Институт теоретической физики им. Л.Д. Ландау


Российской академии наук

Семинары

На регулярной основе семинары проводятся по четвергам в ИФП им. П.Л. Капицы в Москве и по пятницам на ученом совете ИТФ им. Л.Д. Ландау в Черноголовке.

Секторы института проводят свои собственные семинары, тематика которых определяются научной направленностью сектора.

Информация о семинарах рассылается также по электронной почте. Если вы ходите получать извещения о семинарах, подпишитесь.

Recent applications of the light-cone path integral formalism to the radiative effects in $AA$-collisions due to the induced gluon/photon emission in the QCD matter

18 января, послезавтра в 11:30 на ученом совете

Б.Г. Захаров

In this talk I discuss some recent applications of the light-cone path integral (LCPI) approach to the induced gluon/photon emission in the quark-gluon plasma (QGP) in $AA$-collisions at RHIC-LHC energies. I start with a brief discussion of the basic formulas of the LCPI formalism. Then I present the results for the nuclear modification of the photon-tagged jets in $AA$ collisions within the jet quenching scheme based on the LCPI approach to the induced gluon emission. The calculations are performed for running coupling. Collisional energy loss is treated as a perturbation to the radiative mechanism. We obtain a reasonable agreement with the recent data from the STAR Collaboration on the mid-rapidity nuclear modification factor $I_{AA}$ for Au+Au collisions at $\sqrt{s}=200$ GeV for parametrization of running $\alpha_s$ consistent with that necessary for description of the data on suppression of the high-$p_T$ spectra. The main part of the talk will be devoted to the radiative contribution to the jet $p_T$-broadening in the QGP. For the first time the analysis of the radiative $p_T$-broadening of a fast quark in the QGP is performed accounting for the real and virtual two-parton states beyond the soft gluon approximation. It is shown that radiative processes can strongly suppress the radiative $p_T$-broadening in the QCD matter (and even make it negative). This prediction is qualitatively different from the results of previous analyses in th soft gluon approximation in the double logarithmic approximation (B. Wu, JHEP 1110, 029 (2011); T. Liou, A. H. Mueller and B. Wu, Nucl. Phys. A916, 102 (2013); J.-P. Blaizot and Y. Mehtar-Tani, Nucl. Phys. A929, 202 (2014)) predicting that radiative processes should significantly increase $p_T$-broadening. Our prediction is consistent with the recent data of the STAR Collaboration (L. Adamczyk et al., Phys.Rev. C96, 024905 (2017)), which do not show any signal of $p_T$-broadening in Au+Au collisions at the energy 200 GeV. At the end of the talk I discuss the the role of running coupling and the effect of variation of the thermal quark mass on contribution of the collinear bremsstrahlung and annihilation to photon emission in $AA$ collisions in a scheme similar to that used in our previous jet quenching analyses.

Неупругое рассеяние нейтронов как подтверждение существования нового типа щелевых поверхностных возбуждений в жидком гелии

18 января, послезавтра в 11:30 на ученом совете (короткий доклад)

П. Д. Григорьев, А. Д. Григорьев, А. М. Дюгаев

Мы анализируем экспериментальные данные неупругого рассеяния нейтронов на тонкой (5 атомарных слоёв) плёнке жидкого гелия при трёх разных температурах: T=0.4K, 0.98K и 1.3K. Графики интенсивности рассеяния нейтронов, в дополнение к ранее известной дисперсии фононов, указывают на ветвь щелевых поверхностных возбуждений с энергией активации ~ 4.5K и законом дисперсии, похожим на ожидаемую дисперсию сюрфонов – связанных квантовых состояний атомов гелия над поверхностью жидкого гелия, предложенных и исследованных теоретически. Эти данные, вероятно, дают первое прямое экспериментальное подтверждение сюрфонов. Ранее эти поверхностные возбуждения получили только косвенное экспериментальное обоснование, основанное на температурной зависимости коэффициента поверхностного натяжения и на их взаимодействии с поверхностными электронами. Существование сюрфонов как дополнительного типа поверхностных возбуждений, хотя и остается пока ещё спорным, очень важно для различных физических свойств поверхности гелия. Мы также анализируем предыдущие численные результаты о возбуждениях в жидком гелии и делаем вывод, что поверхностные возбуждения, подобные сюрфонам, были получены ранее численными расчетами и назывались поверхностными резонансными состояниями (resonance interface states).
ЖЭТФ, 155(2), 338 (2019); arXiv: 1811.04746

