Ашық рұқсат
Рұқсат берілді
Тек жазылушылар үшін
Том 118, № 5-6 (9) (2023)
Articles
Generatsiya dlinnovolnovogo stimulirovannogo izlucheniya v kvantovykh yamakh HgCdTe s uvelichennym energeticheskim porogom ozhe-rekombinatsii
Аннотация
В работе исследовались различные дизайны диэлектрических волноводов для получения стимулированного излучения (СИ) в диапазоне длин волн 15-30 мкм из гетероструктур с квантовыми ямами (КЯ) на основе CdHgTe, выращенных методом молекулярно-лучевой эпитаксии. Снижение радиационных потерь в оптимизированных структурах позволило снизить пороговую интенсивность возникновения СИ до значений ∼ 100 Вт/см2. Модернизация технологии роста привела к уменьшению остаточной концентрации кадмия в КЯ HgCdTe до 2.5 %, благодаря чему удалось увеличить пороговую энергию оже-рекомбинации и добиться предельной температуры наблюдения СИ на межзонных переходах выше 100 K. Полученные результаты создают предпосылки для реализации источников когерентного излучения, превосходящих по характеристикам используемые в спектральном диапазоне 15-30 мкм лазеры на основе халькогенидов свинца-олова.
Pisʹma v žurnal êksperimentalʹnoj i teoretičeskoj fiziki. 2023;118(5-6 (9)):311-316
311-316
Polyarizatsionnaya dinamika uzkikh spektral'nykh mod volokonnogo VKR-lazera so sluchaynoy raspredelennoy obratnoy svyaz'yu
Аннотация
В работе представлены результаты экспериментального исследования поляризационных свойств узких спектральных мод, возникающих в волоконном ВКР-лазере со случайной распределенной обратной связью за счет рэлеевского рассеяния вблизи порога генерации. Показано, что моды обладают высокой степенью поляризации, при этом состояния поляризации одновременно возникающих мод слабо коррелированы.
Pisʹma v žurnal êksperimentalʹnoj i teoretičeskoj fiziki. 2023;118(5-6 (9)):317-322
317-322
Magnitnaya struktura i mekhanizm spin-krossovera v lyudvigite So3BO5
Аннотация
На основании DFT расчета с потенциалами SCAN предлагается механизм спин-кроссовера в людвигите Со3 BO5. В рамках метода Монте-Карло показана роль отдельных обменных взаимодействий в установлении дальнего магнитного порядка.
Pisʹma v žurnal êksperimentalʹnoj i teoretičeskoj fiziki. 2023;118(5-6 (9)):323-329
323-329
Vzaimosvyaz' magnetizma i topologii v MnBi2Te4
Аннотация
При учете структуры трехслойки Te-Mn-Te, входящей в слоевую последовательность Te-Bi-Te-Mn-Te-Bi-Te ван-дер-ваальсовcкого монокристалла MnBi2 Te4, эффектов кристаллического поля, спин-орбитального взаимодействия и процессов ковалентного смешивания электронных состояний ионов Mn2+ с электронными состояниями ионов Te2- в режиме сильных электронных корреляций проанализирована зависимость топологии спектра фермиевских возбуждений от магнитного состояния системы. В ферромагнитной фазе, возникающей благодаря кинематическому взаимодействию фермионов Хаббарда, число Черна равно 1, что соответствует нетривиальной топологии энергетической структуры трехслойки Te-Mn-Te. В парамагнитной фазе число Черна равно нулю и топология тривиальна. Для построенных спин-орбиталей магнитные моменты ионов Mn2+ ориентированы перпендикулярно слоям. При этом магнитные моменты Mn2+ из ближайших слоев по механизму Андерсона упорядочены антиферромагнитно.
Pisʹma v žurnal êksperimentalʹnoj i teoretičeskoj fiziki. 2023;118(5-6 (9)):330-337
330-337
Spinovaya diffuziya i kolebaniya namagnichennosti pri vysokochastotnoy spinovoy inzhektsii
Аннотация
Теоретически рассматривается частотная зависимость неравновесной намагниченности электронного газа при инжекции спина из полуметаллического ферромагнетика в немагнитный материал. Показано, что в высокочастотной области спиновая инжекция приводит к появлению волн неравновесной намагниченности, которые затухают на длине, существенно меньшей, чем длина спиновой диффузии, что ведет к снижению эффективности спиновой инжекции.
