Прошедшие на ученом совете ИТФ им. Л.Д. Ландау cеминары

Затухание изгибных фононов в двумерных кристаллических мембранах

12 апреля в 11:30

А.Д. Коковин, В.Ю. Качоровский, И.С. Бурмистров

В ходе доклада будут обсуждаться результаты двух работ arXiv:2312.04138 и arXiv:2312.04139.
Первая работа посвящена исследованию динамических эффектов взаимодействия изгибных и внутриплоскостных фононов в двумерных кристаллических мембранах. Отсутствие логарифмических расходимостей в динамических вкладах позволяет определить скейнинговый вид и асимптотики собственно-энергетической части как функции частоты. Также удается найти динамические индексы в длинноволновом пределе для изгибных и плоскостных фононов.
Вторая работа рассматривает влияние конечного натяжения на время жизни квазичастиц. В этом случае происходит параметрическое сужение спектральных линий изгибных фононов. Мы полагаем, что это может послужить причиной высокой добротности механических нанорезонаторов на основе двумерных кристаллических мембран.

Конформный бутстрап и модели Гепнера Гетеротической струны

12 апреля в 11:30

А.А. Белавин, С.Е. Пархоменко

Мы рассматриваем модели Гетеротической струны в 4-мерном пространстве-времени, которые получены из 10-мерной струны компактификацией на определённую N=2 суперконформную теорию. Такие модели представляют собой примеры единых теорий поля, включающих квантовую гравитацию, поля Янга-Миллса с калибровочной группой E(6)*E(8) и поля материи в представлении 27, 27* группы Е(6). Мы показываем как построить пространство физических состояний струны исходя из требования суперсимметрии в пространстве-времени, действия группы Е(6) и взаимной локальности полей. Кроме того, мы показываем эквивалентность нашего подхода подходу Д.Гепнера, основанному на требовании суперсимметрии и модулярной инвариантности.

Andreev conductance in disordered SF junctions with spin-orbit scattering

22 марта в 11:30

M.E. Ismagambetov, P.M. Ostrovsky and M.V. Feigel’man

We present an idea of a new method to measure spin-orbit scattering rate in strongly disordered superconducting materials. The method is based upon specific Andreev reflection phenomenon at the boundary between superconductor and half-metal (fully polarized metallic ferromagnet). We demonstrate theoretically that spin-orbit scattering leads to a formation of a fluctuating in space triplet component of superconducting order parameter ∆_p(r) with zero average. However, Andreev conduction to half-metal is allowed due to mesoscopic fluctuations of this order parameter. The effect is expected to be strong in superconducting materials like amorphous InOx and others with not very large values of kF l product.

Точечные рассеиватели в задаче об уровнях частичной прозрачности.

22 марта в 11:30 (короткий доклад)

П.Г. Гриневич, Р.Г. Новиков

Уровень энергии E в квантовой или волновой задаче рассеяния называется уровнем частичной прозрачности если можно подобрать падающую волну так, чтобы не было рассеянной. Размерность ядра оператора рассеяния называется кратностью уровня частичной прозрачности. Типичный результат в этой области утверждает, что для регулярных рассеивателей с компактным носителем 1) кратности всех уровней частичной прозрачности конечны и 2) эти уровни образуют дискретное множество. Мы разъясняем, что эти результаты имеют ограниченную применимость, поскольку 1) В 1995 году мы показали, что в размерности 2 можно построить регулярные потенциалы, убывающие быстрее любой степени расстояния он начала координат, прозрачные при одной энергии. 2) Для многоточечных рассеивателей все уровни энергии -- уровни частичной прозрачности бесконечной кратности.

Намагниченность, индуцированная электрическим током в металлах без центра инверсии

15 марта в 11:30 (короткий доклад)

В.П. Минеев

Появление намагниченности при прохождении тока - явление, характерное для веществ, не обладающих симметрией относительно пространственной инверсии. Эффект обусловлен спин-орбитальным взаимодействием с кристалличекой решеткой, смешивающим спиновые и орбитальные степени свободы электронов проводимости. Вычисление индуцированного током магнитного момента проделано с помощью кинетического уравнения для матричной функции распределения электронов в металле с зоной проводимости, расщепленной спин-орбитальным взаимодействием.
arXiv:2312.04592

Эффективная масса и стимуляция сверхпроводимости магнитным полем в соединениях урана

15 марта в 11:30

В.П. Минеев

Построена теория сверхпроводимости с сильным взаимодействием в соединениях урана, основанная на взаимодействии между электронами посредством магнитных флуктуаций. Зависимости эффективной массы электронов и температуры перехода в сверхпроводящее состояние от магнитного поля в явном виде выражены через зависящие от поля компоненты магнитной восприимчивости. Произведено сравнение полученных результатов с экспериментальными данными в ферромагнитных сверхпроводящих соединениях урана URhGe и UCoGe, и парамагнитном сверхпроводнике UTe₂.
arXiv:2312.02893

Моделирование нелинейных волн.

15 марта в 11:30

А.О. Короткевич

Доклад по представляемой к защите докторской диссертации.

Искривление неелевского магнитного скирмиона в слабых неоднородных магнитном и электрическом полях

16 февраля в 11:30 (короткий доклад)

Апостолов С.С., Бускина А.В., Андрияхина Е.С., Бурмистров И.С.

В этой работе мы предлагаем теорию для (мета)стабильных состояний неелевских скирмионов в слабых неоднородных магнитном и электрическом полях с использованием нового анзаца для моделирования несимметричной намагниченности. Наша теория учитывает изменения параметров скирмиона и его искривление относительно центрально-симметричной формы, упрощая расчет свободной энергии скирмиона. Минимизируя свободную энергию в два этапа, мы можем идентифицировать стабильные и метастабильные состояния. Теория используется для изучения скирмиона в полях рассеяния вихря Пирла. Наш метод показывает, как параметры скирмиона зависят от эффективной силы поля и предоставляет фазовую диаграмму, указывающую области с метастабильными конфигурациями.
arXiv:2311.05578

Mean-field theory of first-order quantum superconductor-insulator transition

2 февраля в 11:30

I.V. Poboiko and M.V. Feigel’man

Recent experimental studies of strongly disordered Indium Oxide films revealed an unusual first-order quantum phase transition between superconducting and insulating state (SIT), with the jump between nonzero and zero values of superfluid stiffness at the transition. This finding is in sharp contradiction with a ”scaling scenario” discussed usually in relation to SIT. In the present paper we propose a simple theory of this first-order transition. It is based upon idea of competition between two intrinsically different ground states that can be formed by initially localized (due to strong disorder) electron pairs: superconducting state and Coulomb glass insulator. These two ground states are characterized by two crucially different order parameters, thus it is natural to expect a discontinuous transition between them at T = 0. The transition happens when magnitudes of superconducting gap ∆ and Coulomb gap E_C are comparable.

Электроны со спектральной щелью в коре вихря в гранулированных сверхпроводниках

26 января в 11:30

Д.Е. Киселев (Weizmann Institute of Science), М. А. Скворцов, М. В. Фейгельман

Вычислена квазичастичная плотность состояний в коре вихря в гранулированном сверхпроводнике. Выведена дискретная версия уравнения Узаделя, описываюая неупорядоченные гранулы с туннельной связью между ними. Полученные уравнения решены численно для широкого диапазона параметров. Обнаружено, что в плотности квазичастичных состояний открывается минищель, когда длина когерентности $\xi$ становится сравнимой с расстоянием между соседними зернами $l$. Величина минищели возрастает от нуля при $\xi\approx1.4l$ до трети объемной сверхпроводящей щели при $\xi\approx0.5l$. Отсутствие низкоэнергетических возбуждений является основным ингредиентом, необходимым для объяснения сильного подавления микроволнового поглощения, недавно наблюдавшегося в смешанном состоянии гранулированного алюминия.

Лагранжевы траектории элементов сплошной среды, описываемой уравнением Гамильтона-Якоби

26 января в 11:30

Андрей Соболевский

Уравнения движения бесструктурной сплошной среды — такой, как жидкость, газ или пылевидное вещество в космологии — лежат в основе целого спектра моделей математической физики. «Крайними точками» этого спектра являются идеальная (несжимаемая и невязкая) жидкость, описываемая уравнением Эйлера, и абсолютно сжимаемое (бесстолкновительное) пылевидное вещество. Согласно известной теореме Y. Brenier, произвольное смещение элементов сплошной среды в евклидовом пространстве может быть разложено в композицию двух отображений, одно из которых сохраняет объемы, а другое представляет собой инерционный перенос элементов массы вдоль некоторого потенциального поля смещений. Оба предельных типа динамики — и «несжимаемый», и инерционный — обладают богатой геометрической структурой, которая важна с точки зрения их приложений в моделях математической физики.
В докладе пойдет речь о построении физически естественной динамики элементов непрерывной среды, описываемой уравнением Бернулли или нестационарным уравнением Гамильтона-Якоби, внутри сингулярностей (разрывов поля скоростей), формирующихся в такой среде из-за нелинейности задающего динамику уравнения. Доклад основан на результатах работы K. Khanin, A. Sobolevski, "On Dynamics of Lagrangian Trajectories for Hamilton–Jacobi Equations" (Arch. Rational Mech. Anal., vol. 219 (2016), 861-885), а также возможному ближайшему развитию этих результатов.

Mirror symmetry and new approach to constructing orbifolds of Gepner models

19 января в 11:30 (короткий доклад)

А.А. Белавин, С.Е. Пархоменко

Руководствуясь принципами конформного бутстрапа, в первую очередь принципом Локальности, одновременно с требованием суперсимметрии пространства-времени, мы пересматриваем конструкции компактифицированных суперструнных моделей. Исходя из требований пространственно-временной суперсимметрии и взаимной локальности, мы строим полный набор физических полей орбифолдов моделей Гепнера. Чтобы технически реализовать это, мы используем генераторы спектральных потоков для построения всех физических полей из киральных первичных полей.

Лазер-индуцированные состояния в конденсированных средах

12 января в 11:30

Н.А. Иногамов

В докладе излагаются, во-первых, результаты работ по воздействию фемтосекундным лазерным импульсом жесткого рентгена (9 кэВ) на мишень из широкозонного (14 эВ) диэлектрика LiF (фторид лития, литий фтор) [1]. Во-вторых, рассматривается распространение сложной лазер-индуцированной ударной волны в алмазе [2]. Кроме того, опишем плавление/кристаллизацию титана мультимегабарной ударной волной с приложениями в физике упрочнения материалов [3] и применение техники лок-ин (см. [4] про эту важную методику определения сигнала на фоне сильных флуктуаций) для определения коэффициента электрон-фононного взаимодействия и теплопроводности в золоте с сильно возбужденной электронной подсистемой [5].

[1] Damage threshold of LiF crystal irradiated by femtosecond hard XFEL pulse sequence Opt. Express, 2023, 31, 26383-26397 https://doi.org/10.1364/OE.486868
[2] Direct imaging of shock wave splitting in diamond at Mbar pressure Matter Radiat. Extremes, 2023, 8, 066601 DOI: 10.1063/5.0156681
[3] Shock-induced melting and crystallization in titanium irradiated by ultrashort laser pulse Physics of Fluids, 2023, 35, 096104 https://doi.org/10.1063/5.0165622
[4] Cosens, C. R. (1934). "A balance-detector for alternating-current bridges". Proceedings of the Physical Society. 46 (6): 818–823; C.A. Paddock and G.L. Eesley, Transient thermoreflectance from thin metal films, J. Appl. Phys. 60, 285 (1986); https://doi.org/10.1063/1.337642
[5] Сильное возбуждение электронной подсистемы золота ультракоротким лазерным импульсом и процессы релаксации около температуры плавления, ЖЭТФ, том 165, выпуск 2-3, 2024

Старшие вектора в косет конструкции

29 декабря 2023 в 11:30

Михаил Берштейн

Мы изучаем классическую косет конструкцию, предложенную Годдардом-Кентом-Оливом. Мы находим формулы для векторов старшего веса в косет разложении и вычисляем их нормы. Мы также находим формулы для матричных элементов естественных вершинных операторов между этими векторами. Это приводит к соотношениям на конформные блоки. Благодаря АГТ соответствию эти отношения эквивалентны соотношениям раздутия на функциях Некрасова при наличии поверхностного дефекта. Эти соотношения можно использовать, чтобы доказать формулы для тау-функций в уравнениях Пенлеве. (следуя методу Некрасова). Как ещё одно применение, мы доказываем новые формулы для интегралов Сельберга.
Основано на совместной работе с Б. Фейгиным и А. Труфановым

Поглощение инерционных волн геострофическим течением: теория и эксперимент.

29 декабря 2023 в 11:30 (короткий доклад)

С.С. Вергелес

Мы рассматриваем взаимодействие инерционных волн с геострофическим течением в быстро вращающейся как целое жидкости. В соответствии с условиями эксперимента [1] мы полагаем, что инерционные волны возбуждаются источником, локализованным в пространстве вблизи границы течения, и затем распространяются в область, где присутствует вихревое геострофическое течение. Сначала в приближении квази-однородности геострофического течения мы рассматриваем эволюцию волнового пакета инерционных волн. Мы показываем, что эффект Доплера с учётом закона дисперсии инерционных волн приводит к тому, что волновое число пакета может обратиться в бесконечность в определённой точке пространства. Для того, чтобы исследовать этот процесс через анализ волнового уравнения, мы рассматриваем задачу о распространении инерционной волны в постоянном во времени сдвиговом течении с прямыми линиями тока. В этой задаче имеется однородность по координатам вдоль оси вращения и вдоль линий тока сдвигового течения, я также по времени, что даёт возможность получить одномерное волновое уравнение вдоль направления изменения амплитуды сдвигового течения. Мы показываем, что поглощение волны сдвиговым течением возможно, если амплитуда изменения сдвигового течения в пространстве превышает некоторый порог порядка фазовой скорости волны. Математическое описание процесса поглощения волны эквивалентно квантово-механической задаче об одномерном падении частицы в квадратичном потенциале -1/r^2. На основании построенной аналитической картины мы интерпретируем недавно полученные экспериментальные результаты. [1] D. Tumachev, S. Filatov, S. Vergeles, and A. Levchenko, Two dynamical regimes of coherent columnar vortices in rotating fluid, JETP Letters 118, 426–432 (2023)

Развитие теории магнитосопротивления в слоистых квазидвумерных металлах

22 декабря 2023 в 11:30

П.Д. Григорьев, Т.И. Могилюк

Развита теория поперечного магнитосопротивления в слоистых квазидвумерных металлах. По формуле Кубо-Стреды в одноэлектронном приближении рассчитана холловская внутрислоевой проводимость в магнитном поле, перпендикулярном проводящим слоям. Получены аналитические выражения для амплитуд и фаз магнитных квантовых осцилляций (МКО) и разностных (так называемых медленных) осцилляций (РО) и применены для анализа их поведения в зависимости от нескольких параметров: напряженности магнитного поля, интеграла межслоевого переноса и ширины уровней Ландау. Также находим тензор магнитосопротивления вдоль слоев, поскольку именно магнитосопротивление чаще всего измеряется в экспериментах. Также исследуется поведение межслоевого магнитосопротивления $R_{zz}$ в слоистых квазидвумерных металлах в углах Ямаджи, то есть углах наклона магнитного поля, при которых наблюдается минимум межслоевой проводимости. Рассматриваются случаи лоренцевой формы уровней Ландау и формы, соответствующей самосогласованному борновскому приближению. Теоретически предсказана зависимость $R_{zz}\propto B^{3/2}$ в сильном поле, которая согласуется с экспериментальными данными.

Динамические флексоэлектрические неустойчивости в нематических жидких кристаллах.

15 декабря 2023 в 11:30

Е.С. Пикина, А.Р. Муратов, Е.И. Кац и В.В. Лебедев

Наш доклад посвящен рассмотрению флексоэлектрических неустойчивостей в нематических жидких кристаллах. Сначала нами была построена полная система точных нелинейных динамических уравнений для нематической и смектической А мезофаз помещенных в переменное электрическое поле, с учетом флексоэлектрического эффекта. Построение такой системы является обязательным шагом для изучения любых нелинейных эффектов в жидких кристаллах, которые обсуждаются, начиная примерно с 50-летней давности и до совсем недавнего времени. Наше теоретическое описание учитывает все мягкие (гидродинамические) степени свободы системы, связанные с общими законами сохранения и нарушениями непрерывной симметрии, а также возможность наличия гидродинамической скорости у вещества в области локализованного возмущения. На следующем этапе мы сформулировали линейное приближение для построенной нелинейной системы в случае нематического жидкого кристалла, линеаризовав ее по малым отклонениям полей от начального равновесного однородного состояния и исследовали устойчивость начального однородного распределения нематического директора в переменном электрическом поле. Главным результатом данного исследования явилось обнаружение нового типа неустойчивости (никогда не обсуждаемой ранее), а именно возможности возникновения двумерной модулированной структуры нематического директора, осциллирующей со временем. Этот эффект особенно замечателен тем, что представляет собой волновое движение в диссипативной системе, которой и является нематический жидкий кристалл, помещенной в переменное электрическое поле.
Доклад основан на материалах публикации: «Nonlinear electrohydrodynamics of liquid crystals.» E.S. Pikina, A.R. Muratov, E.I. Kats and V.V. Lebedev (JETP, vol. 137, pp. 114–124 (2023)) и готовящегося к отправке в печать манускрипта «Dynamic flexoelectric instabilities in nematic liquid crystals.» E.S. Pikina, A.R. Muratov, E.I. Kats and V.V. Lebedev (to be published).

Доменные стенки поляризации в оптических средах с аномальной дисперсией и дефокусирующей Керровской нелинейностью

8 декабря 2023 в 11:30

В. П. Рубан

Связанные нелинейные уравнения Шредингера для параксиальной оптики с двумя круговыми поляризациями света в дефокусирующей Керровской среде с аномальной дисперсией по форме совпадают с уравнениями Гросса-Питаевского для бинарного бозе-конденсата холодных атомов в режиме разделения фаз. Эта аналогия нелинейной оптики с бозе-конденсатами и гидродинамикой двух несмешивающихся сжимаемых жидкостей способна помочь в теоретических поисках ранее неизвестных трехмерных когерентных оптических структур. На этом пути получены следующие результаты:
1. Рассмотрены поперечно захваченные (плавным профилем показателя преломления) пучки света и приведены такие новые численные примеры, как ``плавающая капля'', прецессирующий продольный оптический вихрь с неоднородным профилем заполнения второй компонентой, а также комбинация капли и вихревой нити. Кроме того, промоделированы поперечные по отношению к оси пучка заполненные вихри, распространяющиеся на большие расстояния [1].
2. Численно выявлен новый тип долгоживущих уединенных оптических структур. Найденный гибридный трехмерный солитон представляет собой вихревое кольцо на фоне плоской волны в одной из компонент, причем сердцевина вихря неоднородно по азимутальному углу заполнена другой компонентой. Существование в определенной параметрической области таких квазистационарных структур с пониженной симметрией связано с насыщением т. н. сосисочной неустойчивости, обусловленной эффективным поверхностным натяжением доменной стенки между двумя поляризациями [2].
3. Винтовая симметрия оптического волновода соответствует вращению поперечного потенциала, удерживающего бозе-конденсат. Значительное влияние на распространение световой волны в такой системе оказывает ``центробежная сила''. Численные эксперименты для волновода эллиптического сечения выявили ранее не наблюдавшиеся в оптике характерные структуры, состоящие из квантованных вихрей и доменных стенок между двумя поляризациями [3].
[1] В. П. Рубан, ``Капиллярные'' структуры в поперечно захваченных нелинейных оптических пучках, Письма в ЖЭТФ 117(4), 292-298 (2023).
[2] В. П. Рубан, Неоднородно заполненные вихревые кольца в нелинейной оптике, Письма в ЖЭТФ 117(8), 590-595 (2023).
[3] В. П. Рубан, Оптический аналог вращающегося бинарного бозе-конденсата, ЖЭТФ 164, 863-869 (2023).

