Анализ гистерезисного поведения зон захвата в зеемановском кольцевом лазере
Анализ гистерезисного поведения зон захвата в зеемановском кольцевом лазере
М. Е. Грушин$^2$, Е. Г. Ларионцев$^1$, И. И. Савельев$^2$, Е. В. Сухов$^2$
Широкие области гистерезиса, экспериментально наблюдаемые в окрестности зоны захвата в зеемановском кольцевом лазере, до последнего времени не удавалось описать теоретически. В настоящей статье предложена новая модель учитывающая поглощение лазерного излучения в зеркалах резонатора. Получены выражения для коэффициентов связи встречных волн при дифракции на решетках поглощения. Проведены экспериментальные исследования гистерезиса области захвата в зеемановском кольцевом лазере. На основе численного моделирования в рамках предложенной модели получены| результаты качественно согласующиеся с экспериментом.
Показать АннотациюСоединение хиральных оптических таммовских состояний в одну моду гибридной структуры
Соединение хиральных оптических таммовских состояний в одну моду гибридной структуры
Н. В. Рудакова$^{1,2}$, С. Я. Ветров$^{1,2}$, И. В. Тимофеев$^{1,2}$
Исследованы условия возбуждения и возможности эффективного управления двумя связанными хиральными оптическими таммовскими состояниями, возникающими на границах холестерического жидкого кристалла, сопряженного с сохраняющими поляризацию анизотропными зеркалами. С помощью численного моделирования показано, что варьирование параметров позволяет управлять величиной коэффициента пропускания структуры, перестройкой спектральных характеристик, а также профилем локальной интенсивности поля. При этом поляризация падающего света оказывает значительное влияние на эффективность возбуждения состояний. Показано, что гибридная мода двух хиральных оптических таммовских состояния в процессе увеличения связи между ними плавно переходит в одну моду типа Фабри-Перо.
Показать АннотациюМетодика кросс-диапазонной двумерной Фурье-спектроскопии
Методика кросс-диапазонной двумерной Фурье-спектроскопии
Г. Д. Иванов$^1$, Е. А. Степанов$^{1,2}$, А. А. Воронин$^{1,2}$, А. С. Шведов$^1$, А. В. Карговский$^1$, А. А. Ланин$^{1,3}$, А. Б. Федотов$^{1,2}$
Двумерная Фурье-спектроскопия (2D Fourier Transform spectroscopy, 2D FTS) является нестационарным нелинейно-оптическим методом, в основе которого лежит процесс четырехволнового смешения с участием последовательности трех фемтосекундных импульсов. Методика получила широкое распространение для получения информации о строении и сверхбыстрой трансформации сложных органических и неорганических комплексов с характерными молекулярными колебаниями, лежащими в среднем инфракрасном диапазоне двумерной Фурье инфракрасной спектроскопии (2D Fourier Infrared Spectroscopy, 2D FTIR). В одной из возможных конфигураций методики 2D FTS возбуждение и зондирование исследуемых объектов осуществляется в существенно различных спектральных диапазонах. В настоящей работе продемонстрирована экспериментальная реализация подобного кросс-диапазонного варианта двумерной Фурье-спектроскопии на примере регистрации колебательных уровней раствора органического красителя DCM в области частот 1430-1820 см$^{-1}$ при электронном возбуждении образца широкополосным излучением видимого спектрального диапазона. Показано, что в полярном растворителе релаксация электронного возбуждение красителя DCM сопровождается активацией франк-кондоновских колебательных мод, которые проявляются на двумерном Фурье-спектре на частотах 1547 и 1576 см$^{-1}$. Продемонстрировано, что методика позволяет восстанавливать фазу нелинейного поглощения красителя и разрешать эффекты спонтанного излучения и поглощения из возбужденного состояния. Представленная техника двумерной электронно-колебательной Фурье-спектроскопии может быть применена в исследованиях процесса фотоокисления маркерных белков, в частности белка EGFP. Кросс-диапазонная двумерная спектроскопия могла бы напрямую выявить связь электронного возбуждения с колебательной релаксацией молекулы, которая непосредственно влияет на характерное время процесса фотоокисления.
