Open Access
Access granted
Subscription Access
Vol 122, No 1-2 (2025)
Articles
Poiski bol'shikh dopolnitel'nykh izmereniy v eksperimente DANSS
Abstract
Детектор DANSS расположен вблизи энергетического реактора на Калининской АЭС (на расстояниях 10.9–12.9 м) и детектирует до 5000 антинейтринных событий в день. В этой статье обсуждаются результаты поиска Больших Дополнительных Измерений (Large Extra Dimensions, LED) в простейшем случае одного доминирующего большого дополнительного измерения. Данная теория предполагает осцилляции частиц в скрытое измерение конечного размера, и ее предсказания зависят не только от разницы квадратов масс, но и от абсолютного масштаба масс нейтрино. Моделирование эксперимента с помощью Монте-Карло позволило получить его чувствительность к LED для различных значений параметров модели – размера большого скрытого измерения a и массы легчайшего нейтрино m0. Анализ почти 5.8 млн. антинейтринных событий не дал статистически значимых указаний на существование LED (статистическая значимость лучшей точки составила лишь 2.0 (1.8)σ для нормальной (обратной) иерархии масс нейтрино). Получены ограничения для размера дополнительного измерения и массы легчайшего нейтрино. Для ряда областей эти ограничения являются лучшими в мире. Они включают большую долю параметров, предпочитаемых для объяснения в рамках этой модели галлиевой аномалии и реакторной антинейтринной аномалии, включая соответствующие лучшие точки.
Pisʹma v žurnal êksperimentalʹnoj i teoretičeskoj fiziki. 2025;122(1-2):3-9
3-9
Ob\"emnyy zakhvat v kanalirovanie v slaboizognutom kristalle
Abstract
Представлены данные эффективности объемного захвата в каналирование частиц высокой энергии в слабоизогнутом кристалле. В работе на отечественном ускорителе У-70 исследовался объемный захват протонов энергией 50 ГэВ в слабоизогнутом кристалле кремния с радиусом изгиба 5 м (60 критических радиусов). Измерена доля отклоненного пучка, которая составила (3.6 ± 1) % и (1.1 ± 0.3) % в зависимости от угла поворота частиц и пути в кристалле. Полученные экспериментальные данные сопоставлены с теоретическими расчетами, демонстрируя удовлетворительное согласие. Метод поворота пучка с помощью объемного захвата перспективен для управления вторичными пучками частиц с большой угловой расходимостью.
Pisʹma v žurnal êksperimentalʹnoj i teoretičeskoj fiziki. 2025;122(1-2):10-13
10-13
Elektrostaticheskie solitony v tsentral'nom plazmennom sloe geomagnitnogo khvosta Zemli
Abstract
Используя спутниковые наблюдения MMS в хвосте магнитосферы Земли, мы показали, что в горячей бесстолкновительной плазме, турбулизованной за счет распространения быстрого плазменного потока из области первичного пересоединения, происходит формирование множественных вторичных источников ускорения электронов. Такими источниками могут быть области вторичных микропересоединений, происходящих на электронных кинетических масштабах. В данной работе исследуются наблюдаемые электростатические солитоны, выступающие в роли маркеров "вторичных магнитных сепаратрис", вдоль которых распространяются пучки электронов, ускоренных до сверхтепловых энергий, аналогично солитонам вблизи сепаратрис первичного пересоединения.
Pisʹma v žurnal êksperimentalʹnoj i teoretičeskoj fiziki. 2025;122(1-2):14-24
14-24
Effekty shtarkovskogo vzaimodeystviya v dinamike atomnoy sistemy v shirokopolosnom szhatom elektromagnitnom pole
Abstract
Рассмотрены эффекты проявления штарковского взаимодействия в коллективном излучении ансамбля атомов в поле широкополосного электромагнитного поля в квантовом сжатом состоянии. Показано, что при учете условий формирования сжатого поля, описание динамики атомов удается дать в терминах квантовых случайных процессов – порождающего, уничтожающего и считающего. Последний и представляет штарковское взаимодействие атомов и поля и проявляется в форме импульса триггерного сверхизлучения, порожденном ансамблем одинаковых возбужденных атомов квантованным резонансным сжатым электромагнитным полем. Описание проведено на основе полученного кинетического уравнения для открытой локализованной квантовой системы в широкополосном сжатом квантованном электромагнитном поле. Полученное уравнение отличается от известных, но согласуется с ними в частных и предельных случаях.