Обзор специальной геометрии и зеркальной симметрии многообразий Калаби-Яу

8 декабря 2023 в 11:30 (короткий доклад)

А. Белавин, С. Пархоменко

Десятимерная теория суперструн объединяет Стандартную модель сильного, электромагнитного и слабого взаимодействий с квантовой гравитацией. Начав с $10$-мерной теории суперструн, мы получаем $4$-мерную теорию с суперсимметрией пространства-времени, следуя идее Калуцы-Клейна путем компактификации шести из десяти измерений. По феноменологическим причинам нам необходимо сделать это, сохраняя $N=1$ суперсимметрию $4$-мерного пространства-времени. Для этого мы должны компактифицировать шесть из десяти измерений в так называемые многообразия Калаби-Яу (CY). Другой эквивалентный подход - это компактификация $6$-мерностей в некоторую $N=2$ суперконформную теорию поля с центральным зарядом $c=9$. Каждый из этих двух эквивалентных подходов имеет свои преимущества. Мы исследуем различные свойства моделей, построенных в обоих подходах.
Письма в ЖЭТФ, vol. 118, issue 10, page 711

О природе неоднородной сверхпроводимости в органических металлах и в FeSe

24 ноября 2023 в 11:30

П.Д. Григорьев, В.Д. Кочев, С.С. Сеидов

Наблюдаемое часто анизотропное падение сопротивления при сверхпроводящем переходе, наиболее сильное вдоль оси наименьшей проводимости, мы ранее объясняли неоднородным сверхпроводящим состоянием и описывали либо в приближении эффективной среды, обобщенном нами на анизотропные проводники, либо с помощью перколяционных расчетов. Это позволяет оценить на основе температурной зависимости анизотропии сопротивления объемную долю сверхпроводящей фазы, усредненное отношение размеров сверхпроводящих островков вдоль главных осей кристалла, и даже размер сверхпроводящих островков, используя также данные о диамагнитном отклике или о зависимости анизотропии сверхпроводящего перехода от размеров и формы образца. Однако вопрос о возможной природе фазового расслоения на достаточно большом масштабе длины оставался открытым. В органических металлах сверхпроводимость (СП) конкурирует с волной спиновой/зарядовой плотности (ВП), как и во многих высокотемпературных сверхпроводниках. Путем прямого расчета разложения Ландау для свободной энергии ВП для квазиодномерного спектра электронов мы показываем [1], что фазовый переход между ВП и металлической (или сверхпроводящей) фазой в органических сверхпроводниках происходит первым родом при достаточно низкой температуре, что объясняет пространственную сегрегацию ВП и СП на большом масштабе длины, соответствующем экспериментальным наблюдениям. Мы также оцениваем размер островков СП или ВП, полученных из разложения Гинзбурга-Ландау для свободной энергии ВП [2] и из анализа экспериментальных данных по анизотропному СП-переходу в тонких образцах [2]. В органических металлах мы получили размер сверхпроводящих доменов больше 2 мкм [2], что согласуется с экспериментальными данными об угловой зависимости магнитосопротивления [3].
Мы также анализируем наши результаты [4], где наблюдалось повышение Tc с 8 до 11К, измеренной по сопротивлению вдоль оси z, в тонких образцах FeSe при уменьшении их толщины с 300 до 50 нм. Сравнение наших численных расчетов [4] порога перколяции в образцах конечных размеров в FeSe дает информацию о характерных размерах и форме сверхпроводящих островков вдали от поверхности образца, не доступную другими экспериментальными методами. Для FeSe мы получаем [4] соотношение сторон dz/dx~0.15 сверхпроводящих островков, а их размер dx~100nm в плоскости x-y. Это сравнимо с шириной нематических доменов и указывает, что они вероятно являются причиной появления сверхпроводящих доменов такого большого размера в FeSe, поскольку известно, что сверхпроводимость подавляется на границах нематических доменов в FeSe [5].
1. S.S. Seidov, V.D. Kochev, P.D. Grigoriev, First-order phase transition between superconducting and charge/spin density wave states causes their coexistence in organic metals, Phys. Rev. B 108, 125123 (2023); arXiv:2305.06957.
2. V.D. Kochev, S.S. Seidov, P.D. Grigoriev, On the size of superconducting islands on the density-wave background in organic metals, Magnetochemistry, 9(7), 173 (2023); arXiv:2305.14510.
3. A. Narayanan et al., Phys. Rev. Lett. 112, 146402 (2014).
4. P.D. Grigoriev, V.D. Kochev, A.P. Orlov, A.V. Frolov, A.A. Sinchenko, Inhomogeneous superconductivity onset in FeSe studied by transport properties, Materials, 16(5), 1840 (2023); arXiv:2301.06185.
5. Song, C.L.;Wang, Y.L.; Jiang, Y.P.;Wang, L.; He, K.; Chen, X.; Hoffman, J.E.; Ma, X.C.; Xue, Q.K. Suppression of Superconductivity by Twin Boundaries in FeSe, Phys. Rev. Lett. 2012, 109, 137004.

Уравнение КдФ и цепочка Вольтерры: негативные потоки и многокомпонентные редукции типа Пенлеве

17 ноября 2023 в 11:30

В.Э. Адлер

Изучены редукции уравнения КдФ и цепочки Вольтерры, отвечающие стационарным уравнениям для дополнительной (некоммутативной и нелокальной) подалгебры симметрий. Показано, что, в случае общего положения, такие редукции эквивалентны стационарному уравнению для суммы симметрии Галилея или скейлинга и произвольного числа негативных потоков с разными параметрами. Это даёт для них единообразную форму записи в виде m-компонентных систем типа Пенлеве (непрерывных в случае КдФ, дискретных в случае цепочки Вольтерры). Получены соответствующие изомонодромные пары Лакса и преобразования Бэклунда, образующие решётку Z^m.

Конечно-мерный анализ фазовых переходов второго рода в классических спиновых моделях методом машинного обучения

17 ноября 2023 в 11:30 (короткий доклад)

Л.Н. Щур

Исследуется проблема обучения нейросети с учителем для исследования ферромагнитных фазовых переходов. Обнаружено, что дисперсия выходной функции нейронной сети (VOF) как функция температуры имеет пик в критической области [1]. Ширина этого пика позволяет провести оценку критического показателя корреляционной длины. Мы использовали поведение VOF в применении к модели Изинга с анизотропными связями в двух измерениях [2]. Сеть была обучена на изотропной модели Изинга на квадратной решетке и при тестировании на анизотропной модели были проведены оценки показателя критической длины и значения критической температуры. Положительным результатом исследования является то, что нейронные сети, обученные на изотропной модели, хорошо предсказывают класс универсальности анизотропных моделей. Отрицательный результат заключается в том, что нейронная сеть предсказывает критическую температуру анизотропной модели смещенной, а отклонение от известного значения увеличивается с ростом анизотропии [3].
Доклад основан на статьях
1. V. Chertenkov, E. Burovski, L. Shchur, Finite-size analysis in neural network classification of critical phenomena, Phys. Rev. E 108, L032102 (2023).
2. D. Sukhoverkhova, V. Chertenkov, E. Burovski, and L. Shchur, On the validity of transfer learning for temperature and critical exponent extraction, to be published in Springer Proceedings in Physics.
3. D. Sukhoverkhova, V. Chertenkov, E. Burovski, and L. Shchur, Validity and Limitations of Supervised Learning for Phase Transition Research, accepted to Springer LNCS (Lecture Notes in Computer Science).

Динамика реакция-диффузия в диссипативной квантовой эволюции, сохраняющей число частиц

10 ноября 2023 в 11:30

И.С. Бурмистров

Использование диссипации для контролируемого создания нетривиальных квантовых коррелированных состояний многих тел представляет большой фундаментальный и практический интерес. Каков результат сохранения числа, которое в закрытой системе приводит к диффузному распространению? Мы исследуем этот вопрос для парадигматической модели двухзонной системы с диссипативной динамикой, осуществляющей трансфер частиц из одной зоны и в другую. Такая модель была введена ранее для диссипативной стабилизации топологических состояний. Выходя за рамки рассмотрения диссипативной динамики в приближении среднего поля, мы демонстрируем возникновение диффузионного режима для флуктуаций плотности частиц и дырок, которые могут возбуждаться внешним полем только в результате нелинейного отклика. Мы также идентифицируем процессы, которые ограничивают диффузионное поведение на самых длинных временных масштабах. Показано, что эти процессы приводят к динамике реакции-диффузии, определяемой уравнением Фишера-Колмогорова-Петровского-Пискунова, что делает спроектированное темное состояние нестабильным по отношению к состоянию с конечной плотностью частиц и дырок.
Результаты опубликованы в работе: P. A. Nosov, D. S. Shapiro, M. Goldstein, I. S. Burmistrov, "Reaction-diffusive dynamics of number-conserving dissipative quantum state preparation", Phys. Rev. B 107, 174312 (2023)

Диффузионные моды двухзонных фермионов в условиях диссипативной динамики, сохраняющей число частиц

10 ноября 2023 в 11:30 (короткий доклад)

А.А. Люблинская

Управляемые диссипативные системы интересны возможностью создания контролируемых нетривиальных квантово-коррелированных многочастичных состояний. Особняком стоят диссипативные модели, сохраняющие число частиц. Как известно, в квантовых системах с унитарной динамикой сохранение числа частиц и случайное рассеяние приводят к диффузионному поведению двухчастичных возбуждений (диффузонов и куперонов). Существование диффузионных мод в сохраняющей число частиц диссипативной динамике ещё недостаточно изучено. В данной работе мы явно демонстрируем существование диффузонов в двухзонной модели с диссипативной динамикой, направленной на заполнение одной фермионной зоны за счёт опустошения другой. Исследуемая модель является обобщением модели, предложенной в F. Tonielli, J. C. Budich, A. Altland, and S. Diehl, Phys. Rev. Lett. 124, 240404 (2020). В работе получена зависимость коэффициента диффузии от параметров модели и скорости диссипации. Существование диффузионных мод усложняет проектирование макроскопических многочастичных коррелированных состояний.
Результаты опубликованы в работе A.A. Lyublinskaya, I.S. Burmistrov, "Diffusive modes of two-band fermions under number-conserving dissipative dynamics", Pis'ma v ZhETF 118, 538 (2023)

Entropy and de Haas-van Alphen oscillations of a three-dimensional marginal Fermi liquid

3 ноября 2023 в 11:00

Павел Носов (Stanford University)

We study de Haas-van Alphen oscillations in a marginal Fermi liquid resulting from a three-dimensional metal tuned to a quantum-critical point (QCP). We show that the conventional approach based on extensions of the Lifshitz-Kosevich formula for the oscillation amplitudes becomes inapplicable when the correlation length exceeds the cyclotron radius. This breakdown is due to (i) non-analytic finite-temperature contributions to the fermion self-energy (ii) an enhancement of the oscillatory part of the self-energy by quantum fluctuations, and (iii) non-trivial dynamical scaling laws associated with the quantum critical point. We properly incorporate these effects within the Luttinger-Ward-Eliashberg framework for the thermodynamic potential by treating the fermionic and bosonic contributions on equal footing. As a result, we obtain the modified expressions for the oscillations of entropy and magnetization that remain valid in the non-Fermi liquid regime.

Граничная мультифрактальность в классе симметрии спинового квантового эффекта Холла

27 октября 2023 в 11:30 (короткий доклад)

И.С. Бурмистров

Обобщенная мультифрактальность характеризует зависимость локальных наблюдаемых от размера системы на переходах Андерсона во всех десяти классах симметрии неупорядоченных систем. В работе мы показываем, что концепция обобщенной мультифрактальности может быть распространена на локальные наблюдаемые у границы критически неупорядоченных систем. Мы изучаем обобщенную граничную мультифрактальность, фокусируясь на случае симметрии спинового квантового эффекта Холла (класс C). Используя двухпетлевой ренормгрупповой анализ в рамках нелинейной сигма-модели Финкельштейна, мы аналитически вычисляем аномальные размерности скейлинговых операторов, расположенных на границе системы. Мы обнаружили, что в рамках двухпетлевого приближения обобщенные граничные мультифрактальные показатели в два раза больше, чем их объемные аналоги. Кроме того, в двух измерениях мы численно вычислили соответствующие граничные мультифрактальные показатели.
Доклад основан на следующих работах:
1. S.S. Babkin, J.F. Karcher, I.S. Burmistrov, A.D. Mirlin, "Generalized surface multifractality in 2D disordered systems", Phys. Rev. B 108, 104205 (2023)
2. S.S. Babkin, I.S. Burmistrov, "Boundary multifractality in the spin quantum Hall symmetry class with interaction", arxiv:2308.16852

Bi-solitons on the surface of a deep fluid: an analytical-numerical inverse scattering transform approach

20 октября 2023 в 11:30

С.В. Дремов (НГУ), А.А. Гелаш, Р.И. Мулляджанов, Д.И. Качулин

We investigate theoretically and numerically the dynamics of long-living bound state coherent structures, namely bi-solitons, obtained earlier in [1] in the framework of the Zakharov equation and the exact nonlinear RV-equations. To elucidate the long-living bi-soliton complex nature we propose a semi-analytical approach based on the perturbation theory and inverse scattering transform (IST) for the 1D focusing nonlinear Schrödinger equation (NLSE). We present the Zakharov equation and the RV-equations as the NLSE plus a right-hand side in order to apply our approach. Then we compute the IST scattering data for a time series of the bi-soliton wavefield, and observe a periodic energy exchange between two solitons and continuous spectrum radiation resulting in stable oscillations of the coherent structure. We find that soliton eigenvalues oscillate on stable trajectories experiencing a slight drift on a scale of hundreds of oscillation periods. In addition, after obtaining the change of the bi-soliton eigenvalues, we observe that they are in good agreement with predictions of the IST perturbation theory. Based on these results we conclude that the IST perturbation theory justifies the existence of the bound state coherent structures on the surface of deep water which emerge as a result of a balance between the dominant solitonic part and a portion of continuous spectrum radiation.
[1]. Kachulin, D., Dremov, S., Dyachenko, A. (2021). Bound coherent structures propagating on the free surface of deep water. Fluids, 6(3), 115.

Sum-of-squares bounds on correlation functions in a minimal model of turbulence

13 октября 2023 в 11:30

Владимир Парфеньев, Евгений Могилевский, Григорий Фалькович

We suggest a new computer-assisted approach to the development of turbulence theory. It allows one to impose lower and upper bounds on correlation functions using sum-of-squares polynomials. We demonstrate it on the minimal cascade model of two resonantly interacting modes, when one is pumped and the other dissipates. We show how to present correlation functions of interest as part of a sum-of-squares polynomial using the stationarity of the statistics. That allows us to find how the moments of the mode amplitudes depend on the degree of non-equilibrium (analog of the Reynolds number), which reveals some properties of marginal statistical distributions. By combining scaling dependence with the results of direct numerical simulations, we obtain the probability densities of both modes in a highly intermittent inverse cascade. We also show that the relative phase between modes tends to π/2 and -π/2 in the direct and inverse cascades as the Reynolds number tends to infinity, and derive bounds on the phase variance. Our approach combines computer-aided analytical proofs with a numerical algorithm applied to high-degree polynomials.
Phys. Rev. E 107, 054114 (2023); arXiv:2302.03757

Электрон-фононное взаимодействие в модели гранулированной пленки

13 октября 2023 в 11:30

Н.А. Степанов, М.А. Скворцов

Мы изучаем электрон-фононную релаксацию в модели гранулированной металлической пленки, где зерна образованы регулярно расположенными потенциальными барьерами произвольной прозрачности. Рассчитана скорость релаксации акустических фононов в модели Дебая с учетом двух механизмов электрон-фононного рассеяния: стандартного взаимодействия деформации решетки с электронной плотностью и взаимодействия за счет смещения границ зерен, вызванного колебаниями решетки. При самых низких температурах мощность электронно-фононного охлаждения соответствует степенной зависимости по температуре, типичной для чистых систем, но с коэффициентом, растущим по мере уменьшения прозрачности границ зерен.
https://arxiv.org/abs/2306.15495

Модель полимера с беспорядком петель воспроизводит ключевые особенности пространственной организации хромосом

29 сентября 2023 в 11:30

К. Половников, Х. Брандао, С. Белан, Б. Славов, М. Имакаев, Л. Мирный

Хромосомы представляют собой чрезвычайно длинные полимеры, компактно расположенные в ядре клетки. Недавно было выдвинуто предположение, что важную роль в пространственной организации хромосом играет процесс активной экструзии петель хроматина. Однако экспериментальное обнаружение и характеристика множества таких петель в живых клетках остается серьезной проблемой, так как отсутствие аналитически решаемых моделей полимера, учитывающих процесс экструзии, ограничивает наши возможности интерпретировать экспериментальные данные. В ходе доклада будет представлена модель такого рода — полимер с беспорядком случайных петель. Эта модель предсказывает, как петли влияют на статистику контактов в полимере на разных генетических масштабах, воспроизводя повсеместно наблюдаемую форму кривой вероятности контакта. Кроме того, мы проанализировали, как присутствие петель влияет на топологические свойства полимеров.

Some remarks on compact pentaquarks

22 сентября 2023 в 11:30 (короткий доклад)

Олег Андреев

I will discuss some aspects of the Born-Oppenheimer potentials for doubly heavy pentaquarks (quarks systems with two heavy and three light quarks/antiquarks).

Статистика пассивного скаляра в двумерном сдвиговом течении с учетом флуктуаций

16 июня 2023 в 11:30 (короткий доклад)

Н.А. Ивченко, С.С. Вергелес, В.В. Лебедев

В работе исследуются статистические свойства переноса пассивного скалярного поля постоянным сдвиговым течением со случайными флуктуациями на его фоне. Мы рассматриваем случай двумерного потока, в котором флуктуации гладкие и существенно слабее постоянного сдвига. Такая система моделирует динамику пассивного скаляра внутри течения когерентных вихрей, появляющихся в результате обратного каскада в двумерной турбулентности. Были изучены как распадная задача, так и случай непрерывного внесения в поток флуктуаций скаляра. В каждом из них динамика проявляет сильную перемежаемость, на что указывают вычисленные одноточечные моменты. Представлены как общие качественные свойства парной корреляционной функции в таком течении, так и отдельные количественные результаты, найденные в рамках модели коротко коррелированных во времени флуктуаций.
[1] N.A. Ivchenko, V.V. Lebedev, S.S. Vergeles, Spatial statistics of passive scalar in two-dimensional shear flow with fluctuations, Physics of Fluids, submitted (2022); arXiv:2212.03040.
[2] Н.А. Ивченко, С.С. Вергелес, Статистика пассивного скаляра в двумерном сдвиговом течении с флуктуациями, ЖЭТФ, 163(5), 724-733 (2023).

Ленгмюровская неустойчивость: учёт рассеяния волны на медленном вихревом течении

16 июня 2023 в 11:30 (короткий доклад)

Воинцев И. А., Вергелес С. С.

Рассматривается несжимаемая жидкость, вдоль поверхности которой распространяется бегущая гравитационная волна. К поверхности также приложено касательное напряжение вдоль направления распространения волны (ось OX). В результате развития неустойчивости возникает сложное циркуляционное течение, представляющее собой "роллы", ось которых направлена по OX, а также модуляция по поперечному горизонтальному направлению (ось OY), см. обзор [1]. Наше исследование включает последовательное включение поправок на рассеяние волны на медленном вихревом течении, которое не было учтено в ранних моделях циркуляций Ленгмюра [2], [3], а в работе [5] имеется частичный учёт этого рассеяния, по нашему мнению, не являющийся последовательным. Полученная неустойчивая мода представляет собой суперпозицию вихревого течения типа "роллов" с завихренностью, направленной вдоль OX, течения направленного вдоль OX и модулированного по OY, и поверхностной волны, также модулированной вдоль OY. Значение полученного нами инкремента неустойчивости моды отличается от заявленного в работе [3] в большую сторону.
[1] Teixeira, M. A. C. (2019). Langmuir circulation and instability. Encyclopedia of Ocean Sciences, 3rd Edition, pp. 92-106.
[2] Craik, A. D. D., & Leibovich, S. (1976). A rational model for Langmuir circulations. Journal of Fluid Mechanics, 73(3), 401-426.
[3] Craik, A. D. D. (1977). The generation of Langmuir circulations by an instability mechanism. Journal of Fluid Mechanics, 81(2), 209-223.
[4] Craik, A. D. D. (1982). The generalized Lagrangian-mean equations and hydrodynamic stability. Journal of Fluid Mechanics 125, 27–35.

Second harmonics and anomalous Josephson effect in superconducting multilayers

26 мая 2023 в 11:30

А.С. Осин

In our work [1] we investigate the current-phase relation in a planar diffuse tunnelling SIS′IS-junction in which the S′-layer contains in addition a strong spin-orbit interaction and a Zeeman term. The possibility of calculating the current-phase relation depending on the phase jump of the order parameter at each boundary by perturbation theory methods allows us to find the current dependence on the applied magnetic field. Since taking into account the spin-orbit and Zeeman terms leads effectively to the appearance of an additional contribution to the vector potential, each harmonic of the current-phase relation is shifted, which as a consequence leads to the anomalous Josephson effect in this system.
[1] Second harmonics and anomalous Josephson effect in superconducting multilayers, A. S. Osin, Alex Levchenko, and Maxim Khodas. In progress.

Джозефсоновский ток как граничное условие для уравнений Горькова

19 мая 2023 в 11:30

Ю.Н. Овчинников

Туннельный контакт-сингулярная область, прохождение которой допускает проскальзывание фазы на 2{\pi}N. В этом и состоит сущность эффекта Джозефсона: величина тока фиксирует разность фаз на берегах контакта неоднозначно, оставляя величину N произвольной. Все пространство распадается на три области: две"нормальные" подобласти, ниже и выше диэлектрической прослойки, и аномальной области, занимаемой диэлектриком. Подавление сверхпроводимости производит протекающий ток. Мы предполагаем, что модель BCS работает во всем пространстве. И можно ввести во всем пространстве гамильтониан, функционал свободной энергии, равно как и функции Грина G,F. Плотность тока определяется как вариация функционала свободной энергии по векторному потенциалу А. Из соображений симметрии следует, что модуль параметра порядка не зависит от плотности тока в первом порядке теории возмущений по току. Плотность тока удовлетворяет уравнению divj=0 во всем пространстве. Для замыкания системы уравнений, полученных в нормальных областях, необходимо найти выражение для величины тока Джозефсона. Поскольку в нормальных областях в величину тока фаза входит только в виде производных, а величина тока Джозефсона пропорциональна sin(ф_2-ф_1), то аномальная область должна обеспечить эффект проскальзывания фазы. Эта проблема очень нетривиальна. Поэтому явного выражения для плотности тока как функции величин ф_1, ф_2,F_{1,2}, G_{1,2} , |\ дельта|_{ 1,2}, в аномальной области не найдено. Более простая задача - нахождение величины тока Джозефсона. Плотность Джозефсоновского тока пропорциональна сверке по частоте $\sum_\omega _1 _2$. Она получена в работе [1] и не зависит от величины тока в первом порядке по току.
[1] A.И. Ларкин, Ю.Н. Овчинников, М.А. Федоров, ЖЭТФ, 51, 683(1966)

Комментарий к статье "Josephson Current as a Boundary Condition for Gor’kov Equations"

19 мая 2023 в 11:30

А.С. Осин, Я.В. Фоминов

В недавней статье Ю.Н. Овчинникова [1] утверждается, что джозефсоновский ток остается чисто синусоидальным во втором порядке теории возмущений по прозрачности границы. В нашем комментарии [2] мы показываем, что это неверное утверждение возникает в результате пренебрежения неоднородным подавлением параметра порядка вблизи границы (результат "эффекта близости" между сверхпроводящими берегами с различными фазами параметра порядка). Это неоднородное подавление неизбежно сопровождается нелинейной пространственной зависимостью сверхпроводящей фазы. При учете обоих эффектов второй порядок теории возмущений приводит к конечной второй джозефсоновской гармонике.
[1] Yu. N. Ovchinnikov, Josephson current as a boundary condition for Gor'kov equations, J. Supercond. Nov. Magn. 35, 663, (2022).
[2] A. S. Osin, Ya. V. Fominov, Comment on “Josephson Current as a Boundary Condition for Gor'kov Equations”, J. Supercond. Nov. Magn. 36, 55 (2023).