Линейное магнитосопротивление в режиме волны зарядовой плотности в квазидвумерном проводнике TbTe3

18 января, послезавтра в 11:30 на ученом совете (короткий доклад)

П.Д. Григорьев

Проведены измерения [1] магнитосопротивления (МR) в квазидвумерном проводнике TbTe3 с волной зарядовой плотности (ВЗП) в широком интервале температур и в магнитных полях до 17 Т. При температуре, значительно ниже температуры пайерлсовского перехода, и в больших магнитных полях МR демонстрирует линейную зависимость от магнитного поля, обусловленную рассеянием нормальных носителей на "горячих" точках поверхности Ферми. В режиме движущейся ВЗП в слабых магнитных полях наблюдается изменение МR, связанное с сильным рассеянием носителей на скользящей ВЗП.
[1] А.В. Фролов, А.П. Орловa, П.Д. Григорьев, В.Н. Зверев, А.А. Синченко, Р. Монсо, Магнитосопротивление в режиме движущейся волны зарядовой плотности в квазидвумерном проводнике TbTe3, Письма в ЖЭТФ, 107 (8), 507-511 (2018)

Прецессия спина заряженной частицы с MDM и EDM в гравитационном поле Земли

25 января в 11:30 на ученом совете (короткий доклад)

С.Н. Вергелес, Н.Н. Николаев

Вычислена угловая скорость прецессии спина заряженной частицы с MDM и EDM в гравитационном поле Земли с учётом суточного вращения. Хотя большая часть результата является классической и хорошо известной, вклад в прецессию от суточного вращения до сих пор является дискуссионным. Корректный учёт этого вклада представляется необходимым, так как это влияет на правильную трактовку экспериментов по прецессии спина в ускорителях.

Генерирование эффективной фермионной вершины гравитационным инстантоном в решеточной теории гравитации

25 января в 11:30 на ученом совете (короткий доклад)

С.Н. Вергелес

Показано, что в решеточной гравитации, связанной с фермионами, возникают эффективные фермионные вершины. Эти вершины генерируются гравитационными инстантонами, аналогично тому как возникают эффективные фермионные вершины в теории Янга-Миллса вследствие наличия фермионных нулевых мод, связанных с инстантонами.

Collinear photon emission from the quark-gluon plasma in heavy ion collisions

25 января в 11:30 на ученом совете

Б.Г. Захаров

Making use the light-cone path integral scheme we develop a formalism for collinear photon emission from the quark-gluon plasma (QGP) that accounts for accurately the Landau-Pomeranchuk-Migdal effect. In the case of the QGP without magnetic field we reproduce the AMY (Arnold, Moore, Yaffe (2001)) photon spectrum obtained within the thermal field theory. In the first part of the talk we study the role of running coupling and the effect of variation of the thermal quark mass on contribution of the collinear bremsstrahlung and quark-antiquark annihilation to photon emission in AA collisions in a scheme similar to that used in our previous jet quenching analyses. We find that for a scenario with the thermal quark mass about 50-100 MeV contribution of the higher order collinear processes summed with the 2 \to 2 processes can explain a considerable part (about 50%) of the experimental photon spectrum at k_T about 2-3 GeV for Au+Au collisions at $\sqrt{s}=0.2$ TeV. But for quark mass 300 MeV and for the thermal quark mass predicted by the hard thermal loop scheme the theoretical predictions underestimate considerably the experimental spectrum. In the second part of the talk we discuss a generalization of our formalism to the QGP with magnetic field. We then use it to investigate the effect of magnetic field on the photon emission from the QGP created in AA collisions. We find that even for very optimistic assumption on the magnitude of the magnetic field generated in AA collisions its effect on the photon emission rate is practically negligible. For this reason the magnetic field cannot generate a significant azimuthal asymmetry in the photon spectrum as it was suggested in the analysis by Tuchin (K. Tuchin, Phys. Rev. C{\bf 91}, 014902 (2015)).

