мемристора в зависимости от амплитуды и периода пропускаемого через мемристор тока.
Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2024;166(6):858-867
858-867
ВИГНЕРОВСКАЯ КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ В ДВУМЕРНЫХ СТРУКТУРАХ В МАГНИТНОМ ПОЛЕ. АКУСТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
Аннотация
Представлен обзор исследований вигнеровской кристаллизации в двумерных структурах акустическими методами. Эти методы позволили определять зависимости от частоты действительной σ1 и мнимой σ2 компонент высокочастотной проводимости σhf = σ1 − iσ2. Кристаллизация носителей заряда наблюдалась при низких температурах T < 0.3K в сильных магнитных полях вблизи чисел заполнения ν ≤ 2. Частотные зависимости действительной σ1 и мнимой σ2 компонент проводимости дают возможность установить факт образования доменов вигнеровского кристалла в структурах, вычислить их средние размеры и определить температуру плавления. Статья представлена в рамках публикации материалов 39-го Совещания по физике низких температур (НТ-2024), Черноголовка, июнь 2023 г.
Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2024;166(6):868-877
868-877
СТАТИСТИЧЕСКАЯ И НЕЛИНЕЙНАЯ ФИЗИКА, ФИЗИКА "МЯГКОЙ" МАТЕРИИ
ЭФФЕКТЫ ДЛИННОЙ ПАМЯТИ ПРИ РАЗВИТИИ НЕУСТОЙЧИВОСТИ В СЛУЧАЙНОЙ СРЕДЕ
Аннотация
При изучении развития неустойчивостей в случайной среде часто предполагается, что память в среде теряется мгновенно в предписанные моменты времени, тогда как естественно предполагать, что потеря памяти происходит постепенно. В работе изучаются эффекты, возникающие в результате постепенной потери памяти. Оказывается, что длинная память может повышать скорость развития неустойчивости (увеличивать показатель Ляпунова). Устанавливается связь этого эффекта с эффектами перемежаемости, возникающими при развитии неустойчивостей в случайной среде. Исследование проводится в рамках простой модели, предложенной Я. Б. Зельдовичем для описания развития неустойчивости, возникающей под действием флуктуаций кривизны при распространении света во Вселенной, однородной и изотропной лишь в среднем.
Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2024;166(6):878-887
878-887
ФРАКТАЛЬНАЯ СТРУКТУРА ЕЛОВОЙ ЛАПЫ
Аннотация
Методом численного фурье-анализа исследованы фрактальные свойства структуры еловой ветви. Изучены изображения еловых лап взрослой 26-летней ели, длиной около 13 м, на различной высоте дерева. Для различных лап, сфотографированных в разных проекциях, наблюдается степенная зависимость спектральной интенсивности I(q) = Aq-N, где N = 2 в диапазоне импульсов q от 0.07 до 2 см-1. Такой степенной закон определяет характерную структуру еловой лапы, описывающуюся логарифмическим фракталом в двумерном пространстве в диапазоне размеров от 5 до 100 см. Обнаруженная структура представляет собой распределение хвои на еловой ветви и связана с ее функцией фотосинтеза. Транспортные функции ветви обеспечиваются ветвящейся структурой прутьев, которая описывается классическим фракталом с размерностью 1 < Df < 2 в том же диапазоне импульсов от 0.07 до 2 см-1.
Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2024;166(6):888-899
888-899
РЕШЕТОЧНАЯ УПРУГОСТЬ ГОЛУБЫХ ФАЗ ХОЛЕСТЕРИЧЕСКИХ ЖИДКИХ КРИСТАЛЛОВ
Аннотация
Развиты новые теоретические подходы для изучения и количественного описания упругих свойств кубических голубых фаз холестерических жидких кристаллов. В рамках теории Ландау-де Жена на примере простейшей голубой фазы O5 с пространственной группой симметрии 1432 проведены вычисления модуля всестороннего сжатия и двух модулей сдвига в зависимости от силы хиральности и температуры ниже точки кристаллизации из изотропной жидкости. Показано, что используемые приближения жестких тензоров и свободных геликоидов дают качественно похожие результаты, но заметно отличаются количественно, поэтому необходимы дальнейшие экспериментальные исследования и численное моделирование упругости голубых фаз.
Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2024;166(6):900-909
900-909
АЛФАВИТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ ТОМА 166 ЗА 2024 г.
Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2024;166(6):910-917
910-917
ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ ТОМА 166 ЗА 2024 г.
Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2024;166(6):918-923
918-923