Том 163, № 3 (2023)

Теоретически рассматриваются особенности RABBITT (Reconstruction of Attosecond Beating By Interference of Two-photon Transitions) спектроскопии в условиях, когда существенную роль играют переходы через состояния дискретного спектра. Применяется два подхода: численное решение скоростных уравнений с дискретизацией континуума и теория возмущений в третьем порядке по амплитуде. Оба подхода используют матричные элементы переходов и амплитуды фотоионизации, полученные высокоточным методом R-матрицы. В рамках этих подходов получены фотоэлектронные спектры, амплитуда и фаза RABBITT-осцилляций, изучено влияние интенсивности затравочного оптического поля и отстройки от резонанса при возбуждении дискретных состояний.

Рассмотрена задача о взаимодействии трех заряженных частиц, размером одной из которых можно пренебречь. Методом разложения пошаровым гармоникам найдены уравнения для коэффициентов разложения потенциала электрического поля. Получены выражения для декартовых компонент силы и момента силывзаимо действия. Показано,что несмотря на нарушение аксиальной симметрии при добавлении третьей частицы, при равномерной зарядке частицы сферической формы все компоненты вектора момента силы, действующей на нее, равны нулю. Путем выделения вкладов зарядов-изображений в явном виде получены формулы для поверхностной плотности заряда и силы взаимодействия частиц. Исследованы условия возникновения притяжения между одноименно заряженными сферическими частицами в зависимости от положения точечной.

Проведен расчет диаграммы магнитного состояния в магнитном поле для ферромагнетиков c магнитным фазовым переходом первого рода. Расчет выполнен с использованием обменно-стрикционной модели ферромагнетика. Показано, что кривая магнитного фазового перехода первого рода оканчивается в критической точке (Hcr , Tcr), подобной критической точке перехода жидкость - газ на плоскости (T, P ). Получены аналитические выражения для таких термодинамических величин, как магнитная восприимчивость, теплоемкость, сжимаемость, которые аномально возрастают в окрестности критической точки. Результаты расчета сравниваются с имеющимися экспериментальными данными для ферромагнетика La(Fe0.88 Si0.12 )13 , который испытывает магнитный фазовый переход первого рода.

Теоретически исследована динамика доменных стенок в ферримагнетиках, в которых инвариантность относительно пространственной инверсии нарушена из-за присутствия кирального взаимодействия Дзялошинского - Мория, энергия которого линейна по градиентам спиновой плотности подрешеток. Анализ проведен на основе численного интегрирования уравнений сигма-модели, обобщенной для случая ферримагнетика вблизи точки компенсации спинов подрешеток. Показано, что в киральных ферримагнетиках, в отличие от случаев обычных ферримагнетиков или киральных ферромагнетиков, при увеличении скорости стенки возможны эффекты динамического преобразования структуры доменных стенок с образованием более сложных стенок с немонотонным поведением спиновой плотности в стенке. Эти эффекты возможны в достаточно узкой окрестности точки компенсации, и ширина этой области растет при увеличении константы взаимодействия Дзялошинского - Мория.

В рамках модели Ландау - Лифшица методом обратной задачи рассеяния изучена нелинейная динамика полубесконечного изотропного ферромагнетика при частичном закреплении спинов на краю образца, а также в предельных случаях полного закрепления поверхностных спинов и в отсутствие такового. Предсказаны два типа солитонов. Первые из них представляют локализованные около поверхности образца колебания намагниченности с дискретными частотами. Второй класс содержит движущиеся частицеподобные объекты с деформируемыми ядрами, которые упруго отражаются от границы образца и на больших расстояниях от нее принимают форму типичных солитонов протяженного ферромагнетика. Найдены условия образования поверхностных солитонов. Проанализированы особенности столкновения солитонов с границей образца при разных степенях закрепления спинов на поверхности. Получена серия новых законов сохранения, которые гарантируют выполнение солитонами требуемых краевых условий, обеспечивают локализацию солитонов около поверхности образца или же отражение от нее.

Изучен механизм поперечного транспорта заряда через многослойный гексагональный нитрид бора (h-BN) в структурах металл - диэлектрик - полупроводник. Экспериментальные данные по транспорту проанализированы в рамках различных моделей переноса заряда в диэлектриках. Показано, что транспорт заряда через h-BN описывается моделью фонон-облегченного туннелирования между нейтральными ловушками. Определены значения термической и оптической энергий фонон-связанных ловушек в h-BN. Из анализа транспортных измерений, рентгеновских фотоэлектронных спектров и электронной структуры собственных дефектов в h-BN, рассчитанной методом ab initio, установлено, что наиболее вероятным дефектом, ответственным за транспорт заряда в h-BN, является дивакансия бор - азот. При этом транспорт заряда осуществляется электронами.

Проведен теоретический анализ эффекта Холла в допированном моттовском диэлектрике, рассматриваемом в качестве прототипа купратного сверхпроводника. Рассматривается стандартная модель Хаббарда в рамках DMFT-приближения. В качестве типичного рассматривается случай частичного заполнения (дырочное допирование) нижней хаббардовской зоны. Рассчитана зависимость коэффициента Холла и холловского числа от степени дырочного допирования и определено значение критической концентрации носителей, при которой происходит смена знака коэффициента Холла. Получена существенная зависимость параметров эффекта Холла от температуры. Качественно анализируется роль рассеяния на беспорядке. Проведено сравнение теоретических результатов с имеющимися экспериментами по концентрационной зависимости холловского числа в нормальном состоянии YBCO и Nd-LSCO, демонстрирующее вполне удовлетворительное согласие теории и эксперимента. Полученная картина концентрационной зависимости параметров эффекта Холла в рамках модели Хаббарда может быть альтернативой популярной модели квантовой критической точки.

Представлены данные по квазиизэнтропической сжимаемости сильно неидеальной плазмы гелия в области давлений 250-600 ГПа в устройствах цилиндрической геометрии. Измерена температура на фронте цилиндрической ударной волны в гелии T ≈ 10000 К и скорость полета внутреннего каскада W ≈ 3.5 км/с, в полости которого и достигается максимальная плотность сжатой плазмы. Получены данные о сжатии неидеальной плазмы гелия до плотности ρ ≈ 3 г/см при приблизительно постоянной конечной температуре 21000 К. Траектории движения металлических оболочек, сжимающих плазму, регистрировались с помощью мощных импульсных источников рентгеновского излучения с граничной энергией электронов до 60 МэВ. Плотность плазмы гелия определялась по измеренному значению радиуса оболочек в момент их «остановки». Давление сжатой плазмы получено на основе газодинамических расчетов. Проведены сравнительные теоретические расчеты параметров квазиизэнтропического сжатия по двум теоретическим моделям: традиционной химической модели плазмы (код SAHA) и в рамках подхода ab initio - квантовой молекулярной динамики (QMD). Аномалия экспериментальных данных в области давлений теоретически предполагаемого плазменного фазового перехода в гелии не зарегистрирована.