Том 120, № 3-4 (2024)

Рассмотрено распространение связанных световых пучков, образованных быстрыми ТЕ-модами планарного волновода на основе тонкой левоориентированной пленки на керровской подложке на частоте вблизи ноля групповой скорости. Определены условия распространения трех связанных пространственных солитонов, сформированных модами с положительными и отрицательными групповыми скоростями. Показана возможность согласованного распространения двух светлых (темных) и одного темного (светлого) солитона.

Приведены формулы для расчета задержки фотоионизации атома с учетом взаимодействия между каналами и рассеяния фотоэлектрона. Рассчитана разность задержек фотоионизации 2p- и 2s-оболочек атома Ne для энергий фотона до 200 эВ. Полученная величина задержки при энергии фотона 105 эВ, равная 18.5 ас (1 ас=10−18 с), примерно на 8 ac превышает полученные ранее эти разности задержек, рассчитанные с учетом только взаимодействий между каналами, и с точностью до ошибки эксперимента согласуется с двумя имеющимися экспериментальными величинами.

Впервые синтезированы плазмонные наноструктуры в результате диффузии Cu в пленку As2Se3 при формировании пленочной структуры Cu/As2Se3 последовательным напылением в вакууме Cu и As2Se3. Методом спектроскопической эллипсометрии получены спектры коэффициентов экстинкции и показателя преломления, а также действительной и мнимой частей диэлектрической проницаемости синтезированных структур в диапазоне длин волн 240–2500 нм, свидетельствующие о наличии локализованных поверхностных плазмонных резонансов. Показано, что изменением толщины пленки меди и термическим отжигом можно управлять частотным положением плазмонных резонансов в диапазоне длин волн от 470 до 660 нм.

Исследовано магнетосопротивление и эффект Холла в транзисторных структурах, изготовленных на пленках трехмерного топологического изолятора (Bi,Sb)2(Te,Se)3. Показано, что отрицательное магнетосопротивление в слабых полях описывается квантовыми поправками к проводимости с величиной, которая зависит от напряжения на затворе и увеличивается при приближении к точке зарядовой нейтральности. Коэффициент Холла RH нелинеен в слабых магнитных полях при всех напряжениях на затворе, при этом наиболее сильная нелинейность RH наблюдается при больших отрицательных затворных напряжениях. В больших полях наклон зависимости коэффициента Холла от магнитного поля меняет свой знак в зависимости от затворного напряжения.

Motivated by the considerable importance of material properties in modern condensed matter physics research, and using techniques of the Ne-electron systems in terms of the electron density nσe (r) needed to obtain the ground-state energy Ee0 in Density Functional theory scenarios, we approach the exchange-correlation energy Exc [nσe(r)] by considering the interelectronic position corrections Δr↑↑,↑↓ x = |δr↑↑ − δr↑↓| and Δr eiej6≠i c = λc |r − r′|−(Ne−1)−1 corresponding to the spin and the Coulomb correlation effects, respectively, through the electron-electron potential energy. Exploiting such corrections, we get approximate expressions for the exchange Ex [nσe] and the correlation Ec [nσe] functional energies which could be interpreted in terms of magnetic and electric dipole potential energies associated with the charge density nσe (r) described by inversesquare potential behaviors. Based on these arguments, we expect that such obtained exchange-correlation functional energy could be considered in the Local Density Approximation functional as an extension to frame such interelectronic effects.

Поиск новых способов синтеза и анализа наносистем, обладающих плазмонными свойствами, - актуальная задача современной фотоники. В данной работе рассматривается низкотемпературный лазерный синтез золотых квазидвумерных наносетей (диаметры отдельных нанопроволок 5 нм), осуществляемый в сверхтекучем гелии. Впервые в эксперименте по комбинационному рассеянию света рассматриваются плазмонные свойства полученных таким способом наносистем. Возможные особенности ближнего поля изучаются с помощью электродинамического 3D численного моделирования методом конечных элементов в видимом и ближнем инфракрасном диапазоне спектра (400–1000 нм). Демонстрируется сложная внутренняя структура и разнообразие форм локализации горячих точек, возникающих вокруг моделируемого узла – двух скрещивающихся нанопроволок диаметрами 5 нм (tip-to-gap transition).