JKLMR conjecture and Batyrev construction

1 февраля в 11:30 на ученом совете

А. Белавин, А. Алешкин, А. Литвинов

JKLMR гипотеза предполагает связь между точной вычисленной статсуммой некоторой Калибровочной суперсимметричной Сигма-моделью Виттена и Геометрией на пространстве полей эффективной теории поля, возникающей в теории Суперструн, компактифицированной на многообразие Калаби-Яо. Я расскажу о том, как используя дуальность между многранниками Батырева, установить вышеуказанное соответствие точно.
arXiv:1812.00478, submitted to Journal Statistical Physics

Эргодические свойства динамических систем на двумерных поверхностях и электронные транспортные явления в нормальных металлах

1 февраля в 11:30 на ученом совете (короткий доклад)

А.Я. Мальцев, С.П. Новиков

В докладе обсуждается связь специальных характеристик динамических систем на поверхностях (индексов Зорича - Концевича - Форни) с поведением проводимости в металлах в сильных магнитных полях. Данное рассмотрение является важным в случае возникновения наиболее сложных (хаотических) электронных траекторий на поверхности Ферми, возможном для достаточно сложных поверхностей и специальных направлений магнитного поля. Как можно показать, упомянутые характеристики имеют непосредственное отношение к поведению магнитопроводимости, таким образом, можно в принципе говорить о возможности их экспериментального определения в соответствующих случаях.

О сложных угловых диаграммах магнитопроводимости в сильных магнитных полях

1 февраля в 11:30 на ученом совете (короткий доклад)

А.Я. Мальцев

Мы рассматриваем угловые диаграммы проводимости для нормальных (монокристаллических) металлов со сложными поверхностями Ферми в присутствии сильных магнитных полей. Поведение проводимости в этом случае сильно зависит от направления магнитного поля и устойчивые нетривиальные режимы такого поведения соответствуют при этом специальным зонам устойчивости на угловой диаграмме, отвечающим определенным (топологическим) свойствам тензора проводимости. Как мы покажем, в общем случае можно разделить такие диаграммы на два общих типа, простые (тип A) и сложные (тип B). Нас будут интересовать при этом диаграммы второго типа, обладающие рядом специфических особенностей (бесконечное число зон устойчивости, наличие хаотических режимов и т.п.), которые мы рассмотрим более подробно.

Трехмерное численное моделирование долгоживущих квантовых вихревых узлов и зацеплений в захваченном бозе-конденсате

8 февраля в 11:30 на ученом совете (короткий доклад)

В.П. Рубан

Численно в рамках трехмерного уравнения Гросса-Питаевского промоделирована динамика простейших вихревых узлов, ``не-узлов'' и зацеплений торического типа в атомном бозе-конденсате, находящемся при нуле температуры в анизотропной гармонической ловушке. Обнаружено, что время существования таких квазистационарно вращающихся вихревых структур оказывается весьма долгим в широких областях значений параметров системы. Этот новый результат находится в качественном соответствии с ранее сделанным предсказанием, основанным на упрощенной одномерной модели, которая приближенно описывает движение заузленных вихревых нитей.
Письма в ЖЭТФ, 108 (9), 638-642 (2018)

Вычисление дискретного спектра некоторых двумерных уравнений Шредингера с электромагнитным полем

8 февраля в 11:30 на ученом совете

В.Г. Марихин, А.В. Марихина

Ранее одним из авторов были получены и проинтегрированы первые примеры двумерных уравнений Шредингера с магнитным полем, относящиеся к классу квазиточно решаемых задач. Было показано, что волновые функции выражаются через вырождения функции Гойна – биконфлюэнтную и конфлюэнтную функции Гойна. Также были найдены алгебраические условия, определяющие дискретный спектр и волновые функции. Цель настоящей работы – численное решение упомянутых выше алгебраических уравнений. В некоторых случаях удается найти аналитическое приближение дискретного спектра.
ТМФ, 197(3), 464-474 (2018) [Theor. Math. Phys., 197(3), 1797–1805 (2018)]

Квазиполиномы Эрмита

8 февраля в 11:30 на ученом совете (короткий доклад)

В.Г. Марихин

Получены квазиполиномы Эрмита (корень из веса совпадает с Эрмитовским). Построена соответствующая спектральная задача, имеющая сингулярность в нуле. Построено пространство, к которому принадлежат собственные функции вышеупомянутой спектральной задачи. Вид этого пространства решает парадокс с сингулярностью.
Успехи мат. наук, 73, №5(443), 191–192 (2018).