Pisʹma v žurnal êksperimentalʹnoj i teoretičeskoj fiziki. 2023;118(5-6 (9)):338-340
338-340
PT-simmetrichnaya fotoprovodimost', stimulirovannaya mikrovolnovym izlucheniem, v geterostrukturakh na osnove topologicheskoy fazy Hg1−xCdxTe
Аннотация
В работе сообщается об обнаружении нового эффекта - PT-симметричной фотопроводимости при воздействии микроволнового излучения в гетероструктурах на основе толстых пленок Hg1-xCdxTe в области составов, соответствующих топологической фазе, при том, что отдельно симметрия по магнитному полю (T-симметрия) и по расположению пар потенциальных контактов (P-симметрия) не сохраняются. В аналогичных гетероструктурах на основе тривиальной фазы Hg1-xCdxTe микроволновая фотопроводимость является как P-, так и T-симметричной.
Pisʹma v žurnal êksperimentalʹnoj i teoretičeskoj fiziki. 2023;118(5-6 (9)):341-345
341-345
Ekraniruyushchie svoystva chistoy vody i ee razbavlennykh rastvorov
Аннотация
Предлагается описание экранирующих свойств воды и ее разбавленных растворов в рамках статистики, трактующей поведение слабо проводящей жидкости в рамках теории обратимых химических реакций с общим названием “Ионные равновесия”. Ее модификация дает возможность качественно правильно объяснять наблюдаемые детали в поведении экранирующих свойств разбавленных водных растворов, включая предельный случай чистой воды.
Pisʹma v žurnal êksperimentalʹnoj i teoretičeskoj fiziki. 2023;118(5-6 (9)):346-354
346-354
Temperaturno-indutsirovannyy perekhod mezhdu rezhimami rezistivnogo pereklyucheniya memristivnykh krossbar-struktur na osnove parilena
Аннотация
Для создания нейроморфных вычислительных систем (НВС), способных эффективно решать задачи искусственного интеллекта, необходимы элементы с кратко- и долгосрочными эффектами памяти. Мемристоры являются перспективными кандидатами для реализации таких элементов, так как демонстрируют волатильные и неволатильные режимы резистивного переключения (РП). Представляют интерес структуры, в которых возможна реализация обоих режимов РП в одном устройстве. В данной работе исследованы нанокомпозитные мемристоры на основе парилена с наночастицами МоО3 в удобной для построения НВС кроссбар-архитектуре. Для таких структур был обнаружен обратимый температурно-индуцированный переход между волатильным и неволатильным режимом РП при подборе либо локальной, контролируемой током ограничения, либо внешней температуры. Кроме того, элементы кроссбар-структур показали высокую выносливость к циклическим РП, возможность удержания состояний в неволатильном режиме и многоуровневый характер РП. Полученные результаты открывают возможности для использования кроссбар-структур на основе парилена в биоподобных НВС.
Pisʹma v žurnal êksperimentalʹnoj i teoretičeskoj fiziki. 2023;118(5-6 (9)):355-360
355-360
Temperaturnye issledovaniya spektrov kombinatsionnogo rasseyaniya sveta v magnitnykh topologicheskikh izolyatorakh MnBi2Te4 i MnSb2Te4
Аннотация
Подробно изучены спектры комбинационного рассеяния света в кристаллах магнитных топологических изоляторов в широком диапазоне температур, включающим область магнитного упорядочения. Определены параметры ангармонизма и модовые параметры Грюнайзена активных в комбинационном рассеянии фононов в изученных кристаллах. Показано, что с точностью до ±0.1 см-1 температурная1gзависимость частоты A(1) фонона с частотой ∼ 48 см-1 в MnBi2Te4 не отличается от стандартной ан-гармонической модели, не учитывающей спин-фононного взаимодействия. Поляризационные зависимости спектров комбинационного рассеяния в кристаллах MnSb2Te4 указывают, что в них, в отличие от изоструктурных кристаллов MnBi2Te4, происходит значительное взаимное перемешивание атомов подрешеток Sb и Mn.