Brane order, quantum magnetism, and partition function zeros in modulated anisotropic ladders

21 апреля 2023 в 11:30

Геннадий Ю. Шитов

The presentation will be focused on the recent work [1] on the two-leg spin-1/2 ladders with anisotropy and two dimerization patterns (columnar/staggered). This model is equivalent to a modulated interacting fermionic Kitaev ladder. The Hartree-Fock approximation reduces the model to a sum of two quadratic effective Majorana Hamiltonians, which can be mapped onto two transverse quantum XY chains. This simplifies considerably calculations of the order parameters and analysis of the hidden symmetry breaking. The ground-state phase diagrams are found for each dimerization pattern. The diagrams contain phases with conventional antiferromagnetism, as well all those with non-local brane orders. We found analytically all the magnetizations and brane order parameters for the staggered case, as functions of couplings of the effective Hamiltonian, while the brane order parameters of the columnar ladder are found numerically from the Toeplitz determinants. The quantum phase transitions, disorder lines, ground-state factorization (disentanglement), and the additional attributes of topological order such as winding numbers and edge Majorana states, are shown to be determined by zeros of the partition function.
1. T. Pandey and G.Y. Chitov, Phys. Rev. B 106, 094413 (2022).

pdf

Эффект де Гааза - ван Альфена и квантовые осцилляции как функция температуры в коррелированных изоляторах

14 апреля 2023 в 11:30

В. Зюзин

Теоретически изучены осцилляции де Гааза-ван Альфена в изоляторах. Изоляторы в нашей работе описываются моделью, в которой энергетическая щель образуется в результате гибридизации энергетических уровней в точке их пересечения за счёт взаимодействия между фермионами. Изучен механизм, при котором энергетическая щель, вычисленная самосогласованным образом, становится периодической функцией обратного магнитного поля. Это и приводит к осцилляциям де Гааза-ван Альфена в нашем случае. Амплитуда экспоненциально подавлена в меру энергетической щели и магнитного поля. Также показано, что амплитуда таких осцилляций сама есть периодическая функция обратной температуры с периодом, определяемым комбинацией из энергетической щели и магнитного поля.
arXiv:2302.13923

Определение важнейших параметров металла, облученного ультракоротким лазерным импульсом

31 марта 2023 в 11:30

Н.А. Иногамов

Ультракороткие лазерные воздействия с длительностью от нескольких до порядка 1000 световых осцилляций имеют огромное значение в современных науке и технике. Такой импульс переводит металл в возбужденное состояние с горячими электронами: двухтемпературное (2Т) состояние T_e ≫ T_i, где T_e, T_i – это температуры электронной и ионной подсистем. При этом меняется коэффициент теплопроводности по сравнению с хорошо известными справочными значениями. Теплопроводность и темп обмена энергией между электронной и ионной подсистемами – это ключевые параметры 2T модели. До сих пор они остаются плохо изученными. В настоящей статье представлены новые теоретико-экспериментальные данные относящиеся к уточнению значений этих коэффициентов на примере с золотом.
Н.А. Иногамов, В.А. Хохлов, С.А. Ромашевский, Ю.В. Петров, В.В. Жаховский, С.И. Ашитков, "Определение важнейших параметров металла, облученного ультракоротким лазерным импульсом", Письма в ЖЭТФ, 117(2), 107-114 (2023).

Туннелирование через примесный барьер в жидкости Латтинжера с спин-орбитальным взаимодействием.

24 марта 2023 в 11:30

С.И. Матвеенко

Методами бозонизации и ренорм-группы исследованы эффекты спин-орбитального взаимодействия (приводящие к нарушению разделения спиновых и зарядовых степеней свободы) на туннелирование через примесный барьер в одномерной модели Латтинжера. Найдены поправки к фазовой диаграмме основного состояния, вычислен кондактанс в зависимости от параметров Латтинжера и спин-орбитального взаимодействия.

Многочастичная локализация в одномерной фрустрированной XY-цепочке

24 марта 2023 в 11:30

С.И. Матвеенко

Эффекты многочастичной локализации исследовались в одномерной фрустрированной XY- цепочке в случайном магнитном поле, с взаимодействием ближайших, и через один, спинов. Найден численно переход в состояние с многочастичной локализацией при увеличении амплитуды случайного поля. Наличие делокализованной фазы при малой амплитуде беспорядка анализируется аналитически, переходом к эквивалентному представлению модели в терминах бесспиновых фермионов с эффективным нелокальным взаимодействием.
"Many-body localization transition in a frustrated XY chain" M. S. Bahovadinov, D. V. Kurlov, S. I. Matveenko, B. L. Altshuler, G. V. Shlyapnikov, Phys. Rev. B 106, 075107 (2022)

Ротоны в Бозе-конденсате дипольных атомов.

17 марта 2023 в 11:30

С.И. Матвеенко

Найдены аналитические и численные решения для спектров возбуждений ротонного типа в квазиодномерном Бозе-конденсате магнитных дипольных атомов. Вычислен коэффициент затухания возбуждений при конечной температуре. Результаты могут быть применимы к конденсату атомов диспрозия, для которого показано, что ротонные возбуждения достаточно долгоживущие и могут быть наблюдаемы.

Структурирование поверхности кремния с помощью фемтосекундного импульса и дифракции на микропузырьке

17 марта 2023 в 11:30 (короткий доклад)

Н.А. Иногамов

Laser-assisted nanostructuring of silicon interfaces provides a unique procedure for leading-edge technologies. We report on a new embossing technique with tightly focused Gaussian-shaped ultrashort laser pulses near the ablation threshold in liquid. We take advantage of a primary microbubble for controllable spatial-modulation of light intensity of succeeding pulses. Such a bubble, generated in liquid near the molten silicon surface by the first pulse, serves as an obstacle for the second pulse following with a sub-millisecond time delay, to produce a diffraction ring pattern. Variation of laser intensity can be utilized to guide the diffraction patterns. Thus the various annular patterns deeply embossed up to hundreds nanometers on the surface are produced with high reproducibility. Morphology of modified surface layer is investigated in detail using atomic-force microscopy, as well as scanning and transmission electron microscopies. Full-wave EM modeling of laser beam diffraction by the bubbles with various radii and shapes shows that the peak intensity in silicon is up to 1.7 times higher than in bubble-free liquid. Atomistic simulation of ultrafast heating with such a diffraction peak reveals that an annular microdimple surrounded by rims is formed by high-gradient pressure in molten silicon to be frozen after several nanoseconds.
S.A. Romashevskiy, A.I. Ignatov, V.V. Zhakhovsky, E.M. Eganova, E.A. Pershina, N.A. Inogamov, S.I. Ashitkov, Embossing of silicon with an ultrashort laser pulse diffracted by a bubble in liquid, Applied Surface Science, 615, 156212 (2023)

Моделирование двухямных потенциалов для уравнения Шредингера

10 марта 2023 в 11:30 (короткий доклад)

А.М. Дюгаев, П.Д. Григорьев

Предложен новый метод определения расщепления уровней $\Delta$ в двухямном одномерном потенциале. Найдены две функции ''партнеры'', одна симметричная $\Psi_{+}$, другая антисимметричная $\Psi_{-}$. По ним из уравнения Шредингера найдены отвечающие им потенциалы $V_{+}(x)$ и $V_{-}(x)$, и энергии $E_{+}^{0}$ и $E_{-}^{1}$. Уникальным свойством $\Psi_{+}$ и $\Psi_{-}$ является тождественное равенство: $E_{+}^{0}=E_{-}^{1}$, что дает возможность определить $\Delta$ по теории возмущений по параметру $V_{+}(x)-V_{-}(x)$. Для двухямного осцилляторного потенциала показано, что инстантонный предел может быть получен разложением в ряд теории возмущений по параметру $x_0$: $0

Улучшение ловушек ультрахолодных нейтронов, покрытых пленкой жидкого гелия, электростатическим потенциалом

10 марта 2023 в 11:30 (короткий доклад)

П.Д. Григорьев, А.В. Садовников, В.Д. Кочев, А.М. Дюгаев

Предлагается использовать электрическое напряжение, приложенное к шероховатым стенкам ловушки ультрахолодных нейтронов (УХН), покрытых жидким гелием, для увеличения толщины жидкого гелия и дополнительной защиты УХН от поглощения в стенках ловушки. Проведенные оценки необходимой интенсивности электрического поля показывают, что оно реализуемо. Изучается возможность влияния электрического поля на закон дисперсии поверхностных волн, приводящих к потерям УХН в ловушке из-за их неупругого рассеяния на риплонах.
Работа доступна на https://arxiv.org/abs/2303.04429

Параметрическая статистика в модели Розенцвейга-Портера

17 февраля 2023 в 11:30

М. А. Скворцов, M. Amini, В. Е. Кравцов

Исследована параметрическая статистика в модели Розенцвейга-Портера, гамильтониан которой является суммой гауссовой и диагональной случайных матриц. С помощью нелинейной суперсимметричной сигма модели получено аналитическое выражение для парных корреляционных функций глобальной и локальной плотности состояний во фрактальной фазе в случае диагонального изменения гамильтониана для унитарного ансамбля (класс симметрии А). Случаи недиагонального возмущения гамильтониана и ортогональной симметрии (класс AI) изучены путем численной диагонализации. Особое внимание уделено исследованию поведения восприимчивости fidelity собственных функций к параметру возмущения в различных фазах (эргодической, фрактальной, локализованной).

Аналитическое описание сверхтекучей жесткости в сильно неупорядоченных сверхпроводниках

10 февраля 2023 в 11:30

А.В. Хвалюк, М.В. Фейгельман

Проблема температурной зависимости сверхтекучей жесткости \Theta в сильно неупорядоченных сверхпроводниках с псевдощелью актуальна для поиска сверхпроводящих супериндективностей – устройств, востребованных в ряде областей современной квантовой техники. Теоретическое описание этой задачи содержит две сложности: 1) необходимо последовательно описать существенно неоднородное сверхпроводящее состояние, которое, как известно, существует в таких сверхпроводниках [1,2] даже на умеренном удалении от перехода сверхпроводник-изолятор, и 2) после этого необходимо вычислить макроскопический электромагнитный отклик получающейся неупорядоченной среды, что само по себе является сложной задачей. В этом докладе мы рассмотрим обе эти проблемы и выведем аналитическое уравнение, описывающее температурное изменение сверхтекучей жесткости. При низких температурах это изменение напоминает степенной закон \Theta(T = 0) - \Theta(T) \propto T^{b}, где показатель степени b ~ 2-3 зависит от беспорядка. Этот результат находится в качественном согласии с экспериментальными результатами, недавно полученными Thibault Charpentier из Института Нееля.
[1] B. Sacépé, T. Dubouchet, C. Chapelier, M. Sanquer, M. Ovadia, D. Shahar, M.V. Feigel'man and L.B. Ioffe, "Localization of preformed Cooper pairs in disordered superconductors", Nature Physics 7, 3 (2011), pp. 239–244.
[2] A.V. Khvalyuk and M.V. Feigel'man, "Distribution of the order parameter in strongly disordered superconductors: An analytic theory", Phys. Rev. B 104 (2021), pp. 224505.

Одноточечные корреляционные числа на торе в минимальной Лиувиллевской гравитации

3 февраля 2023 в 11:30

А. Артемьев, В.Белавин

Предложен метод вычисления "из первых принципов" одноточечных корреляционных чисел в (2,2p+1) минимальной Лиувиллевской гравитации на торе. Метод основан на "высших уравнений движения" Ал. Замолодчикова в теории Лиувилля, ранее успешно применённых к вычислению корреляторов на сфере. Показано, что этот подход позволяет свести входящие в определение корреляторов интегралов по пространствам модулей к явно вычислимым граничным вкладам. Результаты согласуются с подходом матричных моделей.
Доклад основан на работе arXiv: 2210.14568.

Прямое численное моделирование акустической турбулентности: спектр Захарова-Сагдеева

3 февраля 2023 в 11:30 (короткий доклад)

Е.А. Кочурин, Е.А. Кузнецов

Проведено прямое численное моделирование трехмерной акустической турбулентности в среде со слабой положительной дисперсией. Показано, что в начале длинноволновой области в распределении энергии в k-пространстве происходит формирование джетов в виде узких конусов. При больших волновых числах конусы уширяются, а распределение соответственно стремится к изотропному. В этой области волновых чисел усредненный по углу спектр турбулентности приобретает степенной характер с показателем, близким к -2/3, что соответствует спектру слабой акустической турбулентности Захарова-Сагдеева.

Спин в накопителях как аксионная антенна

27 января 2023 в 11:30

Н.Н. Николаев

Аксионы, предложенные Печчеи, Куинн, Вилчеком и Вайнбергом как решение загадки СР-инвариантнорсти КХД, широко обсуждаются как кандидат в темную материю. Как было указано Колоколовым и др., осциллирующие галактические аксионные поля порождают псевдомагнитное поле, пропорциональное скорости движения спина относительно центра Галактики. Околосветовая скорость частиц в накопителях усиливает эти поля на три порядка по сравнению с полями, действующими на спины в конденсированных средах в лаборатории. Будут представлены результаты первого эксперимента по поиску аксионов на накопителе СOSY в Юлихе, и обсуждены перспективы экспериментов на коллайдере NICA в Дубне.
Краткий обзор работ: 1) S. Karanth, ... , N.N. Nikolaev etc (JEDI Collaboration), "First Search for Axion-Like Particles in a Storage Ring Using a Polarized Deuteron Beam", arXiv:2208.07293; 2) N.N. Nikolaev, "Spin of protons in NICA and PTR storage rings as an axion antenna", Письма в ЖЭТФ, 115(11), 683-684 (2022) [JETP Letters, 115(11), 639-643 (2022)]

Связанные пары «магнитный скирмион – сверхпроводящий вихрь» в тонких бислоях

20 января 2023 в 11:30

S. Apostoloff, Е. Андрияхина, П. Воробьев, О. Третьяков, И. Бурмистров

В недавней работе [Phys. Rev. B 103, 174519 (2021)] было теоретически показано, что неелевский магнитный скирмион и сверхпроводящий пирловский вихрь могут образовывать связанные пары в двухслойных системах на основе тонких пленок сверхпроводника и ферромагнетика за счет взаимодействия полей рассеяния. В зависимости от параметров системы, центры скирмиона и вихря могут располагаться как строго друг над другом, так и на конечном расстоянии, порядка радиуса скирмиона. Однако, анализ в указанной работе был ограничен главным порядком теории возмущений по величине магнитного поля вихря. В докладе будут представлено более детальное исследование таких связанных пар в системах, в которых стабилизация скирмиона связана с наличием взаимодействия Дзялошинского–Мории. Во-первых, будет показано, что при увеличении эффективной силы вихря возникает контринтуитивное явление: отталкивание между скирмионом и вихрем подавляется, а расстояние между их центрами уменьшается [Письма в ЖЭТФ, 116(11), 801-807 (2022) / arXiv:2210.08790]. Во вторых, для соосных скирмиона и вихря предсказано существенное изменение скирмиона: может измениться киральность и/или существенно увеличивается радиус. Кроме того, при одном и том же наборе параметров гетероструктуры, в зависимости от начального распределения намагниченности в ферромагнетике, может возникнуть до трех различных связанных пар «скирмион – вихрь», где один скирмион имеет отрицательную киральность, а два других – различные радиусы и положительную киральность [arXiv:2212.08351 / направлено в PRL].

Исследование спиновой когерентности протонов для поиска ЭДМ в накопительных кольцах

20 января 2023 в 11:30

Алексей Мельников (ИЯИ РАН)

В ускорительных спиновых экспериментах по фундаментальным симметриям типа поиска ЭДМ заряженных частиц принципиально большое время когерентности горизонтального спина. Подавление декогеренции особенно важно для протонов с большой магнтитной аномалией. Будет дан краткий обзор работ по изучению механизма подавления хроматической аберрации на накопителях COSY (COoler SYnchrotron, Юлих, Германия) и PTR (ProtoType Ring коллаборации CPEDM).

Комментарий к статье "Сверхуниверсальность в локализации Андерсона"

30 декабря 2022 в 11:30 (короткий доклад)

И.С. Бурмистров

Будут изложены краткие аргументы почему статья I. Horváth and P. Markoš, "Super-universality in Anderson localization", Phys. Rev. Lett. 129, 106601 (2022) [arXiv:2110.11266] содержит неправильную интерпретацию численных данных.
Комментарий опубликован в архиве: arXiv:2210.10539

Первый сигнал охлаждения струй в pp соударениях

23 декабря 2022 в 11:30 (короткий доклад)

Б.Г. Захаров

We discuss jet quenching in mini quark-gluon plasma produced in $pp$ collisions. We study the modification factor $I_{pp}$, describing the medium modification of the jet fragmentation functions. We calculate $I_{pp}$ within the light-cone path integral approach to induced gluon emission for parametrization of the running coupling $\alpha_s(Q,T)$ which has a plateau around $Q=\kappa T$, motivated by the lattice calculations of the effective QCD coupling in the quark-gluon plasma. We calculate $I_{pp}$ with no free parameters using $\kappa$ fitted to the LHC data on the nuclear modification factor $R_{AA}$. We find that the predicted decrease with multiplicity of $I_{pp}$ for $5.02$ TeV $pp$ collisions agrees reasonably with the recent preliminary data from ALICE. Our results show that the drop of $I_{pp}$ with the multiplicity, if confirmed by further measurements, may be viewed as the first direct evidence for jet quenching in $pp$ collisions.

Ток захвата и теплообмен между сверхпроводящим нанопроводом и диэлектрической подложкой

23 декабря 2022 в 11:30 (короткий доклад)

М. А. Скворцов

Характеристики сверхпроводящих детекторов одиночных фотонов в значительной степени определяются скоростью обмена энергии между электронной подсистемой и фононами в диэлектрической подложке. В работе проведено систематическое экспериментальное исследование теплового кондактанса границы между сверхпроводящим проводом из NbN и шестью типами диэлектрических подложкек. Тепловые свойства границы определены путем анализа температурной зависимости тока захвата в рамках простой модели резистивного состояния. Измеренные величины теплового кондактанса границы в целом хорошо описываются моделью теплопереноса между двумя черными телами с разными температурами: в проводе и в подложке.

Взаимное влияние сверхпроводимости и локализации около двумерной ферромагнитной квантовой критической точки

23 декабря 2022 в 11:30

П.А. Носов, И.С. Бурмистров, S. Raghu

Исследована сверхпроводящая неустойчивость двумерной неупорядоченной ферми-жидкости, слабо связанной с мягкими флуктуациями, вызванными близостью к ферромагнитной квантовой критической точке изинговского типа. Получены квантовые поправки, вызванные взаимодействием, к уравнению Узаделя, определяющему сверхпроводящею щель в системе. Показано, что эффекты диффузии и локализации резко изменяют соотношение между некогерентностными эффектами и притяжением. Построена фазовая диаграмма системы и показано, что: (i) существует промежуточный диапазон силы беспорядка, в котором сверхпроводимость усиливается, а при дальнейшем росте беспорядка происходит переход сверхпроводник-изолятор; и (ii) купероны приобретают аномальный динамический скейлинг с z=4, что указывает на сильное неферми-жидкостное поведение.

Long-range interactions between membrane inclusions: Electric field induced giant amplification of the pairwise potential

16 декабря 2022 в 11:30

Е.С. Пикина, А.Р. Муратов, Е.И. Кац, В.В. Лебедев

The aim of this work is to revisit the phenomenological theory of the interaction between membrane inclusions, mediated by the membrane fluctuations. We consider the case where the inclusions are separated by distances larger than their characteristic size. Within our macroscopic approach a physical nature of such inclusions is not essential. However, we have always in mind two prototypes of such inclusions: proteins and RNA macromolecules. Because the interaction is driven by the membrane fluctuations and the coupling between inclusions and the membrane, it is possible to change the interaction potential by external actions affecting these factors. As an example of such external action we consider an electric field. Under external electric field (both dc or ac), we propose a new coupling mechanism between inclusions possessing dipole moments (as it is the case for most protein macromolecules) and the membrane. We found, quite unexpected and presumably for the first time, that the new coupling mechanism yields to giant enhancement of the pairwise potential of the inclusions. This result opens up a way to handle purposefully the interaction energy, and as well to test of the theory set forth in our article.
Results are published in Annals of Physics 447(Pt.2), 168916 (2022); https://doi.org/10.1016/j.aop.2022.168916

Структура угловых диаграмм для систем, описывающих динамику электрона в магнитном поле для дисперсионных законов общего положения

16 декабря 2022 в 11:30 (короткий доклад)

И.А. Дынников, А.Я. Мальцев, С.П. Новиков

Мы приведем ряд результатов, существенно уточняющих описание угловых диаграмм, возникающих при исследовании динамики электрона в магнитном поле на всех энергетических уровнях одновременно. Описание позволяет ввести определенную иерархическую структуру на множестве зон устойчивости на таких диаграммах, а также описать более детально множество возникновения сложных (хаотических) траекторий соответствующей динамической системы. ЖЭТФ, Том 162, Вып. 2 (2022), УМН, том 77, выпуск 6(468) (2022)

Открытые линии уровня суперпозиции периодических потенциалов на плоскости

16 декабря 2022 в 11:30 (короткий доклад)

А.Я. Мальцев, С.П. Новиков

Исследуется геометрия открытых линий уровня потенциалов, возникающих в результате наложения двух различных периодических потенциалов на плоскости. Эту задачу можно рассматривать как частный случай задачи Новикова о поведении открытых линий уровня квазипериодических потенциалов на плоскости с четырьмя квазипериодами. В то же время постановка этой задачи может иметь много дополнительных особенностей. Мы приведем общее описание складывающейся картины как в самом общем случае, так и при наличии дополнительных ограничений. Основной подход к описанию поведения открытых линий уровня основан на их разделении на топологически регулярные и хаотические линии уровня. Annals of Physics, In Press, Corrected Proof, Available online 22 July 2022, art. 169039; arXiv:2206.04014

Конструкция зеркальных пар орбифолдов Калаби-Яау с помощью спектрального потока

9 декабря 2022 в 11:30

С.Е. Пархоменко

В работе обсуждается так называемая гипотеза зеркальной симметрии, утверждающая, что пара сигма-моделей, заданных на многообразиях Калаби-Яау $(M, \tld{M})$, изоморфны, если их группы когомологий связаны соотношением H^p,q(M)=H^3-p,q(\tld{M}). Мы рассматриваем специальный класс сигма-моделей на многообразиях Калаби-Яау, которые связанны с так называемыми орбифолдами произведений минимальных моделей $N=2$ суперконформной теории поля. Мы используем конструкцию состояний в таких моделях с помощью спектрального потока, а также "зеркальную" версию этой конструкции, чтобы показать, что такие сигма-модели действительно разбиваются на зеркальные пары изоморфных моделей.

