Институт теоретической физики им. Л.Д. Ландау


Российской академии наук

Направлено в печать

Мезоскопические флуктуации кондактанса в сверхпроводящих топологических проволоках

21 февраля в 11:30

Д.С. Антоненко, П.М. Островский, М.А. Скворцов

В работе изучается квазичастичный транспорт в неупорядоченных топологических сверхпроводящих проволоках класса симметрии D, которые могут содержать пару краевых Майорановских состояний. Рассмотрен критический режим, реализующийся на границе между топологической и тривиальной фазами, при котором закрывается объемная щель, а пара Майорановских состояний исчезает. Ранее было показано, что в критическом режиме средний кондактанс на больших длинах L ведет себя как 1/\sqrt{L}. Мы вычисляем дисперсию кондактанса var g с помощью нелинейной суперсимметричной сигма-модели с двумя репликами, что сводится к фурье анализу на супермногообразии сигма-модели. С помощью параметризации Ивасавы построены собственные функции соответствующего оператора Лапласа-Бельтрами. Получена явная формула для var g при произвольных L, описывающая кроссовер от режима друдевской проводимости на малых длинах к режиму широкого распределения кондактанса при больших длинах. Также исследован случай дисбаланса левых/правых каналов в проволоке, описываемый сигма-моделью с топологическим членом Весса-Зумино-Виттена.

Парамагнитное Мейсснеровское, вихревое и луковичное основные состояния в сверхпроводнике Фульде-Феррелла конечного размера

14 февраля в 11:30

Д.Ю. Водолазов, В.Д. Пластовец (ИПФ РАН)

Показано, что сверхпроводник Фульде-Феррелла конечного размера (характеризуемый в основном состоянии пространственно неоднородным сверхпроводящим параметром порядка типа бегущей волны Delta(r) ~ exp(-i q_{FF} r) в отсутствии границ) имеет основные состояния следующего типа: парамагнитное Мейсснеровское, вихревое и луковичное с пространственно неоднородным |Delta|(r). Эти состояния реализуются из-за наличия границ, когда поперечный размер сверхпроводника L ~ 1/q_{FF}. Показано, что предсказанные состояния могут быть реализованы в гибридной структуре сверхпроводник/ферромагнетик/нормальный металл с L~ 150-600 нм.

Неравновесные эффекты в джозефсоновских SNS переходах

14 февраля в 11:30

В.В. Рязанов, Т.Е. Голикова (ИФТТ РАН)

Будет представлен обзор экспериментов на планарных субмикронных структурах сверхпроводник/нормальный металл/сверхпроводник (SNS структурах), выполненных в Лаборатории сверхпроводимости ИФТТ РАН в последние годы. Исследовано влияние квазичастичной и спиновой инжекции в берега и барьер SNS структур на критический ток, инверсию разности фаз, появление нелокальных эффектов.

Сосуществование сверхпроводимости и ферромагнетизма, структура магнитного потока в массивных монокристаллах магнитных сверхпроводников

14 февраля в 11:30

Л.Я. Винников (ИФТТ РАН)

Методом декорирования исследована структура магнитного потока в монокристаллах магнитных сверхпроводников в EuFeAs cоединениях, легированных фосфором. В монокристалле ферромагнитного сверхпроводника EuFe2(As0:79P0:21)2 с температурой сверхпроводящего перехода (Tsc=22K) методом декорирования разрешена вихревая структура в доменах спонтанного магнитного потока (вихревые домены) вблизи температуры ферромагнитного перехода (TСurie= Tc =18K). В узком интервале температур (~1K) вблизи Tc =18K также наблюдались мейснеровские домены, ранее наблюдавшиеся методом магнитосиловой микроскопии. При понижении температуры наблюдалась доменная структура (вихревые домены) с чередующимся направлением магнитного потока.

