Институт теоретической физики им. Л.Д. Ландау


Российской академии наук

Направлено в печать

Проводимость и термоэлектрические коэффициенты допированного титаната стронция при высоких температурах

30 апреля в 11:30

Хачатур Назарян и Михаил Фейгельман

Развита теория проводимости и термоэлектрических эффектов в допированном титанате стронция SrTiO3 в невырожденной области температур T >> E_F. Главным источником диссипации предполагается рассеяние электронов на мягких поперечных оптических фононах, связанных с близостью этого материала к сегнето-электрическому переходу. Мы используем классическое кинетическое уравнение для вычисления как сопротивления R(T), так и коэффициентов Зеебека S(T) и Нернста N(T) в широкой области температур и концентраций электронов проводимости. Результаты для R(T) и S(T) находятся в хорошем согласии с экспериментальными данными.

Отчет сектора электронных и оптических свойств твердых тел

23 апреля в 11:30

П.Д. Григорьев

Multiple Equilibria and Resilience in Large Complex Systems: beyond May-Wigner model

9 апреля в 11:30

Yan Fyodorov

We consider two different models of randomly coupled N>>1 autonomous differential equationswith the aim of counting fixed points (aka equilibria), and classifying them by their ''instability index'', i.e. the number of unstable directions. In the first model, characterized by both translational and rotational statistical symmetry of the vector field, we estimate the probability of an equilibrium to have a given index in a phase with exponentially many equilibria. In the second model, characterized by only rotational statistical symmetry around a chosen stable equilibrium, we find a characteristic distance beyond which the multitude of equilibria prevents a trajectory to go towards the stable equilibrium. This may shed light on ''resilience'' mechanisms of complex ecosystems.

Шестиволновое кинетическое уравнение и его применимость к НУШ с нелинейностью пятого порядка.

9 апреля в 11:30 (короткий доклад)

Дж. Бэнкс, Т. Бакмастер, А.О. Короткевич, Г. Ковачич, Дж. Шата

Рассматривается шестиволновое кинетическое уравнение, выведенное в периодических граничных условиях для НУШ с нелинейность пятого порядка. Предлагаются условия, гарантирующие хорошее соответствие описания в рамках статистического подхода (кинетического уравнения) динамики волнового поля. Прямое численное моделирование, как в рамках кинетического уравнения, так и в рамках шестиволного НУШ, показывает приемлемое согласие результатов этих существенно разных моделей при выполнении упомянутых выше условий.

On coincidence of periods of the Berglund–Hübsch–Krawitz (BHK) multiple mirrors

2 апреля в 11:30 (короткий доклад)

А.А. Белавин

We consider the multiple Calaby-Yau (CY) mirror phenomenon which appears in Berglund-Hübsch-Krawitz (BHK) mirror symmetry. We show that the periods of the holomor phic nonvanishing form of different Calabi-Yau orbifolds, which are BHK mirrors of the the same CY family, coincide.
Alexander Belavin, Vladimir Belavin, Gleb Koshevoy, "Periods of Berglund–Hübsch–Krawitz mirrors", arXiv: hep-th-2012.03320

Отчет сектора квантовой теории поля

2 апреля в 11:30

А.А. Белавин

О матричных уравнениях Пенлеве-2

26 марта в 11:30 (короткий доклад)

В.Э. Адлер, В.В. Соколов

С помощью теста Пенлеве-Ковалевской найдено три матричные версии уравнения Пенлеве-2. Все эти уравнения проинтерпретированы как редукции интегрируемых матричных эволюционных уравнений по некоторой группе симметрий, что позволило построить для них изомонодромные пары Лакса.

Отчет сектора математической физики

26 марта в 11:30

В.Э. Адлер

Аналитическая теория распределения параметра порядка в сильно неоднородных сверхпроводниках

12 марта в 11:30

А. В. Хвалюк, М. В. Фейгельман

Исследовано пространственное распределение параметра порядка \Delta(r) в сильно неупорядоченном сверхпроводнике недалеко от перехода в изолятор. Использована модель сверхпроводника с псевдощелью на решетке без петель. Получены и решены уравнения для локальной функции распределения P(\Delta) при нулевой температуре, применимые как в области относительно слабого беспорядка, где функция распределения гауссова, так и в области очень сильных флуктуаций. Аналитические результаты находятся в хорошем согласии с прямым численным решением уравнений самосогласования.

