Том 525, № 1 (2025)

Впервые продемонстрирована возможность управления типом поверхностной проводимости в коррелированном топологическом изоляторе SmB₆. Переход к поверхностной проводимости p-типа с инверсией знака эффекта Холла при гелиевых температурах реализован в результате обработки граней SmB₆, образованных поверхностями (110), пучком ионов аргона со средней энергией 500 эВ. Изменение типа поверхностной проводимости с доминирующим вкладом поверхностных дырок (с подвижностями до 60 см²B⁻¹c⁻¹ при 2 К) связывается как с удалением углерода с поверхности SmB₆ и ее пассивации кислородом, так и с генерацией дефектов в приповерхностном слое, инициированных ионной бомбардировкой. Обнаруженный эффект открывает возможности модификации параметров поверхностного электронного транспорта в коррелированном топологическом изоляторе SmB₆ посредством контролируемого введения дефектов или за счет эффекта поля.

Представлены результаты экспериментов с быстрыми электронами, генерируемыми сфокусированным на металлической мишени лазерным излучением с энергией около 30 кДж, интенсивностью 3·10¹⁴ Вт·см⁻² и длительностью 5 нс. Показано, что в вакуумируемой камере взаимодействия образуется расходящийся на метровые расстояния от мишени поток электронов с энергиями порядка 10 кэВ и нейтрализованным пространственным зарядом. Измеренная амплитуда тока составляет около 100 МА, что возможно только при полной токовой компенсации электронного потока. Согласно оценкам, зарядовая нейтрализация и токовая компенсация могут быть обеспечены фоновой плазмой, образующейся автоматически за счет ионизации газа, остающегося в камере взаимодействия при откачке до давления 10⁻³ Торр. Эффект генерирования подобных электронных потоков интересен для прикладных применений радиационной направленности и задач академического характера, связанных, например, с развитием филаментационной плазменной неустойчивости.

Исследован процесс наноабляции поверхности алмаза УФ-излучением наносекундной длительности с высокой частотой повторения лазерных импульсов. Особое внимание уделено изменению флуоресцентных свойств алмаза в зоне облучения. Обнаружено, что при сопоставимой скорости травления (10^–7…10^–4 нм/импульс) наносекундное воздействие не приводит к генерации центров окраски (в частности, NV-центров), нарабатываемых в значительных количествах при воздействии фемтосекундными импульсами. Проанализированы особенности ультрананоабляции при низких давлениях и, впервые, отмечено заметное изменение оптических свойств алмазной поверхности в зоне воздействия, связанное с формированием поверхностного нанорельефа и квазипериодических структур (~100 нм).

В рамках феноменологической теории построены новые термодинамические модели ниобата лития с потенциалами Ландау четвертой и шестой степени с коэффициентами, вычисленными на основе использования известных экспериментальных значений материальных постоянных линейных уравнений пьезоэффекта, электрооптических и акустооптических постоянных, полученных при комнатной температуре, а также температурного поведения диэлектрической проницаемости, спонтанной поляризации и деформации. Оба потенциала позволяют вычислить полный комплект пьезоэлектрических, электро- и акустооптических констант ниобата лития в широком диапазоне изменения температуры. Проведены вычислительные эксперименты по расчету деформации и спонтанной поляризации в диапазоне 300–1400 К. Результаты расчетов, полученных с использованием потенциала шестой степени, показали хорошее согласование с результатами экспериментальных исследований.

Исследованы структурно-фазовые состояния и элементный состав переходной зоны контакта "плазменное покрытие (быстрорежущая молибденовая сталь) – подложка (среднеуглеродистая сталь)". Установлено, что переходный слой толщиной ~100 мкм содержит α-фазу, γ-фазу, карбиды сложного состава Me₂₃C₆, Me₆C, а также MoC и цементит. Микротрещины и микронесплошности в переходном слое не обнаружены.