Том 120, № 1-2 (2024)

Предложен и экспериментально апробирован метод измерения корреляционной функции бифотонного поля, не требующий применения однофотонных детекторов и схем совпадений фотоотсчетов. Метод основан на статистическом анализе токовых показаний аналоговых детекторов. На примере работы схемы с аналоговыми ФЭУ в сигнальном и холостом каналах вырожденного параметрического рассеяния света показано, что новый подход позволяет получить значения корреляционной функции, совпадающие с результатами применения стандартной техники счета фотонов. Показано, как по результатам измерения корреляционной функции определяются абсолютные значения чисел фотонов и мощности излучения в сигнальном канале схемы параметрического рассеяния. Переход на аналоговое детектирование способно расширить границы спектральных и динамических диапазонов электромагнитного излучения для применения квантово-оптических технологий. В качестве первого примера применения продемонстрирован метод безэталонного измерения спектральной чувствительности фотоприемного модуля аналогового типа.

Мы развиваем теорию композитных рамсеевских последовательностей радиочастотных импульсов, взаимодействующих с зеемановской структурой на долгоживущем энергетическом уровне атома (иона), вне рамок резонансного приближения. Такие последовательности предложено использовать в экспериментах по обнаружению нарушения локальной Лоренц-инвариантности [R. Shaniv, R.Ozeri, M. S. Safronova, S.G.Porsev, V.A.Dzuba, V.V.Flambaum, and H.H¨affner, Phys. Rev. Lett. 120, 103202 (2018)]. Основываясь на Фурье-анализе, нами показано, что учет нерезонансных вкладов приводит к радикальному изменению динамики квантовой системы (по отношению к резонансному приближению) в случае, когда число рамсеевских импульсов превышает несколько десятков. В результате, эффективность использования таких последовательностей радиочастотных импульсов для тестирования локальной Лоренц-инвариантности до конца не определена и требует дополнительных исследований.

Рентгенодифракционное исследование в скользящей геометрии вискеров NbS3 II фазы с волнами зарядовой плотности показало, что в них вместо одиночных пиков (h0l) присутствуют пары уширенных рефлексов от двух близких фаз с углами моноклинности β1 и β2. Фаза с меньшим углом моноклинности β1 = 95.9 ÷ 97.2° близка по структурным параметрам к фазе I без волн зарядовой плотности. Фаза II с β2 = 99.9 ÷ 100.0° имеет пониженное значение параметра решетки вдоль сильнейшей связи (оси b), что предполагает повышенную концентрацию вакансий серы в этой фазе по сравнению с фазой I. Сделан вывод, что в исследованных вискерах произошел спинодальный распад c перераспределением вакансий серы, в результате которого наблюдается чередование фаз в направлении поперек слоев (001). В лучшем по структурному совершенству вискере II фазы наблюдается сателлитная структура, свидетельствующая об образовании сверхрешетки с периодом 35.2 нм в этом направлении. Спинодальный распад сочетается с высокими внутренними напряжениями, присутствующими в вискерах с моноклинной решеткой. Частичный спинодальный распад наблюдается и в некоторых вискерах I фазы без волн зарядовой плотности с появлением тонких прослоек фазы IV и фазы II с углом моноклинности β = 104°. Существование тонких слоев фазы II в объеме фазы I таких образцов подтверждается наблюдением ступенек Шапиро на вольт-амперных характеристиках при подаче высокочастотного напряжения. Фактор спинодального распада необходимо учитывать при описании свойств вискеров NbS3, номинально относящихся к тому или иному политипу.

Недавно мы представили реализацию в виде двух β-ансамблей серии β-деформированных матричных моделей WLZZ, задействуя β-деформированные интегралы Хариш–Чандры–Ициксона-Зюбера. Эта реализация была получена и исследована при помощи тождеств Уорда, которые, однако, не позволяют однозначно фиксировать контуры интегрирования. В качестве контуров были выбраны действительная ось для одного β-ансамбля и мнимая ось для другого, что обосновывалось проведенными частными проверками. В данном письме мы вычисляем интегралы β-ансамблей напрямую, используя гипотезу И. Г.Макдональда, и объясняем, что другой выбор контуров интегрирования также возможен.