Неоднородные состояния в неупорядоченных сверхпроводниках

14 февраля в 11:30

М.А. Скворцов

Увеличения беспорядка в сверхпроводнике приводит к размытию когерентного пика и возникновению локализованных квазичастичных состояниями под средней щелью. На феноменологическом уровне это явление было описано в работе Ларкина и Овчинникова 1971 г. В докладе будет представлен обзор дальнейшего развития данного сюжета, как с теоретической, так и с экспериментальных точек зрения.

14 февраля в 11:30

14 февраля во время заседания ученого совета будет проходить Семинар в честь 80-ти летия Ю.Н. Овчинникова. Будет представлено 4 доклада (по 40 мин.):

Лазерная абляция многослойной мишени со слоями нанометровой толщины

7 февраля в 11:30 (короткий доклад)

В.А. Хохлов, С.А. Ашитков, Н.А. Иногамов, П.С. Комаров, А.Н. Паршиков, Ю.В.Петров, С.А. Ромашевский, Е.В. Струлева, В.В. Жаховский

Многослойные изделия из слоев ультратонкой толщины широко используются в современной науке и технике. Лазерное воздействие применяется как один из перспективных способов обработки таких изделий. В этой связи в работе изучается абляция слоистой мишени. Построена физическая модель, выполнено численной моделирование и проведены опыты. Опыты являются уникальными. Во-первых, измерен коэффициент отражения. Во-вторых, опыты велись параллельно на двух разных лазерах с разными диаметрами пятна фокусировки. Результаты расчетов и опыты согласуются с точностью порядка 10%. Это позволило нам уточнить модель двухтемпературных состояний и определить прочность никеля. Объяснено, почему с ростом поглощенного флюенса сначала происходит разрыв верхнего слоя в многослойке.

Вихри и аномалии в двумерной турбулентности

7 февраля в 11:30

И.В. Колоколов

Аномальные (обусловленные регуляризацией, но от нее не зависящие) средние отвечают за возникновение когерентных вихрей в двумерной турбулентности, но не только. В докладе приводятся новые наблюдаемые такого рода и описывается обобщение теории, важное для натурных экспериментов и проясняющее резонансную природу когерентных структур.

Поверхностная плотность состояний в сверхпроводниках с неоднородной константой взаимодействия

31 января в 11:30

Я.В. Фоминов, А.А. Мазаник, М.В. Разумовский

Рассмотрена задача о сверхпроводнике с поверхностным подавлением константы взаимодействия БКШ $\lambda(x)$. Аналитически найдены щель в поверхностной плотности состояний, поведение плотности состояний $\nu(E)$ выше щели, ``вертикальная'' особенность плотности состояний на энергии, равной объемному параметру порядка $\Delta_0$, а также пертурбативная поправка к плотности состояний на более высоких энергиях. Щель в поверхностной плотности состояний параметрически отличается от поверхностного значения параметра порядка из-за различия пространственного масштаба $r_c$, на котором подавляется $\lambda(x)$, и длины когерентности. Вертикальная особенность означает точку перегиба с бесконечной производной на кривой $\nu(E)$ при $E=\Delta_0$ с зависимостью, определяемой квадратным корнем при отклонении $E$ от $\Delta_0$. Коэффициенты при этой зависимости различны при $E < \Delta_0$ и $E > \Delta_0$, поэтому особенность оказывается асимметричной. Доклад основан на работе [Ya.V. Fominov, A.A. Mazanik, M.V. Razumovskiy, Phys. Rev. B 100, 224513 (2019)].

