Институт теоретической физики им. Л.Д. Ландау


Российской академии наук

Направлено в печать

Повторное появление аномальных волн в оптике.

16 февраля в 11:30

П.Г. Гриневич, P.M. Santini

Я хотел бы рассказать о нашей работе с экспериментаторами из Римского университета о наблюдении повторной генерации аномальной волны в оптическом кристалле.

Manufacturing of holes in supported films: transition from beam dependent to shock dependent radius of hole as absorbed energy increases

9 февраля в 11:30

N. Inogamov, V. Shepelev, P. Danilov, A. Kuchmizhak

Thin films on supporting substrates are important class of laser targets for surface nanomodification for, e.g., plasmonic or sensoric applications. There are many papers devoted to this problem. But all of them are concentrated on dynamics of a film, paying small attention to substrate. In those papers the substrate is just an object absorbing the first shock. Here we present another point of view directed namely onto dynamics of a substrate. We consider (i) generation of a shock wave (SW) in a supporting substrate, (this si generation by impact of a film/support contact on supporting condensed medium); (ii) transition from 1D to 2D propagation of SW; (iii) we analyze lateral propagation of the SW along a film/support contact; and (iv) we calculate pressure in the compressed layer behind the SW decaying with time. This positive pressure acting from substrate to the film accelerates the film in direction to vacuum. Above some threshold, velocity of accelerated film is enough to separate the film from support. In the cases with large energy absorbed by a film, the circle of separation is significantly wider than the circle of high heating around the focal laser spot on film surface. Absorbed laser heat exponentially decays around an irradiated spot $F = Fc\, exp(-r^2/RL^2)$, where RL is radius of laser Gaussian beam. While the law of decay for the 2D SW in substrate is the power law. Therefore in the mentioned cases of powerful laser action, the edge of a separation circle is driven by SW in support.
Illustrative materials are posted on youtube:

Video 1
This movie shows the map of evolution of density field. The gold film is the narrow horizontal strip, "vacuum" is above, supporting substrate is below the strip

Video 2
This is the pressure map. We see two shocks: one above and second below the film. Don't pay attention to the shock above, i.e. to shock in "vacuum", because in our simulation we cannot use real vacuum rho=0, p=0. Therefore we use low density media in place of vacuum. Pay attention to the left and right wings of crescent type shock propagating down. These wings pass along the film. Shock pressure in the wings accelerate the film up thus separating it from the silica substrate.

doc

Дифференциальный коэффициент Пуассона в двумерных кристаллических мембранах

26 января в 11:30

И.С. Бурмистров

Анализируется дифференциальный коэффициент Пуассона двумерной кристаллической мембраны, вложенной в пространство большой размерности $ d \ gg 1 $. Показано, что в режиме аномального закона Гука дифференциальный коэффициент Пуассона $\nu$ приближается к универсальному значению, определяемому исключительно пространственной размерностью $ d_c $, с степенным разложением $ \ nu = -1/3 + 0.016 / d_c + O (1 / d_c ^ 2) $, где $ d_c = d-2 $. Таким образом, значение $ -1 / 3 $, известное в предыдущей литературе, имеет место только в пределе $ d_c \ to \ infty $.

Влияние туннелирование в резервуар на мезоскопическую стонеровскую неустойчивость

19 января в 11:30

И.С. Бурмистров

Выведено обобщение действия Амбегаокар-Эккерн-Шона, которое описывает диссипативную динамику зарядовой и спиновой степеней свободы для квантовой точки, соединенной туннельным контактом с резервуаром. В отличие от предыдущих работ, это диссипативное действие выведено без следующих предположений (i) абсолютное значение спина на квантовой точке не меняется при учете туннелирования (ii) спин медленно вращается так, что выполняется адиабатическое приближение. Полученное диссипативное действие использовано для анализа устойчивости мезоскопического явления Стонера относительно туннелирования электронов в резервуар. Мы пришли к выводу, что при конечной температуре электронное туннелирование подавляет мезоскопическую неустойчивость Стонера при туннельной проводимости, которая зависит от температура. При нулевой температуре предсказывается существование квантового фазового перехода между мезоскопической фазой Стонера и парамагнитной фазой.

Exact solutions for nonlinear development of Kelvin-Helmholtz instability for counterflow of superfluid and normal components of Helium II

22 декабря 2017 в 11:30

Pavel M. Lushnikov and Nikolay M. Zubarev

A relative motion of the normal and superfluid components of Helium II results in Kelvin-Helmholtz instability (KHI) at their common free surface. We found the exact solutions for the nonlinear stage of the development of that instability. Contrary to the usual KHI of the interface between two fluids, the dynamics of Helium II free surface allows decoupling of the governing equations with their reduction to the Laplace growth equation which has the infinite number of exact solutions including the formation of sharp cusps at free surface in a finite time.

