В монослоях дихалькогенидов переходных металлов ярко проявляются многочастичные кулоновские комплексы с большими энергиями связи. Среди них – нейтральные и заряженные экситоны - трионы, где к экситону присоединяется электрон из зоны проводимости или дырка из валетной зоны. Энергия связи триона (20-30 мэВ) лежит в терагерцовом диапазоне. В недавней экспериментальной работе была продемонстрирована конверсия между трионами и экситонами за счёт коротких терагерцовых импульсов [1].

В данной работе предложено многочастичное описания эффекта, явно учитывающие корреляции между экситонами, трионами и ферми-морем резидентных носителей заряда [2]. В рамках развитого подхода был рассчитан темп прямой оптической конверсии, частотная зависимость которого вблизи порога, где энергия терагерцового кванта равна энергии связи триона, обусловлена многочастичными корреляциями. Кроме того, продемонстрировано, что интенсивные терагерцовые импульсы могут значительно нагревать электронный газ по механизму Друде, обеспечивая дополнительный, косвенный механизм конверсии, обусловленный столкновениями трионов с горячими электронами.

[1] T. Venanzi, et al., Ultrafast switching of trions in 2D materials by terahertz photons, Nature Photonics 18, 1344 (2024).

[2] A.M. Shentsev, M.M. Glazov, Terahertz radiation induced attractive-repulsive Fermi polaron conversion in transition metal dichalcogenide monolayers, arXiv:2509.15708 (2025).

(I) Рассматривается интервал относительно слабых по интенсивности/флюенсу оптических фемтосекундных (фс) воздействий [1,2]. Работы [1,2] относятся к нанофотонике, спектральным деформациям за счет наноструктуры и экстраординарному пропусканию. Удивительно, но созданный нами метаматериал впервые работает в качестве оптоакустического трансдьюсера и это вместе с его обычными функциями по экстраординарному пропусканию [1,2].
(II) Исследуется медленный (дозвуковой) нагрев (без плавления) наносекундным импульсом твердой мишени. Описаны (а) крип зерен кристаллитов в поликристаллической меди [3,4] и (б) термо-упругопластические эффекты в изотропном твердом теле.
(III) Описан способ оптимального использования фемтосекундного импульса жесткого рентгена (9 кэВ) для приготовления сверхдлинных каналов субмикронного диаметра [5]. Ключ в фокусировке, принципиально отличной от применяемой в оптике видимого света с аксиконами и обычными линзами. Оптимум заключается в балансе между двумя ограничениями [5]. С одной стороны, радиус пятна на мишени RL должен быть не слишком мал, чтобы увеличить релеевскую длину ~ (RL)2/λ, определяющую дифракционную расходимость; λ=0.138 нм для 9 кэВ. С другой стороны, лимит по энергии импульса не позволяет применять большие пятна. В больших пятнах плотность энергии Дж/м3 мала. Такой плотности энергии не хватает для создания полости в твердом теле.

[1] Petrov, Romashevskiy, Dyshlyuk and others // ZhETF 2025. Vol. 167, № 5. P. 645-671. In Russian
[2] Dyshlyuk and others // Pis’ma v Zhurnal Eksperimental’noi i Teoreticheskoi Fiziki 2026. Vol. 123, №. 3. In Russian
[3] Nelasov and others // ZhETF 2025. Vol. 167, № 6. P. 782-797. In Russian
[4] Rogalin and others // Fizika Tverdogo Tela 2025. Vol. 67, № 12. In Russian
[5] Makarov, Grigoryev, Zhakhovsky and others // Nature Communications 2025. Vol. 16, 11504, 10.1038/s41467-025-66481-6; arXiv:2409.03625

Квантовое обратное действие, неизбежно возникающее при измерениях, часто описывается лишь феноменологически. Мы построили микроскопическую теорию оптических измерений спинов локализованных электронов в квантовых точках. Вычислен феноменологический параметр "силы измерений" для одиночной точки в нульмерном оптическом микрорезонаторе, а также для ансамбля квантовых точек. Показано, что измерения могут приводить как к замедлению, так и к ускорению спиновой дефазировки электронов в случайном поле ядер кристаллической решётки, что соответствует режимам квантовых эффектов Зенона и анти-Зенона. Оба эти режима удалось реализовать экспериментально для электронов, локализованных на донорах и в квантовых точках.

По материалам докторской диссертации (см. приложенный файл ниже). ИТФ им. Л.Д. Ландау просят выступить в качестве ведущей организации.