Ferroelectric as topological material: Hopf fibrations, multilevel logic, negative capacitance and THz vibrations

31 января в 11:30

Игорь Лукьянчук

Formation of unusual textures of polarization is imminent for nano-scale ferroelectric samples, films, rods, and granules, where the depolarization surface effects play the crucial role. The topologically protected stability of such textures and security of information storage is coming from polarization vorticity, provided by condition of absence of the energetically-unfavorable depolarization charge. The endurance of ferroelectric formations with respect to high-energy irradiation makes them ideal for the aerospace industry, and the periodic domain walls structures can be used as a platform for terahertz radiation generators and detection devices. Polarization domains that alternate the surface charge distribution can be formed in ferroelectric thin films as an effective mechanism to confine the depolarization field to the near-surface layer and diminish the depolarization energy. However their existence have long been considered as barely possible until the direct theoretical predictions [1-3] and experimental evidences [4-6] in thin oxide-based superlattices. Very recently we have demonstrated that the effective capacitance of ferroelectric layers with domains is negative [7]. This effect is explained by the opposite orientation of the depolarizing field with respect to the field-induced averaged polarization. This phenomenon is currently considered as the platform for realization of the dissipation-free high performance nano-circuits [8]. Moreover, in sub-THz region the resonance plasmonic effect can be induced by oscillating domain walls [9] and can be suitable for design of the ultra-small low-energy THz chips. Multi-vortex [10] and skyrmion [11] states can be formed inside ferroelectric cylindrical nano-dots and nanorods to reduce the depolarization energy. We study the stability of such states and demonstrate that the topological class of the most stable topological excitations can be driven by the geometrical and electrical parameters of the system, external field and temperature. We target the multi-domain and topological excitations in FE nanodots as a platform for IT-secured multivalued logic units, breaking ground for neuromorphic computing [12,13].

[1] A. M. Bratkovsky and A. P. Levanyuk, Phys. Rev. Lett. 84, 3177 (2000).
[2] V. A. Stephanovich, I. A. Luk'yanchuk, and M. G. Karkut, Phys. Rev. Lett., 94, 047601 (2005)
[3] I. Luk'yanchuk, L. Lahoche, and A. Sene, Phys. Rev. Lett., 102, 147601 (2009)
[4] S. K. Streiffer, J. A. Eastman, D. D. Fong et al., Phys. Rev. Lett. 89, 067601 (2002);
[5] S. O. Hruszkewycz, M. J. Highland, et al., Phys. Rev. Lett.110, 177601 (2013).
[6] Yadav, A. K., Nelson,et al.. Nature, 530 (7589), 198. (2016)
[7] P. Zubko, M. Hadjimichael, S. Fernandez-Pena, A. Sené, I. Luk’yanchuk, J.-M. Triscone & J. Íñiguez, Nature, 534, 524 (2016)
[8] Khan, A. I., Chatterjee, K., Wang B. et al. Nature Materials 14, 182–186 (2015).
[9] I. Luk'yanchuk, A.Pakhomov, A.Sené, A. Sidorkin, V. Vinokur, arXiv:1410.3124
[10] G. Pascoli L. Lahoche, I. Luk'yanchuk, Integrated Ferroelectrics, 99, 60 (2008)
[11] L Baudry, A Sené, IA Luk'yanchuk, L Lahoche, and JF Scott, Phys. Rev. B 90, 024102 (2014)
[12] P.-W. Martelli, S. M. Mefire, I. Luk'yanchuk, Europhys. Lett. 111, 50001 (2015)
[13] Baudry, L., Lukyanchuk, I. & Vinokur, V. M. Sci. Rep. 7: 42196 (2017)

Квантовые проскальзывания фазы в неоднородных Джозефсоновских цепочках

24 января в 11:30

А. Е. Светогоров, Д. М. Баско

Мы изучаем когерентные квантовые проскальзывания фазы в Джозефсоновских цепочках с двумя видами беспорядка: случайные пространственные модуляции площади контактов и случайные наведенные заряды. Обычно амплитуда квантовых проскальзываний фазы чувствительна к струтуре нормальных мод осцилляций фазы пораметра порядка в кольце (Моойж-Шоновские моды). Тем не менее мы находим, что вклад этих мод в индуцированные беспорядком флуктуации действия проскальзывания фазы мал, поэтому флуктуации действия на разлиных контактах в основном определяются локальными значениям параметров контакта. Мы изучаем статистику полной амплитуды проскальзывания фазы в цепи и показываем, что она может быть негауссовой для недостаточно длинных цепей.