Перколяция и джамминг образцов случайной последовательной адсорбции длинных k-меров на квадратной решетке

8 февраля в 11:30 на ученом совете (короткий доклад)

Л.Ю. Бараш

При помощи компьютерного моделирования изучаются перколяционный переход и состояние джамминга в модели изотропной случайной последовательной адсорбции. Разработан параллельный алгоритм, который очень эффективен с точки зрения его скорости и использования памяти, и применен к модели случайной последовательной адсорбции длинных k-меров на квадратной решетке с периодическими граничными условиями. Вычислены пороговые плотности перколяции и джамминга для длин k-меров вплоть до 131072. Ранее в литературе такие вычисления проводились только для k ≤ 512. Найден режим поведения перколяционной плотности для больших длин частиц. Проанализирована структура перколяционного и джаммингового состояний. Теоретические результаты работы [G. Kondrat et al., Phys. Rev. E 022154, 2017] обобщены на случай периодических граничных условий. Доказано, что любой кластер в состоянии джамминга является перколяционным кластером, и что перколяция возникает до джамминга.
Сообщение по результатам работы M.G. Slutskii, L.Yu. Barash, Yu.Yu. Tarasevich, Percolation and jamming of random sequential adsorption samples of large linear k-mers on a square lattice, Phys. Rev. E 98, 062130 (2018).

Лазерные технологии: физика и прикладные аспекты

15 февраля в 11:30 на ученом совете

Н.А. Иногамов

В 1-й части сообщения рассматривается воздействие, представляющее собой интерференцию электромагнитных (ЭМ) волн лазера и поверхностной плазмон-поляритонной моды. Энергия ЭМ поля диссипирует в металле (мишень - пленка металла на поверхности клина Кретчманна). Соответствующий сверхзвуковой (по времени действия) нагрев плавит и резко повышает давление в пленке, что приводит пленку в движение. Формирование поверхностных микроструктур (гофрировка пленки) происходит из-за смещения и рекристаллизации пленки. Так осуществляется запись голограмм [1,2]. Во 2-й части анализируется физика дробления жидкой капли лазерным ударом. Это важно для программы развития следующего поколения машин для фото-литографии [3]. В 3-й части спектрографически исследуется стабильность работы лазера, применяемого для экспериментов по схеме pump-probe [4]. Калиброванный таким образом источник (pump) используется для генерации ударных волн в высокоточных опытах; о приложениях см. статью Albertazzi et al., Science Advances, 3(6), e1602705 (2017). [1] J. Phys.: Conf. Ser., 1092, 012051 (2018) [2] J. Phys.: Conf. Ser., 1092, 012052 (2018) [3] Phys. Rev. Applied 10, 064009 (2018) [4] J. Appl. Phys. 120, 035901 (2016)

Лазерная генерация ударных волн и ударная инициация горения

15 февраля в 11:30 на ученом совете

Н.А. Иногамов

Изучена генерация ударных волн ультракоротким (порядка и короче пикосекунды) лазерным импульсом. Анализируются упруго-пластические и полиморфные трансформации [1,2]. Рассмотрена инициация начальной стадии горения химического взрывчатого вещества низко-скоростным ударом [3]. Горение возникает в кинетике Аррениуса из-за диссипативного нагрева, вызванного пластической деформацией. [1] S.I. Ashitkov, V.V. Zhakhovsky, N.A. Inogamov, P.S. Komarov, M.B.Agranat, and G.I.Kanel, The behavior of iron under ultrafast shock loading driven by a femtosecond laser, AIP Conf. Proc. 1793, 100035 (2017) [2] V.V. Zhakhovsky, K.P. Migdal, N.A. Inogamov, S.I. Anisimov, MD simulation of steady shock-wave fronts with phase transition in single-crystal iron, AIP Conf. Proc. 1793, 070003 (2017) [3] D. Ilnitsky, N. Inogamov, V. Zhakhovsky, Response of explosive HMX to low-velocity impact: Modeling by the crystal plasticity finite element method, J. Phys.: Conf. Ser., 941, 012052 (2018)