Необычная локализация в модели Андерсона со степенными прыжками

12 марта в 11:30

К.С. Тихонов, А.С. Иоселевич и М.В. Фейгельман

Мы исследуем решеточную модель локализации Андерсона в размерностях d=1,2 с локальным беспорядком и амплитудой прыжка, убывающей степенным образом с показателем d < \beta < 3d/2. Мы показали, что плотность состояний в "хвосте Лифшица" в такой задаче убывает как простая экспонента в любой размерности, а локализованные состояния обязаны своим происхождением большим локальным флуктуациям случайного потенциала. В пограничной области между "хвостом" и "зоной" сосуществуют собственные функции с резко различающимися длинами локализации. Все собственные функции зонных состояний локализованы, однако зависимость длины локализации от энергии имеет резко немонотонный характер.

Анизотропия спинового переноса намагниченности и релаксации Гильберта за счет взаимодействия Рашбы

5 марта в 11:30

Павел Островский

Построена микроскопическая теория процессов переноса намагниченности, затухания Гильберта и эффективной перенормировки спина в двумерном электронном газе со спин-орбитальным взаимодействием Рашбы в грязном пределе. Показано, что эти явления имеют сильно выраженную анизотропию. В случае двух частично заполненных спиновых подзон установлено неожиданное соотношение между тремя перечисленными величинами. При отсутствии внешнего магнитного поля и других сил, действующих на намагниченность, это соотношение предсказывает движение магнитной текстуры под действием электрического тока с классической скоростью дрейфа электронов проводимости. Также рассмотрена динамика намагниченности под действием внешнего электрического поля (эффект Эдельштейна).
I.A. Ado, P.M. Ostrovsky, and M. Titov, Phys. Rev. B 101, 085405 (2020).

Рассеяние медленных частиц с анизотропным спектром

5 марта в 11:30 (короткий доклад)

Павел Островский

Предложена простая квантовая модель рассеяния на точечных потенциальных примесях при произвольном законе дисперсии. Эта модель обобщает стандартное приближение медленных частиц в квантовой механике на анизотропный случай и позволяет полностью описать энергетическую зависимость сечения рассеяния при помощи одного феноменологического параметра, аналогичного фазе рассеяния в s-канале. Одним из непосредственных следствий построенной теории оказывается независимость времени свободного пробега носителей в полупроводниках от их положения на ферми-поверхности.

Мультифрактально-усиленная сверхпроводимость в тонких пленках

26 февраля в 11:30

И.С. Бурмистров

Мультифрактальное сверхпроводящее состояние возникает в результате взаимовлияния эффектов локализации Андерсона и межэлектронного взаимодействия. В этой статье наша теория усиления сверхпроводимости за счет мультифрактальности расширена для описания спектральных свойств сверхпроводников на масштабах порядка сверхпроводящей щели. В частности, используя подход, основанный на ренормализационной группе в рамках нелинейной сигма-модели, мы развиваем теорию мультифрактального сверхпроводящего состояния в тонких пленках. Мы выводим модифицированное уравнение Усаделя, которое учитывает взаимное влияние беспорядка и межэлектронного взаимодействия на энергетических масштабах, превышающих спектральную щель, и изучаем его влияние на физику на низких энергиях. Мы определяем спектральную щель при нулевой температуре, которая оказывается пропорциональной температуре мультифракционно усиленного сверхпроводящего перехода. Модифицированное уравнение Усаделя приводит к усредненной по беспорядку плотности состояний, которая вблизи спектральной щели напоминает ту, которая получается в модели пространственно случайного сверхпроводящего параметра порядка. Обнаружены сильные мезоскопические флуктуации локальной плотности состояний в сверхпроводящем состоянии. Столь сильные мезоскопические флуктуации означают, что интервал энергии, в котором устанавливается сверхпроводящая щель, является параметрически большим в системах с мультифрактально-усиленной сверхпроводимостью.