Анализ устойчивости алгоритма квантового адиабатического неструктурированного поиска

17 января в 11:30

Л.Ю. Бараш

Алгоритм квантового адиабатического неструктурированного поиска - один из немногих алгоритмов квантовой адиабатической оптимизации, для которых доказаны теоремы о том, что они работают значительно быстрее, чем их классические аналоги. В связи с тем, что для адиабатических квантовых вычислений в настоящее время отсутствуют теоремы об отказоустойчивости, гарантирующие устойчивость таких алгоритмов к ошибкам, изучение влияния возможных дефектов при их выполнении на результат вычислений имеет научное и практическое значение. Мы изучаем устойчивость алгоритма к следующим трём типам дефектов: неточность в выполнении интерполяционного графика, наличие гауссового шума в гамильтониане, взаимодействие с тепловым окружением. Показано, что квадратичное ускорение алгоритма неструктурированного поиска, вообще говоря, не является устойчивым при наличии любого из вышеперечисленных дефектов. В некоторых случаях мы находим, что устойчивость алгоритма приводит к нереалистичным требованиям для зависимости силы источников шума от размера системы, необходимой для сохранения квадратичного ускорения.
[1] M. Slutskii, T. Albash, L. Barash, I. Hen, New Journal of Physics, 21, 113025 (2019), https://dx.doi.org/10.1088/1367-2630/ab51f9

Дуальное описание $\eta$-деформированных OSP сигма-моделей

17 января в 11:30

Алексей Литвинов

Доклад основан на совместной работе с М. Алфимовым, Б.Фейгиным и Б. Хоаре. В работе построена система фермионных скринингов (экранирующих полей), зависящих от непрерывного параметра $b$, который определяет $\eta$-деформированную $OSP(n|2m)$ сигма-модель в пределе $b\rightarrow\infty$ и супер-перенормируемую Квантовую теорию поля при $b\rightarrow0 $. В режиме сигма-модели мы показываем, что ведущая ультрафиолетовая асимптотика уравнений ренорм-группы совпадает с возмущением вокруг гауссовой точки. В пертурбативном режиме $ b\rightarrow0 $ проверено, что двухчастичная матрица рассеяния на древесном уровне совпадает с разложением тригонометрической $R$ -матрицы для $OSP(n|2m)$.

Влияние конвекции, диффузии и капиллярного притяжения на формирование пространственной структуры осадков частиц при испарении капель

10 января в 11:30

Л.Ю. Бараш

Построена упрощённая математическая модель, описывающая перенос частиц в испаряющейся капле на гидрофильной подложке, когда трехфазная граница закреплена. Модель учитывает конвекцию, диффузию и капиллярное притяжение частиц. На основе результатов моделирования проанализированы физические механизмы формирования отдельных цепочек частиц внутри кольцевого осадка. Параметры выбраны в соответствии с экспериментом Парка и Муна [Langmuir 22, 3506 (2006)], где были получены змеевидные цепочки коллоидных частиц внутри кольцевых осадков. Кольцевой осадок образуется в результате конвекции и диффузионного переноса. Обнаружено, что плотная упаковка частиц в самом кольце возможна, если время испарения превышает характерное время диффузионного упорядочивания. Численные результаты показали, что под конец процесса цепочки формируются за счет капиллярного притяжения в районе радиуса фиксации, где толщина жидкого слоя соизмерима с размером частиц. Показано, что в начале процесса кольцевой осадок растет быстрее, чем движется радиус фиксации. Однако, под конец процесса радиус фиксации стремительно обгоняет растущий внутренний фронт кольца. Змеевидные цепочки образуются на этом финальном этапе, когда радиус фиксации перемещается к оси симметрии. [1] K.S. Kolegov, L.Yu. Barash, Phys. Rev. E 100, 033304 (2019).

