Открытый доступ
Доступ предоставлен
Только для подписчиков
Том 121, № 7-8 (2025)
Статьи
Измерение анизотропии угловых распределений осколков и сечения деления 242Pu нейтронами с энергиями 0.3–500 МэВ
Аннотация
В настоящей работе представлены результаты измерений угловых распределений осколков и сечения деления 242Pu нейтронами с энергиями 0.3–500МэВ, выполненных на времяпролетном спектрометре нейтронного комплекса ГНЕЙС в НИЦ “Курчатовский институт” – ПИЯФ. Осколки деления регистрировались при помощи позиционно-чувствительных многопроволочных пропорциональных счетчиков низкого давления. Сечение деления 242Pu(n, f) измерялось относительно сечения деления 235U(n, f). Проведено сравнение полученных данных с результатами выполненных ранее экспериментальных работ, а также оценок из различных библиотек оцененных данных.
Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2025;121(7-8):525-534
525-534
Additive analysis of transmission-type all-dielectric encoding supergrating
Аннотация
A transmission-type all-dielectric coded supergrating operating in the terahertz band is designed. The structure uses Si as the dielectric material to realize the change of transmission phase 2π in the band of 0.06 ∼ 0.15THz. Compared with the conventional gratings, the transmission-type all-dielectric coded supergratings have the advantages of wide operating bandwidth, high transmittance, easy coupling with fiber, and low cost. It represents a new direction of optical coding technology and has a high application prospect and research value. We design a 1-bit all-dielectric coded supergrating. By changing the width of the grating element structure, two grating basic element structures with high transmission coefficients and continuous transmission phase changes of 180◦ are obtained. Based on the addition theorem of digital coding, the far-field scattering angle of the grating is controlled by encoding the basic unit structure of the grating, changing its arrangement order and physical superposition. Based on the generalized Snell theorem and the far-field scattering principle, the far-field scattering angle of the designed supergrating structure is calculated theoretically, and the characteristics of the simulation results are analyzed.
Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2025;121(7-8):535-535
535-535
Лазерное ускорение электронов: “лазерная пуля” или “пузырь”?
Аннотация
Наиболее эффективный механизм лазерного ускорения электронов – релятивистский самозахват мощного импульса света, позволяющий достичь предельных значений заряда высокоэнергетичных сгустков частиц и коэффициента конверсии, может быть реализован в характерных режимах, “лазерная пуля” и “пузырь”. Для количественного сравнения эффективности последних требуется проведение численного трехмерного моделирования. Такое моделирование проведено для релятивистски интенсивных ультракоротких импульсов джоульной энергии. Полученные результаты свидетельствуют о более высоком выходе высокоэнергетичных электронов, интересных для радиационно-ядерных приложений (15–30МэВ), ускоряемых в режиме “лазерная пуля”.
Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2025;121(7-8):536-543
536-543
Динамические решетки разности населенностей и микрорезонаторы, создаваемые предельно короткими импульсами в среде: последние результаты и перспективы (Миниобзор)
Аннотация
Приводится обзор последних исследований в области создания решеток атомных населенностей ультракороткими многоцикловыми и предельно короткими световыми импульсами в среде. Обсуждается применение таких структур в спектроскопии переходных решеток (transient grating spectroscopy). Рассматриваются последние результаты в области создания предсказанных недавно авторами структур нового типа – высокодобротных динамических микрорезонаторов, наводимых столкновениями предельно коротких полуцикловых импульсов в среде. Полученные результаты показывают возможность аттосекундного оптического переключения состояний вещества с петагерцовыми частотами на экстремальных временных интервалах в полцикла колебаний поля, что представляет интерес в современной сверхбыстрой оптике.
Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2025;121(7-8):544-561
544-561
Влияние положения фокуса на формирование преплазмы и ускорение ионов при лазерном облучении плоской мишени
Аннотация
Экспериментально и расчетно-теоретически продемонстрирована возможность повышения энергии протонов, ускоряемых фемтосекундным лазерным импульсом мощностью 60ТВт, за счет выбора оптимального положения пятна фокусировки относительно поверхности облучаемой мишени при заданном наносекундном пьедестале, обусловленном усиленным спонтанным излучением. Это положение определяется как наилучший вариант фокусировки, обеспечивающий достаточно эффективное согласование падающего и захваченного преплазмой лазерного излучения в условиях возникающих самосогласованных пространственных профилей преплазмы и кратера (т.е. оставшейся толщины мишени) на облучаемой поверхности. При этом фокальное пятно не лежит на поверхности мишени, а сдвинуто в преплазму, что позволяет в 1.5 раза поднять максимальную энергию протонов.
Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2025;121(7-8):562-571
562-571
Влияние пространственных корреляций намагниченности примесей на температуру перехода в A1-фазу сверхтекучего 3He1)
Аннотация
В работе рассматривается влияние корреляций магнитных примесей на температуру сверхтекучего перехода в A1-фазу сверхтекучего 3He в изотропном аэрогеле. Показано, что в отличие от чистого случая и случая немагнитных примесей наличие в системе корреляций в намагниченности примесей приводит к возникновению области нелинейной зависимости температуры сверхтекучего перехода от величины магнитного поля. Найдено, что необычное поведение следует ожидать в области относительно малых магнитных полей. Ширина области нелинейности определяется соотношениями между длиной магнитных корреляций, длиной когерентности сверхтекучего 3He и длиной пробега квазичастиц в аэрогеле. Данный результат по существу отличается от полученного ранее в рамках теории среднего поля, где область нелинейности определяется величиной поля насыщения пленки твердого парамагнитного 3He на поверхности аэрогеля. Произведено качественное сравнение полученной теоретической зависимости с результатами недавних экспериментов по измерению температуры сверхтекучего перехода в A1-фазу в нематическом аэрогеле.
Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2025;121(7-8):572-580
572-580
Спинтронный детектор линейно-поляризованного СВЧ излучения на основе гетероструктуры ферромагнетик/нормальный металл
Аннотация
Проведено исследование влияния типа поляризации микроволнового излучения на эффективность возбуждения ферромагнитного резонанса и спиновой накачки из тонкой ферромагнитной пленки лютециевого граната Lu3Fe5O12 в нормальный металл Pt. Измерены напряжения, создаваемые за счет обратного спинового эффекта Холла в слое Pt, при изменении поляризации возбуждающей электромагнитной волны с линейной на круговую. Было экспериментально установлено и теоретически подтверждено, что компонента электромагнитного излучения, которая ориентирована перпендикулярно стационарному направлению намагничивания, определяет создаваемую в слое нормального металла ненулевую разность потенциалов. Рассматриваемая гетероструктура “ферромагнетик-нормальный металл” может использоваться как перестраиваемый резонансный детектор поляризованного микроволнового излучения и в качестве поляризационных фильтров. Полученные данные о практическом применении Lu3Fe5O12/Pt чрезвычайно актуальны для современных телекоммуникаций.
Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2025;121(7-8):581-588
581-588
Природа локального спаривания носителей заряда в семействе высокотемпературных сверхпроводников на основе BaBiO3 (Миниобзор)
Аннотация
Представлена модель локального спаривания носителей заряда в реальном пространстве в семействе висмутатных высокотемпературных сверхпроводящих оксидов, основанная на экспериментальных данных рентгеновской спектроскопии поглощения с использованием синхротронного излучения и излучения рентгеновского лазера на свободных электронах. Предложено объяснение природы двух энергетических щелей и диэлектрического состояния висмутата бария BaBiO3, металлического состояния плюмбата бария BaPbO3, фазовой диаграммы и появления сверхпроводимости при допировании BaBiO3 свинцом и калием. Обсуждена возможность реализации как фононного, так и электронного механизма спаривания.
Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2025;121(7-8):589-599
589-599
Квантовая запутанность в квазиравновесных состояниях в многоимпульсном спиновом локинге ЯМР
Аннотация
Квантовая запутанность изучена в многоимпульсном спиновом локинге ядерного магнитого резонанса, когда система спинов, связанных диполь-дипольным взаимодействием в сильном магнитном поле, облучается периодической многоимпульсной последовательностью резонансных высокочастотных φ-импульсов с одинаковыми задержками 2τ между последовательными импульсами. При временах t ∼ T2 (T2 ≈ ω−1loc , ωloc определяется диполь-дипольным взаимодействием) в системе устанавливается квазиравновесие, структура которого зависит от соотношения импульсного поля ω1 = φ/2τ и ωloc. При ω1 / ωloc устанавливается однотемпературное квазиравновесное состояние, а при ω1 ≫ ωloc возникает квазиравновесие с дипольной и зеемановской температурами. Исследована зависимость запутанности от температуры в случае ω1 / ωloc. При ω1 ≫ ωloc дальнейшая эволюция системы определяется уравнениями Провоторова и ведет к выравниванию дипольной и зеемановской температур. Показано, что в этом случае запутанность отсутствует.
Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2025;121(7-8):600-604
600-604
Метамагнитный переход в ван-дер-ваальсовом антиферромагнетике
Аннотация
На примере двумерного антиферромагнитика – бислоя CrI3 рассмотрена специфика метамагнитного перехода в ван-дер-ваальсовых антиферромагнетиках. Отдельное внимание уделено разновидности магнитоэлектрического эффекта, проявляющегося, как вызванный электрическим полем переход из антиферромагнитного в ферромагнитное состояние в магнитном поле смещения, близким к критическому полю перехода. В качестве механизма эффекта предложен линейный магнитоэлектрический эффект, разрешенный симметрией кристалла. На основе теоретико-группового подхода получена структура тензора магнитоэлектрического эффекта в CrI3 и подобных ему кристаллах, предполагающая, что в окрестности спин-флоп перехода наряду с продольным возможен и поперечный магнитоэлектрический эффект, при условии уменьшения магнитной анизотропии до величин, сравнимых с полем межслойного обмена. Наличие поперечного магнитоэлектрического эффекта важно в контексте обнаружения электроиндуцированных гиромагнитных эффектов в ван-дер-ваальсовых материалах.
Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2025;121(7-8):605-610
605-610
ЯМР 13C, 11B спектроскопия алмазов с большим содержанием бора, полученных при высоких давлениях и температурах
Аннотация
Представлены результаты исследования алмазных микропорошков с содержанием бора ∼1 и ∼2.5 %, синтезированных в условиях высоких давлений и высоких температур. Метод ядерного магнитного резонанса на ядрах 13C, 11B был использован для сравнительного анализа борированного алмаза и борированного графита. Показано, что структура алмазов с большим содержанием бора разупорядочена, в ней фиксируется значимое количество углерода с тригональной координацией. Основной сигнал в спектрах 11B алмазных микрокристаллов дает сумма вкладов от одиночных атомов бора с тетрагональным и тригональным окружением углеродом. Имеющийся в спектрах дополнительный сигнал с химическим сдвигом более 60 ppm может быть обусловлен атомами бора в зонах скоплений дислокаций, субграниц и других дефектных областях.
Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2025;121(7-8):611-616
611-616
Указание на вариацию отношения масс электрона и протона в пределах Галактики
Аннотация
Близкое (≈100 пк) и далекое (≈8.7 кпк) относительно Галактического центра молекулярные облака SgrB2(N) и Orion-KL демонстрируют различные значения фундаментальной физической постоянной μ = me/mp – отношение массы электрона к массе протона. Измеренная разница частот между эмиссионными линиями метанола (CH3OH), – JKu → JKℓ = 63 → 52A+ 542000.981МГц, 63 → 52A− 542081.936МГц, и 80 → 7−1E 543076.194МГц, – наблюдавшимися на космической обсерватории Herschel в SgrB2(N) и Orion-KL соответствует (Sgr-Ori): Δμ/μ = (−3.7 ± 0.5) × 10−7 (указана ошибка 1σ). В то же время сравнение тех же линий метанола в Orion-KL с лабораторными частотами не показывает никаких значимых изменений μ (Ori-lab): Δμ/μ = (−0.5 ± 0.6) × 10−7, а сравнение между SgrB2(N) и лабораторными линиями указывает на меньшее значение μ вблизи Галактического центра (Sgr-lab): Δμ/μ = (−4.2 ± 0.7) × 10−7. Уменьшенное значение μ в SgrB2(N) не объясняется известными систематическими эффектами и требует дополнительных исследований
Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2025;121(7-8):619-624
619-624
Рассеяние квазимонохроматического гауссова пучка света на двумерном фотонном кристалле
Аннотация
Исследовано рассеяние немонохроматического гауссова пучка света на двумерном фотонном кристалле. Рассчитано поле и проанализирована спектральная зависимость интенсивности излучения. Прослежены заметные различия в рассеянии квазимонохроматической волны по сравнению с двумя предельными случаями: монохроматической волной и волной с широким спектром. Определены условия, при которых простой метод, часто используемый в фотонике, когда падающее поле рассматривается как плоская монохроматическая волна, может приводить к значительному искажению дифракционной картины, выражающемуся в смещении длины волны и изменении количества максимумов интенсивности излучения. Обсуждается роль неплоского (гауссова) фронта волны и влияние размера пятна, освещаемого на поверхности решетки падающим лучом, на характеристики рассеянного излучения.
Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2025;121(7-8):625-632
625-632
Двухчастотная внутридоплеровская спектроскопия атомов 87Rb
Аннотация
Исследованы внутридоплеровские резонансы, формируемые встречными многочастотными оптическими полями в D1-линии атомов 87Rb. Рассмотрены случаи ортогональных и параллельных поляризаций. Резонанс, соответствующий переходам на подуровень возбужденного состояния Fe = 1, демонстрирует необычное поведение при росте двухфотонной отстройки: его амплитуда увеличивается, а ширина уменьшается. Перекрестный резонанс, соответствующий переходам на оба подуровня возбужденного состояния Fe = 1, 2, имеет заметно большую амплитуду при параллельных поляризациях встречных пучков, чем при ортогональных, и обладает меньшей шириной в сравнении с собственными резонансами. Приведено качественное объяснение экспериментально наблюдаемых явлений.
Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2025;121(7-8):633-638
633-638
Обратная квантовая задача многомерной статистики фотоотсчетов
Аннотация
Впервые представлено решение задачи определения многомерной статистики фотонов по измерению статистики электронов, порождаемых при детектировании излучения. Подробно изложен двумерный случай. Метод основан на применении характеристической функции, который позволил получить связь двумерной функции распределения фотонов с двумерной функцией рапределения фотоотсчетов. Область применения полученных результатов малофотонные и неклассические световые поля.
Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2025;121(7-8):639-641
639-641
Борсодержащие нанооболочки для усиления флуоресценции
Аннотация
Показано, что наночастицы, состоящие из борсодержащего ядра и слоя металлической оболочки, могут обеспечить сильное поглощение, приводящее к возникновению плазмонного резонанса в ближней инфракрасной области спектра. Эта особенность, основанная на явлении резонанса Фано, позволяет использовать такие наночастицы для усиления флуоресценции борсодержащих наночастиц, которые могут быть задействованы в качестве биомаркеров раковых клеток. В рамках дипольного приближения выведено в замкнутой форме аналитическое выражение для асимметричного резонанса в нанооболочке.
Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2025;121(7-8):642-649
642-649
Конкуренция между образованием и распадом твердого раствора при деформации кручением под высоким давлением сплавов Al–Cu
Аннотация
В данной работе впервые обнаружена конкуренция между фазовыми превращениями образования и распада твердого раствора под действием кручения под высоким давлением (КВД) в сплаве на основе алюминия. Сплав Al–6 масс.%Cu был предварительно отожжен при 300 и 530 ◦C. После отжига при 300 ◦C твердый раствор в матрице практически не содержит меди, а после отжига при 530 ◦C он содержит примерно 5 масс.%Cu. Это близко к максимально возможному значению. В первом образце кручение под высоким давлением приводит к обогащению твердого раствора медью за счет частичного распада частиц фазы Al2Cu. Во втором образце, наоборот, твердый раствор распадается с образованием частиц Al2Cu. В результате конкуренции этих процессов возникает динамическое равновесие, и концентрация меди в матрице с двух сторон стремится к стационарному значению css = 2масс.%Cu. css соответствует растворимости меди в твердом растворе при Teff = 400 ± 20 ◦С. Это явление можно объяснить повышенной концентрацией дефектов (в частности, вакансий) в стационарном состоянии при кручении под высоким давлением, которое эквивалентно повышению температуры.
Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2025;121(7-8):650-656
650-656
Электроиндуцированное изменение направления спирали в слое хирального жидкого кристалла с фотоиндуцированным бинарным сцеплением
Аннотация
Исследованы спектральные свойства слоев хиральных жидких кристаллов, в которых поверхностное сцепление на одной из поверхностей бинарно (планарно-гомеотропно) промодулировано методом фотоориентации. Оптические спектры для таких слоев измерены не только вдоль нормали к слою, но и в волноводном режиме в плоскости слоя холестерического жидкого кристалла. Показано, что под действием электрического поля, направленного перпендикулярно к слою, исходная планарная гранжановская структура с осью спирали вдоль нормали к слою испытывает ориентационный переход в состояние с деформированной “лежачей” спиралью, когда ось лежит в плоскости слоя. Эффект изменения направления оси спирали проявляется в возникновении фотонных стоп-зон в оптическом спектре излучения, распространяющегося в волноводном режиме.
Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2025;121(7-8):657-661
657-661
Мозаичная структура квазикристаллов из трех гексагональных атомных слоев
Аннотация
Предложена ранее не рассматриваемая плиточная структура мозаики квазикристалла из трех гексагональных монослоев с вращательной симметрией 18-го порядка (3QC) при сведении их трех решеток в плоскость. Учет трехмерности плиток на картине мозаик для Ван-дер-Ваальс-разнесенных в таком 3QC объекте из одноатомных (C, Si, Ge и др.) решеток приводит к “цветной” симметрии 6-порядка входящей в симметрию 18-го порядка модели неразделенных решеток. Для 3QC из двухатомных (BN, MoS2 и др.) решеток цветная мозаика имеет симметрию 3-порядка.
Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2025;121(7-8):662-666
662-666
О топологических особенностях кирального фазового перехода в MnSi
Аннотация
Десятилетия исследований выявили весьма необычные свойства кирального фазового перехода в MnSi, что описывается и иллюстрируется в настоящей работе. Одна из ярких особенностей фазового перехода в MnSi состоит в том, что точка перехода сопровождается “плечами” или дополнительными широкими максимумами или минимумами различных термодинамических и кинетических величин чуть выше температуры фазового перехода, что в некоторых случаях вызывает ассоциацию со свойствами двумерных систем. В целом всю ситуацию можно условно описать как фазовое превращение киральной или спиральной фазы MnSi в парамагнитное состояние в два этапа, сначала как фазовый переход первого рода, и затем как результат распада топологических объектов – спиновых вихрей.
Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2025;121(7-8):667-673
667-673
Ферромагнитный фазовый переход в условиях многодолинного заполнения
Аннотация
Квантовый фазовый переход был обнаружен в многодолинной двумерной электронной системе, заключенной в AlAs квантовой яме, при низкой температуре и в больших магнитных полях. Переход возникал при последовательном увеличении угла наклона магнитного поля и сопровождался появлением особенности – острого пика – в продольном сопротивлении образца. Несмотря на то, что тип наблюдаемого фазового перехода крайне сложно установить обычными транспортными подходами, применение методики электронного спинового резонанса позволило определить его природу. При этом компонента магнитного поля в плоскости квантовой ямы была направлена таким образом, что спиновой резонанс электронов, населяющих каждую из долин, мог быть измерен независимо. Анализ эволюции относительной амплитуды резонансов позволил продемонстрировать, что наблюдаемый фазовый переход имеет спиновую природу, т.е. сопровождается макроскопическим изменением спиновой поляризации без изменения относительного долинного заполнения.
Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2025;121(7-8):674-680
674-680
Измерение плотности состояний магнетоплазмонов в спектре излучательной рекомбинации симметрично легированных квантовых ям
Аннотация
Исследованы спектры фотолюминесценции симметрично и несимметрично легированных квантовых ям в высокоподвижных гетероструктурах GaAs/AlGaAs. Обнаружены дополнительные максимумы в магнетоплазменной реплике основного оптического перехода из зоны проводимости в подзону тяжелых дырок валентной зоны симметрично легированной квантовой ямы на факторе заполнения электронов ν = 1. Максимумы в спектре фотолюминесценции связываются с сингулярностями Ван Хова в функции плотности состояний магнетоплазмонов от энергии. Обсуждается связь наблюдаемых особенностей в спектре фотолюминесценции с известными транспортными и оптическими исследованиями.
Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2025;121(7-8):681-687
681-687
Сверхбыстрая кинетика люминесценции и эффекты локализации неравновесных носителей в вырожденных слоях n-InGaN
Аннотация
В работе исследованы эффекты локализации неравновесных дырок в вырожденных эпитаксиальных пленках n-InGaN с высокой (∼60 %) долей индия, излучающих в ближней инфракрасной области спектра. По данным спектроскопии фотолюминесценции с пикосекундным временным разрешением проведена характеризация энергетических масштабов хвостов зон, установлены энергия локализации и ширина распределения неравновесных дырок в случайном потенциальном рельефе. С учетом полученных параметров в рамках модели рекомбинации свободных электронов и локализованных дырок объясняются характер температурного гашения эмиссии и красный сдвиг длины волны генерации относительно спонтанного излучения.
Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2025;121(7-8):688-695
688-695
Сравнение сверхпроводящих свойств ферроселенидов калия с изовалентным замещением
Аннотация
С помощью спектроскопии эффекта некогерентных многократных андреевских отражений исследованы свойства сверхпроводящей фазы селенидов железа (K,Na)xFe2−ySe2 и KzFe2−y(Se,S)2 с критическими температурами Tc ≈ 27−31К. В обоих составах установлено существование единственного сверхпроводящего параметра порядка, напрямую определена его амплитуда и температурная зависимость. Полученная величина характеристического отношения 2Δ(0)/kBTc ≈ 4.1−4.6 является следствием сильной связи в электронных зонах. Сходство щелевой структуры и наблюдаемый скейлинг Δ(0) с критической температурой указывает на реализацию единого механизма куперовского спаривания в селенидах железа (K,Na)xFe2−ySe2 и KzFe2−y(Se,S)2.
Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2025;121(7-8):696-703
696-703