Open Access
Access granted
Subscription Access
Vol 119, No 11-12 (2024)
Articles
Proverka modeli “begushchey aksial'noy massy” na dannykh po rasseyaniyu myuonnykh neytrino na yadrakh v blizhnem detektore NOvA
Abstract
Феноменологическая модель с “бегущей аксиальной массой” (MArun) была ранее предложена для расчета сечений квазиупругих взаимодействий нейтрино и антинейтрино с ядрами. Ее особенностью является простота имплементации в нейтринных генераторах, а значения всего лишь двух ее свободных параметров были получены из глобального фита экспериментальных данных по полным и дифференциальным сечениям квазиупругих взаимодействий (анти)нейтрино с различными ядерными мишенями. В данной статье представлено сравнение полного и дифференциальных сечений рассеяния мюонных нейтрино, измеренных в ближнем детекторе эксперимента NOvA с результатами симулирования, выполненного с помощью монте-карловского генератора нейтринных событий GENIE v.3.4.0, в котором предусмотрена возможность использования модели MArun как одной из опций.
Pisʹma v žurnal êksperimentalʹnoj i teoretičeskoj fiziki. 2024;119(11-12):785–795
785–795
Double parton scattering versus jet quenching
Pisʹma v žurnal êksperimentalʹnoj i teoretičeskoj fiziki. 2024;119(11-12):796–797
796–797
Refined TMD gluon density in a proton from the HERA and LHC data
Pisʹma v žurnal êksperimentalʹnoj i teoretičeskoj fiziki. 2024;119(11-12):798–799
798–799
Single-photon level quantum memory in an isotopically pure 143Nd3+:Y7LiF4 crystal
Pisʹma v žurnal êksperimentalʹnoj i teoretičeskoj fiziki. 2024;119(11-12):800–801
800–801
Istochniki odinochnykh fotonov vnutri puzyr'kov na gomo-interfeyse sloev geksagonal'nogo nitrida bora
Abstract
Существует небольшое количество материалов, которые при комнатной температуре могут содержать источники одиночных фотонов – необходимые элементы квантовых коммуникаций. Одним из таких материалов является гексагональный нитрид бора. В данной работе исследуются механически собранные гомоструктуры из двух пластин нитрид бора. На интерфейсе между этими пластинами образуются микропузырьки из адсорбированных остатков молекул воды и углеродных соединений. После высокотемпературного отжига образцов в областях микропузырьков формируются стабильные однофотонные источники, излучающие в видимом и ближнем инфракрасном диапазонах при комнатной температуре. Обнаруженное явление открывает путь к созданию стабильных излучателей контролируемым образом с помощью сборки гомоструктур.
Pisʹma v žurnal êksperimentalʹnoj i teoretičeskoj fiziki. 2024;119(11-12):802–809
802–809
Osobennosti neytralizatsii bystrykh protonov v uglevodorodnom pelletnom oblake
Abstract
Для измерения высокоэнергетичной части функции распределения ионов по энергии в горячей плазме с помощью PCX (Pellet Charge eXchange) диагностики необходимо знать зависимость от энергии E доли быстрых ионов F0(E) нейтрализующихся при пересечении пеллетного облака. С использованием экспериментальных и расчетных данных об испарении полистироловых макрочастиц в гелиотроне LHD проведен расчет F0(E) для протонов в углеводородном облаке в диапазоне энергий 50–1000 кэВ и при питч-углах ≥ 70◦. При энергиях в диапазоне 50–200 кэВ необходимым становится учет ослабления потока нейтрализовавшихся протонов при многократных пересечениях облака. Потери энергии протонами вдоль траектории ограничивают снизу возможный диапазон PCX измерений E > 100 кэВ. Необходимость контроля ионизационного состава и структуры облака ограничивает локализацию области обзораь детектора нейтральных атомов в пределах ± 30 мм от положения макрочастицы вдоль магнитного поля. Это обуславливает необходимость совмещения оси инжекции с осью наблюдения NPA (Neutral Particle Analyser) для оптимальной геометрии PCX измерений при использовании полистироловых макрочастиц.