Сингулярные вектора для алгебры NSR из полиномов Углова

9 декабря 2022 в 11:30 (короткий доклад)

М. А. Берштейн

В 2012 году была высказана гипотеза, что сингулярные вектора для супер аналога алгебры Вирасоро (в секторе Невё Шварца) после бозонизации могут быть отождествлены с симметрическими функциями Углова. Мы доказываем эту гипотезу. Также, мы доказываем аналогичный результат для Рамоновского сектора.
Основано на статье: M. Bershtein, A. Vargulevich, "NSR singular vectors from Uglov polynomials", J. Math. Phys. 63, 061706 (2022), arXiv:2202.11810.

Квазиклассический подход к вычислению формфакторов в модели sh-Гордона

2 декабря 2022 в 11:30

М. Лашкевич, О. Лисовой, Т. Ушакова

Формфакторы в модели sh-Гордона изучаются квазиклассически при малых значениях параметра $b$ на фоне радиально-симметричного классического решения. Для этого используется обобщение радиального квантования, известного для безмассового бозонного поля. При этом возникают новые специальные функции, обобщающие функции Бесселя и имеющие интересную интерпретацию в классической теории модели sh-Гордона. Формфакторы экспоненциальных операторов в лидирующем порядке полностью определяются классическими решениями, в то время как формфакторы операторов-потомков даже в лидирующем порядке содержат квантовые поправки. Рассмотрение операторов-потомков в двух киральностях требует перенормировок, аналогичных перенормировкам в конформной теории возмущений.

Цепочки Богоявленского и обобщённые числа Каталана

2 декабря 2022 в 11:30 (короткий доклад)

В.Э. Адлер

Несколько лет назад А.Б. Шабат предложил задачу о распаде единичного решения цепочки Вольтерры при обрыве на полупрямую. Она немного напоминает задачу Гуревича-Питаевского о ступеньке для КдФ, но оказалась проще, так как ответ находится точно. Один способ решения основан на наблюдении, что ряд Тейлора для тау-функции цепочки служит экспоненциальной производящей функцией для чисел Каталана и выражается через гипергеометрическую функцию. Это можно доказать, используя известный в комбинаторике результат о том, что преобразование Ханкеля для чисел Каталана дает единичную последовательность. Второй способ использует конечномерную редукцию, связанную с мастер-симметрией цепочки; решение с единичным начальным условием содержится внутри этой редукции. Доклад посвящен аналогичным результатам о связи цепочек Богоявленского с обобщенными числами Каталана (известными в комбинаторике) и обобщенной гипергеометрией.
arXiv:2202.02555

Мультифрактально-усиленная сверхпроводимость в двумерных системах со спин-орбитальным взаимодействием

25 ноября 2022 в 11:30

Е.С. Андрияхина, И.С. Бурмистров

Известно, что комбинация локализации Андерсона и электрон-электронного взаимодействия приводит к усилению сверхпроводимости за счет мультифрактальности электронных волновых функций. В работе развита теория мультифрактально-усиленных сверхпроводящих состояний в двумерных системах при наличии спин-орбитального взаимодействия. При помощи нелинейной сигма-модели Финкельштейна выведены модифицированное уравнение Узаделя и уравнение самосогласования для щели, которые учитывают перенормировки, вызванные беспорядком и квазичастичным взаимодействием. Мультифрактальные корреляции индуцируют энергетическую зависимость сверхпроводящей спектральной щели. Определены температура сверхпроводящего перехода и сверхпроводящая спектральная щель в случае изинговского и сильного спин-орбитального взаимодействий. В последнем случае энергетическая зависимость сверхпроводящей спектральной щели является выпуклой функцией энергии, тогда как в первом случае (как и при отсутствии спин-орбитального взаимодействия) - вогнутой. Мультифрактальность увеличивает не только температуру перехода, но и спектральную щель при нулевой температуре. Также изучены мезоскопические флуктуации локальной плотности состояний в сверхпроводящем состоянии. Как и в случае металла в нормальном состоянии, спин-орбитальное взаимодействие уменьшает амплитуду флуктуаций.
Результаты опубликованы в статье: Е.С. Андрияхина, И.С. Бурмистров, ЖЭТФ 162, 522 (2022).

Неабелевы обобщения систем Пенлеве

25 ноября 2022 в 11:30 (короткий доклад)

В.В. Соколов

Доклад посвящен задаче классификации интегрируемых матричных систем типа уравнений Пенлеве P_2-P_6. С помощью теста Ковалевской-Пенлеве найдены все интегрируемые матричные системы типа P_4. Найдены все системы типов 2-6, обладающие матричными обобщениями гамильтонианов Окамото. Описаны все интегрируемые матричные гамильтоновы системы типов P_2-P_6.

Спектр обратного каскада гравитационных волн на поверхности жидкости в присутствии конденсата: аналитическое объяснение.

25 ноября 2022 в 11:30 (короткий доклад)

Александр Короткевич, Сергей Назаренко

В прошлом сообщалось об отличии универсального спектра обратного каскада гравитационных волн на поверхности трёхмерной жидкости в присутствии конденсата, полученного в численных экспериментах, от спектра Коломгорова-Захарова, предсказанного теорией волновой турбулентности. Предложено аналитическое объяснение отличия в степени спектра. Рассмотрено взаимодействие коротких волн с длинноволновым фоном (конденсатом) в рамках диффузионного приближения для кинетического уравнения Хассельмана. Впервые получен коэффициент "диффузии" в пространстве волновых векторов как функция k в присутствии конденсата. Полученный спектр со степенью -3.0 близок в наблюдаемому в численном эксперименте (степень ~-3.1).

Индуцированный беспорядком переход в трубчатую фазу в анизотропных двумерных материалах

11 ноября 2022 в 11:30

М.В. Парфенов, В.Ю. Качоровский, И.С. Бурмистров

В работе развита теория аномальной упругости для двумерных гибких материалов с орторомбической кристаллической структурой и вмороженным беспорядком. Аналогично чистому случаю, мы предсказываем наличие бесконечного числа плоских фаз с анизотропными изгибной жесткостью и модулем Юнга, которые показывают степенной скейлинг при увеличении размеров системы, который контролируется той же критической экспонентой, что и в чистом изотропном случае. Под воздействием температуры или беспорядка плоские фазы разрушаются посредством перехода скомкования (crumpling transition). Примечательно, что в отличие от изотропного случая, анизотропные материалы переходят в трубчатую фазу, вместо скомканной фазы. Аналогичный переход для чистых материалов происходит при аномально высоких температурах, тогда как трубчатая фаза, переход в которую вызван беспорядком, может существовать в условиях комнатных температур. Результаты данной работы применимы к анизотропным монослоям, допированным адатомами или подвергнутым бомбардировкой тяжелыми атомами.

Обобщение формулы Таласки на вектора на внутренних ребрах планарных графах

11 ноября 2022 в 11:30 (короткий доклад)

С. Абенда, П.Г. Гриневич

В ряде задач математической физики (в частности, в теории солитонных решений уравнения КП2 и при вычислении on-shell диаграмм для суперсимметричного N=4 уравнения Янга-Миллса) возникает следующая конструкция: имеется ориентированный планарный граф с положительными весами на ребрах в верхней полуплоскости (с некоторым набором дополнительных условий) и векторы на граничных вершинах - источниках получаются как суммы по всем путям от границы до границе. Если в графе имеются циклы, то число таких путей бесконечно, однако бесконечные суммы можно вычислить и получить рациональные выражения с положительными знаменателями. Ответ дается формулой Таласки. Нами показано, что эту формулу можно обобщить на вектора на внутренних ребрах графа.

Решение задачи Лэма о расстановке знаков на планарных графах

11 ноября 2022 в 11:30 (короткий доклад)

С. Абенда, П.Г. Гриневич

В данной работе рассматривается тот же класс графов, что и в предыдущем докладе. Вектора на внутренних вершинах графов можно задавать либо как суммы по всем путям до границы, либо как решения системы линейных уравнений, при этом возникает нетривиальная задача о расстановке знаков. Лэм доказал существование такой расстановки, но не предъявил ее. Нами предложена явная конструкция и доказано, что при разумных дополнительных ограничениях на граф (отсутствие тупиковых ребер) она единственна с точностью до естественной калибровки.

Скользящие течения и их опрокидывание

28 октября 2022 в 11:30

Е.А. Кузнецов, Е.А. Михайлов

Исследуется процесс опрокидывания невязких несжимаемых течений вдоль твердого тела со скользящими граничными условиями. Такие скользящие течения являются сжимаемыми, что является основной причиной формирования особенности на жесткой границе для градиента параллельной компоненты скорости. Проанализированы аналитически проскальзывающие течения в рамках двух- и трехмерных невязких уравнений Прандтля. Найдены критерии градиентной катастрофы в обоих случаях. Для 2D уравнений Прандтля опрокидывание имеет место как для параллельной скорости вдоль границы, так и для градиента завихренности. Для трехмерных течений Прандтля опрокидывание (формирование складки за конечное время) возникает для симметричной части тензора градиента скорости, а также для антисимметричной части – завихренности. Численно исследована задача о формировании градиентов скорости для течений между двумя параллельными пластинами в рамках двумерных уравнений Эйлера. Показано, что максимальный градиент скорости экспоненциально растет во времени на жесткой границе при одновременном росте градиента завихренности по дважды экспоненциальному закону. Тщательный анализ показал, что этот процесс есть не что иное, как формирование складки, со степенной зависимостью между максимальными градиентом скорости и его шириной: max |ux| ∝ ℓ –2/3.

Опубликовано в Ann. Phys (2022)

Моделирование четырехкомпонентной модели Поттса на гексагональной решетке методом Ванга-Ландау с контролируемой точностью

21 октября 2022 в 11:30 (короткий доклад)

М.А. Фадеева, Л.Н. Щур

Численно исследуется критическое поведение четырехкомпонентной модели Поттса на гексагональной решетке. Использован модифицированный метод Ванга-Ландау с контролем точности оценки плотности состояний. Конечномерный анализ полученных результатов подтверждает наличие фазового перехода второго рода с критическими показателями, соответствующими классу универсальности двумерной четырехкомпонентной модели Поттса.
ЖЭТФ, 162(6), 909-916 (2022)

Пятиточечные корреляционные числа в минимальной Лиувиллевской гравитации

30 сентября 2022 в 11:30

А. Артемьев, А. Белавин

В этой работе мы показываем, как использовать высшие уравнения движения Замолодчикова в Теории поля Лиувилля для явного вычисления чисел корреляции N точек в минимальной гравитации Лиувилля для N > 4. Мы находим явное выражение для 5-точечных корреляторов.

Множественные зеркала и гипотеза JKLMR

30 сентября 2022 в 11:30 (короткий доклад)

А. Белавин, Б. Еремин

В статье рассматривается проблема выполнения гипотезы о равенстве статистической суммы суперсимметричной калибровочной линейной сигма-модели на двумерной сфере и келерова потенциала на пространстве модулей многообразия Калаби-Яу. Задача рассматривается для конкретного класса многообразий Калаби-Яу, не принадлежащего классу типа Ферма. Мы показываем, что гипотеза JKLMR верна, когда Калаби-Яу $X(1)$ такого типа имеет зеркального партнера $Y(1)$ во взвешенном проективном пространстве, которое также допускает Калаби-Яу типа Ферма $Y(2 )$.

Исследование вихрей в захваченных бинарных бозе-конденсатах

23 сентября 2022 в 11:30

В. П. Рубан

Будут представлены некоторые новые результаты, относящиеся к динамике вихревых структур в двухкомпонентных бозе-конденсатах холодных атомов.
1. Неустойчивости когерентных структур типа "вихревое кольцо -- светлый солитон" в гармонически захваченных двухкомпонентных трехмерных бозе-конденсатах исследованы численно в рамках связанных уравнений Гросса-Питаевского и проинтерпретированы аналитически. Две из линейных неустойчивостей оказались качественно отличными от известных ранее, и связаны они с азимутальными модами m=0 и m=1, то есть, с отклонениями вихря от стационарной кольцевой формы. Нелинейная параметрическая неустойчивость вовлекает моды m=0 и m=2 и сигнализирует об обмене энергии между ними [1].
2. Численно и аналитически исследована динамика заполненного массивного вихря в двумерной модели захваченного гармонической ловушкой двух-компонентного бозе-конденсата, находящегося в режиме разделения фаз. Показано, что в некоторой области параметров нелинейного взаимодействия прецессия достаточно массивного вихря вокруг центра сильно замедляется, а при дальнейшем увеличении массы даже меняет свое направление на обратное. Выведено приближенное обыкновенное дифференциальное уравнение, позволяющее объяснить такое поведение системы [2].
3. Численно в рамках связанных уравнений Гросса-Питаевского моделируется захваченная ловушкой бозе-конденсированная смесь из двух типов холодных атомов, существенно различающихся по массе. В режиме разделения фаз возможна конфигурация, состоящая из безвихревого ядра и пронизанной квантованными вихрями оболочки. Динамические свойства вихрей в оболочке зависят от нескольких параметров системы. Исследование направлено на поиск физически реализуемых параметрических областей, соответствующих долгоживущим, сильно нестационарным системам нескольких вихрей, присоединенных к ядру. Представлен ряд реалистических численных примеров, в которых конфигурации из трех пар вихрей существовали на протяжении многих сотен характерных времен [3].
[1] V. P. Ruban, W. Wang, C. Ticknor, P. G. Kevrekidis, Phys. Rev. A 105, 013319 (2022). [2] В. П. Рубан, Письма в ЖЭТФ, 115(7), 450-456 (2022). [3] В. П. Рубан, Письма в ЖЭТФ, 116(5), 324-329 (2022).

Some comments on the QQqq and QQqqq-quark systems

16 сентября 2022 в 11:30

Олег Андреев

I will discuss how compact tetra and pentaquarks could be seen in the QQqq and QQqqq-quark systems.

Джозефсоновский диодный эффект в асимметричном СКВИДе с высшими гармониками

9 сентября 2022 в 11:30

Я.В. Фоминов, Д.С. Михайлов

Рассмотрен асимметричный двухконтактный СКВИД с различными ток-фазовыми соотношениями в двух джозефсоновских контактах при наличии высших джозефсоновских гармоник. Главным образом мы анализируем «минимальную модель», в которой один из контактов в кольце СКВИДа обладает синусоидальным ток-фазовым соотношением, а во втором контакте имеется также дополнительная вторая гармоника. Вольт-амперная характеристика (ВАХ) оказывается асимметричной, I(−V) ≠ −I(V). Асимметрия обусловлена наличием второй гармоники и зависит от магнитного потока через кольцо интерферометра, пропадая только при особых значениях потока, таких как целые или полуцелые значения в единицах кванта потока. Таким образом, система демонстрирует управляемый потоком джозефсоновский диодный эффект (ДДЭ), простейшее проявление которого — зависимость критического тока от направления протекания. Мы исследуем асимметрию зависимости I(V) как в отсутствие, так и при наличии внешнего микроволнового сигнала. В случае заданного переменного напряжения на ВАХ имеются пики Шапиро. Целые пики асимметричны (проявление ДДЭ), тогда как полуцелые пики остаются симметричными. В случае заданного переменного тока на ВАХ имеются ступеньки Шапиро. ДДЭ проявляется в асимметрии общей формы ВАХ, включая целые и полуцелые ступеньки.
arXiv:2208.10856

Обобщенная мультифрактальность в спиновом квантовом эффекте Холла с взаимодействием

2 сентября 2022 в 11:30

И.С. Бурмистров

Скейлинг различных локальных наблюдаемых с размером системы в критической области перехода Андерсона называется обобщенной мультифрактальностью. В работе изучена обобщенная мультифрактальность в спиновом квантовом холльном классе симметрии (класс C) при наличии взаимодействия. Для этого использован подход нелинейной сигма-модели Финкельштейна. Для класса C построены чисто скейлинговые операторы без производных. В рамках ренорм-группового анализа в двухпетлевом приближении вычислены аномальные размерности для этих чисто скейлинговых операторов. Продемонстрировано как на аномальные размерности влияет взаимодействие. В частности взаимодействие нарушает точные соотношения симметрии между обобщенными мультифрактальными экспонентами, которые выполняются в задаче без взаимодействия.

Самосогласованное уравнение для тензора кручения, возникающего в результате квантовых флуктуаций флуктуаций дираковского моря во внешнем классическом искривлённом пространстве

2 сентября 2022 в 11:30 (короткий доклад)

С.Н. Вергелес

Изучаются квантовые флуктуации дираковского поля в классических внешних гравитационном и электромагнитном полях. Таким образом получается в однопетлевом приближении самосогласованное уравнение для тензора кручения.
Class. Quantum Grav. 39, 155009 (2022); arXiv:2203.03625

О границах эффективности перезапуска как метода оптимизации скорости протекания стохастических процессов

17 июня 2022 в 11:30

С.А. Белан

Известно, что скорость вероятностного алгоритма, характеризующегося относительно большими флуктуациями времени выполнения, может быть повышена путем применения перезапуска, то есть эпизодического прерывания рандомизированной вычислительной процедуры с последующим запуском ее новой статистически независимой реализации. Указывалось также, что аналогичный эффект ускорения скорости протекания стохастического процесса может иметь место в контексте кинетики ферментативных реакций, где распад интермедиата фермент-субстрат соответствует перезапуску каталитического шага реакции. К настоящему моменту получено значительное количество аналитических результатов касательно влияния перезапуска на статистику времени завершения стохастических процессов, однако вопрос о принципиальных границах эффективности перезапуска, похоже, никем не ставился. В докладе будут представлены промежуточные результаты работы по выводу вероятностных неравенств, показывающих в каких пределах находится эффект, который перезапуск может оказывать на произвольный стохастический процесс.

Конструкция Калаби-Яу орбифолдов Твистом Спектрального потока

20 мая 2022 в 11:30

А. Белавин, В. Белавин, С. Пархоменко

Для каждой т.н. допустимой группы явно строится специальное множество первичных полей соответствующей орбифолдной модели с помощью твиста спектрального потока и требования взаимной локальности. Затем покажем, что ОРЕ построенных полей замкнуто. Мы также показываем, что взаимная локальность обеспечивает модулярную инвариантность статистической суммы полученного орбифолда. Используя различные примеры орбифолдов, мы строим киральные и антикиральных колец и показать, что они совпадают с группами когомологий взаимно зеркальных CY-многообразий. Последний факт связывает построенные модели орбифолдов с соответствующими сигма-моделями на CY-многообразиях.

Особенности плотности состояний в SN бислоях

13 мая 2022 в 11:30

А. А. Мазаник, Я. В. Фоминов

Изучена плотность состояний ν(E) в пленке нормального металла (N), контактирующей с объемным сверхпроводником (S). Система предполагается диффузной, SN граница предполагается прозрачной. В пределе тонкого N слоя (по сравнению с длиной когерентности) аналитически найдены три типа особенности плотности состояний на энергии, равной параметру порядка в объеме сверхпроводника Δ₀. (i) В отсутствие обратного эффекта близости особенность имеет вид галочки с ν(Δ₀)=0, если толщина N-слоя меньше критического значения. (ii) При возникновении обратного эффекта близости галочка немедленно приподнимается, так что ν(Δ₀)>0. (iii) При дальнейшем усилении обратного эффекта близости ν(E) постепенно трансформируется в вертикальную особенность (характеризуемую точкой перегиба при E=Δ₀ с бесконечной производной). Этот кроссовер управляется отношением материальных параметров, зависящих от степени беспорядка в S и N слоях.
arXiv:2205.06171

Affine Yangian of gl(2) and integrable structures of superconformal field theory

29 апреля 2022 в 11:30

A. Litvinov

We study of integrable structures in superconformal field theory and more general coset CFT’s related to the affine Yangian Y(\hat{\mathfrak{gl}}gl^(2)). We derive the relation between the RLL and current realizations and prove Bethe anzatz equations for the spectrum of Integrals of Motion.

On loop corrections to integrable 2D sigma model backgrounds

29 апреля 2022 в 11:30 (короткий доклад)

A. Litvinov

We study regularization scheme dependence of β-function for sigma models with two-dimensional target space. Working within four-loop approximation, we conjecture the scheme in which the β-function retains only two tensor structures up to certain terms containing ζ_{3}3. Using this scheme, we provide explicit solutions to RG flow equation corresponding to Yang-Baxter- and λ-deformed SU(2)/U(l) sigma models, for which these terms disappear.

