Том 168, № 6 (2025)

Приведены вывод и численное решение системы уравнений диффузии для компонент матрицы плотности Λ-атома, взаимодействующего с бихроматическим лазерным излучением при наличии буферного газа. В ходе вывода проведено расцепление цепочки Боголюбова и определен вид интеграла столкновений, в котором учитывались частые упругие столкновения и более медленные спин-обменные взаимодействия. Определены поправки первого и второго порядков малости к одночастичной матрице плотности, приводящие к отклонению распределения активных атомов по импульсам от равновесного (максвелловского). Проведено усреднение квантовых кинетических уравнений по импульсам активного атома и выполнен переход к представлению вращающейся волны. В выражениях для потоков компонент матрицы плотности присутствуют слагаемые, обусловленные пространственной неоднородностью системы, и слагаемые, возникающие из-за эффекта светоиндуцированного дрейфа. Исходя из численного решения системы для случаев одномерного и двумерного движения атомов установлено, что граничные эффекты оказывают существенное влияние на характеристики резонанса когерентного пленения населенностей и их роль возрастает при уменьшении размеров газовой ячейки. Определено, что существует область значений радиусов гауссова пучка, при которых параметр качества резонанса когерентного пленения населенностей (отношения амплитуды резонанса к его ширине) перестает зависеть от диаметра луча накачки. Показано, что для ячеек малых размеров существует концентрация буферных атомов, при которой параметр качества резонанса достигает максимального значения.

The solutions of Laplace and wave equations in the systems with small one-dimensional surface roughness are studied. The conformal mapping technique is used. This permits the exact solution of Laplace equation and approximate solution of the wave one, if the characteristic height of the roughnesses is smaller then the wavelength. It is shown that such a rough boundary can be replaced by a flat one, however, shifted with regard to the mean surface position. This is correct, if the roughnesses are small, but maybe not smooth. Different physical problems at such boundary are reduced to this formulation. Namely, the effective capacity of a flat capacitor, the resistivity of a conducting layer, reflection of the electromagnetic wave on the metal surface, the laminar hydrodynamic flow in the rough 2D tube, the edge effects of the electron states in a quantum layer, the wave resistance of a planar waveguide.

Исследовано влияние свободного движения атомов на процессы поглощения двухчастотного лазерного излучения оптически плотной средой в условиях резонанса когерентного пленения населенностей. Обнаружено, что в такой системе каждая из двух компонент лазерного излучения поглощается по-разному. Показано, что различие в поглощении каждой из компонент лазерного излучения существенно зависит от скорости релаксации низкочастотной когерентности подуровней основного состояния. Определена область значений скоростей данной релаксации, в которой этот эффект проявляется наиболее сильно.

We present cosmological constraints in the ΛCDM model and a set of its extensions from a dataset based on the polarization and gravitational lensing measurements from the South Pole Telescope and the large-scale (ℓ < 1000) part of the Planck CMB temperature measurements. In all cosmological scenarios, this CMB data combination brings the clustering measurements into agreement with the low-redshift probes of large-scale structure, resolving the S₈ tension. Combining this CMB set with a full-shape treatment of the BOSS large-scale structure observations, additional BAO measurements, information from weak lensing and photometric galaxy clustering surveys, and the Pantheon supernova catalog, we find a ∼4σ preference for non-zero neutrino mass, ∑m_ν = 0.221 ± 0.055 eV. We also explore dynamical dark energy in the context of the Hubble tension with two phenomenological late-time approaches introducing a phantom crossing in the dark energy equation of state. For the combination of all data considered, both models predict H₀ ≃ 68 km·s⁻¹·Mpc⁻¹, in ∼3σ tension with the SH0ES constraint, if the supernova absolute magnitude M_B is calibrated by CMB and LSS data as a free parameter. While it is possible to achieve H₀ values consistent with SH0ES by fixing M_B to the Cepheid-derived value, that is shown to not be a valid approach as it introduces an implicit 4.5σ tension between CMB and the local Universe.

