Pisʹma v žurnal êksperimentalʹnoj i teoretičeskoj fiziki

Эффект суммарной блокады – это интерференционный квантовый эффект, при котором двухчастичная корреляционная функция суммарного поля подавляется, при этом для отдельных индивидуальных полей статистика может быть произвольной. Мы показали, что эффект суммарной блокады может наблюдаться в коррелированной системе поляритонного тримера – связанное состояние трех поляритонных мод.

На образцах с электронной системой, образованной двумя слоями двумерных электронов различной плотности в широкой (60 нм) GaAs квантовой яме, выполнены исследования состояний дробного квантового эффекта Холла. Эксперимент проведен при температуре 45 мК в наклонном магнитном поле, где эти состояния лучше выражены. Обнаружено, что незначительные изменения соотношения между плотностями электронов, производимые при помощи затворных напряжений, могут приводить к существенному изменению картины наблюдаемых состояний. При различных комбинациях плотностей электронов в слоях обнаружены хорошо выраженные квантованные плато холловского сопротивления R_xy = q(h/e²) с квантовыми числами q = 4/5, 3/4, 3/8 и 3/7. С использованием магнитоемкостной методики установлено, что состояния с q = 4/5 и 3/4 (q = 3/8 и 3/7) возникают в условиях, когда в слое с большей плотностью электронов существует несжимаемое состояние, обусловленное скачком химического потенциала слоя между различными спиновыми подуровнями Ландау, происходящем при заполнении электронами слоя целого числа подуровней, равного единице (двойке). Установлено, что при сканировании магнитного поля возможна реализация двух состояний дробного квантового эффекта Холла с q = 3/8 и 3/7 в пределах одного и того же несжимаемого состояния в слое большей плотности, уширенного по полю за счет перехода электронов между слоями, происходящего при изменении поля.

The structure of interfacial boundaries in a liquid crystal (LC) cell, composed of sequential layers of a thin-film electrode, an alignment polymer coating, and a ferroelectric LC, was investigated using X-ray scattering and atomic force microscopy. Quantitative parameters describing the structure of transition layers were obtained, along with statistical data on interface roughness and dielectric constant distribution across the film. These data are expected to provide a link between the roughness and anchoring properties of LC materials at interfaces and give an assessment of the structural modifications occurring at each stage of the electro-optical cell assembly.

Here, we present the results of vibrating wire experiments in pure ³He (without ⁴He coverage) in nematic aerogel. We investigated the dependence of splitting of the superfluid transition temperature of ³He in aerogel on magnetic field. In addition to our previous work, we used a wider range of magnetic fields (up to 31 kOe) and managed to detect both the “upper” and “lower” superfluid transition temperatures. The solid paramagnetic ³He layer on the aerogel strands activates the magnetic scattering channel. According to theory, it should result in linear splitting at high (≥ 20 kOe) fields, while at lower fields the splitting is expected to be nonlinear. We were able to observe this nonlinearity, but we have a discrepancy with theoretical predictions regarding the range of fields where nonlinearity occurs. Possible reasons for this are discussed.

Рассматриваются источники поляризованных протонов и дейтронов с накопительной ячейкой поляризованных атомов в перезарядном плазменном ионизаторе. В основе нового подхода – использование поперечной инжекции атомарного пучка в накопительную Т-образную ячейку ионизатора. Такая схема имеет ряд преимуществ по сравнению с источниками, где используется продольная инжекция атомарного пучка в накопительную ячейку, что позволит устранить ограничения, присущие источнику с продольной инжекцией, и значительно уменьшить эмиттане пучка поляризованных ионов. Также это должно привести к увеличению интенсивности и поляризации пучков протонов и дейтронов из источника, что необходимо для получения проектной светимости и поляризации в коллайдере NICA.