Pisʹma v žurnal êksperimentalʹnoj i teoretičeskoj fiziki. 2025;122(1-2):25-35
25-35
Nelineynoe pogloshchenie ul'trakorotkikh lazernykh impul'sov s dlinoy volny 1030 nm v polimetilmetakrilate
Abstract
Проведено исследование нелинейно-оптического взаимодействия фемтосекундных (250 фс) лазерных импульсов с длиной волны 1030 нм с полиметилметакрилатом при помощи оптимизированного метода z-сканирования. Показано, что при пиковых интенсивностях менее 0.65 ТВт/см2 механизм ослабления может быть описан как четырехфотонное поглощение с коэффициентом β4 = 35 ± 5 см5/ТВт3. Определены нелинейный показатель преломления n2 = 7.6 ± 0.4 × 10-4 см2/ТВт и критическая мощность самофокусировки Pcr = 1.42 ± 0.08 МВт, на основе которых показано соответствие расчетного смещения нелинейного фокуса и положения модифицированных излучением областей.
Pisʹma v žurnal êksperimentalʹnoj i teoretičeskoj fiziki. 2025;122(1-2):36-42
36-42
Nevzaimnye volny v dvumernykh elektronnykh sistemakh s gradientom temperatury
Abstract
Мы показываем, что взаимодействие стационарного градиента температуры с переменным магнитным полем в двумерных электронных системах приводит к образованию новой электромагнитной моды – двумерной термомагнитной волны. Эта волна является поперечно-электрической и невзаимной, а ее темп затухания может быть ниже, чем у обычных двумерных плазменных волн. Добротность двумерной термомагнитной волны не зависит от волнового вектора. Численные оценки показывают, что в лучших доступных образцах двумерных электронных систем добротность двумерной термомагнитной волны составляет порядка 10-3. Мы обсуждаем возможные пути преодоления этой проблемы.
Pisʹma v žurnal êksperimentalʹnoj i teoretičeskoj fiziki. 2025;122(1-2):43-48
43-48
Pereotsenka povedeniya SaSO3 pri vysokom davlenii: obrazovanie Sa2SO4 v vosstanovitel'nykh usloviyakh
Abstract
В связи с важностью для глобального цикла углерода, поведение СаСО3 при высоких давлениях и температурах подвергалось многочисленным исследованиям, на основании которых были сделаны предположения о переходе в разупорядоченную фазу и/или аморфизацию СаСО3. В наших экспериментах, проведенных с использованием многопуансонного аппарата и капсул из нитрида бора (BN), в определенном диапазоне температур мы также наблюдали исчезновение практически всех дифракционных пиков при давлении ∼ 27 ГПа. Однако при 1773 К дифракционные пики появлялись вновь. Полученные дифрактограммы могут быть проиндексированы по более чем 20 дифракционным пикам на основе структуры Са2СО4-Pnma, соответствующей недавно открытому ортокарбонату кальция. При снижении давления фаза Са2СО4-Pnma сохранялась в течение трех циклов нагрева в диапазоне давлений 20–27 ГПа. При давлении ∼20 ГПа и температуре 1573 К она трансформировалась в новую фазу или смесь фаз, отличную от ожидаемой СаСО3 + СаО. Наши результаты подразумевают, что наблюдавшееся ранее исчезновение дифракционных пиков связано не с аморфизацией или переходом в разупорядоченное состояние, а с взаимодействием с BN.
