Физический факультет
Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова
В работе построена модель симметрической тензорной $C^*$-категории с сопряжением при размерности объекта $d=3$. Доказывается, что построенный сопряженный объект категории удовлетворяет уравнениям сопряжения, а также рассмотрены и изучены классы морфизмов между объектами смоделированной категории. Данная категория позволяет обобщить $C^*$-алгебраическую модель наблюдаемых при наличии правил суперотбора, порождаемых сопряженными неабелевыми зарядами. В качестве приложения модели рассматривается область теории передачи квантовой информации, где необходимо учитывать ограничения, связанные с правилами суперотбора.
Показать АннотациюСтатистическая теория, построенная на основе двухпараметрического функционала Шарма-Миттала, является обобщением статистик Гиббса, Реньи и Тсаллиса. В настоящей работе рассматривается формализм статистической механики, основанной на функционале энтропии Шарма-Миттала, доказывается теорема о равнораспределении энергии по степеням свободы для классических статистических систем. Получено обобщённое распределение Максвелла для соответствующей статистики и рассчитаны характеристики статистических систем, описываемых распределением: средний модуль скорости, среднеквадратичная и наиболее вероятная скорости частиц газа. Также получена обобщённая формула Сакура-Тетроде.
Показать АннотациюФерромагнетики, мультиферроики и другие магнитоупорядоченные материалы описываются различными моделями эволюции намагниченности среды. В данной работе мы развиваем метод многочастичной квантовой гидродинамики для таких сред. Мы выводим уравнение эволюции макроскопической намагниченности, соответствующее бездиссипативной версии уравнения Ландау-Лифшица для частиц со спином $1/2$, используя гамильтониан Гейзенберга. Показано, что известная форма вклада обменного взаимодействия в уравнение Ландау-Лифшица возникает в третьем порядке по радиусу взаимодействия. Обсуждаются возможности систематического обобщения полученного результата при рассмотрении пятого порядка по радиусу взаимодействия или систем частиц с большим спином.
Показать АннотациюВ работе рассматриваются некоторые кинематические условия обратного комптоновского рассеяния фотонов на релятивистских электронах и поляризации сталкивающихся частиц, которые влияют на величину дифференциального сечения процесса. Обнаружено сильное влияние на величину сечения спиральностей электрона и фотона. В ультрарелятивистском случае обнаружен также удивительный эффект почти двукратного роста сечения при рассеянии в направлении импульса начального электрона, когда начальный импульс фотона перпендикулярен этому импульсу.
Показать АннотациюВ работе представлены результаты тестовых измерений по определению возможностей изучения кластерной структуры высоковозбужденных состояний ядра 6Li в реакции 6Li(n,3He n)3H на нейтронном канале РАДЭКС Института ядерных исследований РАН. В эксперименте наряду с рассеянными нейтронами регистрировались в совпадении продукты распада высоковозбужденных состояний (гелий-3). Получены первые на данной установке экспериментальные данные по энергии возбуждения ядра 6Li.
Показать АннотациюНа нейтронном канале ММФ ИЯИ РАН предлагается проведение экспериментов по изучению кластерных структур в легких ядрах, в частности α-4n-α и 8Be-4n в высоковозбужденном состоянии 12Be*. Это предполагает регистрацию заряженных частиц от β-распада 12Be* при его образовании в реакции n + 13C в промежутках между импульсами каскадных нейтронов. В работе приводятся первые результаты эксперимента по изучению спектров и временных распределений фоновых γ-квантов и нейтронов между импульсами ускорителя при использовании пучка протонов частотой 50 Гц и длительностью 0.3 мкс.
Показать АннотациюПроведено теоретическое и численное исследование критериев качества радиопоглощающих покрытий (РПП). Получены простые выражения для глубины минимума коэффициента отражения однородного поглощающего слоя. Показано, что эта величина не является корректной характеристикой радиопоглощения. Для описания качества РПП необходимо использовать либо относительную ширину его рабочего диапазона, либо отношение ширины рабочего диапазона длин волн к толщине слоя. Первая из этих величин может быть полезна, когда важно получение высокой широкополосности поглотителя, вторая – его малой толщины.
