Том 118, № 3-4 (8) (2023)

Проведен поиск аксионов с энергией 8.4 кэВ, излучаемых в М1-переходе ядер 169Tm на Солнце, с помощью реакции резонансного поглощения ядрами 169Tm на Земле: A + 169Tm → 169Tm∗ →→ 169Tm + (γ, e) (8.4 кэВ). В качестве детектора использовался кристалл тулиевого граната Tm3Al5O12,который работал как болометрический детектор. Вычислен поток монохроматических 8.4 кэВ аксионови получены новые ограничения на константы связи аксиона с нуклонами и массу аксиона в KSVZ- и DFSZ-моделях, которые составляют m KSV Z ≤ 141 эВ и m DF SZ ≤ 244 эВ (90 % у.д.) соответственно.A

Недавнее открытие механизма электролюминесценции (ЭЛ) за счет тормозного излучения электронов на нейтральных атомах (тормозное излучение на нейтралах, ТИН) в благородных газах в двухфазных детекторах для поиска темной материи привело к предсказанию, что ТИН ЭЛ должна также присутствовать и в благородных жидкостях. Соответственно, в рамках формализма Коэна-Лекнера и Атражева была разработана строгая теория ТИН ЭЛ в благородных жидкостях. Совсем недавно за ней последовало первое экспериментальное наблюдение ТИН ЭЛ в жидком аргоне, результаты которого, однако, значительно расходились с предыдущей теорией. Учитывая это, мы пересмотрели предыдущие теоретические расчеты ТИН ЭЛ в благородных жидкостях для того, чтобы они соответствовали эксперименту. В частности, в данной работе рассчитаны выходы и спектры ТИН ЭЛ для аргона, криптона и ксенона с использованием сечения рассеяния электронов с передачей импульса (вместо сечения с передачей энергии) для расчета сечения ТИН. Результаты для легких благородных жидкостей, гелия и неона, также пересмотрены.

В рамках общетермодинамического подхода предложен метод расчета тепловых эффектов, возникающих при термической обработке высокоэнтропийных аморфных сплавов. Экспериментальная верификация предложенного метода показала, что экзотермический эффект, наблюдаемый ниже калориметрической температуры стеклования, эндотермический эффект в области стеклования и экзотермический эффект, возникающий в процессе кристаллизации аморфного сплава, могут быть количественно описаны при учете диаэластического эффекта с использованием общего термодинамического уравнения изменения энтропии сплава.

Рентгенодифракционный анализ ленточных вискеров NbS3 выявил в них три различных особенности структуры: 1) мелкокристаллическое строение по всему объему с преимущественной ориентацией вдоль направления [001], перпендикулярного к длинной оси вискера b; 2) сочетание кристаллических макроблоков длиной до 0.5 мм с мелкими кристаллитами различных ориентаций и 3) сочетание кристаллических макроблоков с закручиванием плоскостей вокруг оси b по левому винту с шагом 1.25◦ на каждые 0.2 мм и возвращением в следующем блоке к начальной ориентации. Структурные особенности 2) и 3) вискеров NbS3 ранее не наблюдались, и авторам неизвестны кристаллы неорганических материалов с подобными свойствами. Все кристаллиты характеризуются практически прямыми угламиэлементарной ячейки с примерно одинаковым значением параметра решетки вдоль оси c (18.130 ˚A), вто время как постоянные решетки a и b заметно отличаются в одном и том же образце. При этом все кристаллиты можно отнести не к фазе I, как ожидалось, а к фазе IV. Прямой угол между осями a и c можно объяснить двойникованием фазы I вдоль оси c. Различия в параметрах решетки в макроблоках свидетельствуют о больших напряжениях структур. Подобные напряжения в области двойников (и/или дефектов упаковки) могут существенно влиять на концентрацию свободных электронов и играть ключевую роль в формировании волн зарядовой плотности в разных фазах NbS3.

В качестве минимальной модели организации хромосом была предложена модель скомканного полимера, дополнительно свернутого в случайные петли. Как петли влияют на пространственные расстояния в таком полимере? В данной работе мы исследуем статистику внутрицепочечных расстояний R(s) на разных масштабах контурной длины s в ансамбле полимерных конфигураций с вмороженным беспорядком петель. Мы описываем эффект петель, аналитически решая модель скомканной полимерной цепи, которая долгое время предлагалась как нулевая модель организации хроматина. Как мы показываем, цепочка компактизуется при добавлении петель и имеет характерную впадину на R(s) на масштабе длины в несколько размеров петель λ. Количественно сравнивая R(s) с поведением функции вероятности контакта Pc(s), вычисленной нами ранее [1, 2], мы дополнительно демонстрируем нарушение известного приближения среднего поля между двумя наблюдаемыми величинами. Последний результат является ярким отражением негауссовости полимерного ансамбля, вызванным беспорядком петель. В совокупности наши теоретические выводы прокладывают путь к количественному анализу параметров хромосом с петлями из данных микроскопии in vivo и предостерегают исследователей от использования гауссовых методов анализа усредненных по популяции экспериментальных данных (например, Hi-C).