Pisʹma v žurnal êksperimentalʹnoj i teoretičeskoj fiziki. 2024;119(11-12):810–816
810–816
Magnitnaya sostavlyayushchaya kvazikogerentnoy mody kolebaniy omicheskoy plazmy tokamaka T-10
Abstract
В работе исследуется феномен квазикогерентной моды колебаний омической плазмы токамака Т-10. Наряду со спектром относительных колебаний электронной плотности и колебаний электростатического потенциала исследуются спектры магнитных флуктуаций плазмы токамака. Установлено наличие как электростатической, так и магнитной компонент флуктуаций квазикогерентной моды как в основной, так и в периферийной частях плазменного шнура, что предлагает рассматривать ее как один видов электромагнитной турбулентности горячей плазмы.
Pisʹma v žurnal êksperimentalʹnoj i teoretičeskoj fiziki. 2024;119(11-12):817–824
817–824
Izoentropicheskoe szhatie tverdoy uglekisloty (SO2) do ul'tramegabarnykh davleniy
Abstract
В экспериментах по динамическому сжатию образцов твердой углекислоты (СО2) до мегабарных давлений использовался метод изоэнтропического сжатия давлением сверхсильного магнитного поля взрывомагнитного генератора с регистрацией состояния сжатых образцов рентгенографическим способом. Действие генератора основано на быстром сжатии начального магнитного потока в полости генератора проводящим цилиндрическим лайнером, разгоняемым продуктами взрыва цилиндрического заряда взрывчатого вещества. В результате экспериментов на диаграмме сжимаемости СО2 определены две точки при давлениях 349 и 459 ГПа, при этом получены рекордные на сегодняшний день значения степени сжатия СО2 ρ/ρ0 равные 3.90 и 4.02, соответственно. Проведено сравнение результатов экспериментов с теоретическими расчетами уравнений состояния кристаллических фаз СО2 и показано их почти полное совпадение, что подтверждает как высокую точность теоретических предсказаний, так и идентичность экспериментальных и теоретических уравнений состояния модификаций СО2 стабильных при высоком давлении.
Pisʹma v žurnal êksperimentalʹnoj i teoretičeskoj fiziki. 2024;119(11-12):825–830
825–830
Formirovanie faz almaza i/ili lonsdeylita iz mul'tigrafena pod deystviem nanoindentora – modelirovanie metodom mashinnogo obucheniya
Abstract
Работа посвящена теоретическому исследованию алмазообразования в многослойном графене под воздействием локального механического напряжения, вызванного индентированием пленки. Для описания данного эффекта был параметризован потенциал машинного обучения, основанный на представлении окружения атомов в виде тензоров моментов инерции. Полученные результаты демонстрируют, что атомная геометрия зарождающегося алмаза определяется как упаковкой графена, так и размером индентора, при этом в сформированной структуре наблюдается соединение кубического и гексагонального алмаза. Исследование также выявило существенно более низкое давление фазового перехода для графена с упаковкой AA′ по сравнению с упаковкой ABC в пленках с числом слоев менее 100.
Pisʹma v žurnal êksperimentalʹnoj i teoretičeskoj fiziki. 2024;119(11-12):831–839
831–839
Fazovyy perekhod vblizi nechetnogo faktora zapolneniya ν = 3
Abstract
Фазовый переход, сопровождающийся появлением пика в продольном сопротивлении двумерной электронной системы, был изучен при помощи электронного спинового резонанса вблизи нечетного фактора заполнения ν = 3 в ZnO/MgZnO гетеропереходе. Такой переход возникал при увеличении угла наклона магнитного поля θ до некоторого критического значения θc. Анализ амплитуды спинового резонанса позволил продемонстрировать спиновую природу этого явления. Так, основное состояние системы по обе стороны от перехода имеет ненулевую спиновую поляризацию, величина которой меняется в несколько раз при переходе из одной фазы в другую. При этом интенсивный спиновый резонанс наблюдается как при θ < θc, так и при θ > θc. Удивительным образом, непосредственно в критическом угле θc спиновый резонанс детектировался лишь в одной из фаз, лежащей в области магнитных полей меньших, чем критическое поле Bc, соответствующее положению пика в продольном сопротивлении. По мере увеличения магнитного поля до этого значения наблюдалось как уменьшение амплитуды резонанса, так и увеличение его ширины. В области полей, больших Bc, спиновый резонанс полностью исчезал. Такое поведение резонанса, по всей видимости, обуславливается разбиением электронной системы на домены с разной спиновой поляризацией.