Remarks on Static Three-Quark Potentials and String Breaking

12 февраля в 11:30 (короткий доклад)

Олег Андреев

Making use of the gauge/string duality, it is possible to study some aspects of the string breaking phenomenon in the three quark system. Our results point out that the string breaking distance is not universal and depends on quark geometry. The estimates of the ratio of the string breaking distance in the three quark system to that in the quark-antiquark system would range approximately from 2/3 to 1. In addition, it is shown that there are special geometries which allow more than one breaking distance.

Спиновая динамика в приложении к новым постановкам экспериментов по проверке фундаментальных симметрий в ускорительных экспериментах

5 февраля в 11:30

Н.Н. Николаев

Обзорный доклад по публикациям 2020 г:
1. S. Karanth et al. (JEDI Collab.), Influence of electron cooling on the polarization lifetime of a horizontally polarized storage ring beam, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment, 987, 164797 (2021) [Available online 17 October 2020]
2. F. Müller et al. (JEDI Collab.), Measurement of deuteron carbon vector analyzing powers in the kinetic energy range 170-380 MeV, Eur. Phys J. A 58(8), 211 (2020)
3. F. Müller et al. (JEDI Collab.), A new beam polarimeter at COSY to search for electric dipole moments of charged particles, J. Instrumentation, 15, P12005 (2020)
4. N.N. Nikolaev et al. (JEDI & CPEDM Collab.), Test of the Standard Model and Search for Physics Beyond: Opportunities for Fundamental Physics using Small-scale Storage Ring Experiments, Letter-of-Interest, August 28, 2020 (Snowmass 2021 Community Planning Meeting)
5. N.N. Nikolaev, S.N. Vergeles, Maxwell equations in curved space-time: non-vanishing magnetic field in pure electrostatic systems, J. High Energy Phys., 2004, 191 (2020)
6. F. Rathmann, N.N. Nikolaev, J. Slim, Spin dynamics investigations for the electric dipole moment experiment, Phys. Rev. Accel. Beams 23, 024601 (2020)
Грант РФФИ NICA 18-02-40092 MEGA:
7. N. Nkolaev, F. Rathmann, A.J. Silenko, Yu. Uzikov, New approach to search for parity-even and parity-odd time-reversal violation beyond the Standard Model in a storage ring, Physics Letters B 811, 135983 (2020) 8. A.I. Milstein, N.N. Nikolaev, S.G. Salnikov, Parity Violation in Proton–Proton Scattering at High Energies, JETP Letters, 111(4), 197-200 (2020)
9. A.I. Milstein, N.N. Nikolaev, S.G. Salnikov, Parity violation in proton-deuteron scattering, JETP Letters, 112(6), 332-336 (2020)]; arXiv:2008.05215.
10. I.A. Koop, A.I. Milstein, N.N. Nikolaev, A.S. Popov, S.G. Salnikov, P.Yu. Shatunov, Yu.M. Shatunov, Strategies for Probing P-Parity Violation in Nuclear Collisions at the NICA Accelerator Facility, Physics of Particles and Nuclei Letters, 17(2), 154-159 (2020)

Основная часть доклада будет посвящена работам [7,8,9,10] по гранту РФФИ NICA 18-02-40092 MEGA. Решаемая задача: найти возможности экспериментального поиска в поляризационных экспериментах на коллайдере NICA (а) Т(СР)-нечетного нуклон-нуклонного взаимодействия с чувствительностью к Т-неинвариантности на уровне 10^{-6} и (б) Р-нечетной асимметрии в рассеянии продольно поляризованных протонов и дейтронов на уровне лучше 10^{-7}. Предлагаемое решение: в поиске несохранения четности работать с свободно прецессирующей в плоскости накопительного кольца поляризацией (векторной и тензорной) дейтронов и с недеструктивным измерением полного заряда банча с требуемой поляризацией до и после взаимодействия выведенного пучка с толстой мишенью; в поиске Т-неинвариантности в протон-дейтронном взаимодействии возможна работа с прецессирующей поляризацие накопленных дейтронов и внутренней газовой поляризованной водородной мишенью. Уникальность подхода в однозначности выделения осциллирующих искомых асимметрий.