A simple and popular Bridgman’s formula predicts a linear correlation between the thermal conductivity coefficient and the sound velocity of dense liquids. Unfortunately, it cannot be applied to strongly coupled plasma-related fluids, because the sound velocity can greatly increase as screening weakens. We propose a modification of the Bridgman formula by correlating the thermal conductivity coefficient with the transverse (shear) sound velocity. This approach is demonstrated to work reasonably well in screened Coulomb (Yukawa) fluids and can be useful in the context of complex (dusty) plasmas.

Для ряда слоистых гидросиликатов характерно самопроизвольное сворачивание благодаря размерному несоответствию между подслоями. Допирование слоев ионами переходных металлов открывает возможности для придания наносвиткам магнитных свойств. В работе исследовалось магнитное поведение синтетических гидросиликатов состава (Mg1−xCox)3Si2O5(OH)4 (x = 0.2, 0.4, ... 1) со структурой хризотила до и после частичного восстановления водородом. Выявлено доминирующее ферромагнитное поведение всех составов. Ансамбли металлических наночастиц кобальта в силикатной матрице продемонстрировали коллективный магнитный отклик при комнатной температуре с узкой петлей гистерезиса и быстрым выходом на насыщение.

На примере системы Юкавы рассматривается кристаллизация систем с мягким взаимодействием. Детально рассмотрен маршрут (pathway) кристаллизации на плоскости вращательных инвариантов q4 и q6. Впервые для исследования кристаллизации применены недавно предложенные инварианты bcc1 и bcc2, вычисленные с использованием 12-ти ближайших соседей. Показано, что объединение метода вращательных инвариантов и метода многогранников Вороного позволяет достаточно просто идентифицировать все типы твердотельных кластеров, образующихся при затвердевании системы, включая кластеры ОЦК, трудно определяемые обычными методами.

Методом оптической спектроскопии отражения исследованы экситоны в монослоях MoSe2 и WSe2, инкапсулированных гексагональным нитридом бора. Изучены основные и возбужденные состояния А- и В-экситонов при температурах от гелиевой до комнатной. В спектре отражения отчетливо наблюдаются линии экситонов А:1s, В:1s и их возбужденные состояния А:2s, А:3s, В:2s. Наблюдаемые формы линий спектра отражения монослоев дихалькогенидов переходных металлов зависят от толщины используемых в структуре слоев hBN и находятся в хорошем соответствии с численным моделированием методом матриц переноса. Впервые на основе данных эксперимента и выполненных расчетов энергии связи экситонов получены значения приведенных масс В-экситонов.

Мы рассматриваем перемешивание пассивной примеси в случайном потоке в пределе слабой молекулярной диффузии, для которого существует диапазон масштабов между малым диффузионным масштабом и относительно большой корреляционной длиной градиента поля скорости потока. В этом диапазоне масштабов при описании эволюции исходного распределения примеси в пространстве в окрестности некоторой лагранжевой траектории поле скорости достаточно приблизить линейным профилем. Мы связываем корреляционные функции концентрации примеси второго и четвертого порядка со статистикой аффинной деформации малого элемента объема жидкости. Тогда как парная корреляционная функция отображает статистику растяжения только по главному направлению, корреляционная функция четвертого порядка на своих угловых особенностях отображает полную статистику растяжений в трехмерном течении. В двумерном течении поведение на угловых особенностях корреляционной функции четвертого порядка обладает другими свойствами и существенно зависит от коэффициента диффузии. Наши выводы применимы для любого статистически однородного во времени градиента поля скорости, что делает их практически значимыми с точки зрения измерения этой статистики.

Сверхпроводниковые кубиты – одна из наиболее перспективных платформ для реализации отказоустойчивого квантового процессора. Существенной проблемой этих кубитов являются дефекты на поверхностях сверхпроводников и на подложке, приводящие к декогеренции и временным флуктуациям характеристик кубита. Количество и характер дефектов зависят от материала подложки и кубитов и качества их обработки. В данной работе были экспериментально исследованы трансмоны, изготовленные по одному технологическому чертежу с использованием двух методик травления алюминия: жидкостного в растворе слабых кислот и сухого плазмохимического в хлорсодержащей смеси. Времена релаксации и когерентности кубитов, изготовленных методом сухого травления, более чем в 2 раза превосходят аналогичные характеристики кубитов, изготовленных с использованием жидкостного травления. Исследование временных флуктуаций времен релаксации и частот кубитов показал значительно меньшее влияние двухуровневых дефектов на кубиты сухого травления, чем на кубиты жидкостного травления. Анализ временных изменений характеристик кубитов позволяет определить доминирующие механизмы их диэлектрических потерь.