Pisʹma v žurnal êksperimentalʹnoj i teoretičeskoj fiziki. 2023;118(5-6 (9)):361-366
361-366
367-368
Tunnel'nyy mekhanizm izmeneniya napravleniya dvizheniya pul'siruyushchego retcheta. Vliyanie temperatury
Аннотация
Рассматривается пульсирующий рэтчет с пространственно периодическим двухъямным потенциальным профилем, флуктуирующим на полпериода. Направление движения в таком рэтчете определяется тем, преодоление какого из барьеров, окружающих мелкую потенциальную яму, имеет большую вероятность. При относительно высоких температурах, в соответствии с законом Аррениуса, вероятности преодоления барьеров определяются их высотами, а при температурах, близких к абсолютному нулю, когда движение рэтчета происходит по туннельному механизму, важна также и форма барьера. Поэтому для узкого высокого и низкого широкого барьеров механизм преодоления может оказаться различным и, кроме того, зависящим от температуры. В результате возможно температурно-индуцированное изменение направление движения рэтчета. Представлена простая интерполяционная теория, иллюстрирующая этот эффект. Сформулированы простые критерии к форме потенциального рельефа, используя которые можно экспериментально наблюдать обращение движения.
Pisʹma v žurnal êksperimentalʹnoj i teoretičeskoj fiziki. 2023;118(5-6 (9)):369-375
369-375
Effektivnyy gamil'tonian topologicheski zashchishchennogo kubita v gelikoidal'nom kristalle
Аннотация
Рассмотрена сверхрешетка, образованная туннельно связанными одинаковыми антиточками, периодически расположенными в двумерном топологическом изоляторе, помещенном в магнитное поле. Cпектр сверхрешетки можно контролировать затворными электродами или меняя магнитный поток через антиточку. Показано, что на границе между двумя областями с разными потоками возникает топологически защищенный кубит, свойства которого зависят от скачка потока и могут управляться напряжением на затворах. Получен эффективный гамильтониан такого кубита, и проанализирована зависимость его свойств от основных параметров сверхрешетки: туннельной связи между антиточками и вероятности прыжков с переворотом спина.
Pisʹma v žurnal êksperimentalʹnoj i teoretičeskoj fiziki. 2023;118(5-6 (9)):376-383
376-383
Otsenki absolyutnykh doley raspadov f0(1710) i radiatsionnykh perekhodov ψ(2S) → γf0(1710) i Y(1S) →γf0(1710)
Аннотация
Используя результаты коллаборации VES для Br(J/ψ → γf0(1710)), мы оценили абсолютные доли распадов f0 (1710)-резонанса на ππ, KK¯ , ηη и впервые на ωω и ωφ. Кроме того, мы впервые оценили Br(ψ(2S) → γf0 (1710)) ≈ 3.5 × 10-5 и Br(Υ(1S) → γf0(1710)) ≈ 1 × 10-5.
Pisʹma v žurnal êksperimentalʹnoj i teoretičeskoj fiziki. 2023;118(5-6 (9)):387-388
387-388
Sistema spin-flipa protonov na baze korrektiruyushchikh dipoley Nuklotrona/OIYaI na spinovom rezonanse γG=7
Аннотация
Предложена система спин-флипа, обеспечивающая многократные перевороты поляризации протонов в режиме спиновой прозрачности в сверхпроводящем синхротроне Нуклотрон при импульсе пучка 3.54 ГэВ/c, соответствующему целочисленному спиновому резонансу γG = 7. Управление спином частиц осуществляется навигатором на основе штатных корректирующих диполей. Приведены результаты численного моделирования спиновой динамики протонов в режимах спин-флипа и адиабатического захвата поляризации протонов навигатором при доставке пучка в область резонанса γG = 7. Обсуждается возможность экспериментальной проверки системы спин-флипа протонов в Нуклотроне. Для проведения пилотного эксперимента предложена схема сохранения поляризации протонов до импульса 3.54 ГэВ/c с помощью преднамеренного увеличения мощностей целочисленных спиновых резонансов за счет контролируемого отклонения замкнутой орбиты корректирующими диполями в процессе ускорения пучка.
Pisʹma v žurnal êksperimentalʹnoj i teoretičeskoj fiziki. 2023;118(5-6 (9)):389-396
389-396
Generatsiya tret'ey garmoniki teragertsovogo izlucheniya v topologicheskikh izolyatorakh na osnove khal'kogenidov vismuta i sur'my
Аннотация
Экспериментально исследована генерация третьей гармоники терагерцового излучения в топологических изоляторах на основе халькогенидов висмута и сурьмы. Обнаружено, что эффективность преобразования в третью гармонику обратно пропорциональна энергии Ферми электронов, при этом лучшим из исследованных материалов по эффективности преобразования является теллурид сурьмы.
