Том 120, № 5-6 (2024)

В работе выявлен новый механизм генерации случайного лазера, выполненного на основе случайной фотонной сети с диссипативным туннелированием фотонов между микрорезонаторами, помещенными в узлы такой сети и содержащими идентичные квантовые двухуровневые системы. Показано, что дополнительный источник фотонных потерь при туннелировании способствует выделению отдельных мод случайного лазера и достижению ими порога генерации даже при исчезающе малой инверсии населенностей. Усиление мод лазера в данном случае имеет интерференционную природу и связано с перераспределением энергии между узлами фотонной сети, соответствующими разным знакам отстройки частоты стационарных колебаний мод случайного лазера от частоты перехода двухуровневых систем. Показано, что для области нулевой этой отстройки присутствует традиционный механизм лазерной генерации, который демонстрирует особенности спектра одиночных микрорезонаторов, т.е. практически не зависит от топологических свойств сети и параметра туннелирования.

Прямое межзонное и внутрищелевое фотовозбуждение фемтосекундными лазерными импульсами среднего ИК-диапазона (длина волны λ = 4.0, 4.7 мкм) исследовано в сверхчистом химическиосажденном алмазе, используя характеристическую УФ фотолюминесценцию свободных экситонов и А-полосы электронов, захваченных внутри диэлектрической щели на глубоких донорно-акцепторных или дислокационных ловушках. При низких интенсивностях лазерного излучения (I < 10 ТВт/см2) экситонная фотолюминесценция демонстрирует нелинейную зависимость от Iλ2 с показателями степени N ≈ 17 (4.0 мкм) и 14 (4.7 мкм), недостаточными для прямого межзонного перехода через прямую щель (≥ 6.5 эВ) на величину ≈ 1.2 и 2.8 эВ соответственно. Аналогично, показатель степени N ≈ 9 (4.7 мкм) для внутрищелевого (≈ 3.5 эВ) фотовозбуждения люминесценции А-полосы указывает на недостаток ≈1 эВ. В данном режиме, при промежуточной величине параметра Келдыша γ ∼ 1, зависящей от величины Iλ2, такое незавершенное многофотонное возбуждение предполагает гибридный межзонный переход “многофотонное возбуждение + туннелирование”, предсказываемый теорией Келдыша, но никогда однозначно экспериментально не наблюдавшийся. При высоких интенсивностях лазерного излучения (I > 10 ТВт/см2) интенсивность фотолюминесценции экситонов и А-полосы показывает (суб)линейный характер зависимостей, по-видимому, отражающий формирование более сильно поглощающей электрон-дырочной плазмы. Наблюдаемые эффекты проливают свет на гибридный характер фотовозбуждения в сильных полях при промежуточных величинах γ и открывают возможности для управления нелинейно-оптическими свойствами полупроводников и диэлектриков с помощью внутрищелевых примесно-дефектных состояний.

Впервые для диапазона температур 77-300 К экспериментально восстановлена частотная зависимость комплексного показателя преломления InAs/GaSb сверхрешетки, край фундаментального поглощения которой расположен в дальнем инфракрасном диапазоне, а пластическая релаксация подавлена интерфейсной компенсацией напряжений. Обсуждается энергетическая структура минизон сверхрешетки и ее перестройка с температурой.

Впервые зарегистрированы спектры антипересечения спиновых подуровней и идентифицированы центры окраски со спином S = 3/2 в коммерчески доступных диодах Шоттки на основе 4H-SiC, подвергнутых облучению электронами с энергией 0.9 МэВ или протонами с энергией 15 МэВ. Показано влияние дозы облучения на процесс дефектообразования. Продемонстрировано, что повышение температуры, при которой проводилось облучение протонами, играет роль краткосрочного отжига, приводящего к уменьшению концентрации точечных дефектов.

В работе предложен новый подход к проведению исследований динамики деформаций структуры кристаллов в условиях внешних воздействий, основанный на методе рентгеновской визуализации кривой качания. С помощью данного подхода были проведены исследования пространственного распределения, типа и величины деформаций кристаллической структуры перспективного для промышленного применения кристалла лангасита в условиях динамической ультразвуковой нагрузки (возбуждения стоячей ультразвуковой волны).