Показать АннотациюГенерация многозарядных ионов МэВ-го уровня энергии в релятивистской лазерной плазме от кластерной мишени
Генерация многозарядных ионов МэВ-го уровня энергии в релятивистской лазерной плазме от кластерной мишени
Я. О. Романовский$^{1,2,3}$, А. А. Таусенев$^{1,2}$, Т. А. Семёнов$^2$, П. А. Щеглов$^2$, М. В. Чащин$^2$, А. В. Митрофанов$^{1,2,3}$, Д. А. Сидоров-Бирюков$^{1,2,3}$, М. М. Назаров$^2$, В. М. Гордиенко$^1$
Проведены сравнительные измерения эффективности генерации многозарядных ионов МэВ-го уровня энергии при возбуждении атомарных Ar, Kr и молекулярного O$_2$ в форме кластеров малого и большого размеров релятивистским лазерным излучением. Определен оптимальный средний диаметр кластера криптона (30 нм) для получения ионов МэВ-ного уровня энергии с кратностью ионизации Kr$^{+2}$--Kr$^{+5}$.
Показать АннотациюРоль сверхтонкого взаимодействия в формировании угловых распределений при ионизации водородоподобных мишеней в схеме накачка-зондирование
Роль сверхтонкого взаимодействия в формировании угловых распределений при ионизации водородоподобных мишеней в схеме накачка-зондирование
К. А. Гнедовская$^1$, М. М. Попова$^{2,3}$, Е. В. Грызлова$^{2,4}$
В статье рассмотрены эффекты деполяризации, вызванные сверх\-тонким взаимодействием полного момента электронной оболочки и спина ядра. Рассмотрена схема накачки-зондирования и получены угловые распределения фотоэлектронов. Аналитические результаты проиллюстрированы расчетами для водородоподобной мишени: одиночного электрона в кулоновском потенциале. Рассмотрены три наиболее репрезентативные комбинации поляризаций накачивающего и зондирующего полей: сонаправленные линейные (1) и циркулярные одинаковой (2) и противоположной (3) спиральностей.
Показать АннотациюАтомистическое моделирование структуры тонких пленок диоксида кремния с использованием силового поля ReaxFF
Атомистическое моделирование структуры тонких пленок диоксида кремния с использованием силового поля ReaxFF
Ф. В. Григорьев$^1$, С. С. Торбин$^1$, В. Г. Жупанов$^2$, П. А. Новиков$^2$, В. Б. Сулимов$^1$, А. В. Тихонравов$^1$
Проведено молекулярно-динамическое моделирование высокоэнергетического напыления тонких пленок диоксида кремния, направленное на исследование их важных для современных приложений структурных особенностей. Рассчитаны структурные параметры пленок и показано, что важнейшие расчетные параметры, такие как длины связи, валентные углы и положения пиков радиальной функции распределения хорошо согласуются с экспериментальными данными. Определены относительные концентрации точечных дефектов, влияющих на оптические свойства пленок, включая их лучевую прочность. Использовалась двухступенчатая схема расчетов: моделирование напыления проводилось в рамках двухчастичного силового поля DESIL, позволяющего исследовать пленки технологически значимых размеров, а их структурные параметры рассчитывались в рамках более точного силового поля ReaxFF. Такая схема позволила значительно увеличить численную эффективность моделирования и получить новые более точные данные о концентрации точечных дефектов.
Показать АннотациюПленки Fe$_{100-х}$Zr$_x$ ($х = 6-13$ ат. %): взаимосвязь фазово-структурного состояния и магнитных параметров
Пленки Fe$_{100-х}$Zr$_x$ ($х = 6-13$ ат. %): взаимосвязь фазово-структурного состояния и магнитных параметров
Д. М. Гридин$^{1,2,3}$, Е. В. Харин$^4$, В. А. Теджетов$^4$, Г. Ш. Усманова$^4$, Е. Н. Шефтель$^4$, А. Б. Грановский$^{1,5,6}$
Приведены результаты измерений петель гистерезиса пленок Fe$_{100-х}$Zr$_x$ ($х = 6 - 13$) как в исходном состоянии после их получения методом ионно-лучевого осаждения, так и после отжига в вакууме в течение 1 часа при 300 и 500 ⁰С. Измерения выполнены на вибрационном магнитометре Lake Shore 7407 в магнитных полях до 16 кЭ при комнатной температуре. Анализ полученных данных, который был проведен методом корреляционной магнитометрии в рамках модели случайной магнитной анизотропии, показал, что магнитные свойства пленок определяются сосуществованием аморфной и нанокристаллической структур, объемные доли которых зависят от содержания Zr и температуры отжига. Для всех пленок, даже когда ферромагнитная фракция составляет несколько процентов, наблюдается дальний магнитный порядок, что объясняется обменным взаимодействием между соседними ферромагнитными зернами, сгруппированными в стохастические домены, которые изолированы друг от друга парамагнитной аморфной фазой. Определены основные магнитные параметры микроструктуры пленок.