Проведено сравнение двух механизмов магнитного динамо, описывающих генерацию магнитной энергии в турбулентных проводящих средах. Оба типа генерации — и мелкомасштабное, и α²-динамо — исследуются в рамках единой модели Вайнштейна – Кичатинова, основанной на уравнении Казанцева. Эта модель описывает поведение корреляционного тензора магнитного поля в несжимаемом, дельтакоррелированном во времени, локально однородном и изотропном потоке проводящей жидкости или плазмы. Для мелкомасштабной генерации критическим является магнитное число Рейнольдса, а для α²-генерации — наличие зеркальной асимметрии. Анализируется граница в параметрическом пространстве, разделяющая области доминирования генерации обоих типов. Классификация магнитного динамо осуществляется исходя из зависимости скорости генерации от магнитной диффузии, параметра α, а также соответствующей спектральной картины растущего магнитного поля. Полученные результаты могут быть полезны астрофизикам, планетологам, специалистам по магнитной гидродинамике, а также по течениям в плазме и в металлических расплавах.

При помощи синхротронного излучения с разной длиной волны в окрестности K-края поглощения атома рубидия (≈ 15.21 кэВ) и с привлечением непараметрического подхода получено распределение ионов Rb⁺ в приповерхностном электрическом двойном слое коллоидного раствора 22-нанометровых частиц кремнезема. Согласно расчетам величина поверхностной концентрации катионов рубидия составляет около 4 · 10¹⁸ м⁻² и хорошо согласуется с ранее полученной оценкой в рамках модельного подхода для нерезонансных рентгеновских данных. Продемонстрированная методика позволяет по данным резонансно-аномальной рентгеновской рефлектометрии без существенных априорных предположений восстанавливать профили распределений ионов электролита у границы жидкость–газ.

Выведено точное аналитическое решение для свободной энергии Гельмгольца в обобщенной модели Изинга на квадратной решетке комбинаторным методом Вдовиченко-Фейнмана. Исследованы термодинамические, магнитные и фрустрационные свойства обобщенной модели Изинга на квадратной решетке с двумя трансляциями в горизонтальном и вертикальном направлениях. Установлены новые особенности, возникающие в обобщенной модели Изинга.

Работа посвящена теоретическому исследованию в рамках теории функционала плотности атомной и электронной структуры дефектных комплексов, образованных атомами никеля и кислородными вакансиями в HfO₂. Рассматриваются как Ni в междоузельной позиции, так и в позиции замещения Hf. Показано, что Ni облегчает образование кислородных вакансий и их кластеризацию. Локализация носителей заряда происходит преимущественно на кислородных вакансиях, тогда как никель оказывает косвенное влияние на транспорт заряда. Комплексы никеля и вакансий кислорода не формируют мелких ловушек. Показано, что филаментарные структуры в виде непрерывных металлических цепочек в HfO₂ не обладают металлической проводимостью.

В развитие подхода, описанного в работе [L. F. Richardson, Proc. Roy. Soc. 110, 709 (1926)], представлена характеризация нелокальности турбулентности, описываемой законом Ричардсона (Richardson t3-law) для парных корреляций в жидкостях и газах, на примере спектральных и пространственных характеристик кросс-корреляционной рефлектометрии флуктуаций плотности плазмы в токамаках. Предложена модификация алгоритма интерпретации спектров кросс-корреляционной рефлектометрии плазмы токамака электромагнитными волнами, состоящей в решении обратной задачи нахождения параметров сортов флуктуаций плотности плазмы, на которых происходит рассеяние зондирующей электромагнитной волны. На примере данных токамака KSTAR показано, что введение дополнительного сорта быстро движущихся флуктуаций плотности плазмы, подсказанное экспериментальными спектрами для рассеянного излучения, позволяет улучшить согласие теории и эксперимента не только для спектров рассеяния, но и для спектральной зависимости модуля комплексной кросс-корреляционной функции (ККФ). Показано существенное отличие степенной пространственной зависимости ККФ флуктуаций плотности плазмы, найденной из экспериментальных данных на токамаке Т-10 для корреляций поперек сильного магнитного поля, от экспоненциальной (диффузионной, броуновской) модели ККФ, часто используемой в кросс-корреляционной рефлектометрии. Связь далеких крыльев спектра рассеяния и спектра ККФ со степенными крыльями парной корреляционной функции и степенным распределением типа Леви у функции распределения по длине свободного пробега флуктуаций плотности в плазме позволяет предложить связь квазикогерентных колебаний (quasi coherent mode, QCM), наблюдаемых в токамаках, с так называемым широкополосным участком в спектре рассеяния и спектре ККФ.