Высокоамплитудные лазерные ударные волны (УВ) в конденсированной среде – смена режима распространения УВ от плавящего к не плавящему

22 апреля 2022 в 11:30

В.А. Хохлов, В.В. Жаховский, Н.А. Иногамов, С.И. Ашитков, Д.С. Ситников, К.В. Хищенко, Ю.В. Петров, С.С. Манохин, И.В. Неласов, В.В. Шепелев, Ю.Р. Колобов

Лазерная ковка с помощью ультракоротких лазерных импульсов (УКЛИ) исследуется методами гидродинамического и атомистического моделировании, а также экспериментально. Показано, что в отличие от традиционных наносекундных импульсов, УКЛИ позволяет поднять уровень создаваемых давлений на 2-3 порядка с 1-10 ГПа до 1000 ГПа (1 ТПа). При этом физика явлений меняется принципиально, так как ударные волны (УВ) с давлениями, превышающими объемный модуль сжатия металла, плавят его, см. [1].
Несомненным преимуществом плавящей УВ пo сравнению с теплопроводностным плавлением является гораздо большая глубина расплава. В данной работе первые показано, что при давлениях $\sim 1$ ТПа глубина ударного плавления на порядок превышает толщину диффузионно-кондактивного слоя расплава.
Изучено возникновение, распространение и затухание плавящей УВ в титане. Затухание УВ позволяет модифицировать подповерхностный слой, в котором происходит смена режимов плавления от быстрого в УВ скачке к медленному распространению фронта плавления в хвосте разгрузки УВ. Экспериментально показано, что при сверхбыстрой кристаллизации расплава формируется твердый слой со структурой, резко отличной от той, которая была до воздействия. Измеренная глубина этого слоя хорошо согласуется с расчетом.
[1] Budzevich et al., Evolution of Shock-Induced Orientation-Dependent Metastable States in Crystalline Aluminum, Phys. Rev. Lett. vol. 109, 125505 (2012)
Опубликовано: Письма в ЖЭТФ, 115(9), 576-584 (2022)

Преобразования фолдинга для q-разностных уравнений Пенлеве

8 апреля 2022 в 11:30

М. А. Берштейн

Преобразование фолдинга уравнения Пенлеве — это алгебраическое (степени больше 1) преобразование между решениями разных уравнений.В работе 2005 года Тсуда, Окамото и Сакай классифицировали преобразования фолдинга для дифференциальных уравнений Пенлеве. Оказалось, что эти преобразования соответствуют автоморфизмам аффинных диаграмм Дынкина. Мы получили полную классификацию преобразований фолдинга для разностных уравнений Пенлеве, оказывается, что эти преобразования соответствуют специальным поддиаграммам аффинных диаграмм Дынкина (возможно с автоморфизмом). Рассуждение основано на геометрическом подходе Сакая к уравнениям Пенлеве.
По совместной работе с А. Щечкиным [arXiv:2110.15320]

Attenuation and inflection of initially planar shock wave generated by femtosecond laser pulse

25 марта 2022 в 11:30

Наиль Иногамов

Evolution of wavefront geometry during propagation and attenuation of initially planar shock waves generated by femtosecond laser pulses in aluminum is studied. We demonstrate that three stages of shock front inflection take place in consistent hydrodynamics and molecular dynamics simulations. During the first stage, the distance traveled by a near-planar wave DSW ≲ RL is smaller than the radius of heated laser spot RL. Wave attenuation is associated with one-dimensional plane (1D) rarefaction wave coming from the free surface. Such rarefaction wave shapes the shock wave to a 1D triangular pressure profile along direction normal to target surface with a shock front followed by an unloading tail. The second transitional stage starts after propagation of DSW ∼ RL, at which the unloading lateral waves begin to arrive to a symmetry axis of flow and initiate inflection of the initially planar shock front. Next at the third stage, the wavefront geometry is finally rounded and rapid attenuation of shock pressure begins at DSW ≳ RL. It is shown that such divergent shock wave cannot generate plastic deformations in aluminum shortly after propagation of DSW ∼ RL. Thus, we may estimate the maximal peening depth as a radius of focal spot, which sets an upper limit for the laser shock peening. The cessation of plastic deformation is caused by the fall of the shockwave amplitude below the elastic limit. In this case, the elastic-plastic wave transitions to a purely elastic mode of propagation. For large-sized light spots, this transition ends in the 1D mode of propagation.

Много-точечные корреляторы в Минимальной Лиувилевской Гравитации

18 марта 2022 в 11:30

А. Артемьев

Минимальная Лиувиллевская гравитация - модель конформной теории поля, которая даёт один из возможных подходов к изучению двумерной квантовой гравитации. Корреляционные числа в такой теории известны вплоть до 4-точечных; они были получены Белавиным и Ал. Замолодчиковым с использованием т.н. "высших уравнений движения" в теории Лиувилля и структуры "кольца дискретных состояний" в BRST-когомологиях. Я расскажу об этом вычислении, попытках обобщить его на случай высших корреляционных числа и сравнении результатов с другими подходами.

О потенциале для $QQ\bar q\bar q$ кварковой системы

11 марта 2022 в 11:30 (короткий доклад)

Олег Андреев

We propose a string theory construction for the system of two heavy quarks and two light antiquarks. The potential of the system is a function of separation between the quarks. We define a critical separation distance below which the system can be thought of mainly as a compact tetraquark. The results show the universality of the string tension and factorization at small separations expected from heavy quark-diquark symmetry. Our estimate of the screening length is in the range of lattice QCD. We also make a comparison with the potential of the $QQq$ system. The potentials look very similar at small quark separations but at larger separations they differ. The reason for this is that the flattening of the potentials happens at two well-separated scales as follows from the two different mechanisms: string breaking by light quarks for $QQq$ and string junction annihilation for $QQ\bar q\bar q$. Moreover, a similar construction can also be applied to the $\bar Q\bar Q qq$ system.

Поверхностные микрочастицы в жидком гелии и воде

11 марта 2022 в 11:30

Е. Лебедева (ИФТТ), А. Дюгаев, П. Григорьев

I. В день рождения А.Б. Мигдала будет представлен обзор наших работ о свойствах примесных частиц в жидком гелии и на его поверхности. Рассмотрены эффекты конкуренции сил гравитации и дисперсионных сил типа Казимира или Ван-дер-Ваальса. Сформулирован закон Архимеда в квантовом виде. Построена теория взаимодействия электронов с границей жидкость-пар и жидкость-жидкость. Рассмотрен новый тип отрицательных ионов в жидком гелии.
Обзор подготовлен к печати.

II. Предложен новый метод исследования свойств микрочастиц на поверхности жидкости. Капля воды с микрочастицами полиамида-12 на ее поверхности формируется на стеклянной пластине. Наблюдения динамики микрочастиц по мере высыхания капли проводятся двумя способами. В первом случае капля лежит на стекле, во втором стекло переворачивается, и подвешенная капля наблюдается снизу. Выяснилось, что частицы всегда покрыты пленкой воды и не имеют контакта с воздухом. При высыхании капли они полностью погружены в отдельные лужи воды. Методом интерферометрии установлено, что деформация поверхности воды в подвешенной капле, связанная с действием сил гравитации, не может превышать нескольких десятков нанометров. Установлено, что микрочастицы полиамида-12, имеющие плотность большую, чем плотность воды, прилипают к поверхности воды, локализуясь под ней. Прослежена связь предложенного метода с экспериментом и теорией для микрочастиц у поверхности жидкого гелия.
Е.В. Лебедева, А.М. Дюгаев, П.Д. Григорьев, "Диагностика микрочастиц на поверхности воды", ЖЭТФ, 161(5), 1 (2022), принята в печать.

Изучение топологической тривиализации ландшафтов в случайных системах высокой размерности

4 марта 2022 в 11:30

Ян Фёдоров

Я расскажу о трех недавних работах (arXiv:2112.11250, arXiv:2112.13446 и arXiv:2202.03815), в которых исследовались разные модели случайных ландшафтов в пространстве высокой размерности с целью прояснения универсальных аспектов явления топологической тривиализации.

Эффект бабочки в системе квантовых точек в модели Сачдева-Йе-Китаева

25 февраля 2022 в 11:30

А.В. Лункин

В работе предложен способ вычисления аномально упорядоченного во времени коррелятора в обобщении модели Сачдева-Йе-Китаева (SYK) с ненулевой пространственной размерностью. Наш результат применим не только на малых временах, когда хаотичные свойства системы развиты слабо, но и на больших – порядка времени Эренфеста. Мы показали, что информация о приложенном возмущении, которую описывает данный коррелятор, распространяется баллистически в виде фронта. Нами впервые была вычислена скорость фронта для моделей данного типа.

High-frequency transport and zero-sound in an array of SYK quantum dots

28 января 2022 в 11:30

А.В. Лункин, М.В. Фейгельман

We study an array of strongly correlated quantum dots of complex SYK type and account for the effects of quadratic terms added to the SYK Hamiltonian; both local terms and inter-dot tunneling are considered in the non-Fermi-liquid temperature range T≫TFL. Electric σ(ω,p) and thermal κ(ω,p) conductivities are calculated as functions of frequency and momentum, for arbitrary values of the particle-hole asymmetry parameter E. At low-frequencies ω≪T we find the Lorentz ratio L=κ(0,0)/σ(0,0) to be non-universal and temperature-dependent. At ω≫T the conductivity σ(ω,p) contains a pole with nearly linear dispersion ω≈splnωT reminiscent of the "zero-sound", known for Fermi-liquids.

Equations of state (EoS), two white spots in EoS: examples from laser ablation in liquid and from laser driven mechanics of deformable solids

21 января 2022 в 11:30

Inogamov N.A.

Example 1. Uncertainties of EoS in the near-critical region. Numerical modeling of ablation into a liquid has been performed. Molecular dynamics and hydrodynamics codes have been applied. Laser radiation passes through a transparent liquid and illuminates a metal target. Absorption and reflection of light from the target takes place. The range of absorbed energies about 1 J/cm2 of interest for technology is considered: below these values few nanoparticles (NPs) are formed per laser pulse, above - optical breakdown of the liquid takes place. A theory has been developed which, using simulation data and thermodynamic information (equations of state of matter), makes it possible to estimate the mass and composition of NPs formed by laser impact.
[1] N. A. Inogamov, V. V. Zhakhovsky, V. A. Khokhlov, Physical processes during laser ablation into a liquid, Pisma v ZhETP, 115(1), 20-27 (2022).

Example 2. Uncertainty of the EoS state associated with elastic-plastic phenomena in solids. It is necessary to describe both elastic characteristics and supercritical fluid at the same time.
Powerful laser exposure causes irreversible changes in the crystal structure of the target. These changes are the basis of laser shock peening (LSP) technologies. The processes determining the thickness of the residual strain layer and related residual stresses are investigated in this work. It is known that the termination of pinning is associated with the attenuation of the laser shock wave. In this work, new information was obtained concerning the transformation of the wave from elastic-plastic to elastic mode of propagation in the case of picosecond impact. The elastic wave is useless for pinning. It turns out that during the transformation, the classical configuration with the plastic jump and the elastic precursor before it disappears. In this case, the leading edge of the expanding plastic layer gradually reduces its speed below the volume speed of sound, smears inside the rarefaction wave and stops. While the elastic system of waves is very important for the modern laser opto-acoustics applications.
[2] N. A. Inogamov, E. A. Perov, V. V. Zakhovsky, V. V. Shepelev, Y. V. Petrov, S. V. Fortova, Laser Shock Wave: Plasticity, Residual Deformation Layer Thickness and Transition from Elastic-Plastic to Elastic Propagation Mode, Pisma v ZhETP, 115(2), 80-88 (2022).

Возможности спиновых экспериментов по фундаментальным дискретным симметриям на коллайдере NICA в Дубне

14 января 2022 в 11:30

Н.Н. Николаев

Будет дан обзор работ, выполненных в рамках гранта РФФИ 18-02-40092 MEGA (И.А. Кооп, А.И. Мильштейн, А.С. Попов, С.Г. Сальников, П.Ю. Шатунов, Ю.М. Шатунов (ИЯФ им. Будкера) + Н.Н. Николаев (ИТФ им. Ландау)). Будут кратко обсуждены оценки односпиновой Р-нечетной асимметрии в полных сечениях взаимодействия поляризованных протонов и дейтронов (уровень эффекта около 10^{-7}), и предложен новый подход к поиску двухспиновой вектор-тензорной асимметрии в протон-дейтронном рассеянии. Исключение систематических фоновых эффектов на требуемом уровне чувствительность достижимо в новом подходе, основанном на Фурье-анализе осциллирующих асимметрий при работе с быстро прецессирующей в горизонтальной плоскости поляризации дейтронов.

Деформированная алгебра Вирасоро из вертексных операторов аффинной sl(2)

14 января 2022 в 11:30 (короткий доклад)

М. А. Берштейн

Найдена новая связь между деформированной алгеброй Вирасоро и квантовой аффинной sl(2). Получена явная реализация Вирасоровского тока через вертексные операторы sl(2), аналогичная конструкция получена для твистованной деформированной алгебры Вирасоро. Этот результат мотивирован геометрией многообразий модулей инстантонов, алгебраически это должно быть своего рода gl(n)-gl(m) дуальность. Основано на совместной работе с Р. Гониным

О задаче оптимизации размера массива для современных библиотек быстрого преобразования Фурье.

24 декабря 2021 в 11:30 (короткий доклад)

А.О. Короткевич

Задача о нахождении ближайшего оптимального размера массива для современных библиотек быстрого преобразования Фурье представленна в виде линейной целочисленной программы. Решение задачи используя стандартные библиотеки для линейного программирования (напр. glpk) даёт ускорение более чем на порядок по сравнению с прямолинейным методом перебора. Основываясь на этом представлении разработан и реализован ad-hoc алгоритм, который, в свою очередь, даёт ускорение в несколько порядков по сравнению с методами целочисленного программирования.

О возможности значительного увеличения времени хранения ультрахолодных нейтронов в ловушках, покрытых пленкой жидкого гелия

24 декабря 2021 в 11:30

П.Д. Григорьев, А.М. Дюгаев

Показано, что шероховатые внутренние стенки ловушки ультрахолодных нейтронов (УХН) возможно покрыть пленкой сверхтекучего гелия толщиной много больше, чем глубина проникновения УХН в гелий. Это должно на порядки уменьшить скорость потерь УХН из-за поглощения в стенках ловушки. Показано, что треугольная шероховатость более эффективна для уменьшения скорости потерь УХН, чем прямоугольная. Она также легче реализуема технически, и подобные дифракционные решетки уже производятся в промышленных масштабах.

Анизотропный сверхпроводящий переход в квазидвумерных проводниках

24 декабря 2021 в 11:30 (короткий доклад)

П.Д. Григорьев

Предложено возможное объяснение наблюдаемой анизотропии сверхпроводящего перехода в нескольких квазидвумерных проводниках, основанное на предположении (подтверждаемом экспериментальными данными по угловой зависимости магнитосопротивления) о неоднородном зарождении сверхпроводимости в виде изолированных островков с размером больше длины когерентности. Результаты проведенных численных и аналитических расчетов применены для анализа экспериментальных данных в органических металлах.

Дифференциальные подстановки для неабелевых уравнений типа КдФ

17 декабря 2021 в 11:30 (короткий доклад)

В.Э. Адлер

Построены неабелевы аналоги для некоторых уравнений типа КдФ, включая экспоненциальное уравнение Калоджеро-Дегаспериса (в рациональной форме) и обобщения шварцианного уравнения КдФ. Используемый метод связан со вспомогательной линейной задачей для КдФ, причем обычный спектральный параметр заменяется неабелевым. Это позволяет ввести произвольные неабелевы параметры в исследуемые уравнения и связывающие их дифференциальные подстановки.

Особенности гамильтоновой динамики в квазипериодических потенциалах на плоскости

17 декабря 2021 в 11:30 (короткий доклад)

И.А. Дынников, А.Я. Мальцев

Мы рассматриваем гладкие конечно-параметрические семейства квазипериодических потенциалов на плоскости и особенности гамильтоновой динамики частиц в таких потенциалах. Как можно показать, описание геометрии линий уровня таких потенциалов позволяет естественным образом разделить такие потенциалы на два класса, первый из которых в некотором смысле ближе к регулярным (периодическим), а второй - к случайным потенциалам. Геометрия линий уровня потенциалов должна, конечно, находить свое отражение в особенностях геометрии траекторий при движении в таких потенциалах, что действительно имеет место в определенном энергетическом интервале. Как показывают численные исследования, однако, динамика частиц в рассматриваемых потенциалах обладает еще одной существенной особенностью. Фазовое динамическое пространство разделяется на области, в которых имеет место интегрируемая динамика, и области, в которых динамика обладает хаотическими свойствами. Доля областей, отвечающих интегрируемой динамике, велика на низких энергетических уровнях и уменьшается с ростом энергии. В области нетривиальной геометрии линий уровня потенциалов оба режима при этом обычно представлены одинаково отчетливо, что влечет за собой соответствующие особенности в описании динамики в таких потенциалах. В качестве примера мы приводим численные результаты для семейств потенциалов, часто возникающих при исследовании систем холодных атомов в плоскости.

Угловая анизотропия капиллярных волн на мелкой воде

17 декабря 2021 в 11:30

И. А. Воинцев, Н. Владимирова, А. О. Скоба, Г. Е. Фалькович

Нами была численно рассмотрена система капиллярных волн на поверхности неглубокой жидкости, находящаяся в состоянии развитой турбулентности. Система приводилась в турбулентное состояние крупномасштабной случайной силой, которая в среднем не производит импульс. Аналитическая теория предсказывает формирование изотропного каскадного спектра, который [1] оказывается неустойчивым по отношению к малым анизотропным поправкам. Прямым численным моделированием нами было обнаружено спонтанное нарушение зеркальной симметрии системы, приводящее к возникновению ненулевого среднего вектора импульса. Этот вектор случайно блуждает в системе, причем его направление оказывается никак не связанным с выделенными направлениями квадратной решетки (со сторонами и диагоналями квадрата). [1] Falkovich, G.E.; Spector, M.D. Nonlocal angular instability of a Kolmogorov-like wave turbulence spectrum. Phys. Lett. A 1992, 168, 127–132 [2] Vladimirova, N.; Vointsev, I.; Skoba, A.; Falkovich, G. Turbulence of Capillary Waves on Shallow Water. Fluids 2021, 6, 185

Dispersionless BKP Equation, the Manakov–Santini System and Einstein–Weyl Structures

10 декабря 2021 в 11:30 (короткий доклад)

Л.В. Богданов

We construct a map from solutions of the dispersionless BKP (dBKP) equation to solutions of the Manakov–Santini (MS) system. This map defines an Einstein–Weyl structure corresponding to the dBKP equation through the general Lorentzian Einstein–Weyl structure corresponding to the MS system. We give a spectral characterisation of reduction in the MS system, which singles out the image of the dBKP equation solutions, and also consider more general reductions of this class. We define the BMS system and extend the map defined above to the map (Miura transformation) of solutions of the BMS system to solutions of the MS system, thus obtaining an Einstein–Weyl structure for the BMS system.

Матричное расширение многомерных бездисперсионных интегрируемых иерархий

10 декабря 2021 в 11:30 (короткий доклад)

Л.В. Богданов

Последовательно развивается недавно предложенная схема матричного расширения бездисперсионных интегрируемых систем для общего случая многомерных иерархий, в основном для размерности d⩾4. Представлены расширенные пары Лакса, уравнения Лакса–Сато, матричные уравнения на фоне векторных полей и схема одевания. Обсуждаются построение решений, редукции и связи с геометрией. Отдельно рассмотрен случай абелева расширения, для которого уравнения Римана–Гильберта схемы одевания решаются явно и дают аналог формулы Пенроуза в искривленном пространстве.

On S-matrix in T ̄T-like perturbed RSOS models

10 декабря 2021 в 11:30

Д. А. Шабетник, Я.П. Пугай

We give a short introduction to the integrable TT-deformation of QFT by Smirnov-Zamolodchikov. Basic properties of the deformed theories are discussed: factorization, Burgers equation for energy spectrum and exact deformed S-matrix. We study the lattice counterpart of the TT deformation for the case of RSOS(2, 2s+1) models. Starting from the deformed Bethe ansatz equations in thermodynamic limit, we obtain the energies and momenta of the ground and excited states, as well as the deformed breather S-matrix. In the scaling limit the results are in agreement with Smirnov-Zamolodchikov answers.

Соответствие типа спектра дифракции на субволновой резонансной решётке и её профиля

3 декабря 2021 в 11:30 (короткий доклад)

Вергелес С.С., Ефремова Е.А., Перминов С.В.

Мы изучаем резонансы при дифракции на субволновой диэлектрической структуре без потерь, периодической в одном направлении и бесконечной в ортогональном. Показано, что тип дифракционного спектра на решётке определяется геометрическим коэффициентом заполнения и степенью асимметрии её профиля. Эти два параметра являются линейными функциями комплексной амплитуды второй пространственной гармоники Фурье распределения материала в сетке..
[1] Efremova, E. A., Perminov, S. V., & Vergeles, S. S. (2021). Resonance behavior of diffraction on encapsulated guided-mode grating of subwavelength thickness. Photonics and Nanostructures-Fundamentals and Applications, 46, 100953.

Структура когерентных геострофических вихрей при конечном числе Россби и с учётом торцевого трения о границы.

3 декабря 2021 в 11:30

Вергелес С.С., Парфеньев В.М., Воинцев И.А., Скоба А.О.

Сильное вращение делает турбулентный поток квази-двумерным, что приводит к передаче энергии на крупные масштабы. Недавнее численное моделирование показывает, что при определенных условиях энергия накапливается в самых крупных масштабах системы, образуя когерентные вихревые структуры, известные как конденсаты. Нами проведено аналитическое описание взаимодействия сильного конденсата со слабыми мелкомасштабными турбулентными пульсациями и получено уравнение, позволяющее определить радиальный профиль азимутальной скорости когерентного вихря. При быстром внешнем вращении профили скоростей циклонов и антициклонов идентичны друг другу и хорошо описываются линейно-логарифмической зависимостью. По мере уменьшения внешнего вращения эта симметрия исчезает: максимальная скорость в циклонах больше, а положение максимума ближе к оси вихря по сравнению с антициклонами. Кроме того, наш анализ показывает, что размер антициклона не может превышать определенного критического значения, которое зависит от чисел Россби и Рейнольдса. Максимальный размер циклонов ограничен только размером системы при тех же условиях. Далее, мы учли граничные эффекты. Для типичных экспериментальных условий профиль скорости конденсата на достаточно большом расстояниях от оси вихря определяется линейным трением Экмана, связанным с условиями прилипания на нижней и верхней границах течения. На указанных расстояниях азимутальная скорость когерентного вихря не зависит от расстояния до центра вихря и определяется энергетическим балансом между мощностью накачки и трением о границы. Мы исследуем структуру когерентного вихря в этом случае и сравниваем результаты с профилем скорости конденсата в двумерных системах.
[1] Vladimir Parfenyev and Sergey Vergeles. Influence of Ekman friction on the velocity profile of a coherent vortex in a three-dimensional rotating turbulent flow, Physics of Fluids 33, 115128 (2021).
[2] Parfenyev, V. M., Vointsev, I. A., Skoba, A. O., & Vergeles, S. S. (2021). Velocity profiles of cyclones and anticyclones in a rotating turbulent flow. Physics of Fluids, 33(6), 065117.

Отсутствие неустойчивости тангенциального разрыва для вихревых блинов

26 ноября 2021 в 11:30 (короткий доклад)

Д.С. Агафонцев, Е.А. Кузнецов, А.А. Майлыбаев

В рамках трехмерных несжимаемых уравнений Эйлера исследуются области высокой завихренности в виде блинов, возникающие при зарождении развитой гидродинамической турбулентности. Показано, что у этих областей имеется внутренняя структура, состоящая из трех вихревых слоев. Такая слоеная структура вместе с законом автомодельной эволюции блина препятствуют развитию неустойчивости Кельвина–Гельмгольца.
Статья опубликована: Письма в ЖЭТФ, том 114, вып. 2, с. 67 – 71, 2021.