Показать АннотациюМёссбауэровское исследование термически стимулированной эволюции кристаллической и магнитной структуры наночастиц феррита магния
Мёссбауэровское исследование термически стимулированной эволюции кристаллической и магнитной структуры наночастиц феррита магния
Т. Ю. Киселева$^1$, В. С. Русаков$^2$, Л. А. Лебедев$^3$, Я. А. Хващевская$^3$, В. И. Попков$^3$
Проведено мёссбауэровское исследование термически стимулированной эволюции кристаллической и магнитной структуры наночастиц магниевого феррита MgFe$_2$O$_4$, полученных методом растворного горения с последующим ступенчатым отжигом в диапазоне температур 400–800°C. Исходный продукт синтеза представляет собой рентгеноаморфное вещество со стехиометрическим составом, что позволяет исключить влияние начальной кристалличности на характеристики термопродуктов. Совмещённое применение мёссбауэровской спектроскопии на ядрах $^{57}$Fe (при 300 К и 80 К) и рентгеновской дифракции позволило проследить формирование фазы MgFe$_2$O$_4$ и переход магнитных состояний наночастиц от суперпарамагнитного к релаксационному. Установлено, что до температуры 600 °C частицы сохраняют суперпарамагнитное поведение, обусловленное малым размером кристаллитов (менее 16 нм). При отжиге в интервале 600–700°C происходит резкий рост размеров кристаллитов (до~24 нм) и формирование магнитной упорядоченности, сопровождаемое появлением релаксационных спектров. При дальнейшем повышении температуры отжига (до 800°C) наблюдается стабилизация кристаллической структуры и замедление магнитной релаксации. Спектры демонстрируют уменьшение ширины резонансных линий и смещение сверхтонких параметров, характерное для проявления размерных эффектов. Результаты подчёркивают значимость термообработки как инструмента управления магнитным состоянием и кристаллической упорядоченностью наночастиц MgFe$_2$O$_4$.
Показать АннотациюХарактеристики плёнок FeSe$_{0.5}$Te$_{0.5}$ на аморфной подложке
Характеристики плёнок FeSe$_{0.5}$Te$_{0.5}$ на аморфной подложке
А. В. Петров$^1$, О. В. Снигирев$^1$, А. Г. Маресов$^1$, Ю. В. Блинова$^2$, Н. В. Порохов$^3$, Д. А. Чареев$^{4,5}$, А. В. Варлашкин, А. Ю. Цветков
Для плёнок FeSeTe на аморфной диэлектрической подложке исследованы морфология поверхности и элементный состав. Измеренные среднеквадратичные значения высот выростов на поверхности плёнки составляют 4–6 нм в поле 1×1 мкм² и 7–10 нм в поле 10×10 мкм². Найденный элементный состав FeSe$_{0.5}$Te$_{0.5}$ оказался близок к стехиометрическому соотношению. Получены оценки значений верхнего критического поля Hc2∥ab(0) ≈ 68 Тл и Hc2⊥ab(0) ≈ 51 Тл при различной ориентации магнитного поля относительно кристаллографических плоскостей плёнки. Соответствующее значение анизотропии γ свойств полученных плёнок близко к 1.3 и сравнимо с результатами для таких плёнок на монокристаллических подложках. Найдены значения для когерентности: ξab(0) ≈ 2.5 нм, ξc(0) ≈ 1.9 нм. Контактными и бесконтактными методами измерена плотность критического тока, оказавшаяся на уровне 2.5×10⁴ A/см² и 6×10⁴ A/см² соответственно, при температуре 2 К. Получены оценки энергии активации вихрей U(H,T) и плотности силы пиннинга.
Показать АннотациюМногоэлектронная ионизация атомов ионами в приближении переданной энергии
Многоэлектронная ионизация атомов ионами в приближении переданной энергии
Г. И. Андреев, В. Л. Бычков
Разработана программа PRIMA для описания одно- и многоэлектронной ионизации нейтральных атомов при столкновении с ионами. В рамках квазиклассического подхода, объединяя модель переданной энергии и статистические вероятности ионизации, новая программа позволяет рассчитывать вероятности и сечения ионизации атомов ионным ударом в области энергий от 1 кэВ до 10 МэВ. В качестве примера работы программы представлены расчеты сечений ионизации нейтрального ксенона протонным ударом. Сравнение сечений ионизации, рассчитанных программой PRIMA, с экспериментальными данными и результатами расчетов на основе уравнения переноса в широком диапазоне энергий налетающих протонов показало, что расхождения не превышают фактора 2-3.
Показать Аннотацию