Адиабатические сверхпроводниковые логические (АСЛ) схемы могут стать ключом к реализации на практике операций с диссипацией энергии менее предела Ландауэра. Однако практическая востребованность существующих решений ограничена из-за двух противоречащих друг другу требований: высокой энергоэффективности и достаточно высокого быстродействия устройств. Использование джозефсоновских контактов с отрицательным критическим током (π-контактов) позволяет получать определенный вид потенциальной энергии сверхпроводниковых цепей и, как следствие, требуемую на практике степень контроля над динамическими процессами в предложенных обратимых логических ячейках. Особенности токового транспорта и баланса джозефсоновских фаз в цепях с π-контактами позволяют улучшить более чем в два раза связь между частями обратимого вычислителя. Вместе с тем, непрерывная эволюция состояния обеспечивается при более высоких значениях критических токов и характерных напряжений основных джозефсоновских контактов ячеек АСЛ, что обуславливает возможность увеличения их быстродействия.

Мы исследуем статистику флуктуаций интенсивности лазерного луча при его распространении в турбулентной атмосфере. Нас интересуют относительно большие расстояния распространения и дальний хвост функции распределения вероятности. Хвост определяется растянутой экспонентой, мы находим ее показатель.

Разработаны фундаментальные основы и рассмотрены возможности применения спектроскопии гигантского комбинационного рассеяния света (ГКРС) для анализа некоторых структурных характеристик поверхностей и агломератов наноструктур из плазмонных металлов. Представлен пример реализации неразрушающего дистанционного экспресс-метода ГКРС-диагностики степени локального растрескивания металлического покрытия и влияния дефектов/трещин на проводимость тонкой металлизированной пленки (одноосно растянутой трековой полимерной мембраны из полиэтилентерефталата с серебряным 50 нм покрытием).

Рассмотрена разновидность магнитоэлектрического эффекта, проявляющаяся как “преломление” доменных границ в месте локализации электрода, напыленного на поверхность пленки феррита граната. Относительный “показатель преломления” зависит от приложенного к электроду электрического напряжения и меняется в пределах от 0.6 до 1.2. В качестве механизма эффекта предложено электроиндуцированное изменение поверхностной энергии доменной границы за счет неоднородного магнитоэлектрического взамодействия.

Реализована генерация гармоник высокого порядка (15-25) в вакуумной ультрафиолетовой области спектра (83-50 нм) при воздействии сфокусированного ( NA = 0 . 033) фемтосекундного лазерного излучения ближнего ИК диапазона ( λ = 1 . 24 мкм) на плотную газовую струю при вакуумной интенсивности ∼7 . 5 · 1014 Вт/см2. Экспериментально показано, что использование такой фокусировки с высокой числовой апертурой требует использования высоких (до 10 бар) давлений для оптимизации фазового согласования. При этом использование плотной газовой струи приводит к заметному проявлению нелинейных эффектов распространения генерирующего излучения, влияющих на процесс генерации путем изменения условий фазового согласования. Кроме того, показано, что пре-чирпирование генерирующего импульса позволяет скомпенсировть чирп, возникающий вследствие фазовой самомодуляции, и увеличить эффективность генерации гармоник вследствие нелинейной компрессии генерирующего импульса. Данный подход позволил сгенерировать излучение 17-й гармоники (73 нм) с энергией в импульсе на уровне 2 пДж и соответствующей эффективностью генерации 5 . 4 · 10-9, что, согласно проведенным оценкам, позволяет использовать такое излучение для одноимпульсной безмасочной фотолитографии вэкстремальном ультрафиолетовом диапазоне.

Развитие и внедрение современных экспериментальных методов исследования в междисциплинарные проекты способствует решению фундаментальных задач в области молекулярной биологии и медицины. Одной из таких задач является понимание физики молекулярных взаимодействий, происходящих в узком слое ( < 1 нм) на поверхности клеточных липидных мембран (гидратная оболочка мембраны), где происходит большинство важных электрохимических взаимодействий с ионами и протеинами, трансмембранный транспорт молекул, а также эндоцитоз. Решение данной задачи требует использования неинвазивных методов, чувствительных к изменениям молекулярной структуры поверхностного слоя мембран. Цель данного миниобзора - осветить преимущества нелинейной оптической микроскопии и спектроскопии для изучения структурных и электростатических особенностей липидных мембран, описать разработанный метод визуализации гидратации липидных мембран, а также обсудить границы применимости данного метода.

С использованием подхода типа Калдиролы-Канаи рассмотрена квазиклассическая версия одномерного движения частицы в среде, где сила сопротивления пропорциональна квадрату скорости частицы. Исследовано когерентное состояние частицы в случае, когда, помимо силы сопротивления, присутствует постоянная консервативная сила. Показано, что волновой пакет плотности вероятности испытывает квантовое расплывание до определенного предела, образуя стационарный распространяющийся профиль. Таким образом, сила сопротивления подавляет квантовые свойства частицы, все больше выделяя с течением времени классические черты в ее движении. Данное обстоятельство позволяет рассматривать такую среду как классический прибор, непрерывно измеряющий состояние частицы. В этой связи ограничение пространственного расплывания волновой функции можно интерпретировать как одно из проявлений квантового эффекта Зенона.