Pisʹma v žurnal êksperimentalʹnoj i teoretičeskoj fiziki. 2024;119(11-12):840–846
840–846
Anizotropnye obmennye vzaimodeystviya v ferromagnetike PbMnBO4
Abstract
Численной минимизацией энергии основного состояния в приближении классических магнитных моментов рассчитана полевая зависимость намагниченности вдоль трудных направлений для четырехподрешеточного ферромагнетика PbMnBO4. Из сравнения с экспериментальными кривыми намагниченности получены значения параметров анизотропных взаимодействий: констант одноионной анизотропии второго порядка, величины и направления вектора антисимметричного обмена и значения тензора симметричного анизотропного обмена. Направление вектора взаимодействия Дзялошинского–Мория близко к орторомбической оси c. Тензор симметричного обмена имеет почти одноосный вид с направлением легкой оси ортогонально вектору антисимметричного обмена. Рассчитаны изменения энергии каждого анизотропного взаимодействия в процессе переориентации намагниченности.
Pisʹma v žurnal êksperimentalʹnoj i teoretičeskoj fiziki. 2024;119(11-12):847–853
847–853
Svoystva kriptona pri udarno-volnovom i kvaziizentropicheskom szhatiyakh v oblasti davleniy do 2700 GPa
Abstract
С применением полусферических генераторов ударных волн на основной адиабате Гюгонио в области давлений Р ≈ 140–255 ГПа измерены плотность ударно-сжатого жидкого криптона ρ ≈ 9 г/см3 и температура T ≈ 55000 К. С использованием устройств сферической геометрии газообразный криптон сжат до плотности ρ ≈ 20 г/см3 давлением Р ≈ 2700 ГПа при температуре T ≈ 120000 К. Эксперимент выполнен на рентгенографическом комплексе РГК-Б-Л ВНИИЭФ, состоящем из бетатронов БИМ 234.3000 с граничной энергией 60 МэВ, используемых в мультиимпульсном режиме генерации тормозного излучения с многоканальной оптико-электронной системой регистрации рентгеновских изображений. Приведены конструкции экспериментальных устройств, выполнены оценки термодинамических параметров плазмы криптона, достигаемые в использованных устройствах. Выполнен анализ полученных данных и сравнение с данными из других публикаций. Сжатие криптона до плотности ρ ≈ 20 г/см3 давлением Р ≈ 2700 ГПа является рекордным достижением на данный период времени.
Pisʹma v žurnal êksperimentalʹnoj i teoretičeskoj fiziki. 2024;119(11-12):854–866
854–866
Massy u, d i s kvarkov
Abstract
Исходя из выражений для квадратов масс псевдоскалярных мезонов m2 π и m2 K, полученных с точностью до второго порядка по нарушению киральной симметрии, определяются отношения масс легких кварков: ms/md и mu/md. Фит теоретических выражений m2 π и m2 K по их феноменологическим значениям ведет к функциональной зависимости между величинами ms/md и mu/md, которая описывается алгебраической кривой третьего порядка. Дополнительное ограничение возникает, если привлечь результат вычислений на решетке ms/mud = 27.23(10), представленный FLAG для случая четырех кварковых ароматов. Это существенно уменьшает погрешность (∼ 2%) для величины отношения mu/md = 0.455(8). Затем мы получаем абсолютные значения масс кварков.