Pisʹma v žurnal êksperimentalʹnoj i teoretičeskoj fiziki. 2025;122(1-2):49-52
49-52
Obmennoe smeshchenie v sisteme nanochastits ferrigidrita: rol' obshchey integrirovannoy poverkhnosti dlya konglomerata (klastera) nanochastits
Abstract
Исследованы петли магнитного гистерезиса в условиях охлаждения во внешнем поле и в нулевом внешнем поле двух репрезентативных образцов синтетического наноферригидрита с идентичными размерами наночастиц (средний размер ≈ 2.7 нм) и различной степенью их пространственного разделения. Для исходного образца характерна агрегация наночастиц, и после охлаждения во внешнем поле от температуры, превышающей температуру суперпарамагнитной блокировки, наблюдается смещение петли магнитного гистерезиса по оси абсцисс. Для другого образца частицы пространственно разделены путем покрытия их поверхности слоем арабиногалактана, и для этого образца эффекта смещения петли гистерезиса после охлаждения во внешнем поле не наблюдается. Обнаруженный экспериментальный факт проводит к заключению, что одним из важных факторов, определяющих эффект смещения петли гистерезиса систем наночастиц, служит наличие выраженной подсистемы поверхностных спинов, формирующейся при близком контакте частиц, что можно считать своеобразным поверхностным эффектом. Благодаря обменной связи между подсистемой поверхностных спинов (общей для конгломерата частиц) и нескомпенсированными моментами частиц, при охлаждении во внешнем поле возникает дополнительный источник однонаправленной магнитной анизотропии, который и является причиной наблюдаемого эффекта обменного смещения петли магнитного гистерезиса.
Pisʹma v žurnal êksperimentalʹnoj i teoretičeskoj fiziki. 2025;122(1-2):53-59
53-59
Lateral'naya plazmonnaya sverkhreshetka v nerezonansnom rezhime
Abstract
Изучен коэффициент прохождения терагерцового излучения через латеральную плазменную сверхрешетку с элементарной ячейкой, состоящей из двух областей с разными скоростями плазменных волн, s1 и s1 (s1 > s1). Обобщена теория, разработанная ранее для резонансного случая, на нерезонансный режим, в предположении, что темп релаксации, γ, велик по сравнению с фундаментальными частотами плазменных колебаний ω1,2 в обеих областях. Описана эволюция коэффициента прохождения T с ростом частоты излучения, выявлено несколько режимов диссипации, построена общая диаграмма, описывающая эти режимы и найдены соответствующие аналитические выражения для T. Наиболее важный результат состоит в том, что T резко зависит от частоты ω и от напряжения на затворах, которые управляют скоростями s1,2. В частности, для ω2 ≪ ω1 прохождение T резко меняется в очень малом масштабе частот δω ≪ γ, определяемом макевелловской релаксацией (δω ∼ ω12/γ), так что сверхрешетка демонстрирует очень высокую чувствительность в узком частотном интервале. Неожиданное появление узкого пика глубоко в нерезонансном режиме является универсальным явлением и может также наблюдаться в ряде других фотоэлектрических эффектов.
Pisʹma v žurnal êksperimentalʹnoj i teoretičeskoj fiziki. 2025;122(1-2):60-70
60-70
Statistika parnykh rasstoyaniy dlya rauzovskogo polimera v prisutstvii bystroy ekstruzii petel'
Abstract
Рассматривается модель раузовского полимера, дополненная механизмом экструзии петель. В основе модели лежит кинетическое уравнение, справедливое при условии, что скорость экструзии достаточно велика, а результирующий ансамбль петель достаточно разреженный. В рамках однопетлевого приближения диаграммных вычислений разработан полуаналитический метод определения среднего квадрата физического расстояния между парой участков цепи как функции контурного расстояния между ними. Построен график среднего квадрата физического расстояния и его логарифмической производной для различных значений степени неравновесности петель. Произведено сравнение результатов со случаем вмороженного беспорядка разреженных петель.