Pisʹma v žurnal êksperimentalʹnoj i teoretičeskoj fiziki. 2023;118(5-6 (9)):397-402
397-402
Parnye svyazannye sostoyaniya v kontinuume v volnovodakh s rezonatorom Fabri–Pero
Аннотация
Рассматриваются связанные состояния в континууме (ССК) в резонаторе Фабри-Перо (ФП) внутри квантово-механического волновода. Показано, что в случае, когда ССК существует уже в изолированных зеркалах, в ФП резонаторе, помимо типичных ФП ССК, соответствующих дискретному набору длин резонатора, появляются симметричный и антисимметричный парные ССК (ПССК). В отличие от ФП ССК, ПССК не требует формирования стоячей волны ФП резонанса между зеркалами, поэтому энергия и параметры ПССК практически не зависят от длины ФП резонатора, а его волновая функция имеет экспоненциально малую амплитуду между зеркалами. Результаты численного моделирования двумерного квантово-механического волновода с двумя притягивающими областями рассеяния (“примесями”), играющими роль зеркал, проиллюстрированы наглядной аналитической моделью.
Pisʹma v žurnal êksperimentalʹnoj i teoretičeskoj fiziki. 2023;118(5-6 (9)):403-409
403-409
Novyy solitonopodobnyy rezhim generatsii shirokopolosnogo teragertsovogo izlucheniya lazernymi impul'sami s naklonnymi volnovymi frontami
Аннотация
Проанализирован новый солитоноподобный режим генерации терагерцового излучения оптическим импульсом с наклонными волновыми фронтами. Показано, что принципиальное значение для формирования оптико-терагерцового солитона имеет дифракция оптического импульса. Наряду с солитонной частью излучения в синхронном режиме генерируется несолитонная широкополосная компонента терагерцового диапазона. Выявлены два условия синхронизма, названные нами “суперчеренковским” и “античеренковским”, при которых генерация наиболее эффективна. В первом случае оптико-терагерцовый солитон распространяется быстрее несолитонной терагерцовой компоненты. Во втором случае, напротив, несолитонная компонента является предвестником оптико-терагерцового солитона.
Pisʹma v žurnal êksperimentalʹnoj i teoretičeskoj fiziki. 2023;118(5-6 (9)):410-416
410-416
Vliyanie zakona sokhraneniya energii, razmernosti prostranstva i simmetrii zadachi na singulyarnosti polya vektora Poyntinga
Аннотация
Дается миниобзор последних достижений автора в классификации особых точек поля вектора Пойнтинга в полях сложной конфигурации. Выявлена глубокая связь между топологической структурой силовых линий этого поля и законом сохранения энергии, симметрией задачи и размерностью пространства.
Pisʹma v žurnal êksperimentalʹnoj i teoretičeskoj fiziki. 2023;118(5-6 (9)):417-429
417-429
Dva rezhima dinamiki kogerentnykh stolbovykh vikhrey vo vrashchayushcheysya zhidkosti
Аннотация
Экспериментально исследована генерация вихревого течения в несжимаемой жидкости внутри вращающегося закрытого аквариума кубической формы. Возбуждение течения осуществлялось путем создания мелкомасштабных вихрей вблизи боковых ребер куба. В объеме жидкости наблюдались когерентные столбовые вихри-циклоны, простирающиеся от дна до крышки куба. Время существования циклонов значительно превышало время вязкого затухания за счет трения о дно и крышку. Установлено, что существуют два режима квази-двумерной турбулентности, которые характеризуются разными способами взаимодействия квази-двумерного течения и инерционных волн. Исследованы радиальные профили средней по времени азимутальной скорости в когерентных вихрях в этих двух режимах, показано, что отличаются размерами и распределением завихренности по радиусу.