Представлены результаты эксперимента по двухфотонному возбуждению экситонных состояний в криокристаллах криптона пятой гармоникой лазерного излучения на длине волны 209 нм. Показано, что двухфотонный механизм возбуждения позволяет получить концентрацию свободных экситонов с энергией возбуждения около 8.4 эВ на уровне 10¹⁶ см⁻³ при интенсивности излучения в фокусе ≈ 10¹¹ Вт/см². Наблюдаемая широкая линия фотолюминисценции, возникающая при релаксации возбужденных экситонных состояний, покрывает низкоэнергетический изомерный ядерный переход 3/2⁺ (8.4 эВ) → 5/2⁺ (0.0) в ²²⁹Th. Приведены аналитические оценки, показывающие, что двухфотонная лазерная генерация экситонных состояний в кристаллах благородных газов может быть использована как новая методика возбуждения ядерного изомерного состояния тория при интенсивности накачки около 10¹¹ Вт/см².

Предложена теоретическая модель экспериментально наблюдаемого явления коллимации мягкого излучения из капиллярного разряда с полыми электродами без физического применения коллимирующей оптики. Эффект фокусировки и каналирования жесткого излучения при малом отличии показателя преломления плазмы разряда по отношению к значению в вакууме возможен при его многократном преломлении на возмущенных плотности, обусловленных генерацией мелкомасштабных волн в результате двухпотоковых плазменных неустойчивостей. Методом численного решения уравнения эйконала показана возможность такой фокусировки в периодической плазменной структуре. В условиях турбулентной плазменной структуры для почти параксиальных лучей усреднением уравнений по ансамблю стохастических волновых возмущений получены условия для фокусировки жесткого излучения и численно продемонстрирован эффект фокусировки и каналирования внутренней части пучка, подобный наблюдаемому в капиллярном разряде. Показана квазипериодическая структура лучей при каналировании с чередованием пучностей и узлов. В силу фундаментальности рассматриваемых процессов можно ожидать, что явление фокусировки и каналирования рентгеновского излучения волнами плотности должно наблюдаться не только в капиллярных разрядах, но и в джетах из аккреционных дисков вокруг звезд и черных дыр, что качественно продемонстрировано при сравнении результатов численной трассировки с астрономическими наблюдениями с помощью телескопа Chandra (СХО).

В работе представлен подробный анализ процесса формирования микроструктур в объеме плавленого кварца при воздействии жесткосфокусированных лазерных импульсов. Анализ результатов самостоятельного моделирования воздействия одиночного лазерного импульса и формирования электрон-дырочной плазмы совместно с данными эксперимента позволил верифицировать механизм самоорганизации плазмы и связать его с механизмами накопления дефектов в областях плотной плазмы при многомипульсном воздействии. Была исследована зависимость параметров записанных микроструктур от длины волны, длительности, энергии и экспозиции лазерного импульса, а также проанализирована роль эффектов дефокусировки электронами плазмы, вклад самофокусировки излучения, а также проведены оценки нагрева вещества к концу воздействия лазерного импульса.

Ферриты со структурой граната, содержащие редкоземельные ионы, характеризуются огромным разнообразием магнитных свойств, в частности, из-за различных g-факторов Ланде редкоземельных ионов и расщепления их энергетических уровней под действием кристаллических полей и/или спин-орбитального взаимодействия. Тулий-содержащие ферриты-гранаты Tm₃Fe₅O₁₂ известны как материалы с пониженным гиромагнитным отношением. В данной работе показано, что эффективное гиромагнитное отношение в таких материалах можно значительно, в 3–5 раз повысить при разбавлении ионов железа ионами галлия, причем величина гиромагнитного отношения зависит как от содержания ионов галлия, так и от их распределения между октаэдрической и тетраэдрической подрешетками феррита-граната. Возможность достижения высокого гиромагнитного отношения в ферримагнетиках, не имеющих точек компенсации магнитного и углового моментов, впервые обнаружена экспериментально и подтверждена теоретически. Гиромагнитное отношение – ключевой параметр, определяющий скорость протекания процессов в спиновой системе магнетика, и полученные результаты имеют важное значение для значительного повышения быстродействия устройств спинтроники, создаваемых на базе ферримагнетиков.