Pisʹma v žurnal êksperimentalʹnoj i teoretičeskoj fiziki. 2025;122(1-2):71-76
71-76
Vzryvnoy rost krupnomasshtabnykh magnitnykh fluktuatsiy vsledstvie rasseyaniya chastits na razvitoy melkomasshtabnoy veybelevskoy turbulentnosti v magnitoaktivnoy plazme
Abstract
Построена аналитическая теория нелинейной генерации крупномасштабной магнитной турбулентности в анизотропной магнитоактивной плазме в квазилинейном приближении без учета непосредственного нелинейного взаимодействия отдельных гармоник. Показано, что аномальные столкновения частиц, обусловленные рассеянием на мелкомасштабных флуктуациях развитой вейбелевской турбулентности, приводят к неустойчивости длинноволновых гармоник, устойчивых в линейном приближении. Нелинейный рост таких гармоник при заданной анизотропии распределения частиц по скоростям, согласованной с коротковолновой турбулентностью на стадии насыщения и возможной анизотропной инжекцией частиц, происходит в сверхэкспоненциальном режиме и соответствует неустойчивости взрывного типа. Найден закон нарастания крупномасштабного поля и определено критическое время взрывной неустойчивости.
Pisʹma v žurnal êksperimentalʹnoj i teoretičeskoj fiziki. 2025;122(1-2):79-86
79-86
Superlyuminestsentsiya pri filamentatsii femtosekundnykh lazernykh impul'sov s dlinoy volny 950 nm v uglekislom gaze
Abstract
При филаментации в углекислом газе фемтосекундного излучения титан-сапфирового лазера с длиной волны 950 нм получена узконаправленная суперлюминесценция на большом числе линий в диапазоне длин волн 310–470 нм. Линии идентифицированы как линии переходов между колебательными уровнями электронно-возбужденных состояний А 2Πu и X2Πg ионов CO2+. Изучено влияние давления на спектр полученного излучения, обсуждаются механизмы наблюдаемого явления.
Pisʹma v žurnal êksperimentalʹnoj i teoretičeskoj fiziki. 2025;122(1-2):87-92
87-92
Protonnyy perenos v vode
Abstract
Методом молекулярной динамики исследован эффект протонного переноса в воде в жидком состоянии. Использован потенциал ReaxFF, поддерживающий динамическое образование связей и позволяющий моделировать перенос протона. Вдоль кривой насыщения воды от тройной до критической точки и в широкой области давлений от 1 до 300 МПа изучены коэффициенты самодиффузии воды и коэффициенты диффузии ионов H3O+ и ОН− в воде. Получена линейная зависимость коэффициентов диффузии от температуры в аррениусовских координатах, изучены энергии перемещения молекул и ионов.
Pisʹma v žurnal êksperimentalʹnoj i teoretičeskoj fiziki. 2025;122(1-2):93-99
93-99
NMR evidence for a pseudogap in Pb-doped Bi:2201 single crystal
Abstract
A 63Cu nuclear magnetic resonance (NMR) study of a Pb-doped Bi:2201 system, Bi1.6Pb0.4Sr2.05CuOy, is presented. The temperature dependencies of the NMR peak shift and the nuclear spin-lattice relaxation (SLR) rate reveal the pseudogap that opens near T* = 60 K, significantly above the superconducting critical temperature Tc ≃ 9 K at the NMR experiment field, 7 T oriented H ∥ c. The noticeable disparity between Tc and T* and the behavior of Cu SLR at T > T* imply the underdoped state of the studied system. A relatively weak effect of the magnetic field on the superconductivity evidenced from small (≈7 K) shift of the zero-field Tc0 = 16 ± 1 K under the applied 7 T field suggests high upper critical field, Hc2, unusual for compounds with as low Tc0.
Pisʹma v žurnal êksperimentalʹnoj i teoretičeskoj fiziki. 2025;122(1-2):100-102
100-102
Mekhano-indutsirovannoe lokal'noe zarozhdenie magnitnykh domenov v plenke ferrita granata
Abstract
Обнаружена новая разновидность флексоэлектрического эффекта, проявляющаяся как зарождение цилиндрических магнитных доменов под действием локального давления на поверхность пленки феррита граната. На основании сравнения с аналогичным электропидуцированным эффектом показана аналогия между физическими следствиями воздействия на магнитных образец электрического поля и градиента механических напряжений.