Связанные когерентные структуры, возникающие на поверхности глубокой жидкости

26 ноября 2021 в 11:30

С.В. Дремов, Д.И. Качулин, А.И. Дьяченко

В рамках уравнений 2D гидродинамики идеальной несжимаемой жидкости со свободной границей впервые были обнаружены связанные когерентные структуры, напоминающие хорошо известные би-солитонные решения нелинейного уравнения Шрёдингера. Был разработан численный алгоритм для получения таких структур, а также было показано, что они стабильно распространяются по поверхности жидкости в течение сотен тысяч характерных периодов волн, не теряя свою энергию. Связанные структуры получены как в полностью нелинейных уравнениях в конформных переменных, так и в приближенном суперкомпактном уравнении для потенциальных течений идеальной несжимаемой жидкости.
Результаты опубликованы в статье: D.I. Kachulin, S.V. Dremov, A.I. Dyachenko, Bound Coherent Structures Propagating on the Free Surface of Deep Water, Fluids, 6(3), art.115 (2021), https://doi.org/10.3390/fluids6030115

КОНВЕКЦИЯ МАРАНГОНИ В ЭЛЛИПСОИДАЛЬНЫХ ИЗОТРОПНЫХ КАПЛЯХ, ОБРАЗУЮЩИХСЯ В СВОБОДНО ПОДВЕШЕННЫХ СМЕКТИЧЕСКИХ ПЛЕНКАХ

19 ноября 2021 в 11:30

Елена С. Пикина, Максим А. Шишкин, Сергей А. Пикин, Борис И. Островский

Впервые проведено теоретическое исследование конвекции Марангони в эллипсоидальных изотропных каплях, спонтанно образующихся в свободно подвешенных смектических пленках (СПСП), перегретых выше объемного перехода из смектической в изотропную фазу. Термокапиллярная неустойчивость в каплях возникает под действием постоянного градиента температуры, направленного по нормали к плоскости СПСП. Поскольку изотропные капли имеют высоту порядка единиц и десятков микрон, гравитационными эффектами в них можно пренебречь, и за возникновение неустойчивости ответственен именно термокапиллярный эффект. Отличительной особенностью системы является то, что обе поверхности изотропной капли являются свободными. Кроме того, изотропные капли в СПСП имеют вид сплющенных сфероидов. Решение задачи о конвекции Марангони в каплях подобной формы является нетривиальной задачей. Первоначально нами была решена задача о конвекции Марангони в приближении плоского слоя. Была получена аналитическая зависимость числа Марангони от волнового вектора k, характеризующего масштаб неустойчивости в горизонтальном сечении капель, при различных значениях безразмерного числа Био. Поскольку конвекция Марангони не зависит от ориентации СПСП с изотропными каплями относительно вектора свободного падения g, термокапиллярные потоки в каплях могут возникать при обоих направлениях температурного градиента относительно капель – снизу вверх и, сверху вниз. Это справедливо для изотропных капель, обладающих свойствами обычной жидкости (поверхностное натяжение убывает с ростом температуры). Соответствующие результаты были опубликованы в работе: E.S. Pikina, B.I. Ostrovskii, and S.A. Pikin, Eur. Phys. J. E (2021) 44:81 , https://doi.org/10.1140/epje/s10189-021-00082-1.
В продолжение этой работы нами решена общая задача о критических конвекционных движениях Марангони в изотропных эллипсоидальных каплях в СПСП в приближении Буссинеска с учетом осевой симметрии системы. С учетом малой высоты капель силой тяжести в уравнении Навье-Стокса (членом с подъемной конвективной силой) можно было пренебречь. Впервые был найден ряд линейно независимых точных критических (с нулевым временным инкрементом) решений для функций тока Стокса в эллипсоидальных координатах, и, соответcтвенно, точные решения для локального распределения скоростей в капле в линейном приближении по возмущениям скорости. Распределение температуры в эллипсоидальной капле и окружающем воздухе искалось в рамках теории возмущений по отклонению от распределения, соответствующего механическому равновесию; показано, что в капле оно соответствует постоянному вертикальному градиенту температуры. Было найдено соответствующее точное решение для возмущений температуры, также в линейном приближении по возмущениям температуры и скорости. При этом использовались стандартные граничные условия равенства температур и потоков тепла на границе капли. Затем в эллипсоидальных координатах было выписано граничное условие равенства тангенциальных сил на поверхности капли с учетом термокапиллярной силы. Это условие может быть получено для заданного числа Марангони с определенной точностью, в зависимости от числа учитываемых членов разложения решения по критическим движениям. Условие находилось при заданном числе Марангони, в зависимости от значений параметра, характеризующего отношение высоты и срединного радиуса капли, при различных соотношениях теплопроводности жидкого кристалла и воздуха. Были определены основные вклады в критическое термокапиллярное движение в каплях для различных значений указанных параметров. Принципиальной особенностью данной системы является то, что из-за кривизны поверхности капли всегда имеется температурный градиент вдоль ее свободной поверхности. Поэтому термокапиллярная конвекция в эллипсоидальных каплях возможна при любых, сколь угодно малых числах Марангони; в рамках использованного приближения меняется лишь вид суммарного движения. На основе полученных результатов готовится публикация.

Jet quenching in small sytems

19 ноября 2021 в 11:30 (короткий доклад)

Б.Г. Захаров

We discuss recent results on possible jet quenching in collisions of small systems: in $pp$, $pA$ and oxygen-oxygen collisions. Calculations of the radiative and collisional parton energy loss are performed for the temperature dependent running QCD coupling. We use parametrization of $\alpha_s(Q,T)$ which has a plateau around $Q \sim \kappa T$ (it is motivated by the lattice calculation of the effective QCD coupling in the QGP). The parameter $\kappa$ has been fitted to the LHC data on the nuclear modification factor $R_{AA}$ in heavy ion collisions. Using the optimal $\kappa$ we perform calculations of $R_{pp}$, $R_{pPb}$, and $R_{AA}$ and $v_2$ for O+O collisions. We find that predictions for $R_{OO}$ may differ substantially for scenarios with and without mini-QGP formation in $pp$ collisions. We show that the available data on $R_{pPb}$ may be consistent with the QGP formation in $pp$ and $pPb$ collisions. However, a scenario with the QGP formation only in pPb collisions is excluded.

Radiative $p_{\perp}$-broadening of fast partons in an expanding quark-gluon plasma

19 ноября 2021 в 11:30 (короткий доклад)

Б.Г. Захаров

We study contribution of radiative processes to $p_{\perp}$-broadening of fast partons in an expanding quark-gluon plasma. It is shown that the radiative correction to $\langle p_{\perp}^2\rangle$ for the QGP produced in $AA$-collisions at RHIC and LHC may be negative, and comparable in absolute value with the non-radiative contribution. We have found that the QGP expansion enhances the radiative suppression of $p_\perp$-broadening as compared to the static medium. Our results show that the radiative contribution to $p_{\perp}$-broadening can make the total $\langle p_{\perp}^2\rangle$ very small for heavy ion collisions at the RHIC and LHC energies. This can explain the absence of a considerable jet acoplanarity in hadron-jet events at RHIC and LHC.

A note on the vacuum structure of lattice Euclidean quantum gravity: “birth” of macroscopic space-time and PT-symmetry breaking

22 октября 2021 в 11:30 (короткий доклад)

С.Н. Вергелес

It is shown that the ground state or vacuum of the lattice quantum gravity is significantly different from the ground states of the well-known vacua in QED, QCD, et cetera. In the case of the lattice quantum gravity, the long-wavelength scale vacuum structure is similar to that in QED, moreover the quantum fluctuations of gravitational degrees of freedom are very reduced in comparison with the situation in QED. But the small scale (of the order of the lattice scale) vacuum structure in gravity is significantly different from that in the long-wavelength scales: the fluctuation values of geometrical degrees of freedom (tetrads) are commensurable with theirs most probable values. It is also shown that the macroscopic Universe can exist only in the presence of fermion fields. In this case, spontaneous breaking of the PT symmetry occurs.

Упругoпластические и полиморфные превращения в пленках железа при нагрузке ультракороткими лазерными ударными волнами

22 октября 2021 в 11:30 (короткий доклад)

В. А. Хохлов, С. И. Ашитков, Н. А. Иногамов, П. С. Комаров, С. А. Мурзов, Е. В. Струлева, В. В. Жаховский

Представлены результаты экспериментальных исследований лазерных ударных волн, инициируемых пикосекундным импульсом в железе. Проведена обработка и анализ экспериментальных данных с использованием теоретических подходов и численного моделирования. Для выяснения кинетики полиморфного превращения на пикосекундных масштабах времен впервые применен метод обратного анализа скорости свободной поверхности. Валидация метода производилась с использованием результатов гидродинамического и молекулярно-динамического моделирования при прямом извлечении механических напряжений и деформации.

Дифракция на микропузырьке и морфология поверхности кремния после облучения через глицерин парой фемтосекундных лазерных импульсов

22 октября 2021 в 11:30

Н. А. Иногамов, С. А. Ромашевский, А. И. Игнатов, В. В. Жаховский, В. А. Хохлов, Е. М. Еганова, Е. А. Першина, С. И. Ашитков

Воздействие двух последовательных лазерных импульсов на кремний, помещенный в глицерин, исследовано экспериментально и численно с помощью программ электромагнитного, гидродинамического и атомистического моделирования. Показано, что после первого импульса на поверхности образуется микропузырек в жидкости, на котором затем происходит дифракция второго импульса, ширина светового пучка которого сравнима с диаметром микропузырька. Мы рассчитали дифракционную картину и распределение интенсивности света на поверхности кремния, и оказалось, что максимальная интенсивность в дифракционных пиках может заметно превышать интенсивность на оси падающего гауссова пучка. В результате усиления интенсивности, сконцентрированной в одном ярком узком кольце вокруг микропузырька, на кремнии образуется характерная канавка, окруженная валиками. Мы продемонстрировали в молекулярно-динамическом расчете, что интенсивный нагрев в дифракционном пике вызывает плавление и вытеснение расплава от центра прогрева. Это приводит к формированию канавок с валиками, имеющими профиль, подобный измеренному в эксперименте.

Неабелевы скобки Пуассона на проективных пространствах

15 октября 2021 в 11:30 (короткий доклад)

В.В. Соколов

В случае дифференциальных уравнений, где неизвестными являются матрицы, гамильтонианы, как правило, это следы матричных полиномов. Скобки Пуассона, заданные на следах, называются неабелевыми скобками Пуассона. В докладе будет дано определение и описаны некоторые свойства таких скобок. Основным результатом, полученным совместно с А. Одесским, является обобщение на неабелев случай эллиптических скобок Пуассона типа скобки Склянина.

Скобки Пуассона гидродинамического типа и их обобщения

15 октября 2021 в 11:30 (короткий доклад)

А.Я. Мальцев, С.П. Новиков

Рассматриваются гамильтоновы структуры гидродинамического типа и некоторые их обобщения. Обсуждаются вопросы о структуре и специальных формах соответствующих скобок Пуассона и связь таких структур с теорией интегрирования систем гидродинамического типа. (ЖЭТФ, 159(4), 740-754 (2021))

String breaking in a cold wind as seen by string models

8 октября 2021 в 11:30 (короткий доклад)

Олег Андреев

We model a heavy quark-antiquark pair in a color singlet state moving through a cold medium and explore the consequences of temperature and velocity on string breaking. We show that the string breaking distance slowly varies with temperature and velocity away from the critical line but could fall near it.
arXiv:2106.14716

Квантовое описание радиочастотно возбужденных коллективных бетатронных колебаний в накопительных кольцах

8 октября 2021 в 11:30

J. Slim, N.N. Nikolaev, F. Rathmann and A. Wirzba

Будет доложено решение задачи о вынужденных коллективных радиочастотных бетатронных колебаниях пучка в накопительных кольцах при предельно малых амплитудах. Примечательно, что одна и та же формула описывает амплитуду коллективных колебаний от классически больших амплитуд до глубоко квантового режима амплитуд много меньших гайзенберговского предела для одночастичных колебаний. Результаты представляют интерес для постановки прецизионных поисков ЭДМ протонов.

Разложение по собственным функциям вблизи бризера Ахмедиева

24 сентября 2021 в 11:30 (короткий доклад)

П.Г. Гриневич, Паоло Мария Сантини

Бризеры Ахмедиева и их M-солитонные обобщения -- это точные решения фокусирующего НУШ, периодические по пространству и экспоненциально локализованные по времени на неустойчивом фоне, описывающие нелинейную эволюцию M неустойчивых мод с учетом их взаимодействия. Чтобы понять, появляются ли эти решения в реальных задачах и в какой форме, важно исследовать их устойчивость. Недавно мы показали, что вопреки имеющемуся в литературе устойчивому мнению, в линейном приближении теории возмущений эти решения экспоненциально неустойчивы и явно вычислили неустойчивые моды в терминах производных квадратов собственных функций по спектральному параметру прямым подбором коэффициентров. В нашем докладе мы показывем, как данные решения строятся регулярным образом с использованием техники, развитой Кричивером для уравнения КП

Mean-field interactions in evolutionary spatial games

24 сентября 2021 в 11:30 (короткий доклад)

L. Shchur

We introduce a mean-field term to an evolutionary spatial game model. Namely, we consider the game of Nowak and May, based on the Prisoner's dilemma, and augment the game rules by a self-consistent mean-field term. This way, an agent operates based on local information from its neighbors and non-local information via the mean-field coupling. We simulate the model and construct the steady-state phase diagram, which shows significant new features due to the mean-field term: while for the game of Nowak and May, steady states are characterized by a constant mean density of cooperators, the mean-field game contains steady states with a continuous dependence of the density on the payoff parameter. Moreover, the mean-field term changes the nature of transitions from discontinuous jumps in the steady-state density to jumps in the first derivative. The main effects are observed for stationary steady states, which are parametrically close to chaotic states: the mean-field coupling drives such stationary states into spatial chaos. Our approach can be readily generalized to a broad class of spatial evolutionary games with deterministic and stochastic decision rules.
Based on paper accepted to Physical Review Research, with D. Antonov and E. Burovski, arXiv:2107.11088

Algorithm for replica redistribution in implementation of the population annealing method on a hybrid supercomputer architecture

24 сентября 2021 в 11:30 (короткий доклад)

L. Shchur

A population annealing method is a promising approach for large-scale simulations because it is potentially scalable on any parallel architecture. We present an implementation of the algorithm on a hybrid program architecture combining CUDA and MPI. The problem is to keep all general-purpose graphics processing unit devices as busy as possible by efficiently redistributing replicas. We provide details of testing on hardware based on the Intel Skylake/Nvidia V100 running more than two million replicas of the Ising model sample in parallel. The results are quite encouraging because the acceleration grows toward the perfect line as the complexity of the simulated system increases.
Based on the paper with A. Russkov and R Chulkevich, Computer Physics Communications, 261 (2021) 107786

Новые структуры в бинарных бозе-конденсатах, наблюдаемые в численных экспериментах.

10 сентября 2021 в 11:30 (короткий доклад)

В. П. Рубан

При численном моделировании динамики захваченных ловушкой бинарных атомных бозе-конденсатов в режиме пространственной сегрегации обнаружены некоторые ранее неизвестные долгоживущие комбинированные структуры. Во-первых, это капли относительно более плотной компоненты, плавающие на "поверхности" менее плотной компоненты за счет эффективного поверхностного натяжения [1]. Во-вторых, это устойчиво стратифицированные конфигурации типа "ядро-мантия" при наличии одного или нескольких квантовых вихрей, пронизывающих "мантию" от поверхности Томаса-Ферми к "ядру" и обратно. Подобные системы вихрей демонстрируют интересную динамику [2]. Кроме того, основываясь на концепции эффективного поверхностного натяжения, проведена качественная аналогия между двумя неустойчивостями кратного квантового вихря с заполненной сердцевиной в бинарном конденсате и классическими неустойчивостями гидродинамического вихря, составленного из двух несмешивающихся жидкостей. Продольная "сосисочная" неустойчивость на нелинейной стадии способна формировать пузыри с парой присоединенных вихрей, тогда как поперечная неустойчивость типа Кельвина-Гельмгольца, нарушающая осевую симметрию, на нелинейной стадии может приводить к более сложным структурам. Обнаружено также параметрическое "окно устойчивости" между двумя этими неустойчивостями [3].
[1] В.П. Рубан, Письма в ЖЭТФ 113, 848 (2021).
[2] V.P. Ruban, arXiv:2104.05296.
[3] В.П. Рубан, Письма в ЖЭТФ 113, 539 (2021).

Явная конструкция N=2 суперконформных орбифолдов

3 сентября 2021 в 11:30

А. Белавин, С. Пархоменко

Следуя подходу Гепнера, мы предлагаем конструкцию моделей орбифолдов тензорного произведения двумерных Минимальных теорий поля, обладающих N=2 суперконформной симметрией. Для построения моделей, удовлетворяющих требованиям модулярной инвариантности, наша конструкция использует преобразование спектрального потока. Мы демонстрируем эту конструкцию на конкретном примере и показываем, что ее применение обеспечивает модулярную инвариантность статсуммы одновременно с взаимной локальностью полей рассматриваемой теории.

Аномальная упругость анизотропных гибких двумерных материалов

3 сентября 2021 в 11:30

Бурмистров И.С.

Развита теория аномальной упругости в двумерных гибких материалах с ромбической кристаллической симметрией. Показано, что в универсальной области, когда характерные масштабы длин больше, чем, так называемый, масштаб Гинзбурга, который для рассматриваемых материалов оказывается порядка 10 нм, эти упругость этих материалов соответствует плоскими фазам с анизотропной изгибной жесткостью и модулем Юнга. Примечательно, что анизотропия в инфракрасном пределе имеет эллиптическую форму. Это связана с наличием скрытой непрерывной симметрии в задаче, которая приводит к образованию линии неподвижных точек. Показано, что из-за этой симметрии степенная перенормировка изгибной жесткости и модуля Юнга описываются одной универсальной экспонентой (одинаковой для всей линии фиксированных точек). Разные плоские фазы однозначно маркируются отношением абсолютных коэффициентов Пуассона. Теоретические результаты применены к монослою черного фосфора (фосфорену).

Сверхпроводящие фазы и вторая джозефсоновская гармоника в туннельных контактах между диффузными сверхпроводниками

18 июня 2021 в 12:30

А.С. Осин, Я.В. Фоминов

Мы рассматриваем планарный джозефсоновский SIS-контакт между диффузными сверхпроводниками (S) через диэлектрический туннельный барьер (I) и строим полностью самосогласованную теорию возмущений по кондактансу границы. В результате мы находим поправку к первой гармонике джозефсоновского тока и вычисляем вторую джозефсоновскую гармонику. В случае произвольной температуры наша теория исправляет имевшиеся ранее в литературе результаты для несинусоидального ток-фазового соотношения в джозефсоновских туннельных контактах, полученные с помощью предположения о форме решения. Также наша теория возмущений описывает различие между фазами параметра порядка и аномальных функций Грина. Доклад основан на работе [1].

[1] A.S. Osin and Ya.V. Fominov, arXiv:2105.05786

Видео

Relation between multifractality and entanglement for nonergodic extended states

18 июня 2021 в 11:30

Иван Хаймович (MPIKS, Dresden)

The multifractality provides a way of ergodicity breaking in term of chaotization and equipartitioning over degrees of freedom. On the other hand, in quantum information theory it is the entanglement entropy which represents the main measure of ergodicity and thermalization. In this talk I will represent an exact relation between the above measures, showing that the fractal dimension of the non-ergodic wave function puts an upper bound on its entanglement entropy [A]. I will also provide a couple of explicit examples demonstrating that the entanglement entropy may reach its ergodic (Page) value when the wave function is still highly non-ergodic and occupies a zero fraction of the total Hilbert space. If time permits I will briefly discuss some other possible deviations from ergodicity relevant for the chaotic many-body systems [B-E].

[A] G. De Tomasi, I. M. K., “Multifractality meets entanglement: relation for non-ergodic extended states”, Phys. Rev. Lett. 124, 200602 (2020) [arXiv:2001.03173]
[B] I. M. K., M. Haque, and P. McClarty, “Eigenstate Thermalization, Random Matrix Theory and Behemoths”, Phys. Rev. Lett. 122, 070601 (2019) [arXiv:1806.09631].
[C] M. Haque, P. A. McClarty, I. M. K. , “Entanglement of mid-spectrum eigenstates of chaotic many-body systems—deviation from random ensembles.” [arXiv:2008.12782].
[D] A. Bäcker, I. M. K., M. Haque,, “Multifractal dimensions for chaotic quantum maps and many-body systems”, Phys. Rev. E 100, 032117 (2019) [arxiv:1905.03099].
[E] G. De Tomasi, I. M. K. , "Ergodic Entanglement of many-body multifractal states in quadratic Hamiltonians", in preparation

Video

Взаимодействие неелевского скирмиона и пирловского вихря

11 июня 2021 в 11:30

Е.С. Андрияхина, И.С. Бурмистров

Последнее время наблюдается большой экспериментальный и теоретический интерес к гетеростуктурам, состоящим из ферромагнетика с магнитными скирмионами и сверхпроводника второго рода. Обусловлено это перспективой создания устойчивого объекта из скирмиона и вихря с последующей возможностью манипулировать этой системой. В нашей работе [1] изучается взаимодействие неелевского скирмиона и пирловского вихря за счет магнитного поля размагничивания. Нам удалось показать, что при некоторых обстоятельствах пирловский вихрь стремится расположиться на ненулевом расстоянии от центра скирмиона и что этот эффект чувствителен к киральности ферромагнетика. При этом характерный размер скирмиона увеличивается благодаря взаимодействию с вихрем. Также наша теория предсказывает возможность спонтанного рождения пары вихрь-антивихрь в присутствии скирмиона, что находится в качественном согласии с результатами недавнего эксперимента [2].
[1] E.S. Andriyakhina. and I.S. Burmistrov “Interaction of a Néel–type skyrmion and a superconducting vortex” // arXiv: https://arxiv.org/abs/2102.05434.
[2] A.P. Petrović et al. “Skyrmion-(Anti)vortex coupling in a chiral magnet-superconductor heterostructure” // Phys.Rev. Lett.126, 117205 (2021).