Показать АннотациюМы представляем метод создания фотоннокристаллических структур, оптический спектр коэффициента отражения которых удовлетворяет заданной форме и имеет заранее известные особенности. Разработан алгоритм построения фотоннокристаллической структуры, выполнено численное моделирование её спектров отражения и создан экспериментальный образец фотонного кристалла, имеющего спектральный отклик, соответствующий заданной форме.
Показать АннотациюВ работе продемонстрирован пример оптического кодирования информации при помощи спектрального отклика фотонного кристалла. Спектральная зависимость коэффициента отражения одномерного фотонного кристалла воспроизводит последовательность штрихкода стандарта EAN-13. Разработан алгоритм построения структуры фотонного кристалла, исходя из заданной кодируемой последовательности 12 цифр. Эта структура была экспериментально реализована, её спектральный отклик позволяет расшифровать исходную закодированную последовательность.
Показать АннотациюМетодами численного моделирования исследована трансформация спектра фемтосекундного волнового пакета при филаментации в плавленом кварце в условиях нормальной, нулевой и аномальной дисперсии групповой скорости. Показано, что при генерации плазмы, вызывающей фазовую модуляцию светового поля, происходит стремительное антистоксово уширение спектра. Установлено, что коротковолновый сдвиг спектра широкополосного суперконтинуума значительно больше при аномальной дисперсии групповой скорости, чем при нормальной и нулевой. Рассмотрено влияние энергии волнового пакета на динамику уширения спектра. Получены оценки параметров расчетной схемы на основе дисперсионного анализа процесса распространения широкополосного суперконтинуума в среде.
Показать АннотациюДля эффективной работы многих устройств органической электроники требуются органические полупроводники с высокой подвижностью носителей заряда. Однако, в большинстве известных органических полупроводников подвижность зарядов невелика, поскольку ограничена сильным локальным электрон-фононным взаимодействием. В настоящей работе на примере тиофен-фениленовых со-олигомеров – класса органических полупроводников, сочетающих достаточно высокую подвижность зарядов со светоизлучением и потому перспективных для светоизлучающих транзисторов и лазеров с электрической накачкой – изучен механизм подавления электрон-фононного взаимодействия путём введения в молекулу электроотрицательных атомов или дополнительного тиофенового кольца. Выявлено, что такие изменения структуры приводят к изменению вклада различных колебательных мод в локальное электрон-фононное взаимодействие, в частности, к подавлению вклада низкочастотной торсионной моды. Кроме того, показано, что для двух мод, вносящих наибольший вклад в локальное электрон-фононное взаимодействие в незамещённом олигомере, это изменение коррелирует с их интенсивностью комбинационного рассеяния света, что подтверждает перспективность исследования электрон-фононного взаимодействия с помощью спектроскопии комбинационного рассеяния. Полученные результаты позволяют улучшить понимание связи локального электрон-фононного взаимодействия с молекулярной структурой органических полупроводников, что чрезвычайно важно для направленного дизайна таких материалов с высокой подвижностью заряда.
Показать АннотациюОрганические светоизлучающие транзисторы являются новым типом оптоэлектронных устройств, совмещающих функционал органического светодиода и управляющего им транзистора. Для рабочего слоя этих устройств нужны органические полупроводники, сочетающие высокую подвижность зарядов с высоким квантовым выходом фотолюминесценции. Одним из перспективных классов таких материалов являются тиофен-фениленовые со-олигомеры, свойства которых можно изменять в широких пределах путём добавления различных заместителей. В настоящей работе рассмотрено влияние фторирования на свойства двух модельных представителей класса тиофен-фениленовых со-олигомеров с аннелированным центральным фрагментом, P-TTA-P и P-BTBT-P. Показано, что фторирование обеих молекул понижает уровни граничных орбиталей, что должно привести к возникновению электронного транспорта в их кристаллах и плёнках. В то же время, фторирование оказывает качественно различное влияние на делокализацию граничных орбиталей, ширину оптической щели, силу осциллятора, энергию связи экситона и спектр комбинационного рассеяния, что объясняется различием равновесной геометрии фторированных молекул. Ожидается, что выявленные связи между структурой и свойствами исследованных соединений будут способствовать направленному молекулярному дизайну органических полупроводников для эффективных светоизлучающих устройств.