22 февраля в 11:30 на ученом совете

Ferdinand Evers (Regensburg University)

TBA

Неэргодическая фаза простейшей квантовой модели стекла

1 марта в 11:30 на ученом совете

Л. Фаоро, М. Фейгельман Л. Иоффе

Показано, что фазовая диаграмма одной из простейших моделей квантового спинового стекла – квантового обобщения модели Дерриды случайных уровней энергии – обладает неэргодической делокализованной фазой с временем релаксации, экспоненциально длинным по числу спинов n. Как время релаксации, так и объем Гильбертова пространства, занимаемый многочастичной волновой функцией, являются степенными функциями полной размерности Гильбертова пространства N = 2^n. Оба эти показатели степени найдены в рамках приближенной аналитической теории, полученные для них ответы неплохо согласуются с результатами прямой численной диагонализации. Полученные результаты могут быть полезны для физической реализации квантового симулятора для решения задач алгоритмической оптимизации типа number partitioning.

Изучение сосуществования фаз в пленках смектиков в окрестности ТКТ для перехода гексатик - смектик А.

1 марта в 11:30 на ученом совете

В.В. Лебедев, Е.С. Пикина , Е.И. Кац

В результате теоретического анализа экспериментальных данных по рассеянию рентгеновких лучей на тонких свободно подвешенных пленках (СПП) жидкого кристалла 54COOBC вблизи фазового перехода смектик-А – гексатик установлено, что переход происходит первым родом и выявлен температурный интервал сосуществования указанных фаз, который уменьшается с уменьшением толщины пленки. Экспериментальные данные объясняются близостью системы к трикритической точке (ТКТ). В рамках феноменологической теории фазовых переходов Ландау с включением в рассмотрение поверхностных эффектов определена зависимость ширины двухфазной области от толщины СПП в окрестности ТКТ. Аналитические расчеты хорошо согласуются с результатами эксперимента, и подтверждают аномально глубокое проникновение гексатического упорядочения в СПП вблизи ТКТ. Зависимость температурного интервала сосуществования фаз от толщины пленки связана с большой длиной корреляции гексатического параметра порядка. Полученные результаты демонстрируют уникальную возможность приближения к трикритической точке на линии фазовых переходов смектик А - гексатик за счет изменения толщины пленки. Предложенный подход может быть применен к широкому классу систем, обладающих ТКТ.
Доклад основан на работе: Evidence of a first-order smectic – hexatic transition and its proximity to tricritical point in smectic films., I.A. Zaluzhnyy, R.P. Kurta, N. Mukharamova, Y.Y. Kim, R.M. Khubbutdinov, D. Dzhigaev, V.V. Lebedev, E.S. Pikina, E.I. Kats, N.A. Clark, M. Sprung, B.I. Ostrovskii, I.A. Vartanyants, Phys. Rev. E, v. 98, p. 052703 (2018)

SYK model with quadratic perturbations: the route to a non-Fermi-liquid

15 марта в 11:30 на ученом совете

А.В. Лункин, К.С. Тихонов, М.В. Фейгельман

В работе рассматривается SYK (Sachdev-Ye-Kitaev) модель с квадратичным возмущением в пределе большого но конечного числа фермионов. Рассматривая теорию возмущения по амплитуде взаимодействия мы показали, что поведение функции Грина G(τ)~τ^(-3/2) в инфракрасном пределе не изменяется, при достаточно малом возмущении. Также этот режим был исследован численно с помощью точной диагонализации Гамильтониана.

11 апреля в 11:30 в ИФП

Yan Fyodorov