Том 166, № 6 (2024)

В связи с развитием источников интенсивного высокочастотного излучения и совершенствованием техник детектирования заряженных фрагментов стали возможны эксперименты по кратной ионизации внутренних молекулярных оболочек, когда на совпадения регистрируются импульсы и заряды продуктов фрагментации. В данной работе исследована динамика разлета фрагментов молекулы воды, возникающих в результате взаимодействия с интенсивным излучением рентгеновского диапазона. Рассчитано распределение ионов кислорода по зарядам, построены диаграммы Ньютона для фрагментов протонов и иона кислорода при различных зарядовых состояниях последнего, определена высвобожденная кинетическая энергия. Расчеты выполнялись с использованием оригинального кода [1] для параметров, приближенных к эксперименту [2], реализованному в 2021 г. на EuXFEL.

Решеточная регуляризация теории гравитации дает новые возможности для изучения физики Большого взрыва. Доказано, что в изучаемой здесь 40-решеточной модели гравитации существует высокотемпературная фаза, которая характеризуется обращением в нуль среднего тензора энергии-импульса материи и коллапсом пространства в точку. Показано также существование низкотемпературной фазы в длинноволновом пределе, геометрические свойства которой и динамика соответствуют известным представлениям: расширение Вселенной сначала идет по экспоненциальному закону, а затем плавно переходит на степенной режим.

Методами рентгеноструктурного анализа (РСА), спектроскопии комбинационного рассеяния света (КРС) и квантово-химического моделирования были исследованы особенности температурного поведения термоактивированного конформационного беспорядка концевых этиленовых групп −C2H4− молекул BEDT-TTF (или ET) в кристаллах квазидвумерного органического проводника κ-(BEDT-TTF)2Cu[N(CN)2]Cl при температурах от 112 K до 289 K. При медленном охлаждении со скоростью −4K/ч и шагом в 10 K были измерены параметры кристаллической решетки и для характерных точек проведен полный структурный анализ. Параметры кристаллической структуры проявляют аномальное поведение по температуре в интервале 175 – 250 K, в этой же области наблюдается аномалия в поведении частот внутримолекулярных колебаний молекулы ET, что связывается с изменением степени конформационного беспорядка. На основе полученных структурных данных методами квантовохимического моделирования было проанализировано влияние наблюдаемого беспорядка на электронную структуру проводящего слоя. В частности, результаты расчетов полуэмпирическим расширенным методом Хюккеля с оптимизированным под заданную систему базисом позволили установить характер распределения электронной плотности как внутри димера, так и внутри слоя в зависимости от конфигурации концевых этиленовых групп. Были выявлены основные типы перераспределения заряда между молекулами в димере ET2. Показано, как заселенность конфигураций и степень поляризации димеров влияют на устойчивость того или иного типа зарядового упорядочения внутри проводящего слоя и, в конечном счете, на проводящие свойства кристалла.

Представлены результаты изучения многослойных джозефсоновских контактов сверхпроводник– ферромагнетик–сверхпроводник (SFS) на основе сверхпроводящего ниобия и слабоферромагнитного сплава Pd0.99Fe0.01. Обнаружен минимум в зависимости критической плотности тока от толщины F-слоя, который является одним из признаков реализации π-состояния с отрицательным знаком ток-фазовые соотношения. Наличие 0–π-перехода, т. е. перехода из πв 0-состояние с ростом толщины F-слоя, подтверждается также наблюдением возвратной температурной зависимости критического тока при толщине ферромагнетика около 43 нм. Моделирование предсказывает второй порядковый номер обнаруженного 0–π-перехода. Статья представлена в рамках публикации материалов 39-го Совещания по физике низких температур (НТ-2024), Черноголовка, июнь 2023 г.

Методами туннельной спектроскопии исследованы монокристаллы пниктидов BaFe2−xNixAs2 недодопированного состава (x = 0.08) и передопированных составов (x = 0.12, 0.14) в сверхпроводящем и нормальном состояниях. На полученных I(V )и dI(V )/dV -характеристиках туннельных контактов воспроизводимо наблюдалась сильная нелинейность как ниже, так и выше критической температуры Tc, не связанная напрямую со сверхпроводящими свойствами. Исследована ее эволюция с температурой и Tc вдоль фазовой диаграммы допирования, обсуждаются возможные причины возникновения этой нелинейности. Статья представлена в рамках публикации материалов 39-го Совещания по физике низких температур (НТ-2024), Черноголовка, июнь 2023 г.

Рассмотрена частотная зависимость гистерезиса движения вакансий в закрытом с обеих сторон мемристоре под действием протекающего через мемристор периодического электрического тока. На основе точно решаемой нелинейной модели получено уравнение для петель гистерезиса при прохождении прямоугольных импульсов тока со скважностью 2. Оценена эффективность перемещения заряда вакансий током в сравнении с их свободной диффузией. Показано, что максимальная эффективность достигается при определенном, зависящем от амплитуды подаваемого тока, периоде переключений мемристора. Получены аналитические асимптотики этой зависимости и сопротивления мемристора в зависимости от амплитуды и периода пропускаемого через мемристор тока.

При изучении развития неустойчивостей в случайной среде часто предполагается, что память в среде теряется мгновенно в предписанные моменты времени, тогда как естественно предполагать, что потеря памяти происходит постепенно. В работе изучаются эффекты, возникающие в результате постепенной потери памяти. Оказывается, что длинная память может повышать скорость развития неустойчивости (увеличивать показатель Ляпунова). Устанавливается связь этого эффекта с эффектами перемежаемости, возникающими при развитии неустойчивостей в случайной среде. Исследование проводится в рамках простой модели, предложенной Я. Б. Зельдовичем для описания развития неустойчивости, возникающей под действием флуктуаций кривизны при распространении света во Вселенной, однородной и изотропной лишь в среднем.

Методом численного фурье-анализа исследованы фрактальные свойства структуры еловой ветви. Изучены изображения еловых лап взрослой 26-летней ели, длиной около 13 м, на различной высоте дерева. Для различных лап, сфотографированных в разных проекциях, наблюдается степенная зависимость спектральной интенсивности I(q) = Aq-N, где N = 2 в диапазоне импульсов q от 0.07 до 2 см-1. Такой степенной закон определяет характерную структуру еловой лапы, описывающуюся логарифмическим фракталом в двумерном пространстве в диапазоне размеров от 5 до 100 см. Обнаруженная структура представляет собой распределение хвои на еловой ветви и связана с ее функцией фотосинтеза. Транспортные функции ветви обеспечиваются ветвящейся структурой прутьев, которая описывается классическим фракталом с размерностью 1 < Df < 2 в том же диапазоне импульсов от 0.07 до 2 см-1.