Том 163, № 5 (2023)

Методом накачки и зондирования выявлены особенности нелинейного поглощения и фотолюминесценции коллоидного раствора нанотетраподов CdTe/CdSe в случае однофотонного нерезонансного возбуждения экситонов. С ростом интенсивности возбуждающего излучения обнаружена и объяснена конкуренция коротковолнового сдвига максимума фотолюминесценции непрямого электронно-дырочного перехода, связанного с увеличением радиуса одномерных экситонов ввиду заполнения экситонных состояний, и длинноволнового сдвига, возникновение которого может быть связано с зарядово-индуцированным эффектом Штарка и локальным нагревом нанотетраподов вследствие экситон-фононного взаимодействия при нерезонансном возбуждении системы.

Описаны результаты настройки и калибровки электроники детектора, работающего в режиме постоянной оцифровки сигнала. Целью эксперимента является поиск признаков стерильного нейтрино в бета-распаде трития. Считывающая электроника работает в режиме непрерывной оцифровки, который требует оптимизации временного окна с целью минимизировать шум и улучшить энергетическое разрешение. Мы используем 7-пиксельный кремниевый дрейфовый детектор (silicon drift detector, SDD) и КМОП зарядочувствительный предусилитель с очень низкой интегрирующей емкостью. Усилитель формирует медленно растущий сигнал и работает в режиме периодического сброса. 125 МГц АЦП оцифровывает сигналы. Используя калибровочные данные с источников гамма-излучения Fe55 и Am241, мы применили треугольный и трапецеидальный фильтры для получения наилучшего подавления шума и улучшения разрешения. Также был исследован вариант с дифференцированием выходного сигнала.

Статическое состояние черной дыры во взаимодействии с темной материей рассмотрено в синхронной системе координат. Также как и в координатах Шварцшильда, в синхронных координатах существует регулярное статическое сферически симметричное решение системы уравнений Эйнштейна и Клейна-Гордона, описывающее состояние материи, предельно сжатой собственным гравитационным полем. Также нет ограничения на массу. Также существуют два гравитационных радиуса, с граничными условиями на которых, решения не являются единственными. В отличие от координат Шварцшильда, в синхронных координатах определитель метрического тензора и компонента g11 (r) не обращаются в нуль на гравитационных радиусах. В синхронных координатах, в отличие от координат Шварцшильда, в сферическом слое между гравитационными радиусами сигнатура метрического тензора не нарушена. В синхронных координатах уравнения Эйнштейна и Клейна-Гордона сводятся к системе второго (а не четвертого) порядка. Решения получены аналитически, так что численных расчетов не потребовалось. Определен гравитационный дефект массы в модели λψ4. Полная масса материи оказывается втрое больше массы Шварцшильда, определяемой удаленным наблюдателем при сопоставлении с гравитацией Ньютона.

Рассматривается задача о нахождении диэлектрической проницаемости и электрокалорического эффекта в модели гранулы сегнетоэлектрической керамики. Предполагается, что гранула состоит из шарообразного сегнетоэлектрического ядра, покрытого диэлектрической оболочкой и помещенного в диэлектрическую матрицу. Толщина переходного слоя считается малой по сравнению с размером гранулы. Зависимость поляризации от электрического поля в ядре задается нелинейным уравнением Гинзбурга - Ландау. Изменение поляризации вызывается изменением внешнего электрического поля, которое на больших расстояниях от гранулы предполагается однородным. Вследствие эффекта электрострикции в трехфазной системе ядро-оболочка-матрица возникает упругое поле, описываемое линейными уравнениями. Для учета влияния доменных стенок на физические характеристики керамики в рассматриваемой модели предлагается использовать подход Киттеля - Мицуи - Фуруиши. Предложенная расчетная схема позволяет уточнить зависимость числа доменов от размера шарообразной гранулы. Электрокалорический эффект в грануле представляется в виде суммы первичного и вторичного эффектов, возникающих вследствие упорядочивания дипольных моментов сегнетоэлектрика и из-за наличия деформации и теплового расширения. Исследование проводится для керамики сегнетоэлектрика со структурой перовскита, а в качестве примера рассматривается керамика титаната бария. Для выбранного материала представлены результаты расчетов зависимости диэлектрической проницаемости и отдельных составляющих электрокалорического эффекта от размера гранулы.

Экспериментальные исследования электронной структуры антиферромагнитного топологического изолятора MnBi2Te4 показывают, что величина энергетической запрещенной зоны для различных образцов кристалла может варьироваться в широком энергетическом диапазоне. В связи с тем, что величина запрещенной зоны является одним из ключевых параметров при использовании данной системы для разработки новых функциональных электронных устройств, вопросы о причинах вариации запрещенной зоны в точке Дирака для MnBi2Te4 и ее связи с магнитными взаимодействиями являются весьма важными и требуют всестороннего анализа. С целью выявления факторов, влияющих на величину запрещенной зоны, в данной работе проведен анализ изменений электронной структуры исследуемого топологического изолятора при вариации величины поверхностного ван-дер-ваальсова промежутка. Результаты расчетов показали, что при подобных структурных модификациях значение запрещенной зоны может меняться в широком диапазоне от 80-88 мэВ до 4-5 мэВ, что объясняется сильным пространственным перераспределением топологических поверхностных состояний между семислойными блоками MnBi2Te4, имеющими противоположные направления магнитных моментов Mn. Полученные результаты позволяют предположить, что основным параметром, определяющим величину запрещенной зоны, является пространственная локализация топологических поверхностных состояний, на которую могут сильно влиять структурные изменения, происходящие на поверхности кристалла.

Изучаются статистические свойства переноса пассивного скаляра в двумерном потоке, состоящем из постоянного сдвигового течения и относительно слабой гладкой случайной компоненты, с учетом действия слабой, но конечной диффузии. Такая система тесно связана с динамикой переноса скаляра внутри когерентных вихрей, появляющихся в результате обратного каскада в двумерной турбулентности. Рассматривается как свободный распад пассивного скаляра, так и случай непрерывной накачки системы скаляром. В обоих случаях распределение скаляра обладает сильной перемежаемостью, что характеризуют вычисленные в работе одноточечные моменты.

Показано, что образование автоионизационных состояний вносит доминирующий вклад в формирование неупругих потерь энергии и ионизацию при столкновениях атомов в области кэВ-энергий, т. е. при скоростях, меньших скоростей атомных электронов. Предложены скейлинги для расчета сечений образования K- и L-вакансий во внутренних электронных оболочках сталкивающихся атомов. Предложена модель, устанавливающая связь процессов ионизации и величины наблюдаемой неупругой потери энергии. Представлены результаты исследований оже-переходов в квазимолекуле - короткоживущей системе, образующейся при сближении двух атомных частиц. Выяснена природа непрерывной составляющей в спектрах электронов, эмитируемых при соударениях. Показано, что возбуждение автоионизационных состояний определяет сечения торможения атомов кэВ-энергий в веществе.