Вычисление плотности состояний фрустрированных спиновых систем

10 января в 11:30

Л.Ю. Бараш

Вычисление плотности состояний систем с сильно пересеченными ландшафтами свободной энергии является известной сложной и актуальной задачей во многих областях физики, от спиновых стекол до биополимеров. Также, численное определение плотности состояний недавно стало инструментом для тестирования корректности работы устройств для квантового отжига, позволяющих делать выборку. Использование стандартных подходов может приводить к ложной сходимости вычислений к метастабильным минимумам, и наличие этой проблемы чрезвычайно сложно обнаружить в процессе вычислений. Мы предлагаем метод выборки, основанный на алгоритме отжига популяции, усовершенствованном при помощи мульти-гистограммного анализа. Мы исследуем производительность предложенного метода для спиновых стекол и демонстрируем возможность в ряде случаев преодолеть проблему ошибочного определения плотности состояний, присущую другим методам энтропийной выборки. Это приводит в ряде случаев к значительному преимуществу нашего метода, позволяющему получить верный ответ за значительно меньшее время, по сравнению с другими методами, что может оказаться полезным для обнаружения новой физики при помощи компьютерного моделирования. Новый метод позволяет избежать ряда недостатков, присущих известным другим методам, и он может быть применён к широкому классу систем без дополнительных разбиений на энергетические окна и сшивок. Сравнительное тестирование эффективности методов определения плотности состояний было произведено при помощи применения нескольких схем, позволяющих точно находить степени вырождения энергетических уровней для тестируемых образцов модели Эдвардса-Андерсона.
[1] L. Barash, J. Marshall, M. Weigel, I. Hen, New Journal of Physics, 21, 073065 (2019).

Disorder and interaction in chiral chains: Majoranas versus complex fermions.

27 декабря 2019 в 11:30

Мирлин А.Д.

We study the low-energy physics of a chain of Majorana fermions in the presence of interaction and disorder, emphasizing the difference between Majoranas and conventional (complex) fermions. While in the noninteracting limit both models are equivalent (in particular, belong to the same symmetry class BDI and flow towards the same infinite-randomness critical fixed point), their behavior differs drastically once interaction is added. Our density-matrix renormalization group calculations show that the complex-fermion chain remains at the noninteracting fixed point. On the other hand, the Majorana fermion chain experiences a spontaneous symmetry breaking and localizes for repulsive interaction. To explain the instability of the critical Majorana chain with respect to a combined effect of interaction and disorder, we consider interaction as perturbation to the infinite-randomness fixed point and explore correlations of wave functions that enter interaction matrix elements. Our numerical and analytical results exhibit a rich structure of critical eigenstate correlations. This allows us to identify a relevant interaction operator that drives the Majorana chain away from the infinite-randomness fixed point. For the case of complex fermions, the interaction is irrelevant.

Влияние малой диссипации на повторяемость аномальных волн в НУШ.

13 декабря 2019 в 11:30

П.Г. Гриневич, П.М. Сантини

Нами получены аналитические формулы, описывающие влияние малых потерь/усиления на повторяемость аномальных волн в фокусирующем Нелинейном уравнении Шредингера для случая одной неустойчивой моды. Оказывается, даже очень малые потери (малое усиление) оказывает сильное влияние на статистику и характер повторений. В частности, наши формулы объясняют результаты численных экспериментов работы O. Kimmoun, H.C. Hsu, H. Branger, M.S. Li, Y.Y. Chen, C. Kharif, M. Onorato, E.J.R. Kelleher, B. Kibler, N. Akhmediev, A. Chabchoub 2016 года.

Решения уравнения КП-2 в виде последовтельностей солитонов.