Показать АннотациюИзучены особенности фурье-спектров фракталоподобных систем. На основе теоретических исследований определены особенности инвариантов скейлинга рассматриваемых объектов в световых полях, проявляющиеся в форме устойчивых локальных образований – паттернов. Особое внимание уделено проблеме устойчивости соотношений скейлинговых характеристик анализируемых систем и их фурье-образов. Рассмотрена возможность идентификации и систематизации различных фрактальных систем на основе оценки их скейлинговых параметров. Анализ устойчивости скейлинговых параметров зондирующего излучения к изменению параметров исследуемых систем указывает на перспективность паттерного подхода к совершенствованию методов оптической диагностики.
Показать АннотациюВ настоящей работе представлены результаты измерений вольтамперных характеристик и спектров дифференциальной проводимости dI(V)/dV туннельных контактов монокристаллов передопированных сверхпроводящих ферропниктидов номинального состава BaFe$_{1.88}$Ni$_{0.12}$As$_{2}$ с $T_c = 16$-$18$ K. На полученных в ходе эксперимента спектрах наблюдалась сильная нелинейность как в сверхпроводящем (на фоне андреевских особенностей), так и в нормальном состоянии. Были определены положения и температурные зависимости обнаруженных особенностей, не связанных со сверхпроводящим состоянием, в диапазоне температур от $4.3$ К до $26.4$ K. В работе анализируются возможные причины возникновения наблюдаемых особенностей
Показать АннотациюВ работе представлены результаты исследования магнитных свойств стекол состава K2О•Al2O3•B2O3 (КАБ) с добавками Fe2O3 2,0 и 3,0 масс.%, подвергнутых радиационной обработке в гамма-поле 60Со при мощности дозы 236 Р/с в течении 2 часов при комнатной температуре и при нагреве образцов до 423 К. Как при радиационном, так и терморадиационном воздействии магнитная восприимчивость стекол следует закону Кюри-Вейсса при 4.2–200 K и незначительно отклоняется от этой зависимости при 200–340 К. Слабо выраженный магнитный гистерезис с низкой коэрцитивной силой обнаружен при низких температурах на фоне практически линейно-зависящей от поля намагниченности. Анализ данных по температурной и полевой зависимостях намагниченности в слабых и сильных полях в сочетании с данными о структурных и оптических свойствах свидетельствует о том, что в стеклах формируются в основном наночастицы Fe2O3 в нескомпенсированном антиферромагнитном состоянии, а также незначительное количество диссоциированных ионов Fe и Fe3O4.
Показать АннотациюПироэлектрические, диэлектрические свойства и токи термодеполяризации монокристаллов кристаллогидрата метиламмониевых квасцов были исследованы в интервале температур 120-200 K. Температурные зависимости указанных величин имели максимумы при ~143, ~160 и 176.4 K (точка Кюри). Поведение, общее для многих кристаллов с сеткой водородных связей с расстоянием О−Н...О ~2.7±0.1 Å, рассмотрено с точки зрения квантовохимической модели сетки водородной связи, содержащей, помимо отдельных молекул Н2О, кластеры воды. Перемещение мостиковых протонов в молекулярных кластерах в электрических полях является когерентным и скоррелированным, в него вовлечены все мостиковые протоны системы. Эти перемещения связаны с колебаниями кислородного каркаса типа сжатие-растяжение. Дискретность температурных максимумов электрофизических свойств связывается с дискретностью уровней энергии двухминимумного потенциала, вызванной расщеплением возбужденных уровней.
