Том 87, № 1 (2023)

Представлена новая аналитическая модель дифракции плоских квазимонохроматических световых пучков на пространственно-неоднородных многослойных дифракционных структурах, сформированных в фотополимерном материале с нематическими жидкими кристаллами, имеющих плавную оптическую неоднородность по толщине слоев. Показано, что при использовании электрического поля, приложенного на дифракционные слои, содержащие фотополимерную композицию с высокой долей содержания жидкокристаллической компоненты, происходит трансформация селективного отклика с существенным смещением угловой селективности.

Исследована генерация в квадратично-нелинейной среде терагерцового излучения оптическими импульсами с наклонными волновыми фронтами. Выведена система уравнений, описывающая этот процесс. Получены решения этой системы в виде оптико-терагерцовых солитонов. Показана возможность существования солитонов нового типа – бездисперсионных солитонов.

Исследована возможность управления проводимостью графеновой сверхрешетки поперечными постоянными и переменными электрическими полями, обусловленная неаддитивностью ее энергетического спектра. Предложена методика определения диапазонов параметров приложенных полей, при которых управление проводимостью наиболее эффективно.

Вычислен флоке-спектр дираковского кристалла, помещенного в поле электромагнитного излучения, равного суперпозиции двух волн, поляризованных во взаимно перпендикулярных направлениях. Каждая из волн представляет собой последовательность импульсов гауссовского профиля. Исследована зависимость квазиэнергетической щели от коэффициента заполнения сигналов и временного сдвига между сигналами.

В рамках усредненных уравнений и на основе трехмерного моделирования методом крупных частиц исследован режим умножения частоты в сильноточном релятивистском гиротроне диапазона 0.1 ТГц. Показано, что отношение мощности излучения на третьей гармонике к уровню генерации на основном циклотронном резонансе может составлять 0.4–0.8%, что позволяет рассчитывать на получение излучения в диапазоне 0.3 ТГц субмегаваттного уровня мощности.

Исследованы возможности использования сверхразмерных замедляющих систем в лампах бегущей волны субмиллиметрового диапазона. Предложена линейная теория, разработанная для анализа свойств таких замедляющих систем. Приводятся результаты теоретического анализа горячих дисперсионных характеристик сверхразмерных диафрагмированных волноводов на частоты 315 и 800 ГГц.

Предложен итерационный алгоритм для восстановления акустических характеристик неоднородной среды на основе значений матриц когерентности, полученных при нескольких ракурсах облучения с использованием шумовых сигналов. Моделирование показывают хорошее качество и быструю сходимость получаемых оценок.

Существование клиновых акустических мод особого жидкостного типа в твердых телах демонстрируется при помощи лучевой теории распространения медленных волн Крауклиса в заполненной текучей средой клиновидной трещине. Обнаружено, что при малых углах раскрыва трещины фазовые скорости мод пропорциональны квадратному корню от угла. Число локализованных мод в модели полубесконечной трещины не ограничено.

Методами скоростной видеорегистрации визуализирован широкий набор тонких быстрых течений (капиллярные волны, лигаменты, вихревые структуры), обусловленных процессами конверсии поверхностной энергии в другие формы (флуктуации давления и температуры, формирование и движение новых компонентов) при уничтожении контактных поверхностей в зоне слияния свободно падающей капли с принимающей жидкостью.

Выполнено экспериментальное исследование влияния величины и направления внешнего магнитного поля на динамику намагниченности свободного слоя в магнитных туннельных переходах диаметром 100, 150 и 250 нм. В образцах малого диаметра (100 нм) обнаружены две моды свободного слоя. Первая мода является менее чувствительной к величине и направлению внешнего магнитного поля по отношению ко второй моде, которая смещается в частотной области. С увеличением геометрических размеров магнитных туннельных переходов наблюдалась неоднородность намагниченности свободного слоя в малых полях, а также идентифицирована мода, не чувствительная к направлению внешнего магнитного поля. Проведено макроспиновое моделирование поведения однородной моды свободного слоя формы: диска и эллипса, при фиксированной величине и различных направлениях внешнего магнитного поля.

Изучен вопрос о возможности существования мультистабильности вблизи границы фазовой синхронизации в однонаправленно связанных хаотических системах. Рассмотрены случаи относительно большой и относительно малой расстройки между ними, показано, что мультистабильность присутствует в обоих случаях. Введена в рассмотрение количественная характеристика степени мультистабильности и показано, что ее зависимость от времени в режиме перемежающейся фазовой синхронизации может использоваться для определения длительностей характерных фаз поведения систем.

Выявлен универсальный биомаркер, основанный на вычислении дисперсии соотношения энергий альфа- и бета-ритмов в регистрируемых электроэнцефалографических сигналах и отражающий уровень составляющих когнитивного ресурса обучающегося. Показано на примере теста Бурдона (корректурная проба), что данный биомаркер значимо коррелирует с основными показателями успешности и эффективности выполнения стандартизированных когнитивных заданий.

Данные об атмосферном электрическом поле хорошей погоды, полученные во время круиза VII миссии Карнеги, представлены в виде диаграммы в координатах универсальное время и месяцы, чтобы показать как суточные, так и сезонные вариации. Максимум поля наблюдается в момент времени около 18 UT в январе. Для этого момента времени создана модель ионосферной части глобальной электрической цепи, связанной с грозами. Построенная токовая система состоит из среднеширотной части и экваториальных электроструй, дневных и ночных, направленных на запад и восток, с силой тока до 120 А.