13 декабря 2019 в 11:30 (короткий доклад)

П.Г. Гриневич, С. Абенда

На фотографиях поверхности океаны встречаются воны в виде решеток из солитонов. Их можно моделировать конечнозонными решениями уравнения Кадомцева-Петивиашвили 2, отвечающими почти вырожденным спектральным кривым. Мы показываем, как строить такие решения для первого нетривиального случая, отвечающего GR(4,2).

Эффективный алгоритм двумерного преобразования Фурье. Практическая реализация и сравнение.

13 декабря 2019 в 11:30 (короткий доклад)

А.О. Короткевич

Разработан и реализован в виде библиотеки параллельный алгоритм быстрого преобразования Фурье для двумерных массивов больших размерностей, основанный на использовании одномерного преобразования из библиотеки FFTW и блочного транспонирования. Выигрыш по производительности в 50% от являющейся стандартом де-факто библиотеки FFTW продемонстрирован на трёх различных архитектурах, включая многопроцессорные (SMP) машины.

Landau theory for smectic-A–hexatic-B coexistence in smectic films

6 декабря 2019 в 11:30

Е. С. Пикина, Е. И. Кац, В. В. Лебедев

We explain theoretical peculiarities of the smectic-A–hexatic-B equilibrium phase coexistence in a finite-temperature range recently observed experimentally in free-standing smectic films [I. A. Zaluzhnyy et al., Phys. Rev. E 98, 052703 (2018)]. We quantitatively describe this unexpected phenomenon within Landau phase transitions theory assuming that the film state is close to a tricritical point. We found that the surface hexatic order diminishes the phase coexistence range as the film thickness decreases, shrinking it to zero at some minimal film thickness Lc, of the order of a few hexatic correlation length. We established universal laws for the temperature width of the phase coexistence range in terms of the reduced variables. Our theory is in agreement with the existing experimental data.

Суперсимметричная калибровочная линейная сигма модель для многообразий Калаби-Яу типа Берглунда-Хубша

6 декабря 2019 в 11:30 (короткий доклад)

А.А. Белавин, К.Р. Алешкин

В этой работе кратко изложены результаты нашего вычисления метрики специальной кэлеровой геометрии для полиномиальных деформаций многообразий Калаби-Яу типа Берглунда-Хубша. Мы также построили суперсимметричную калибровочную линейную сигма модель и проверили, что ее статсумма, вычисленная методом суперсимметричной локализации, совпадает с экспонентой кэлерова потенциала полученной метрики.

Квантовые тороидальные алгебры

6 декабря 2019 в 11:30 (короткий доклад)

Берштейн М. А,

Квантовые тороидальные алгебры активно изучаются в течении последних 20 лет. Слово тороидальные означает, что элементы алгебры зависят от двух переменных x,y, пару (x,y) можно рассматривать как точку на двумерном торе. Слово квантовые означает, что эти алгебры являются аналогами скорее квантовых групп, чем просто алгебр Ли. Я коротко расскажу о том, откуда эти алгебры возникают (АГТ соответствие, интегрируемые системы) и потом сформулирую некоторые недавние результаты связывающие тороидальные алгебры отвечающие SU(N) при разных N.

Color randomization of fast two-parton states in quark-gluon plasma in heavy ion collisions

29 ноября 2019 в 11:30

Б.Г. Захаров

We study the color randomization of two-parton states produced after splitting of a primary fast parton in the quark-gluon plasma. We find that the color randomization of the two-parton states in the quark-gluon plasma produced in heavy ion collisions at RHIC and LHC energies is rather slow. At jet energies E= 100 and 500 GeV, for typical jet path length in the plasma in central Pb+Pb collisions, the SU(3)-multiplet averaged color Casimir of the two-parton states differs considerably from its value for the fully color randomized state. We evaluate the energy dependence for generation of the nearly collinear gluon-gluon pairs in the decuplet color state and quark-gluon pairs in the anti-sextet color states, that can lead to an anomalous baryon jet fragmentation, which are forbidden in vacuum for nucleon-nucleon collisions. Our results show that the baryon production via the color anomalous two-parton states can be important in the enhancement of the baryon/meson ratio observed in heavy ion collisions at RHIC and LHC.