Pisʹma v žurnal êksperimentalʹnoj i teoretičeskoj fiziki. 2025;122(1-2):103-108
103-108
Chastotnaya zavisimost' protonnoy provodimosti l'da i vody
Abstract
В статье теоретически исследована частотная зависимость протонной проводимости льда и воды в широком диапазоне частот с учетом электрического поля неоднородного распределения протонных носителей тока и с учетом их конечной массы. При этом первое приводит к различию в поведении поперечной и продольной проводимости, к появлению двух различных характерных времен, и к дополнительному возрастанию проводимости при частотах выше дебаевской частоты. Физически различие в поведении поперечной и продольной проводимости обусловлено возникновением коллективных колебаний носителей тока во втором случае. В то же время конечные массы или инерционные свойства носителей тока приводят к более быстрому асимптотическому убыванию проводимости при стремлении частоты к бесконечности и к устранению нарушения правила сумм, характерного для обычной Дебаевской частотной зависимости. Обсуждается сравнение полученных результатов с экспериментом.
Pisʹma v žurnal êksperimentalʹnoj i teoretičeskoj fiziki. 2025;122(1-2):109-115
109-115
Temperaturnaya stabil'nost' spinovykh defektov v 6H-SiC na osnove dannykh fotolyuminestsentsii i elektronnogo paramagnitnogo rezonansa
Abstract
Методами высокочастотного электронного парамагнитного резонанса и люминесцентного анализа изучены спиновые и оптические свойства двух основных типов спиновых дефектов (NV-центров и дивакансий) в изотопно-очищенном кристалле 6H-28SiC в зависимости от температуры образца. Установлено, что с повышением температуры кристалла от 40 до 140 К отношение интенсивностей сигналов электронного парамагнитного резонанса от дивакансий к сигналам от NV-дефектов монотонно уменьшается, а при температурах выше 140 К сигналы от дивакансий перестают наблюдаться. Анализ оптических характеристик дефектов при изменении температуры кристалла с определением величин энергии активации показал, что все типы центров окраски, вне зависимости от позиции в кристаллической решетке и типа симметрии (С1h и C3v), обладают механизмом теплового тушения люминесценции. Полученные результаты указывают на возможность совместного размещения электронных кубитов на основе NV-центров и дивакансий в пределах одной матрицы карбида кремния, с последующей реализацией селективной инициализации, обработки (эволюции) и считывания состояния определенного одиночного центра.
Pisʹma v žurnal êksperimentalʹnoj i teoretičeskoj fiziki. 2025;122(1-2):116-122
116-122
Estimation of intergranular transparency of diffusive superconducting films from the shape of the density of states of the Abrikosov vortex
Abstract
A technique has been developed for the evaluation of the transparency of grain boundaries in polycrystalline superconducting films. The model is founded upon a numerical algorithm for calculating the density of states of an Abrikosov vortex located in the center of a cylindrical granule, separated from the main superconducting matrix by a boundary with finite transparency. The present study calculates the dependencies of the gap difference in the density of states on both sides of the boundary and uses this difference to estimate the transparency of the interface.
Pisʹma v žurnal êksperimentalʹnoj i teoretičeskoj fiziki. 2025;122(1-2):123-124
123-124
Comparison of spiral waves in simplified cardiac tissue models
Abstract
Spiral waves of electrical activation in cardiac tissue can lead to life-threatening arrhythmias; therefore, understanding the mechanisms underlying the formation and propagation of these spiral waves is of great interest in cardiac dynamics. In this study, we conduct a comparative analysis of spiral waves using two simplified component models for cardiac tissue (a) the Panfilov model and (b) the Aliev-Panfilov model, by varying the parameters that govern excitability and recovery in both models. From our numerical studies, we observe states of (i) a periodic spiral, (ii) a quasi-periodic spiral, and (iii) spiral turbulence in both models, depending on the parameters. Our systematic study reveals that the Panfilov model exhibits conduction velocity restitution behavior and spiral transition sequences that closely resemble those observed in biophysical models; thus, it is better suited for studying wave dynamics in cardiac tissue compared to the Aliev-Panfilov model, providing an alternative to computationally expensive cardiac tissue models.
Pisʹma v žurnal êksperimentalʹnoj i teoretičeskoj fiziki. 2025;122(1-2):125-128
125-128