Показать АннотациюИзучено влияние типа поверхности на протекание резонансного электронного обмена между ионом H- и поверхностями Cu(110) и Cu(111), на которых находился атом адсорбата Li+/Na+. Была рассмотрена модельная статическая задача. Процесс моделировался с помощью трехмерной реализации метода распространения волновых пакетов. Псевдопотенциалы, описывающие поверхности Cu(110) и Cu(111), были получены с помощью теории функционала плотности. Был произведен анализ функции заселенности иона H-, динамики электронной плотности и скорости туннелирования. В результате было получено, что электрон больше осциллирует в случае поверхности Cu(111). Кроме того, резонансный электронный обмен более эффективен с случае поверхности Cu(111).
Показать АннотациюС помощью метода молекулярной динамики рассмотрено значение многочастичных взаимодействий при движении ионов в углеродных нанотрубках и установлена их важность. Исследовано влияние упругих возмущений стенки углеродной нанотрубки на частицы, движущиеся внутри нанотрубки. Было обнаружено, что потери энергии ионов уменьшаются в 1,5-3 раза при учете взаимодействия между возмущением стенки углеродной нанотрубки и ионами. Также было показано, что эффект взаимодействия между ионами и возмущениями стенок становится более детерминированным с уменьшением температуры нанотрубок. В рамках рассматриваемой модели тормозная способность электронной подсистемы углеродной нанотрубки мала по сравнению с потерями энергии ионов при упругих столкновениях с атомами стенки нанотрубки.
Показать АннотациюПроведена серия экспериментов по изучению активации некоторых химических микро- и макроэлементов в венозной крови человека при проведении лучевой терапии с помощью линейного медицинского ускорителя с энергией пучка 20 МэВ. Некоторые легкие ядра в крови пациента могут активироваться в виде позитрон-излучающих радионуклидов в результате (γ, n)-реакций. Впервые оценена позитронная активность 11C, 13N, 15O, 30P, 34mCl и 38K в облученных образцах крови. Установлено, что основной вклад во внутреннюю дозу от наработанных позитрон-излучающих нуклидов могут давать три радионуклида: 15O, 34mCl и 38K.
Показать АннотациюИспользуя формулы для распространения света, красного смещения и фотометриче- ского расстояния в анизотропной плоской Вселенной типа Бианки I мы строим картину Хаббловского потока, которую видел бы гипотетический наблюдатель в анизотропной Вселенной. Используемый алгоритм при небольшой модификации может быть исполь- зован для более сложных визуализаций неба с точки зрения наблюдателя, находящегося в сильном гравитационом поле.
Показать АннотациюРабота посвящена исследованиям временной изменчивости активности мелководных метановых сипов в прибрежной области бухты Ласпи и высокочастотному мониторингу суточной динамики гидрологических параметров в этом районе. В работе представлены результаты, полученные в летние месяцы 2016, 2018–2021 гг. и в начале февраля 2023 года. При помощи пассивного акустического метода показано, что интенсивность и периодичность испускания пузырькового газа отдельными точечными источниками может варьировать в течение суток и от сезона к сезону. Получено, что над действующей площадкой сипов наблюдается пониженное содержание растворенного кислорода и его насыщенность по сравнению с удаленной (фоновой) площадкой. Отмечены моменты резкого снижения содержания кислорода, не сопровождающиеся изменением температуры и других гидрологических параметров.
Показать АннотациюИсследуется влияние пленки гидрофобных частиц пыли на поверхности воды на развитие дрейфового течения под действием ветра. В равномерном потоке воздуха на плоской поверхности воды дрейфовое течение обусловлено силами вязкости, возрастает вдоль разгона. Обнаружено формирование стационарных волн на дрейфовом течении, если скорость дрейфа > 0.23 м/с. В замедляющемся потоке воздуха при наличии ветровых волн суммарная составляющая дрейфовой скорости циклически возрастает и падает до вязкой составляющей при распаде крутой ветровой волны на более длинные линейные волны. При увеличении времени осаждения частиц Ts максимум отношения волновой части дрейфовой скорости к суммарной убывает от 0.6 для чистой воды до 0.3 для Ts = 4 суток.
Показать Аннотацию