Pisʹma v žurnal êksperimentalʹnoj i teoretičeskoj fiziki. 2024;119(11-12):869–874
869–874
Priroda opticheskogo usileniya v mikrosterzhnyakh ZnO malogo diametra s modami shepchushchey galerei
Abstract
Благодаря достаточно высоким порогам лазерной генерации, стимулированное излучение в относительно небольших микрокристаллических лазерах ZnO часто считается следствием инверсии населенностей в электронно-дырочной плазме (ЭДП). В настоящей работе вопрос природы оптического усиления в таких излучателях исследован на примере микростержней ZnO с диаметрами 1–6 мкм, синтезированных методом модифицированного термического испарения и демонстрирующих лазерную генерацию на модах шепчущей галереи (МШГ) в ближнем ультрафиолетовом диапазоне. Показано, что оптическое усиление в таких объектах не является следствием инверсии населенностей в ЭДП ни при низкой, ни при комнатной температурах. Вместо этого, основным процессом, приводящим к усилению, является процесс типа экситон-электронного рассеяния. В отличие от случая крупных МШГ-микрорезонаторов ZnO, в небольших микростержнях этот процесс оказывается доминирующим в широком диапазоне температур.
Pisʹma v žurnal êksperimentalʹnoj i teoretičeskoj fiziki. 2024;119(11-12):875–881
875–881
Fototermicheskaya konversiya i lazerno-indutsirovannye transformatsii v splavnykh kremniy-germanievykh nanochastitsakh
Abstract
Сплавные наночастицы Si1−xGex контролируемого состава были получены методом наносекундной лазерной абляции в изопропаноле кремний-германиевых мишеней. Синтезированный продукт демонстрирует поликристаллическую структуру и одномодальное распределение по размеру с преимущественным содержанием частиц микронного диаметра, а также сохраняет стехиометрию состава использованных для синтеза мишеней. Нано-термометрия с использованием регистрации и анализа сигнала комбинационного рассеяния света от единичных сплавных наночастиц размером около 200 нм демонстрирует трехкратно увеличенную (в сравнении с наночастицами чистого кремния) эффективность нагрева наноматериала с составом Si0.45Ge0.55 лазерным излучением с длиной волны 785 нм, попадающей в первое “окно прозрачности” биологических тканей. Стимулированные непрерывным инфракрасным излучением диффузия атомов кремния к поверхности (при нагреве на 650 К) и их оксидирование приводит к постепенной трансформации сплавных наночастиц в германиевые кластеры, инкапсулированные в SiOx матрицу.
Pisʹma v žurnal êksperimentalʹnoj i teoretičeskoj fiziki. 2024;119(11-12):882–889
882–889
Gigantskiy effektivnyy g-faktor v prisutstvii spinovykh bifurkatsiy v polyaritonnykh kondensatakh
Abstract
Предсказана гигантская восприимчивость поляритонных конденсатов к внешнему магнитному полю в области спиновой бифуркации. Спин-анизотропные поляритон-поляритонные взаимодействия приводят к спонтанному формированию эллиптически поляризованного конденсата. Подобное поведение неравновесной системы вблизи критической точки имеет сходство со свойствами фазовых переходов второго рода. Предсказанный эффект усиления поля может быть использован для возбуждения топологически нетривиальных боголюбовских возбуждений поляритонного конденсата.
Pisʹma v žurnal êksperimentalʹnoj i teoretičeskoj fiziki. 2024;119(11-12):890–896
890–896
Vliyanie yadernykh kvantovykh effektov na kolebatel'nyy spektr i strukturu endofullerena H2O@C60
Abstract
Структурные и динамические свойства молекулы воды претерпевают изменения в случае ее нахождения внутри фуллерена (H2O@C60). В данной работе был впервые применен метод атомистического моделирования с учетом ядерных квантовых эффектов для описания низкотемпературной динамики и изменения структуры молекулы воды, заключенной в фуллерене при 5 K. Для расчета взаимодействий в данной системе используется машинно- обученный потенциал на траекториях из DFT. Нулевые колебания и делокализация ядер учитываются с помощью фейнмановских интегралов по траекториям.