Видео

Структура вихря в чистом сверхпроводнике вблизи плоского дефекта

11 июня 2021 в 11:30

У.Е. Ходаева, М.А. Скворцов

Рассматривается задача о структуре состояний, локализованных в коре вихря, расположенного вблизи границы между двумя чистыми сверхпроводниками. Граница предполагается достаточно прозрачной, с коэффициентом отражения R ≪ 1, что представляет собой предел обратный стандартному приближению туннельного гамильтониана, применимому для плохо прозрачных границ. Показано, что наличие границы приводит к образованию щели в спектре локализованных в коре вихря низкоэнергетических состояний , которая имеет порядок величины E_g ~ Δ sqrt(R), что уже при очень малых коэффициентах отражения превышает среднее расстояние w₀ ~ Δ² / E_F между уровнями киральной ветви спектра. Щель максимальна, когда вихрь расположен прямо на дефекте, уменьшается по мере увеличения расстояния b до дефекта и закрывается при k_F b ~ E_g/w₀. Исследовано также обобщение задачи на случай различных конфигураций с несколькими границами (периодические структуры, пересечение двух линейных границ, «звезда» с несколькими лучами). Во всех случаях щель в спектре сохраняется, однако в случае пересекающихся границ возникает сильно выраженный эффект соизмеримости, когда величина щели существенно зависит от того, насколько хорошо угол пересечения (в единицах полной окружности) аппроксимируется рациональной дробью.

Видео

Dynamical phases in Rosenzweig-Porter model with a ’multifractal’ distribution of hopping

4 июня 2021 в 11:30

Vladimir Kravtsov

We consider a Rosenzweig-Porter (RP) random matrix model with broad distribution of off-diagonal matrix elements which emerge as a model equivalent to the Anderson model on random regular graph. In this work we study the survival probability of a quantum particle with wave function initially localized on one site described by such type of model and show that the strongly non-Gaussian, broad distribution of hopping leads to the stretch-exponential decay of survival probability with time. We show that the ergodic phase with the stretch-exponential behavior of survival probability emerges in this model exactly where on a finite Bethe lattice there is a multifractal phase and relate the stretch exponent $\kappa$ with the kernel \epsilon_{\beta} of the transfer-matrix equation on a Bethe lattice.
We also consider the extension of this RP model relaxing the symmetry inherited from the Bethe lattice and find lines of phase transitions from the exponential to the stretch exponential behavior of survival probability.

Отчет сектора физики неравновесных состояний

28 мая 2021 в 11:30

В.В. Лебедев

Отчет сектора гравитации и космологии

28 мая 2021 в 11:30

А.А. Старобинский

Отчет сектора плазмы и лазеров

21 мая 2021 в 12:30

Н.А. Иногамов

Microwave response of a chiral Majorana interferometer

14 мая 2021 в 11:30

Alexander Shnirman (Karlsruhe Institute of Technology)

We consider an interferometer based on artificially induced topological superconductivity and chiral 1D Majorana fermions. The (non-topological) superconducting island inducing the superconducting correlations in the topological substrate is assumed to be floating. This allows probing the physics of interfering Majorana modes via microwave response, i.e., the frequency dependent impedance between the island and the earth. Namely, charging and discharging of the island is controlled by the time-delayed interference of chiral Majorana excitations in both normal and Andreev channels. We argue that microwave measurements provide a direct way to observe the physics of 1D chiral Majorana modes.

Рассеяние на парах близких примесей в квадиодномерных системах

14 мая 2021 в 11:30

А.С. Иоселевич, Н.С. Пещеренко

Как известно, в квазиодномерной системе (мы рассмотрим простейший пример трубки) с низкой концентрацией $n$ точечных дефектов удельное сопротивление $\rho$, как функция положения уровня Ферми, имеет пики (Ван-Хововские сингулярности). Ранее мы показали, что, вследствие неборновских эффектов, посередине каждого такого пика должен возникать глубокий провал. В настоящей работе нам удалось построить теорию проводимости вблизи дна провала. Оказалось, что главный вклад в сопротивление здесь вносит рассеяние на аномально близких парах примесей: неборновские эффекты подавляют такое рассеяние гораздо слабее, чем рассеяние на одиночных примесях. Вблизи дна провала $\rho\propto n^2$. Предсказываемый эффект характерен для существенно многоканальных систем (толстых трубок), он должен отсутствать в чисто одномерных (одноканальных) системах.

Проводимость и термоэлектрические коэффициенты допированного титаната стронция при высоких температурах

30 апреля 2021 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 2021 в 11:30

П.Д. Григорьев

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

9 апреля 2021 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 2021 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 2021 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 ; "Periods of the multiple Berglund–Hübsch–Krawitz mirrors", Letters in Mathematical Physics, 111, 93 (2021).

Отчет сектора квантовой теории поля

2 апреля 2021 в 11:30

А.А. Белавин

О матричных уравнениях Пенлеве-2

26 марта 2021 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 2021 в 11:30

В.Э. Адлер

Аналитическая теория распределения параметра порядка в сильно неоднородных сверхпроводниках

12 марта 2021 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 2021 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 2021 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 2021 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 2021 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 2021 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 2021 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 2021 в 11:30

Н.Н. Николаев

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

29 января 2021 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 2021 в 11:30

М.В. Фейгельман

Применение капель и пленок в испарительной литографии

22 января 2021 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 2021 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.

Основное состояние квантовой частицы в потенциальном поле. Моделирование потенциалов методом обратной задачи (посвящается памяти А. Шабата)

18 декабря 2020 в 11:30

А. М. Дюгаев, П. Д. Григорьев

Исследуется решение уравнения Шредингера для основного состояния частицы в потенциальном поле. Так как волновые функции основного состояния не имеют узлов, оказывается возможным однозначно определить потенциалы разных типов. Выяснилось, что для широкого круга модельных потенциалов энергия основного состояния равна нулю. Более того, нулевой уровень может быть единственным уровнем на границе сплошного спектра. Рассмотрены потенциалы типа «воронок», имеющие монотонную зависимость от координат, для случая одного, двух и трех измерений. В одномерном случае интересны потенциалы «инстантонного» типа с двумя точками равновесия частицы. Для кулоновского потенциала энергия основного состояния устойчива к его экранировке, как на больших, так и на малых расстояниях. Найдены двухсолитонные решения нелинейного уравнения Шредингера. Аргументирована эффективность предлагаемого «метода обратной задачи» для исследования решений дифференциальных уравнений.
Обнаружен широкий класс потенциалов, для которых энергия основного состояния стационарна при трансляциях волновой функции для размерности d=1,2,3. Для размерности d=1 эти функции известны из теории нелинейных уравнений. Приводятся примеры нелинейных уравнений с нулевой энергией основного состояния. Исследуются функции, локализованные на сфере, и потенциалы типа воронок.

Параметр порядка и теплоемкость сверхпроводящих гранул

18 декабря 2020 в 11:30 (короткий доклад)

А. М. Дюгаев, П.Д. Григорьев

Определены термодинамические свойства сверхпроводящих гранул с малым параметром $\delta = \varepsilon_0 /Tc$, где $\varepsilon_0$ – расстояние между уровнями размерного квантования, $Tc$ – температура перехода в сверхпроводящее состояние объемного образца. Показано, что параметр порядка $\Delta (T)$ не обращается в ноль при $T > Tc$ и даже проходит через минимум при $T\approx eTc$; причем $\Delta (eTc)/\Delta (0)\approx \delta^{1/2}$, а в точке перехода $\Delta (Tc)/\Delta (0)\approx \delta^{1/4}$. Параметр $\Delta (T) \gg \varepsilon_0$ в широкой области температур $T>Tc$, например, $\Delta (eTc)/\varepsilon_0 \sim \delta^{-1/2}$.
Определена температурная зависимость избыточной теплоемкости гранул $\Delta C =[C_S(T)-C_N(T)]/C_N(Tc) $, где $C_S$ и $C_N$ – теплоемкость сверхпроводящей и нормальной фаз. При низких T теплоемкость гранул не зависит от их размера. При $T \rightarrow Tc$ $\Delta C(Tc)=A(1-2/\pi )$, где $A$ – скачок теплоемкости объемного образца. В области $T> Tc \; \; \Delta C(T)$ зависит только от параметра $z=ln (T/Tc) / \delta^{1/2}$; при $z>1$ $\Delta C= 3/(2\pi^2 z^2)$. Медленная логарифмическая зависимость $\Delta C(T)$ может быть экспериментально обнаружена при $T \sim 2Tc$.

Бездисперсионные интегрируемые системы и уравнения Богомольного на фоне геометрии Эйнштейна-Вейля

11 декабря 2020 в 11:30 (короткий доклад)

Л.В. Богданов

Получена бездисперсионная интегрируемая система, описывающая локальную форму общей трехмерной геометрии Эйнштейна–Вейля с евклидовой (положительной) сигнатурой, сконструировано ее матричное расширение и показано, что оно приводит к уравнениям Богомольного для неабелева монополя на фоне геометрии Эйнштейна–Вейля. Рассматривается также соответствующая бездисперсионная интегрируемая иерархия, ее матричное расширение и схема одевания. ТМФ, 205(1), 41-54 (2020)

Collective nuclear vibrations and initial state shape fluctuations in central Pb+Pb collisions: resolving the $v_2$ to $v_3$ puzzle

11 декабря 2020 в 11:30 (короткий доклад)

Б.Г. Захаров

We have studied, for the first time, the influence of the collective quantum effects in the nuclear wave functions on the azimuthal anisotropy coefficients $\epsilon_{2,3}$ for the initial quark-gluon plasma fireball in the central Pb+Pb collisions at the LHC energies. With the help of the energy weighted sum rule we demonstrate that the classical treatment with the Woods-Saxon nuclear density overestimates the mean square quadrupole moment of the $^{208}$Pb nucleus by a factor of $\sim 2.2$. The Monte-Carlo Glauber simulation of the central Pb+Pb collisions accounting for the restriction on the quadrupole moment leads to a substantial suppression of the ratio $\epsilon_2/\epsilon_3$ which allows to resolve the $v_2$-to-$v_3$ puzzle.
B.G. Zakharov, Collective nuclear vibrations and initial state shape fluctuations in central Pb + Pb collisions: resolving the $v_2$ to $v_3$ puzzle, Письма в ЖЭТФ, 112 (7), 435-436 (2020)

Jet quenching in heavy ion collisions at RHIC and LHC energies

11 декабря 2020 в 11:30

Б.Г. Захаров

We present results of a detailed global analysis of experimental data on the nuclear modification factor $R_{AA}$ and the flow coefficient $v_2$ for light hadrons from RHIC for 0.2 TeV Au+Au collisions and from LHC for 2.76 and 5.02 TeV Pb+Pb, and 5.44 TeV Xe+Xe collisions. We perform calculations within the light-cone path integral approach to induced gluon emission. We use running $\alpha_s$ which is frozen at low momenta at some value $\alpha_{s}^{fr}$. We find that the RHIC data support somewhat larger value of $\alpha_{s}^{fr}$. For the $\chi^2$ optimized values of $\alpha_{s}^{fr}$, the theoretical predictions are in reasonable agreement with data on $R_{AA}$ and $v_2$. Calculations made for different formation times and life-times of the QGP show that jet quenching at the RHIC and LHC energies is only weakly sensitive to the initial and final stages of the QCD matter evolution. One of the reasons for difference between the optimal $\alpha_s$ for RHIC and LHC is a stronger thermal suppression of the QCD coupling in the hotter quark-gluon plasma at the LHC energies. To clarify the situation we also perform calculations with temperature dependent running $\alpha_s$. Our results show that the $T$-dependent QCD coupling largely eliminates the difference between the optimal values of $\alpha_s$ for the RHIC and LHC energies. It may be viewed as the first direct evidence of the increase of the thermal suppression of $\alpha_s$ with rising temperature.

Неустойчивые моды линеаризации НУШ вблизи бризера Ахмедиева

11 декабря 2020 в 11:30 (короткий доклад)

П. Г. Гриневич, П.М Сантини

В литературе содержится утверждение о стабильности бризера Ахмедиева за счет механизма "насыщения нелинейности". В качестве аргумента используется тот факт, что среди квадратов волновых функций, по которым разлагаются решения линераизованной задачи, нет растущих по времени. Нами показано, что эта аргументация ошибочна, поскольку из-за наличия двойной точки в спектральной задаче в разложение по квадаратам собственных фукций также входят производные по спектральному параметру. Мы явно предъявляем "упущенные моды".

Квантовое разрушение сверхпроводимости в низкоразмерных системах

4 декабря 2020 в 11:30

М.В. Фейгельман

Будет сделан краткий обзор основных результатов экспериментальных и теоретических работ последних ~ 10 лет по квантовым фазовым переходам сверхпроводник-изолятор и сверхпроводник-металл. Кроме того, предполагается представить некоторый список основных нерешенных проблем в этой области.
Доклад по обзорной статье:
Benjamin Sacépé, Mikhail Feigel’man and Teunis M. Klapwijk, Quantum breakdown of superconductivity in low-dimensional materials, Nature Physics 16, 734-746 (2020); arXiv:2007.15870

Обобщающая способность нейросетевых вариационных анзацев для фрустрированных магнитных систем

4 декабря 2020 в 11:30

К.С. Тихонов

Состояния, описываемые нейронными сетями, (NQS) привлекают большое внимание в связи с их потенциалом стать очень выразительным вариационным приближением для описания квантовых многочастичных систем. Мы исследуем факторы, которые определяют применимость NQS к фрустрированным магнетикам, обучая сеть на основных состояниях нескольких Гамильтонианов с использованием небольшого подмножества значений точно найденной волновой функции. Мы показываем, что способность сети к обобщению, -- способность восстановить основное состояние по небольшому числу амплитуд и правильно предсказать волновую функцию в остальной части Гильбертова пространства, резко падает с переходом во фрустрированный режим. Мы демонстрируем, что в настоящий момент, для использования NQS в изучении реалистичных моделей, существенна именно обобщающая способность, а не выразительность такого анзаца.
По работе: T. Westerhout, N. Astrakhantsev, K. S. Tikhonov, M. I. Katsnelson, A. A. Bagrov, “Generalization properties of neural network approximations to frustrated magnet ground states”, Nature Communications, volume 11, Article number: 1593 (2020)

Неборновские эффекты в рассеянии электронов в проводящей полоске с низкой концентрацией примесей

27 ноября 2020 в 11:30

A. С. Иоселевич, Н. С. Пещеренко

Плотность состояний и сопротивление чистых квазиодномерных систем обладают особенностями Ван Хова при прохождении уровня Ферми через дно подзоны поперечного квантования. Однако, учёт рассеяния на примесях должен замывать эти особенности. Как было показано в нашей предыдущей работе [Phys. Rev. B 99, 035414 (2019)] для случая чистых проводящих трубок, характер замытия особенностей существенно зависит от концентрации примесей $n$. Для $n>n_c$ особенности просто размываются, в то время как для $n < n_c$ изначальная особенность асимметрично расщепляется в 2 пика для притягивающих примесей. Здесь $n_c$ — критическая концентрация примесей. В данной работе мы обобщаем эти результаты для случая «полосок» — квазиодномерных структур в двумерных проводниках. В этом случае при $n < n_c$ также имеет место асимметричное расщепление особенности в 2 пика. Однако, в отличии от случая трубки, амплитуды рассеяния на примесях зависят от их позиций, и эти пики оказываются неоднородно уширенными. Наиболее сильно уширяется левый максимум, возникающий (только для случая притягивающих примесей) вследствие рассеяния на квазистационарных уровнях. Данные уровни, в свою очередь, образуют относительно широкую примесную зону со слабой особенностью, похожей на особенность Ван Хова, на нижней границе. Различные участки зависимости сопротивления определяются вкладами различных групп примесей. Так, вблизи минимума сопротивления сильнее всего рассеивают, что удивительно, самые «слабые» примеси, расположенные вблизи узлов волновой функции. Область квази-особенности Ван Хова вблизи левого максимума определяется рассеянием на «сильных» примесях, расположенных вблизи пучностей волновой функции.

Трехмерная геометрия, капиллярный распад и оптическое возбуждение электронов в конденсированной среде при лазерном воздействии

27 ноября 2020 в 11:30

Н.А. Иногамов

Представлен обзор текущих работ по физике взаимодействия лазерного излучения с веществом. Это тематика, в которой много нерешенных проблем. Часть этих проблем исследована в статьях, представленных в списке литературы к докладу. Все указанные проблемы имеют самое непосредственное отношение к современным технологиям. В исследовательских работах по данному направлению обычным является одномерная аппроксимация возникающих течений. Это оправданное приближение, поскольку глубина прогрева лазерным пучком, как правило, мала по сравнению с диаметром пучка на мишени. Однако в экспериментах видят отчетливые краевые эффекты на периферии лазерного пучка. До сих пор имелись только туманные догадки о причинах их формирования. В наших работах мы отошли от одномерного приближения и промоделировали, что происходит на краях пучка в трехмерной геометрии. Это позволило создать четкую картину происходящего. Разумеется, количественные расчеты не возможны без разработки и уточнения физических моделей металлов в состояниях с сильно возбужденной электронной подсистемой. Разработан программный подход, который опирается на адекватные микроскопические модели явлений в среде с горячими электронами, и учитывает сложную геометрию течения на макроуровне.
При современном численном моделировании одним из основных является метод молекулярной динамики. Вычисления отталкиваются от потенциала межатомного взаимодействия. Такие потенциалы создаются по данным, относящимся к относительно холодной области фазовой диаграммы. При этом на зависимость сигма(Т) коэффициента поверхностного натяжения от температуры (на всем диапазоне температур от точки плавления до критической точки) обычно внимания не обращают. Оказалось, что формирование паро-капельных распределений в лазерном факеле определяется зависимостью сигма(Т). Дело в том, что облучение создает крутой профиль температур, в котором вещество верхних слоев мишени набирает энтропию, которая может намного превышать значение энтропии в критической точке. Т.о. собирая на ресивере капли, образующиеся в результате капиллярного распада выброшенной жидкости, можно сделать оценки критической температуры металлов.
По результатам работ:
I. Milov, V. Zhakhovsky, D. Ilnitsky, K. Migdal, V. Khokhlov, Yu. Petrov, N. Inogamov, V. Lipp, N. Medvedev, B. Ziaja, V. Medvedev, I.A. Makhotkin, E. Louis, F. Bijkerk, Two-level ablation and damage morphology of Ru films under femtosecond extreme UV irradiation, Appl. Surf. Sci., 528, 14652 (2020)
Yu. Petrov, K. Migdal, N. Inogamov, V. Khokhlov, D. Ilnitsky, I. Milov, N. Medvedev, V. Lipp, V. Zhakhovsky, Ruthenium under ultrafast laser excitation: Model and dataset for equation of state, conductivity, and electron-ion coupling, Data in Brief, 28(2), 104980 (2020)
Yu.V. Petrov, N.A. Inogamov, K.P. Migdal, A.V. Mokshin and B.N. Galimzyanov, Electron-ion energy exchange in simple metals in Ziman approach, J. Phys.: Conf. Ser., 1556, 012005 (2020)
V. V. Shepelev, N. A. Inogamov, S. V. Fortova, Thermal and dynamic effects of laser irradiation of thin metal films, Opt. Quant. Electron., 52, 88 (2020)
Petrov, Yu. V.; Inogamov, N. A.; Khokhlov, V. A. & Migdal, K. P. Electron thermal conductivity of nickel and aluminum in solid and liquid phases in two-temperature states, J. Phys.: Conf. Ser., accepted

Об эквивалентности двух Зеркальных конструкций орбифолдов Калаби-Яу

20 ноября 2020 в 11:30 (короткий доклад)

A. Белавин, Б. Еремин

Рассматривается связь двух конструкций зеркального партнера орбифолдов Калаби-Яу. Эти орбифолды определяются как фактор по некоторым подходящим подгруппам фазовых симметрий гиперповерхности Калаби-Яу во взвешенном проективном пространстве. Первая, это конструкция Берглунда-Хюбша-Кравица. Вторая, предложенная В. Батыревым. В ней зеркальный партнер строится как гиперповерхность в торическом многообразии по рефлексивному многограннику, двойственному многограннику, ассоциированному с исходным орбифолдом Калаби-Яу. Мы даем простое доказательство эквивалентности этих двух конструкций.

Перестройки динамики электронов в магнитном поле и геометрия сложных поверхностей Ферми

20 ноября 2020 в 11:30 (короткий доклад)

А.Я. Мальцев

Рассматривается квазиклассическая динамика электронов на сложных поверхностях Ферми в присутствии сильных магнитных полей. Перестройки общей топологической структуры такой динамики сопровождаются появлением замкнутых экстремальных траекторий специальной формы, тесно связанной с геометрией и топологией поверхности Ферми. Исследование осцилляционных явлений на таких траекториях позволяет, в частности, предложить сравнительно простой метод уточнения параметров дисперсионного соотношения в металлах со сложными поверхностями Ферми.

Преобразование Мутара для двумерного оператора теплопроводности.

13 ноября 2020 в 11:30 (короткий доклад)

П. Г. Гриневич, Р. Г. Новиков

Мы вычисляем преобразование Мутара для двумерного оператора теплопроводности. Эти преобразования действуют одновременно на потенциалах опрераторов и их решениях. Как правило наличие преобразований Мутара означает интегрируемость данной задачи. Исторически преобразования Дарбу были получены как одномерные редукции преобразований Мутара.

Добавление и уничтожение точечных потенциалов с помощью преобразования Мутара по спектральной переменной.

13 ноября 2020 в 11:30 (короткий доклад)

П. Г. Гриневич, Р. Г. Новиков

Мы продолжаем исследование обратной задачи рассеяния при одной отрицательной энергии выше основного состояния для двумерного оператора Шредингера. В 1988 году П.Г. Гриневич и С.П. Новиков показали, что в этом случае в спектральной задаче имеются сингулярные контура, приводящие к очень серьезным аналитическим трудностям. Недавно П.Г. Гриневич и Р.Г. Новиков показали, что такие особености по спектральному параметру можно локально убирать или добавлять преобразованием Мутара. В данной работе в простейшей ситуации преобразование Мутара реализовано глобально, оно добавляет или убирает точечный потенциал.