Поверхностные микрочастицы в жидком гелии. Квантовый закон Архимеда

15 декабря 2017 в 11:30

А.М. Дюгаев

Исследованы отклонения от закона Архимеда для сферических частиц радиуса R0, выполненных из молекулярного водорода у поверхности жидкого He4. Классический закон Архимеда имеет место, если R0 больше капиллярной длины гелия Lk ≅ 500 µm. При этом величина возвышения частицы над жидкостью h+ ~ R0. В области 30 < R0 < 500 µm сила Архимеда подавляется силой поверхностного натяжения и h+~ R03⁄Lk2. При R0 < 30 µm частица находится под поверхностью жидкости. Здесь сила Архимеда конкурирует с силой Казимира, которая отталкивает частицу от поверхности вглубь жидкости. Расстояние частицы до поверхности h- ~ Rс5⁄3⁄R02⁄3, если R0 > Rс. Здесь Rс – масштаб, набранный, в основном, из мировых постоянных, Rс ≈ (ℏc/ϱg)1⁄5 ≈ 1µm. (ℏ - постоянная Планка, c - скорость света, g – ускорение свободного падения, ϱHe – плотность гелия). Для очень маленьких частиц ( R0 < Rс) расстояние до поверхности жидкости h- не зависит от их размера h- = Rс.

Эффективизация конечнозонных формул, описывающих модуляционную нестабильность в Нелинейном уравнении Шридингера - случай N неустойчивых мод.

8 декабря 2017 в 11:30

П.Г. Гриневич, П.М. Сантини

Для случая произвольного числа неустойчивых мод мы явно с точностью до поправок высшего порядка вычисляем все величины, входящие в конечнозонные решения, что приводит к ответу в элементарных функциях (разному для разных областей x,t-плоскости).

Helical edge transport in the presence of anisotropic magnetic impurity

17 ноября 2017 в 11:30

P. D. Kurilovich, V. D. Kurilovich, I. S. Burmistrov, M. Goldstein

We consider the effects of electron scattering on a quantum magnetic impurity on the current-voltage characteristics of the helical edge of a two-dimensional topological insulator. We compute the backscattering contribution to the current along the edge for a general form of the exchange interaction matrix and arbitrary value of the magnetic impurity spin. We find that the differential conductance might be a non-monotonous function of the voltage with several extrema. Effects of magnetic anisotropy for the impurity are considered.

Explicit computation of the Calabi-Yau moduli space geometry

10 ноября 2017 в 11:30

K. Aleshkin, A. Belavin

Knowledge of the CY moduli space geometry is crucial to determine Low energy Lagranzhian in superstring compactifications. For hypersurfaces in projective spaces explicit computations were done only in a few cases. In the talk I will explain a recently proposed method, which allows to perform explicit computations easily and in the more general cases. I'l show how to apply this method to computation the 101-dimensional moduli space of Quintic threefold .

Расщепление куперовских пар в баллистических ферромагнитных СКВИДах

27 октября 2017 в 11:30

П.Л. Строганов, Я.В. Фоминов

В работе рассматривается СКВИД, в котором в качестве джозефсоновских переходов выступают SFS структуры с полуметаллическими ферромагнетиками. Так как куперовская пара не может пройти через такой переход (рассматривается синглетная сверхпроводимость), то весь транспорт заряда происходит через расщепленных пар, когда два электрона идут по разным рукавам. Мы рассматриваем приближение одноканальных проводников и предел короткого контакта. При различных геометрических параметрах (длине рукавов и фазах, набираемых в тройниках) зависимость характеристик СКВИДа (андреевских уровней, ток-фазового соотношения и критического тока) от двух управляющих параметров (угла между намагниченностями и магнитным потоком) имеет качественно различный характер. Ток-фазовая характеристика может менять амплитуду и форму, а также менять знак (переходить в "пи-контакт") и иметь дополнительные пересечения нуля. Также зависимость критического тока от управляющих параметров может быть немонотонной. Периодичность по магнитному потоку удвоена по сравнению с обычным СКВИДом.

Микроволновые свойства сверхпроводников вблизи перехода в изолятор

20 октября 2017 в 11:30

Л. Иоффе. М. Фейгельман

Предложена основа теории коллективных мод в сильно неупорядоченных сверхпроводниках, находящихся вблизи квантового перехода в диэлектрическое состояние. Показано, что с приближением параметров сверхпроводника к квантовой критической точке, в спектре возбуждений с неизбежностью возникает ненулевая плотность низколежащих (с энергиями существенно ниже сверхпроводящей щели) состояний. При еще большем беспорядке эти подщелевые состояния оказываются делокализованными, что должно приводить к заметной диссипации в микроволновом отклике.