Pisʹma v žurnal êksperimentalʹnoj i teoretičeskoj fiziki. 2024;119(11-12):897–903
897–903
Indutsirovannaya besporyadkom singulyarnost' kvantovoy metriki
Abstract
Квантовый вес – это новая концепция для описания щелевых электронных состояний материи. Эта величина получается при интегрировании квантовой метрики (вещественной части квантового метрического тензора ) по аналогии с тем, как фаза Берри получается при интегрировании кривизны Берри (мнимой части квантового метрического тензора). Квантовый вес определяет ряд кинетических величин таких, как нелинейный аномальный эффект Холла, оптическая проводимость, фотовольтаический эффект и т.д. В этой работе мы показали, что немагнитный беспорядок в топологических изоляторах может индуцировать сингулярность квантовой метрики и квантового веса.
Pisʹma v žurnal êksperimentalʹnoj i teoretičeskoj fiziki. 2024;119(11-12):904–908
904–908
Lokalizovannaya sverkhprovodimost' v geksaboride LaB6 s dinamicheskimi zaryadovymi straypami
Abstract
В LaB6 обнаружена сверхпроводимость II рода с Tc ∼ 6 K, найдены значения критических полей, выполнены оценки длины когерентности ξ(0) ∼ 240 ˚ A, параметра Гинзбурга–Ландау κGL ∼ 2 и константы электрон-фононного взаимодействия λe−ph ≈ 0.75. Прецизионные исследования рентгеновской дифракции при T = 30 К обнаружили трехмерные структуры зарядовых страйпов в LaB6. Обсуждается сценарий сверхпроводимости, локализованной в окрестности филаментарных каналов с флуктуирующей электронной плотностью в матрице гексаборида лантана.
Pisʹma v žurnal êksperimentalʹnoj i teoretičeskoj fiziki. 2024;119(11-12):909–916
909–916
Novyy politip viskerov NbS3: ot prostogo k slozhnomu
Abstract
Методами просвечивающей электронной микроскопии при комнатной температуре исследованы три образца квазиодномерного проводника NbS3 из одной ростовой партии. Менее дефектный образец # 1 и более дефектный образец # 2 отнесены к известным ранее политипам. Образец # 3 представляет собой неизвестный ранее политип, с увеличенным по сравнению со всеми известными политипами параметром c элементарной ячейки. На электронограммах нового политипа присутствуют четыре системы сателлитных рефлексов, что указывает на формирование в образце четырех волн зарядовой плотности. Обсуждается возможность формирования более сложных по структуре политипов.
Pisʹma v žurnal êksperimentalʹnoj i teoretičeskoj fiziki. 2024;119(11-12):917–924
917–924
Mikrovolnovaya fotoprovodimost' besshchelevykh dirakovskikh fermionov v HgTe kvantovykh yamakh
Abstract
Проведено экспериментальное и теоретическое исследование микроволновой фотопроводимости системы бесщелевых дираковских фермионов в HgTe квантовых ямах критической толщины. Обнаружено, что фотопроводимость флуктуирует в зависимости от затворного напряжения в окрестности дираковской точки, а амплитуда флуктуаций растет с увеличением размера проводника и при уменьшении температуры. Предложено теоретическое объяснение микроволнового отклика. Оно базируется на предположении о существовании перколяционной двумерной фрактальной сетки геликоидальных краевых токовых состояний, возникающей в результате флуктуаций толщины ямы вблизи критического значения. Показано, что микрововолновая фотопроводимость такой сетки флуктуирует при изменении энергии Ферми, причем поведение амплитуды флуктуаций качественно согласуется с наблюдаемым в эксперименте.