Отчет сектора физики высоких энергий

5 февраля в 11:30

Н.Н. Николаев

Эффективное вычисление разделенных разностей экспоненциальной функции для использования в методе квантового Монте-Карло

29 января в 11:30 (короткий доклад)

Л.Ю. Бараш

Разработан метод вычисления разделенных разностей экспоненциальной функции путем добавления и удаления элементов из входного списка элементов. В нашем методе используется новое тождество, связанное с разделенными разностями, недавно полученное в работе F. Zivcovich [Dolomites Research Notes on Approximation 12, 28-42 (2019)]. Мы показываем, что после добавления элемента или удаления элемента из входного списка, повторное вычисление разделенных разностей может быть выполнено при помощи всего лишь $O(s n)$ операций с плавающей запятой и $O(s n)$ байт памяти, где $[z_0,\dots,z_n]$ - значения на входе, а $s \propto \max_{i,j} |z_i - z_j|$. Мы демонстрируем способность нашего алгоритма работать со входными списками, которые на порядки длиннее, чем максимально возможные до настоящего времени. Мы обсуждаем одно из практических применений нашего метода: эффективное вычисление весов в алгоритме квантового Монте-Карло, построенном на основе недиагонального разложения. По работе: L. Gupta, L. Barash, I. Hen, Calculating the divided differences of the exponential function by addition and removal of inputs, Computer Physics Communications 254, 107385 (2020).

Отчет сектора квантовой мезоскопики

29 января в 11:30

М.В. Фейгельман

Применение капель и пленок в испарительной литографии

22 января в 11:30

Л.Ю. Бараш

Обзор посвящен экспериментальным результатам в области испарительной литографии и анализу существующих математических моделей данного метода. Испаряющиеся капли и пленки используются в приложениях из разных областей, например, охлаждение нагретых поверхностей электронных приборов, диагностика в медицине, формирование прозрачных электропроводных покрытий на гибкой подложке, структурирование поверхности. Метод испарительной литографии появился после выяснения связи возникающего при испарении капель коллоидных растворов эффекта кофейных колец с естественным образом формирующимися неоднородными потоками пара с поверхности капли. В методе испарительной литографии контролируемое создание пространственных структур в осадках, остающихся на подложке после высыхания жидкости, достигается при помощи внешних условий, индуцирующих неравномерное испарение с поверхности коллоидной жидкости. Как правило, испарительная литография является гибким и одноступенчатым процессом, преимущества которого связаны с простотой, дешевизной и применимостью практически к любой подложке без предварительной обработки. Доклад по обзорной статье: K.S. Kolegov, L.Yu. Barash, Applying droplets and films in evaporative lithography, Advances in Colloid and Interface Science, 285, 102271 (2020).

Моделирование нестационарных неустойчивостей Бенара-Марангони в испаряющихся летучих каплях на нагретой подложке

22 января в 11:30

Л.Ю. Бараш

Изучаются нестационарные внутренние течения в лежащей на нагретой подложке капле капиллярного размера, испаряющейся в режиме пиннинга контактной линии. Проведены трехмерные моделирования внутренних течений в испаряющихся каплях этанола и силиконового масла. Показано, что для описания потоков Марангони необходимо учитывать диффузию паров в воздухе, теплопередачу во всех трех фазах и тепловое излучение. Уравнения были решены численно методом конечных элементов с использованием программного обеспечения ANSYS Fluent. В результате проведенных вычислений получено нестационарное поведение неустойчивостей Бенара-Марангони. На первом этапе появляется цветочная структура ячеек Бенара-Марангони вблизи контактной линии. Для меньших контактных углов ячейки растут в размере и занимают центральную область поверхности капли. Полученные результаты тесно связаны с недавними экспериментальными и теоретическими исследованиями и помогают проанализировать и разрешить связанные с этим вопросы. По работе: А.А. Гаврилина, Л.Ю. Бараш, Моделирование нестационарных неустойчивостей Бенара-Марангони в испаряющихся летучих каплях на нагретой подложке, ЖЭТФ, 159(2), 359-370 (2021), arXiv:2008.10287.