Том 163, № 6 (2023)

Рассмотрен процесс комптоновского рассеяния на свободном электроне с последующим переизлучением одного или двух фотонов в предположении конечного времени взаимодействия. Соответствующие сечения получены в рамках релятивистской квантовой электродинамики с использованием модифицированной формы фермионного пропагатора с комплексным переданным импульсом. Показано, что эффекты конечного времени могут наблюдаться при достаточно низких энергиях рассеянных фотонов. Предлагаемый метод также регуляризует возникающую инфракрасную расходимость в сечении двойного эффекта Комптона. Обсуждается возможная экспериментальная проверка рассматриваемого теоретического подхода.

Оптические частотные гребенки являются уникальным инструментом для фундаментальной метрологии, спектроскопии, широкого спектра прикладных задач. Перспективной платформой для генерации когерентных частотных гребенок служат высокодобротные микрорезонаторы. В работе предложен подход, основанный на использовании хорошо известного в радиофизике эффекта затягивания, позволяющего создать компактный коммерчески доступный источник оптической гребенки и микроволнового излучения на основе компактного лазерного диода с распределенной обратной связью с малой выходной мощностью 6 мВт и микрорезонатора на основе фторида магния с добротностью 109. Продемонстрированы различные режимы генерации оптических частотных гребенок, соответствующие разному количеству генерируемых солитонов при мощности накачки 6 мВт на длине волны 1550 нм, а также спектрально чистое микроволновое излучение на частоте 12.94 ГГц.

Методом проекционных присоединенных волн в рамках теории функционала электронной плотности изучено влияние примесей простых и переходных металлов, а также примесей внедрения (В, С, N) на адсорбцию кислорода на поверхности силицида титана Ti5 Si3. Показано, что наибольшее изменение энергии адсорбции наблюдается для примесей второй половины 3d-5d-периодов, замещающих титан. Простые металлы и примеси внедрения также ведут к понижению взаимодействия кислорода с поверхностью. Проведенный анализ локальных плотностей электронных состояний, распределения разности зарядовой плотности, зарядового переноса и заселенности связей кислорода с ближайшими атомами позволил вскрыть особенности влияния примесей на химическую связь кислорода с поверхностью силицида титана. Обсуждаются факторы, ответственные за увеличение/уменьшение энергии адсорбции кислорода на легированной поверхности. Выявлена корреляция между изменением энергией адсорбцией и электроотрицательностью примесей.

Методом Монте-Карло выполнены исследования фазовых переходов и термодинамических свойств антиферромагнитной модели Поттса с числом состояний спина q = 3 на объемно-центрированной кубической решетке. Исследования проведены с учетом обменных взаимодействий первых J1 и вторых ближайших соседей J2 . Гистограммным методом проведен анализ порядка фазовых переходов. Установлено, что в исследуемой модели при J2 = 0 наблюдается фазовый переход второго рода. Обнаружено, что учет антиферромагнитных взаимодействий вторых ближайших соседей приводит к смене типа фазового перехода.

Теория нуклеации ионных солей из водных растворов подвергается критическому анализу и дальнейшему развитию в двух предельных случаях плохо и хорошо растворимых сильных электролитов. В случае плохо растворимых солей с относительно большой длиной экранирования (по сравнению с радиусом критического зародыша) классическая теория нуклеации модифицируется с учетом влияния заряда критического зародыша на скорость нуклеации, которым пренебрегалось в более ранних моделях. В противоположном пределе хорошо растворимых солей, характеризующихся относительно малой длиной экранирования, влиянием заряда критического зародыша на скорость нуклеации можно с хорошей точностью пренебречь. Однако расхождение с более ранними моделями, связанное в основном со значением предэкспоненциального множителя, может достигать нескольких порядков.

Исследована зависимость ширины линий фотолюминесценции экситонов и трионов в монослоях MoSe2 от толщины инкапсулирующих слоев гексагонального нитрида бора. Проверена возможность вариации ширины линии фотолюминесценции экситонов за счет их взаимодействия с модами резонаторов, образованных кремниевой подложкой и верхним слоем нитрида бора. Это взаимодействие может приводить к существенным изменениям ширины линий фотолюминесценции за счет эффекта Парселла. Измерения, выполненные на серии образцов с разной толщиной верхнего и нижнего слоев нитрида бора, не выявили влияния эффекта Парселла на ширину линии. Тем не менее оказалось, что ширина линий уменьшается в несколько раз при увеличении толщины нижнего слоя нитрида бора с 10 до 100 нм и при толщине 100 нм достигает порядка 2 мэВ. Такое сужение линий фотолюминесценции предположительно связано с уменьшением плотности пузырей субмикронного размера из-за релаксации продольного напряжения в толстом слое нитрида бора.

Неоднородная пылевая плазма, микронные частицы или микрокапли которой находятся в плотном газе или в атмосферном воздухе, возбуждается импульсом, приводящим к слабой ионизации газа. Далее частицы заряжаются в результате прилипания к ним ионов газа. Стабильность пылевой плазмы определяется низкой подвижностью заряженных микрочастиц. Рассмотрены условия, при которых происходит разделение отрицательного и положительного зарядов в пылевой плазме, приводящее к созданию электрического поля. Представлены критерии генерации атмосферного электричества в плотном облаке в результате гравитационного падения заряженных микрокапель воды в атмосфере, слабая ионизация которой происходит под действием космических лучей. Показано, что это возможно только при неоднородном распределении микрокапель воды в облаке. Рассмотрены особенности пылевой плазмы, существующей в кольцах Сатурна, в потоке продуктов сгорания угля, а также в запыленной атмосфере угольной шахты.