卷 165, 编号 6 (2024)

Для электронной подсистемы ионов переходных металлов, встроенных в кристаллическую решетку или сформировавших комплекс с лигандами, наблюдается эффективное уменьшение межэлектронного отталкивания по сравнению со свободными ионами, которое в современной литературе упоминается как нефелоксетический эффект. В данной работе исследуется роль нефелоксетического эффекта при формировании электронного спектра ионов Fe2+ в матрицах CdTe и ZnSe. Экспериментальная оценка соответствующих поправок осуществлена на основе анализа двух переходов - хорошо известного 5T2(5D) → 5E(5D), позволяющего зафиксировать величину кристаллического поля, и менее изученного 3T1(3H) → 5E(5D). Обнаружение бесфононной линии данного перехода в CdTe:Fe позволило сравнить свойства двух люминесцентных систем и продемонстрировать, что для иона Fe2+ в CdTe роль нефелоксетического эффекта заметно возрастает. На основе полученных экспериментальных данных в сочетании с расчетами в рамках теории кристаллического поля уточнены значения параметров Рака для ионов Fe2+ в матрицах CdTe и ZnSe. Продемонстрированная в работе роль нефелаксетического эффекта для ионов Fe2+ в двух схожих по структуре матрицах важна как для практических задач, связанных с совершенствованием ИК-лазерных систем, так и для разрешения некоторых фундаментальных вопросов квантовой химии.

Представлены результаты экспериментального и теоретического исследования эффекта возникновения электромеханических автоколебаний в системах, представляющих собой вакуумный диод с гибким автоэмиссионным катодом, в зависимости от его упругих свойств и способности к деформации. Экспериментально продемонстрирована возможность реализации автоколебательного режима для автоэлектронных эмиттеров на основе углеродных нанотрубок и алмазных микроигл. Разработана математическая модель электромеханических процессов, происходящих в рассматриваемых автоколебательных системах. На основе анализа совокупности полученных экспериментальных данных и моделирования показано, что эффект возбуждения автоколебаний в системе с гибким автоэмиссионным катодом определяется сочетанием параметров системы, обеспечивающих отрицательное значение эффективного коэффициента затухания. Рассмотрены потенциальные возможности практического использования автоколебаний автоэмиссионных катодов в различных микро- и наноэлектромеханических системах.

На примере метрики Лами исследуются поляризационные свойства черных дыр и кротовых нор. Строятся карты линейной поляризации и положения угла электрического вектора для тороидального и радиального распределений магнитного поля в тонких дисках. Используя данные результаты по будущим РСДБ-наблюдениям на "Телескопе горизонта событий" следующего поколения и космической миссии "Миллиметрон", можно будет определить, является ли источник черной дырой или кротовой норой

В рамках теории переходного состояния и метода проекционных присоединенных волн проведено изучение механизмов диффузии железа в α-Ti. Рассчитаны энергии образования дефектов внедрения и замещения, а также барьеры миграции железа в α-Ti вдоль возможных путей как по междоузельному, так и вакансионному механизму. Подтверждено, что наиболее предпочтительной позицией для внедрения атома железа является краудион, энергия образования которого лишь на 0.17 эВ выше, чем образование дефекта замещения титана железом. Методом Лэндмана получены аналитические выражения для температурных коэффициентов диффузии железа в двух кристаллографических направлениях для междоузельного механизма. В целом коэффициенты диффузии железа в α-Ti и ее анизотропия согласуются с экспериментальными данными, тогда как соответствующие коэффициенты диффузии для вакансионного механизма на несколько порядков меньше. Полученные результаты позволяют заключить, что аномально быстрая диффузия железа в α-Ti обусловлена междоузельным механизмом.

Проведены систематические исследования ВТСП-лент второго поколения, облученных высокоэнергетичными ионами Xe с энергией 167 МэВ и флюенсами до 1 ・ 1012 см-2. Определено оптимальное значение флюенса (количества частиц, прошедших через 1 см2 поверхности образца) для получения максимального критического тока при различных температурах и внешних магнитных полях. Увеличение внешнего магнитного поля приводит к смещению пика критического тока в сторону больших значений флюенсов во всем диапазоне температур. Приводятся результаты микроструктурных исследований методами просвечивающей/растровой электронной микроскопии и рентгеновской дифракции. Показано, что в результате облучения образуются ионные треки диаметром порядка 5–8 нм, выступающие в роли эффективных центров пиннинга. Рентгеноструктурный анализ свидетельствует о снижении остроты текстуры под воздействием облучения.

Расчитано время рекомбинации Шокли – Рида – Холла (ШРХ) при захвате носителей заряда на состояния вакансии ртути в твердых растворах HgCdTe с шириной запрещенной зоны около 40 мэВ. В рассматривемом случае захват как электрона, так и дырки возможен за счет испускания одного оптического фонона. Установлено, что при T = 4.2 и 77 К рекомбинация ШРХ определяет общее время жизни носителей в материале p-типа при концентрации центров рекомбинации более 2・1015 см−3, что позволяет управлять временем жизни носителей за счет изменения концентрации вакансий ртути.

Рассмотрены усилители с диэлектрическим и плазменно-диэлектрическим заполнением, основанные на возбуждении поверхностных электромагнитных волн на границе диэлектрика релятивистским электронным пучком. Основное внимание уделено субтерагерцовому диапазону рабочих частот. В линейном приближении получено дисперсионное уравнение и определены области усиливаемых частот и структуры поля. Выделены два предельных режима черенковской пучковой неустойчивости в зависимости от плотности электронного пучка. Оценена роль плазмы вблизи границы диэлектрика. На основе решения укороченной системы нелинейных уравнений определена эффективность преобразования энергии направленного движения электронного пучка в энергию электромагнитных волн. Предложены схемы вывода излучения из рабочей области усилителя.

Проведены измерения термодинамических функций и удельного сопротивления плотной плазмы свинца для значений удельного объема, в 5–20 раз больших нормального значения, давлений 0.4–4.0 ГПа и значений удельной внутренней энергии, которые в 3–18 раз больше энергии сублимации. Измеренные зависимости сравниваются с зависимостями, рассчитанными с помощью химической модели классической плазмы. Целью работы было обнаружение эффектов неидеальности в термодинамических свойствах и поведении удельного сопротивления плазмы. Один из обнаруженных эффектов состоит в том, что коэффициент Грюнайзена такой плазмы во всей исследованной области состояний принимал значения в относительно узком интервале 0.2–0.4. Показано, что химическая модель почти в два раза занижает затраты энергии на ионизацию плазмы и возбуждение атомов и примерно во столько же раз завышает температуру. Установлено, что во всей исследованной области состояний плазмы "ионизация давлением" играет существенную роль: на изотермах удельное сопротивление уменьшается с уменьшением удельного объема.