Мы исследуем пространственную зависимость парных корреляционных функций компонент поля скорости во вращающейся турбулентной жидкости на фоне когерентного геострофического вихря. Статистика турбулентных пульсаций определяется их динамикой, представляющей собой динамику инерционных волн, на которые влияют дифференциальное вращение в вихре и слабое вязкое затухание. Нас интересуют расстояния, превышающие масштаб возбуждающего волны воздействия, но меньшие, чем радиус когерентного вихря. Мы устанавливаем анизотропию корреляционной функции поля скорости на этих расстояниях. Все диагональные элементы корреляционной функции логарифмически затухают в продольном направлении (по потоку) и степенным образом — в радиальном направлении и вдоль оси вращения. Эти законы не зависят от деталей корреляционной функции вынуждающего воздействия, что указывает на «когерентность» течения. Напротив, взаимная корреляционная функция радиальной и азимутальной компонент скорости, которая переходит в напряжение Рейнольдса при нулевом расстоянии, демонстрирует сильную зависимость от корреляционной функции вынуждающего воздействия и быстро затухает на расстояниях, превышающих масштаб воздействия.

Leon L. Ogorodnikov, Sergey S. Vergeles. “Long-range spatial velocity statistics in a rotating coherent turbulent vortex”, Physical Review Fluids, vol. 10, p. 124702 (2025)

Рассматривается решёточная теория гравитации при сверхвысоких температурах. Определяется глобальное $Z_4$-преобразование фермионных дираковских и бозонных полей (тетрада и элементы голономии), из которых строится решёточное действие. Это $Z_4$-преобразование является "корнем" из $Z_2$- или $PT$-преобразования, ранее предложенного автором. При самых высоких температурах рассматриваемое действие инвариантно относительно преобразования $Z_4$, и эта симметрия не нарушена. При понижении температуры $Z_4$-симметрия нарушается до $Z_2$-симметрии, причём параметром порядка является $Z_2$-симметричный вклад в действие, трансформирующийся в длинноволновом пределе в действие Гильберта-Эйнштейна. $Z_4$ преобразование смешивает частицы и античастицы, так что в $Z_4$-симметричной фазе исчезает различие между частицами и античастицами (на языке Дираковских полей).

Поиск условий, обеспечивающих вырожденные стационарные состояния в неравновесных топологических сверхпроводниках, важен для развития диссипативной квантовой инженерии — области, привлекающей значительное внимание исследователей в последнее десятилетие. В данной работе мы рассматриваем такую задачу, исследуя топологические сверхпроводники, содержащие неспаренные майорановские моды, под влиянием диссипативных полей окружающей среды. В рамках формализмов Горини — Коссаковского — Сударшана — Линдблада и третичного квантования найдено соответствие между равновесными майорановскими модами и неравновесными нулевыми кинетическими модами. Представлено простое алгебраическое соотношение между количеством таких возбуждений, выраженное через гибридизацию одночастичных волновых функций майорановских мод и линейных диссипативных полей. Основываясь на этих результатах, были предложены практические рецепты стабилизации вырожденных стационарных состояний в топологических сверхпроводниках посредством контролируемого управления диссипацией. Для демонстрации результатов общей теории проведено рассмотрение модели цепочки Китаева класса BDI с дальними перескоками и сверхпроводящими спариваниями — системы, в которой, как известно, существуют устойчивые краевые майорановские моды.

В рамках квантового полевого подхода, описывающего эволюцию квадратичного лиувиллиана в базисе когерентных состояний на контуре Келдыша, исследованы спектральные и транспортные свойства диссипативной сверхпроводящей системы, связанной с нормальными ферми-резервуарами (контактами). Выведено обобщение формулы Меира-Вингрина и матрицы Онсагера для сверхпроводящей системы, связанной с произвольным количеством фермиевских бань. В соответствии с правилом Кирхгофа, получено выражение, описывающее ток потерь, индуцированный диссипацией, и сформулированы модифицированные квантовые кинетические уравнения. Для широкозонных контактов, локально связанных с отдельными узлами, обнаружено, что каждый контакт уменьшает кратность вырождения неравновесного стационарного состояния на единицу. Эти результаты были численно подтверждены при рассмотрении расширенной цепочки Китаева в симметричных точках, связанной с одним контактом. Кроме того, в режиме линейного отклика при низких температурах продемонстрировано, что (не)вырожденные неравновесные стационарные состояния соответствуют (не)квантованным пикам кондактанса при нулевом напряжении. Рассмотрение проблемы резонансного транспорта через майорановскую моду цепочки Китаева показало, что диссипация приводит к подавлению пика при нулевом смещении и его асимметрию.