Pisʹma v žurnal êksperimentalʹnoj i teoretičeskoj fiziki. 2024;119(11-12):925–931
925–931
Znakoperemennaya deviatsiya odnochastichnoy VAKh gryaznogo SIN-kontakta
Abstract
В области низких температур и напряжений: 0 6 |eV | ≪ T ≪ ∆0 получена формула для одночастичной вольт-амперной характеристики J(V, T, c, β) “грязного” (малые концентрации одинаковых немагнитных примесей в I-слое) SIN-контакта (S – сверхпроводник, I – неупорядоченный изолятор, N – нормальный металл), где: e – модуль заряда электрона, ∆0 – сверхпроводящая щель в S-береге контакта при температуре T = 0, V – напряжение на контакте, c ≪ 1 – безразмерная концентрация примесей в I-слое, β = (ε0 − µ)/∆0 – безразмерная девиация актуального для данной задачи однопримесного электронного энергетического уровня ε0 (на одинаковых примесях в I-слое) относительно уровня µ электронного химпотенциала контакта. Показано, что присутствие случайных узкозонных квантовых закороток в неупорядоченном I-слое приводит в некоторой ограниченной области Ωd(c, β) на плоскости параметров (c, β) к аномально сильной знакопеременной девиации одночастичной вольт-амперной характеристики грязного SIN-контакта относительно одночастичной вольт-амперной характеристики этого же грязного контакта, вычисляемой по формуле существующей теории. На численном примере продемонстрировано, что относительная девиация одночастичной ВАХ для характерных значений параметров грязного SIN-контакта в области Ωd(c, β) может достигать нескольких порядков, что обеспечивает возможность экспериментального проявления этого эффекта. Обсуждены условия применимости рассмотренной модели грязного SIN-контакта, предложена принципиальная схема соответствующего эксперимента.
Pisʹma v žurnal êksperimentalʹnoj i teoretičeskoj fiziki. 2024;119(11-12):932–941
932–941
Redutsirovannaya kharakterizatsiya perestraivaemykh lineyno-opticheskikh integral'nykh skhem
Abstract
Перестраиваемые линейно-оптические схемы являются важным элементом как классических, так и квантовых информационных технологий. Масштабирование таких схем становится возможным только при переходе к интегральному исполнению, что усложняет их характеризацию из-за невозможности реконструкции каждого элемента по отдельности. Существующие методы характеризации линейнооптических схем требуют многократных измерений фаз матричных элементов передаточной матрицы при различных значениях управляющих параметров, что представляет собой значительные экспериментальные трудности. В данной работе предлагается новый подход: мы демонстрируем, что, измерив лишь коэффициенты пропускания для определенного набора значений управляющих параметров оптической схемы, можно построить математическую модель, способную предсказывать коэффициенты пропускания для произвольных значений параметров. Этот метод успешно апробирован в численном эксперименте на примере перестраиваемого четырехканального интерферометра, реализующего произвольное унитарное преобразование. Предложенный метод открывает новые возможности для более эффективной характеризации и проектирования перестраиваемых линейно-оптических схем.
Pisʹma v žurnal êksperimentalʹnoj i teoretičeskoj fiziki. 2024;119(11-12):942–947
942–947
Metastabil'nye ob\"ekty vo Vselennoy i ikh vozmozhnaya svyaz' so “streloy vremeni”
Abstract
Обсуждается связь наличия во Вселенной метастабильных объектов с различным “временем жизни” с ростом энтропии и “стрелой времени”. Конечное “время жизни” метастабильных объектов позволяет приписать многим из них существование собственных “локальных часов”. Распад любой метастабильной системы во Вселенной приводит к образованию более стабильных объектов и к испусканию фотонов и других частиц. Эти фотоны и частицы взаимодействуют с частицами более стабильных подсистем во Вселенной, что приводит к их эргодичности. Испускание фотонов в расширяющейся Вселенной при распаде метастабильных состояний делает эти процессы необратимыми и задает “стрелу времени”, несмотря на обратимость физических уравнений, описывающих данные процессы.
Pisʹma v žurnal êksperimentalʹnoj i teoretičeskoj fiziki. 2024;119(11-12):948–952
948–952