Radiative parton energy loss and baryon stopping in heavy ion collisions

29 ноября 2019 в 11:30 (короткий доклад)

Б.Г. Захаров

We study the radiative energy loss contribution to proton stopping in heavy ion collisions. The radiative parton energy loss is calculated within the light-cone path integral approach to induced gluon emission. We have found that the radiative correction can fill in partly the midrapidity dip in the net proton rapidity distribution in AA collisions at center of mass energy \sqrt{s} about 10 GeV. This energy region is of great interest in connection with the beam energy scan program at RHIC (Brookhaven) and future experiments at collider NICA (Dubna) motivated by searching for the QCD critical point. We show that the net proton fluctuations at midrapidity, that have been proposed to be a good probe of the QCD critical point, may be dominated by the initial fluctuations of the proton flow, which, to a good accuracy, should be binomial, even in the presence of the critical point.

Геометрия линий уровня квазипериодических функций и связанные с ней задачи

15 ноября 2019 в 11:30

А.Я. Мальцев

В докладе будет представлен обзор полученных к настоящему времени результатов в задаче об описании геометрии линий уровня квазипериодических функций на плоскости и задачах, связанных с ней. В частности, будут рассмотрены случаи квазипериодических функций на плоскости с различным числом квазипериодов, а также особенности поведения траекторий динамических систем, связанных с такими функциями (и также некоторых их обобщений). Как можно показать при этом, во многих интересных случаях траектории таких систем могут быть представлены конечным числом различных типов, отвечающим различным нетривиальным множествам в пространстве параметров таких систем. В качестве примера разбиения пространства параметров на такие множества можно привести разбиение угловых диаграмм проводимости металлов в сильных магнитных полях на конечное число классов сложности.

Мастер-симметрия КдФ и решения типа ступеньки

15 ноября 2019 в 11:30

В.Э. Адлер

Изучаются решения уравнения КдФ, определяемые стационарным уравнением для симметрий из некоммутативной подалгебры, а именно, для линейной комбинации мастер-симметрии и симметрий растяжения и Галилея. Рассматриваемая связь эквивалентна неавтономному ОДУ порядка 6, обладающему двумя первыми интегралами. Решения общего положения имеют особенность на прямой $t=0$. Требование регулярности выделяет 3-параметрическое семейство решений, при $t=0$ удовлетворяющих уравнению эквивалентному $P_5$. Это семейство описывает осцилляции со степенным убыванием. Численные эксперименты показывают, что нем можно выделить 2-параметрическое подсемейство сепаратрисных решений выходящих на разные константы при $x\to\pm\infty$. Качественно, такие решения типа ступеньки напоминают решение Гуревича--Питаевского в задаче о распаде начального разрыва, однако не являются быстроубывающими.

Эффективный g-фактор электронов, измеряемый по магнитным квантовым осцилляциям в антиферромагнитных металлах

8 ноября 2019 в 11:30

П.Д. Григорьев, Р. Рамазашвили, М.В. Карцовник

Используя симметрийные аргументы, мы показываем, что во многих металлах с антиферромагнитным упорядочением эффективный g-фактор носителей заряда, измеренный по магнитным квантовым осцилляциям, равен нулю. Прведено экспериментальное исследование этого эффекта и сравнение с предложенной теорией. Мы обнаружили, что антиферромагнитное состояние слоистого органического проводника κ-(BETS)2FeBr4 не проявляет спиновой модуляции осцилляций Шубникова-де Гааза, в отличие от парамагнитного состояния того же материала. Это свидетельствует о вырождении уровней Ландау по спину, предсказанное для антиферромагнитных проводников. Аналогично, мы не находим спиновой модуляции в угловой зависимости медленных осцилляций Шубникова-де Гааза в оптимально легированном электронами купрате Nd2−xCexCuO4. Это указывает на наличие неелевского порядка в этом сверхпроводнике даже при оптимальном легировании.