Получены первые результаты по поляризации инклюзивно рожденных Λ-гиперонов на K−-и π−−пучках с импульсом 26.5 ГэВ/c в измерениях на установке СПАСЧАРМ на ускорительном комплексе У-70 в Протвино. Измерения выполнены на ядерных мишенях, в сеансах 2021 и 2022 гг. Поляризация Λ-гиперонов на π−-пучке не превышает нескольких процентов в большей части исследованной кинематической области. Для данных на пучке K−-мезонов наблюдается заметная положительная поляризация в области больших значений фейнмановской переменной xF и поперечного импульса pT, впервые измеренная на ядрах.

В этой статье предложен к рассмотрению новый метод оценки массового состава космических лучей в отдельно взятых событиях с энергией выше 1.25 × 1019 эВ. Этот метод основан на совместном анализе экспериментально измеренных и вычисленных по модели QGSjet-II.04 данных мюонов с пороговой энергией Eµ = 1.0 × cos θ ГэВ в ливнях с зенитными углами меньше 60 градусов. Были использованы данные наземных и подземных сцинтилляционных детекторов Якутской установки ШАЛ. Обнаружены отдельные группы ядер и других первичных частиц.

Рассмотрено флексоэлектричество в макроскопически неполяризованном многодоменном сегнетоэлектрике. Показано, что флексоэлектрические модули модифицируются за счет пьезоэффекта в отдельных доменах. Построена теория возмущений, согласно которой эффект возникает в третьем порядке. Оценка эффекта для титаната свинца в изотропном приближении показала, что поправки к флексоэлектрическим модулям f1111 и f1122 сравнимы по величине с их исходными значениями и зависят лишь от исходной величины f1212 . Поправка же к f1212 мала, что позволяет использовать теорию возмущений.

Ровно 40 лет назад была открыта спиновая сверхтекучесть и Бозе-Эйнштейновская конденсация магнонов в сверхтекучем антиферромагнитном 3Не-В. В данной статье мы демонстрируем спиновую сверхтекучесть и сброс фазы в пленке железо – иттриевого граната при комнатной температуре. Это наблюдение сделано при помощи оптического эффекта Фарадея. Исследовано пространственное распределение фазы и амплитуды спиновой прецессии в условиях магнонного Бозе-Эйнштейновского конденсата при изменении разности фаз накачки между двумя полосковыми линиями, возбуждающими магноны.

Исследована долговременная динамика релаксации нейтральных возбуждений со спином 1 в лафлиновской жидкости при факторе заполнения электронов 1/3. Обнаружено, что существуют два типа возбуждений с одинаковыми энергиями, времена релаксации которых в основное состояние отличаются по крайней мере на два порядка величины. Высказаны предположения о природе этих возбуждений.

Для исследования пространственного распределения интенсивности источника рентгеновского излучения электроразрядной плазмы была применена кодирующая апертура нового типа, представляющая собой структуру пересекающихся взаимно-перпендикулярных прозрачных и непрозрачных полос, ширины которых подобраны с использованием генератора случайных чисел. Излучение, прошедшее сквозь кодирующую апертуру, давало сложную картину кодированного изображения, которая регистрировалась на флуоресцентную запоминающую пластину Fuji TR без защитного покрытия. Для восстановления из этой картины пространственного распределения интенсивности излучения плазмы была применена математическая процедура, основанная на итерационном методе решения некорректно поставленной задачи интегрального уравнения Фредгольма 1-го рода. Было показано, что использование кодирующей апертуры не только многократно увеличивает светосилу системы регистрации по сравнению с камерой-обскурой, но и позволяет получить пространственное разрешение по плазме разряда не хуже, чем разрешение камеры-обскуры. Продемонстрирована применимость разработанного итерационного метода как для источников, близких к точечным, так и для протяженных излучающих объектов.

Методом низкочастотного комбинационного рассеяния света исследованы гидратированные планарные образцы фосфолипидных бислоев при комнатной температуре. Показано, что в субтерагерцовом диапазоне проявляется релаксационный отклик, спектральная форма которого соответствует широкому распределению времени релаксации в пикосекундном диапазоне. Спектральная восприимчивость релаксационного отклика описывается степенной функцией с показателем степени 0.25, одинакова для гелевой и флюидной фаз фосфолипидных бислоев, и не зависит от степени насыщенности углеводородных хвостов различных фосфолипидов. Субтерагерцовый релаксационный отклик может рассматриваться как элементарный акт релаксации, предшествующий более медленным релаксационным движениям, таким как латеральная диффузия, изменения толщины или кривизны фосфолипидного бислоя.