Pisʹma v žurnal êksperimentalʹnoj i teoretičeskoj fiziki. 2023;118(5-6 (9)):430-437
430-437
Korrelyatsionnaya kulonovskaya shchel' pri magnitotunnelirovanii mezhdu sloyami grafena
Аннотация
Обнаружено сильное подавление равновесного магнитотуннелирования в гетероструктуре графен/hBN /графен, обусловленное корреляционной кулоновской щелью в туннельной плотности состояний. Сравнение подавления равновесной туннельной проводимости G0 в сильном магнитном поле при понижении температуры и зависимости ширины наблюдаемой щели ∆ от величины фактора заполнения уровней Ландау ν с результатами аналогичных экспериментов в GaAs гетероструктурах показало их качественное подобие и подтвердило нашу гипотезу о природе эффекта. При этом, однако, полученная нами величина ∆ значительно превосходит измеренные во всех предыдущих работах в полупроводниковых гетероструктурах, что связано, вероятно, с большим масштабом циклотронных энергий в графене по сравнению с GaAs в интервале нижних уровней Ландау.
Pisʹma v žurnal êksperimentalʹnoj i teoretičeskoj fiziki. 2023;118(5-6 (9)):438-444
438-444
V kakom magnitnom pole rozhdaetsya kraevoy magnitoplazmon?
Аннотация
Методом оптического детектирования резонансного микроволнового поглощения исследовано поведение магнитоплазменных мод в высококачественных двумерных электронных системах (ДЭС) на базе AlGaAs/GaAs гетероструктур с мезой в форме диска. Путем анализа магнитодисперсионной зависимости удается установить значение магнитного поля, при котором вдоль края ДЭС образуется двумерный “скин-слой” и, как следствие, магнитоплазменная мода приобретает краевой характер. Исследовано поведение этого значения магнитного поля в зависимости от электронной плотности ДЭС. Разработана модель для описания полученных экспериментальных результатов.
Pisʹma v žurnal êksperimentalʹnoj i teoretičeskoj fiziki. 2023;118(5-6 (9)):445-448
445-448
Nevzaimnost' proyavleniya fleksomagnitoelektricheskogo effekta otnositel'no znaka vozdeystvuyushchikh zaryadov
Аннотация
В работе теоретически исследуется ферромагнитная пленка, находящаяся в электрическом поле заряженного проводника. Показано, что при наличии неоднородного магнитоэлектрического взаимодействия в такой пленке могут формироваться уединенные магнитные неоднородности, структура и условия зарождения которых определяются знаком воздействующих зарядов. В частности, установлено, что минимальное значение модуля линейной плотности заряда, при которой начинает формироваться неоднородность, в несколько раз отличается для положительно и отрицательно заряженных проводников.
Pisʹma v žurnal êksperimentalʹnoj i teoretičeskoj fiziki. 2023;118(5-6 (9)):449-454
449-454
Goldstounovskaya moda skirmionnogo kristalla
Аннотация
В работе обсуждается голдстоуновская мода скирмионного кристалла в модели двумерного ферро-магнетика с взаимодействием Дзялошинского-Мории во внешнем магнитном поле. В подходе стереографической проекции строится конфигурация скирмионного кристалла, после чего рассматривается поле смещений скирмионов. В силу небольшого перекрытия стереографических образов потенциальная энергия выражается в терминах смещений только ближайших соседей. В работе найден общий вид дисперсии голдстоуновской моды, а также изучена зависимость параметров от магнитного поля. В квазиклассическом формализме найдена функция Грина, показано, что распространение смещений в кристалле меняет свою тензорную структуру с изотропной на анизотропную на больших расстояниях.
Pisʹma v žurnal êksperimentalʹnoj i teoretičeskoj fiziki. 2023;118(5-6 (9)):455-461
455-461
Nelineynyy opticheskiy otklik vozbuzhdennoy laflinovskoy zhidkosti 1/3
Аннотация
Экспериментально исследован ансамбль нейтральных возбуждений в лафлиновской жидкости в дробном состоянии 1/3. Обнаружено, что возбуждения вызывают нелинейный оптический отклик, проявляющийся в виде квадратичной зависимости сигнала отражения от мощности возбуждения. Приведенные экспериментальные результаты показывают, что наблюдаемый эффект обусловлен вкладом когерентного антистоксово-стоксова рассеяния света от возбужденной лафлиновской жидкости.
Pisʹma v žurnal êksperimentalʹnoj i teoretičeskoj fiziki. 2023;118(5-6 (9)):462-467
462-467