Показано, что электромагнитные взаимодействия протонов космических лучей дают заметный вклад в рождение позитронов. Это обусловлено малостью порога появления электрон-позитронной пары по сравнению с порогами рождения пионов в сильных взаимодействиях в сочетании с быстрым падением энергетическото спектра космических лучей. При этом рожденные позитроны оказываются мягкими, а их аннигиляция с электронами среды приводит к появлению наблюдаемой линии 511 кэВ в спектре гамма-квантов.

Рассмотрен вопрос о применимости метода измерения спектров усиления и ослабления слабого лазерного пучка в системе квантовых излучателей, возбуждаемых резонансным управляющим полем, для изучения кооперативной фотолюминесценции. Приведены результаты расчета спектров усиления и ослабления пробного сигнала в системе двух квантовых излучателей с диполь-дипольным взаимодействием. Расчеты проведены для условий наблюдения кооперативной фотолюминесценции пары примесных молекул, как описанных в литературе, так и близких к ним. Полученные зависимости показывают структуру возбужденных коллективных состояний молекул, которая может быть использована для восстановления положений молекул в матрице и определения разницы их фотофизических свойств. Таким образом, усиление и ослабление пробного сигнала может использоваться для анализа фотолюминесценции квантово-спутанных частиц и для преобразования световых сигналов.

Впервые проведены синхронные пространственно-временные измерения эмиссий жесткого рентгеновского излучения во время развития высоковольтного разряда при напряжениях ~ 1 МВ в полуметровых открытых воздушных промежутках. С использованием группы сцинтилляционных детекторов со свинцовыми диафрагмами и наносекундной фотосъемки разряда в собственном свечении показано, что рентгеновское излучение появляется в стадии развития разряда, когда во всем разрядном промежутке формируется множество яркосветящихся плазменных каналов и протекает ток разряда амплитудой в сотни ампер. Показано, что эмиссия рентгеновского излучения (кванты с энергией > 5 кэВ) может начинаться практически синхронно во всем разрядном промежутке, включая области катода и анода, прикатодную и прианодную области, а также середину разрядного промежутка. Получены статистические распределения суммарной мощности и количества наблюдений вспышек рентгеновского излучения вдоль разрядного промежутка.

Исследована перекачка энергии в связанных планарных магнонных гетероструктурах “ферромагнетик-нормальный металл” с равноценным усилением и затуханием спиновых волн, в которых возможно наблюдение особой точки - точки пространства параметров системы, где вырождаются ее собственные значения и собственные векторы. Показано, что при увеличении постоянного электрического тока разной полярности, которое приводит к изменению величины спин-поляризованного тока, длина перекачки энергии из одной гетероструктуры в другую растет и в особой точке стремится к бесконечности. Наличие рассогласования в собственных затуханиях намагниченностей двух волноводов приводит к уменьшению критического тока, при котором возникает особая точка, тогда как рассогласование в волновых числах (отсутствие синхронизма фазовых скоростей) приводит к увеличению критического тока при ограничении длины перекачки. Представленные результаты могут быть использованы при создании управляемых магнонных направленных межсоединений.

Исследованы переходные процессы в фотопроводимости монокристаллов TiS3 при подаче на образец прямоугольных импульсов света в области длин волн λ = 405−940 нм. Установлено, что спад фотопроводимости после выключения излучения при температурах от 180 до 78К описывается логарифмическим законом в интервале от 10-3 до 102 с, т.е. при изменении времени на 5 порядков. Это означает, что процесс релаксации характеризуется временами, распределенными в диапазоне от десятков микросекунд до десятков минут, как минимум. Показано, что релаксация имеет преимущественно последовательный характер: барьер для рекомбинации повышается по мере приближения проводимости к равновесному значению.

При лазерной микроперфорации диэлектрических материалов получение кратеров, которые имеют изменяющиеся в продольном и поперечном направлениях характеристики, наталкивается на существенные проблемы. В этой работе мы предлагаем метод микроструктурирования полимерных материалов на примере полистирола на основе лазерных фотонных крючков с использованием маломощного и недорогого лазера непрерывного действия. Для формирования фотонного крючка было использовано оптическое волокно с коническим окончанием с нарушенной симметрией. Результаты экспериментов демонстрируют возможность получения криволинейных микрократеров, форма которых в полимерной подложке зависит от мощности лазерного излучения.