Особенности волн зарядовой плотности в трителлуридах редкоземельных металлов

8 ноября 2019 в 11:30 (короткий доклад)

П.Д. Григорьев

Рассчитана электронная восприимчивость трителлуридов редкоземельных металлов RTe3 как функция температуры, волнового вектора и параметров электронной дисперсии. Сопоставление полученных результатов с имеющимися экспериментальными данными по температуре перехода и волновому вектору волны зарядовой плотности в этих соединениях позволило сделать прогнозы об эволюции параметров электронной дисперсии с изменением атомного числа редкоземельных металлов (R). Наши измерения коэффициента Холла в соединениях RTe3 показывают сильный гистерезис между охлаждением и нагреванием в низкотемпературном диапазоне, где возникает вторая волна зарядовой плотности (ВЗП). Мы предполагаем, что этот эффект может быть результатом взаимодействия между двумя нестабильностями: пересечением двух электронных зон на уровне Ферми, образованных px и py-орбиталями Te и ВЗП, которые имеют близкую энергию и конкурируют. Расчет электронной восприимчивости на волновом векторе ВЗП с и без антикроссинга электронного спектра дает удовлетворительную оценку температурного диапазона гистерезиса при измерениях эффекта Холла.
[1] P.A. Vorobyev, P.D. Grigoriev, K.K. Kesharpu and V.V. Khovaylo, Materials 12, 2264 (2019).
[2] P.D. Grigoriev, A.A. Sinchenko, P.A. Vorobyev, A. Hadj-Azzem, P. Lejay, A. Bosak, P. Monceau, Phys. Rev. B 100, 081109(R) (2019).

Toward defeating diffraction and randomness for laser beam propagation in turbulent atmosphere

8 ноября 2019 в 11:30 (короткий доклад)

Pavel Lushnikov

A large distance propagation in turbulent atmosphere results in disintegration of laser beam into speckles. We find that the most intense speckle approximately preserves both the Gaussian shape and the diameter of the initial collimated beam while loosing energy during propagation. One per 1000 of atmospheric realizations produces at 7km distance an intense speckle above 28% of the initial power. Such optimal realizations create effective extended lenses focusing the intense speckle beyond the diffraction limit of vacuum propagation. Atmospheric realizations change every several milliseconds. We propose to use intense speckles to greatly increase the time-averaged power delivery to the target plane by triggering the pulsed laser operations only at times of optimal realizations. Resulting power delivery and laser irradiance at the intense speckles well exceeds both intensity of diffraction-limited beam and intensity averaged over typical realizations.

Столбовые когерентные вихри в быстро вращающейся турбулентной жидкости: минимальная теория

1 ноября 2019 в 11:30

С.С. Вергелес, Л.Л. Огородников, И.В. Колоколов

Мы исследуем аналитически, каков механизм поддержания когерентного столбового вихря в статистически устойчивом состоянии в быстро вращающейся турбулентной трехмерной несжимаемой жидкости. Число Россби предполагается малым как для мелкомасштабных турбулентных пульсаций, так и для крупномасштабного когерентного вихря, ось которого направлена вдоль оси вращения. Предполагается, что мелкомасштабные пульсации возбуждаются случайной силой с однородной статистикой во времени и пространстве. Быстрая динамика пульсаций - это динамика инерционных волн. Мы отслеживаем, как на инерционные волны влияет локальный сдвиговый поток, создаваемый дифференциальным вращением в вихре, прежде чем исчезнуть из-за вязкости. Показано, что влияние сдвигового течения приводит к тому, что мощность возбуждающей силы передается через малые пульсации в вихрь. Мы находим уравнение, определяющее профиль средней радиальной скорости в вихре, и находим сам профиль.