Подавление сверхпроводимости в неупорядоченных пленках: конкуренция двумерной диффузии и трехмерной баллистики

6 ноября 2020 в 11:30

Д.С. Антоненко, М.А. Скворцов

Подавление критической температуры в однородно разупорядоченных сверхпроводящих пленках является следствием усиления кулоновского отталкивания в присутствии беспорядка. Мы показываем, что для большинства изучаемых в настоящее время тонких пленок эффект подавления не может быть полностью объяснен в предположении о двумерном диффузном характере движения электронов. Основной вклад в подавление $T_c$ возникает из-за поправки к константе электрон-электронного взаимодействия, обусловленной областью расстояний порядка фермиевской длины волны, что приводит к сдвигу критической температуры $\delta T_c/T_{c0} \sim - 1/k_Fl$, где $k_F$ — импульс Ферми, а $l$ — длина свободного пробега. Таким образом, для большинства сверхпроводящих пленок, где подавление $T_c$ по мере уменьшения толщины происходит по фермионному сценарию, оно обусловлено приближением к порогу трехмерной андерсоновской локализации и контролируется параметром $k_Fl$, а не сопротивлением пленки на квадрат. [Д.С. Антоненко, М.А. Скворцов, Письма в ЖЭТФ, 112, стр. 466-474 (2020)]
Также в докладе будут изложены новые результаты о баллистическом продолжении поправки к туннельной плотности состояний в трехмерном неупорядоченном металле с взаимодействием [D. S. Antonenko and M. A. Skvortsov, Phys. Rev. B \textbf{101}, 064204 (2020)]

Исследование устойчивости волн Стокса численными методами.

6 ноября 2020 в 11:30

А.О. Короткевич, С.А. Дьяченко, П.М. Лушников, А.А. Семёнова.

Мы рассматриваем решения одних из первых уравнений для волн конечной амплитуды -- волны Стокса на поверхности жидкости. Исследуется линейная устойчивость волн, полученных нами с высокой точностью в предыдущих работах. Мы линеаризуем уравнения Дьяченко относительно малых возмущений на фоне волны Стокса в приближении несжимаемой жидкости бесконечной глубины. Полученные уравнения переформулируются как задача на собственные значения для нелокального линейного оператора, которая решается на неравномерной сетке с помощь алгоритма Арнольди, дополненного предобусловливанием матрицы, используя технику сдвига и обращения. Получены первые три ветви неустойчивости с высокой точностью и сделаны прогнозы по поведению системы при повышении нелинейности волны Стокса.

Редукции Пенлеве-типа в неабелевых цепочках Вольтерра

30 октября 2020 в 11:30 (короткий доклад)

В.Э. Адлер

Цепочка Вольтерра допускает два неабелевых обобщения, сохраняющих свойство интегрируемости. Для каждого из них, стационарное уравнение для неавтономных симметрий определяет связь, совместную с цепочкой и приводящую к уравнениям типа Пенлеве. В случае симметрий невысокого порядка, включающих скейлинг и мастер-симметрию, данная связь допускает понижение порядка до второго. В результате возникает по два неабелевых обобщения для дискретных уравнений Пенлеве dP$_1$ и dP$_{34}$ и непрерывных уравнений Пенлеве P$_3$, P$_4$ и P$_5$.

Когерентные вихри в двумерной турбулентности: конкуренция диссипаций и антизатухание Ландау

30 октября 2020 в 11:30

И. Колоколов, В. Лебедев

Мы исследуем когерентные вихри, возникающие в результате обратного каскада двумерной турбулентности в случае накачки с произвольным временем корреляции в квазилинейном режиме. Оказывается, что наличие вихрей зависит от соотношения значений коэффициента придонного трения и вязкого затухания флуктуаций на масштабе накачки: если трение заметно превышает вязкое демпфирование пульсаций скорости, то когерентные вихри существовать не могут.

``Вихревые структуры на массивах связанных слабодиссипативных нелинейных осцилляторов''

23 октября 2020 в 11:30 (короткий доклад)

В. П. Рубан

В этом коротком сообщении будут представлены результаты численных экспериментов, указывающие на возможность долговременного существования вихревых структур в виде квантованных вихрей/нитей на двумерных/трехмерных массивах связанных слабодиссипативных нелинейных осцилляторов в пределах конечной области под резонансным внешним воздействием, приложенным на границе области. Численное моделирование проводилось как для решетки Клейна-Гордона, так и для электрической схемы с емкостными связями между колебательными контурами, содержащими нелинейные емкости. Качественно выяснены диапазоны параметров системы и внешнего сигнала, благоприятные для формирования модуляционно устойчивого квазиоднородного энергетического фона --- решающего фактора для реализации данного явления. По сравнению с автономным случаем, требование по добротности может быть ослаблено с Q~10000--100000 до Q~100--1000.
1. V.P. Ruban, Discrete vortices on spatially nonuniform two-dimensional electric networks, Phys. Rev. E 102, 012204 (2020).
2. В.П. Рубан, Дискретные вихри в системах связанных нелинейных осцилляторов: численные результаты для электрической модели, Письма в ЖЭТФ, 111 (7), 455-461 (2020).
3. В.П. Рубан, Вихревые нити на массивах связанных осцилляторов в режиме нелинейного резонанса, Письма в ЖЭТФ, 112 (8), 554-561 (2020), arXiv:2009.08106

Влияние сверхпроводящих флуктуаций на частотную зависимость проводимости двумерной электронной системы в диффузионном режиме

23 октября 2020 в 11:30 (короткий доклад)

И.С. Бурмистров

В работе получено полное аналитическое выражение для одно-петлевой поправки к проводимости неупорядоченной двумерной электронной системы в диффузионном режиме в переменном электрическом поле. Полученное выражение включает в себя слабую локализацию и поправки Альтшулера – Аронова, а также поправки, обусловленные сверхпроводящими флуктуациями выше температуры сверхпроводящего перехода. В отличие от предыдущих работ, полученное выражение не имеет расходимости в статическом пределе, $\omega\to 0$, что согласуется с ожидаемым поведением проводимости неупорядоченной электронной системы в нормальном состоянии. Результаты опубликованы в работе I.S. Burmistrov, Ann. Phys. 418, 168201 (2020).

Металлическое поведение, индуцированное взаимодействием, в двумерной неупорядоченной не Ферми жидкости

16 октября 2020 в 11:30

Павел Носов, Игорь Бурмистров, Srinivas Raghu

Взаимное влияние взаимодействия и беспорядка в двумерных (2D) электронных системах активно изучается более 40 лет. Стандартный подход заключается в том, чтобы начать с чистой Ферми-жидкости и возмущать систему как беспорядком, так и взаимодействиями. Вместо этого в данной работе мы изучаем влияние беспорядка на "чистую" не Ферми-жидкость, которая образуется вблизи двумерной ферромагнитной квантовой критической точки. В отличие от неупорядоченной Ферми-жидкости, мы обнаружили, что в рассматриваемой модели ренормгрупповой поток не приводит к расходимости обменной константы взаимодействия и имеет маргинально устойчивую фиксированную точку, отвечающую металлическому состоянию с идеальной проводимостью.

Локальные корреляции между флуктуациями сопротивления и сверхпроводящей щели на примере сильно неупорядоченных тонких пленок NbN

16 октября 2020 в 11:30 (короткий доклад)

М.А. Скворцов, М.В. Фейгельман

Экспериментально и теоретически показано наличие сильных пространственных флуктуаций между локальной величиной сопротивления тонкой пленки NbN (измеряемого показателем кулоновской аномалии туннельной проводимости dI/dV при больших напряжениях V) и локальной величиной сверхпроводящей щели (измеряемой как расстояние между пиками дифференциальной проводимости при малых напряжениях). Такие корреляции количественно описываются локальным обобщением теории Финкельштейна для подавления сверхпроводимости беспорядком.

Критическое поведение локализационного перехода на случайных регулярных графах

9 октября 2020 в 11:30

Константин Тихонов

Мы исследуем численно критическое поведение вблизи локализационного перехода в модели Андерсона на бесконечной решётке Бете и на случайных регулярных графах. Первым шагом, мы точно определяем положение критического беспорядка. Затем, мы вычисляем зависимость корреляционного объёма от беспорядка на делокализованной стороне перехода с помощью популяционной динамики. Асимптотическое критическое поведение согласуется с аналитическим предсказанием, основанным на анализе устойчивости фазы с нарушенной симметрией вблизи критической точки.

Проводимость сверхпроводников в режиме течения потока

9 октября 2020 в 11:30

М.В. Фейгельман, А.В. Андреев, Б.З. Спивак и М. Смит

Развита теория проводимости смешанного состояния сверхпроводников 2-ого рода в режиме течения потока при наличии плавных пространственных флуктуаций параметров сверхпроводника (например, параметра порядка и коэффициента диффузии). Обнаружен вклад в проводимость, пропорциональный времени неупругой релаксации, которое при низких температурах значительно превышает упругое время рассеяния. Этот вклад связан с релаксацией дебаевского типа (он же - механизм релаксации Мандельштама-Леонтовича). Дебаевский вклад в проводимость может значительно превышать проводимость Бардина-Стефена в области низких температур T ≪ T_c и магнитных полей B ≪ H_c2.

Сингулярное основное состояние в многозонных неоднородных сверхпроводниках

2 октября 2020 в 11:30

Ю.Н. Овчинников

В многозонных сверхпроводниках существуют состояния с нарушенной симметрией относительно обращения времени. Мы рассмотрели системы такого типа и показали, что функционал Гинзбурга-Ландау имеет основное состояние без ``внутреннего'' магнитного поля -- с нулевым значением плотности тока. Основное состояние было исследовано в теории возмущений по слабой неоднородности. Было показано, что в отсутствие внешнего магнитного поля неоднородности не приводят к возникновению спонтанного внутреннего магнитного поля. Расширение функционального пространства с включением сингулярных решений имеет большое значение для понимания экспериментальной ситуации в многозонных сверхпроводниках.
доклад по статье: Yu.N. Ovchinnikov, D.V. Efremov, Singular ground state of multiband inhomogeneous superconductors, Phys. Rev. B 99, 224508 (2019)

Коалесценция изотропных капель в перегретых свободно-подвешенных смектических пленках

2 октября 2020 в 11:30

Е.С. Пикина, Б.И. Островский, С.А. Пикин

A theoretical study of the interaction and coalescence of isotropic droplets in overheated free-standing smectic films (FSSF) is presented. Experimentally it is clear that merging of such droplets is extremely rare. On the basis of the general thermodynamic approach to the stability of FSSF, we determined the energy gains and losses involved in the coalescence process. The main contributions to the critical work of drop coalescence are due to the gain related to the decrease of the surface energy of the merging drops, which is opposed by the entropic repulsions of elementary steps at the smectic interface between them. To quantify the evolution of the merging drops, we use a simple geometrical model in which the volume of the smectic material, rearranged in the process of coalescence, is described by an asymmetrical pyramid at the intersection of two drops. In this way, the critical work for drop coalescence and the corresponding energy barrier have been calculated. The probability of the thermal activation of the coalescence process was found to be negligibly small, indicating that droplet merging can be initiated by only an external stimulus. The dynamics of drop merging was calculated by equating the capillary force driving the coalescence, and the Stokes viscous force slowing it down. For the latter, an approximation of moving oblate spheroids permitting exact calculations was used. The time evolution of the height of the neck between the coalescing drops and that of their lateral size are in good agreement with experiments.

E.S. Pikina, B.I. Ostrovskii, S.A. Pikin, Coalescence of isotropic droplets in overheated free standing smectic films, Soft Matter, 16(19), 4591-4606 (2020)

Zeros of Riemann’s Zeta Functions in the Line z=1/2+it₀

25 сентября 2020 в 11:30

Yu.N. Ovchinnikov

Investigation of Josephson effect, current flow in narrow superconducting stripes, dynamical states in superconductors lead to the necessity to deal with an important phenomenon: phase slip events. The study of the distribution of zeros for Riemann's Zeta function also requires an analisis of the same phenomenon.
It was found that, in addition to trivial zeros in points ($ z = -2N, N = 1, 2, ... $, natural numbers), the Riemann’s zeta function $\zeta(z)$ has zeros only on the line {$z = 1/2 + i t_0$, $t_0$ is real}. All zeros are numerated, and for each number, N, the positions of the non-overlap intervals with one zero inside are found. The simple equation for the determination of centers of intervals is obtained. The analytical function $\eta(z)$), leading to the possibility fix the zeros of the zeta function $\zeta(z)$, was estimated. To perform the analysis, the well-known phenomenon, phase-slip events, is used. This phenomenon is the key ingredient for the investigation of dynamical processes in solid-state physics, for example, if we are trying to solve the TDGLE (time-dependent Ginzburg-Landau equation).
J. Supercond. Novel Magn., 32(11), 3363-3368 (2019)

Модель SYK с возмущением: полярон на гиперболической плоскости.

25 сентября 2020 в 11:30

А.В. Лункин, А.Ю. Китаев, М.В. Фейгельман

Мы изучаем модель SYK со слабым квадратичным возмущением за пределами теории возмущений, рассмотренной ранее. Мы показали, что при достаточно большой силе возмущение, флуктуации, характерные для модели SYK, подавляются. В результате, седловое приближение становится применимо на гораздо большем интервале времён. Как и в модели SYK, модель с возмущением демонстрирует максимальную экспоненту Ляпунова (2\piT), однако в нашем случае префактор убывает при понижении температуры, а не растёт как в оригинальной модели.

Сверхпроводники со спин-орбитальным взаимодействием в низкотемпературной области

18 сентября 2020 в 11:30

Ю.Н. Овчинников

Исследована пространственная и температурная зависимость параметра порядка в тонких сверхпроводящих пленках в продольном магнитном поле и сильном спин-орбитальном взаимодействии общего вида в окрестности перехода в пространстве: магнитное поле, спин-орбита, температура. Вблизи критической поверхности параметр порядка есть неявная функция отношения двух малых параметров: температуры и самого параметра порядка. [1]
Исследовано возможное образование поверхностного состояния в изоляторе с малым зазором. Было подсчитано, что ответ зависит от реальных граничных условий на поверхности. «Естественное» граничное условие для образца конечного размера приводит к сохранению щели в спектре возбуждения. [2]
[1] Yu.N. Ovchinnikov, Singular Temperature Dependence of the Equation of State of Superconductors with Spin-Orbit Interaction in Low-Temperature Region – II, J. Supercond. Novel Magn., 31(12), 3855–3866 (2018)
[2] Yu.N. Ovchinnikov, Topological Insulator: Surface localized States, J. Supercond. Novel Magn., 32 (5), 1327-1331 (2019)

Зеркальные пары орбифолдов Квинтики

18 сентября 2020 в 11:30 (короткий доклад)

Б. Еремин, А. Белавин

Мы сравниваем две конструкции построения зеркальных пар многообразий Калаби-Яу на примере орбифолдов Квинтики Q. Мы рассматриваем фактор Q/H исходного Калаби-Яу по подгруппе H максимально допустимой группы. Тогда зеркальное многообразие определяется дополнительной подгруппой HT как Q/HT. Мы сравниваем этот результат с зеркалом, полученным в подходе Батырева, и показываем их эквивалентность.
А. Белавин, Б. Еремин, Зеркальные пары орбифолдов Квинтики, Письма в ЖЭТФ, 112 (6), 388-393 (2020)

Локализованные конические моды и лазерная генерация в фотонных жидких кристаллах

11 сентября 2020 в 11:30 (короткий доклад)

В.А. Беляков

Развита аналитическая теория конических локализованных оптических мод в фотонных жидких кристаллах в рамках двуволнового приближения динамической теории дифракции для первого и высших порядков дифракции. Подробно исследован случай первого порядка дифракционного рассеяния. Показано, что поляризационные свойства конических локализованных оптических мод первого порядка дифракции оказываются гораздо сложнее, чем для коллинеарной геометрии, а именно соответствуют эллиптическим поляризациям, а пороги лазерной генерации оказываются выше, чем для коллинеарной геометрии. Сформулированы оптимальные условия наблюдения конических локализованных оптических мод.
1. V.A. Belyakov, S.V. Semenov, Localized conical edge modes of higher orders in photonic liquid crystals, Crystals, 9(10), 542 (2019);
2. V.A. Belyakov, Localized Conical Edge Modes in Optics of Spiral Media (First Diffraction Order), Crystals, 9(12), 674 (2019).

Неабелевы эволюционные системы, обладающие законами сохранения и симметриями

11 сентября 2020 в 11:30

В.В. Соколов

Мы находим некоммутативные аналоги для известных интегрируемых полиномиальных систем дифференциальных уравнений с двумя неизвестными.
1. V. Sokolov, T. Wolf, Non-commutative generalization of integrable quadratic ODE systems, Lett. Math. Phys., 110(3), 533-553 (2020)
2. V.E. Adler, V.V. Sokolov, Non-Abelian evolution systems with conservation laws, arXiv:2008.09174

Maxwell equations in curved space-time: non-vanishing magnetic field in pure electrostatic systems

4 сентября 2020 в 11:30

N.N. Nikolaev and S.N. Vergeles

Solutions of the Maxwell equations for electrostatic systems with manifestly vanishing electric currents in the curved space-time for stationary metrics are shown to exhibit a non-vanishing magnetic field of pure geometric origin. In contrast to the conventional magnetic field of the Earth it can not be screened away by a magnetic shielding. As an example of practical significance we treat electrostatic systems at rest on the rotating Earth and derive the relevant geometric magnetic field. We comment on its impact on the ultimate precision searches of the electric dipole moments of ultracold neutrons and of protons in all electric storage rings.

Lyapunov exponent for Whitney's problem with random drive

4 сентября 2020 в 11:30

Nikolai A. Stepanov, Mikhail A. Skvortsov

We consider the statistical properties of a non-falling trajectory in the Whitney problem of an inverted pendulum excited by an external force. In the case when the external force is white noise, we recently found the instantaneous distribution function of the pendulum angle and velocity over an infinite time interval using a transfer-matrix analysis of the supersymmetric field theory. Here, we generalize our approach to the case of finite time intervals and multipoint correlation functions. Using the developed formalism, we calculate the Lyapunov exponent, which determines the decay rate of correlations on a non-falling trajectory.

Двумерное кулоновское стекло как модель пиннинга вихрей в сверхпроводящих плёнках

19 июня 2020 в 11:30

И.В. Побойко, М.В. Фейгельман

Предложена стекольная модель пиннинга вихрей в тонких сверхпроводящих пленках с сильным беспорядком в области магнитных полей B « H$_{c2}$ и при низких температурах. Используется метод, подобный развитому в работе Мюллера и Иоффе (2004) для "кулоновского стекла" в модели Эфроса-Шкловского для кулоновской щели. Стекольное состояние описывается в рамках приближения "1-RSB", которое оказывается очень хорошим приближением численно (хотя и является, строго говоря, неустойчивым), соответствующий параметр малости имеет порядок 10$^{-5}$. Распределение эффективных локальных энергий вихрей P(h) является, с той же точностью, щелевым, что обеспечивает наличие эффективной сверхпроводящей плотности (конечной кинетической индуктивности) пленки в сильном магнитном поле.

Inverted pendulum driven by a horizontal random force: statistics of the non-falling trajectory and supersymmetry

5 июня 2020 в 11:30

Nikolay Stepanov, Mikhail Skvortsov

We study stochastic dynamics of an inverted pendulum subject to a random force in the horizontal direction. Considered at the entire time axis, the problem admits a unique solution which always remains in the upper half plane. We develop a new technique for treating statistical properties of this unique non-falling trajectory. In our approach based on the supersymmetric formalism of Parisi and Sourlas, statistics of the non-falling trajectory is expressed in terms of the zero mode of a corresponding transfer-matrix Hamiltonian. The emerging mathematical structure is similar to that of the Fokker-Planck equation, but it is rather written for the «square root» of the distribution function.
We derive the specific boundary conditions that correspond to the non-falling trajectory. Our results for the distribution function of the angle and its velocity at the non-falling trajectory are in perfect agreement with direct numerical simulations of the stochastic pendulum equation. In the limit of very strong noise, an exact analytical solution is obtained.

Уравнения Пенлеве из билинейных соотношений на Некрасовские статсуммы

29 мая 2020 в 11:30

М.А. Берштейн

Я хочу рассказать про явные формулы для решений уравнений Пенлеве и их q-разностных аналогов. Формулы для решения общего вида пишется при помощи Некрасовских статсумм или (по АГТ соответствию) при помощи конформных блоков. Технически, эти уравнения сводятся к билинейным соотношениям на статсуммы. Я планирую рассказать про геометрический смысл этих билинейных соотношений.

Совпадения между многообразиями Калаби-Яу типа Берглунда-Хубша и многогранники Батырева

22 мая 2020 в 11:30

М. Белаковский, А. Белавин

In this article, we consider the phenomenon of complete coincidence of the key properties of pairs of Calabi-Yau manifolds realized as hypersurfaces in two different weighted projective spaces. More precisely, the first manifold in such a pair is realized as a hypersurface in a weighted projective space, and the second as a hypersurface in the orbifold of another weighted projective space. The two manifolds in each pair have the same Hodge numbers and special K\"ahler geometry on the complex structure moduli space and are associated with the same $N=2$ gauge linear sigma model. We give the explanation of this interesting coincidence using the Batyrev's correspondence between Calabi-Yau manifolds and the reflexive polyhedra.

Состояние "странного металла" в окрестности перехода сверхпроводник-металл в тонких грязных пленках

1 мая 2020 в 11:30

К.С. Тихонов, М.В. Фейгельман

Развита теория квантового фазового перехода сверхпроводник-металла при T=0 между сверхпроводящим и металлическим состояниями двумерного грязного металла со случайными пространственными флуктуациями куперовской амплитуды притяжения. Когда масштаб этих флуктуаций превышает критическое значение, обычный среднеполевой сценарий этого фазового перехода разрушается из-за спонтанного появления локализованных зародышей сверхпроводящей фазы. Плотность этих островков сверхпроводимости растет экспоненциально с увеличением среднего куперовского притяжения. Взаимодействие между фазами параметров порядка различных островов убывает с расстоянием стпенным образом, со степенью слегка больше 2. Мы учитываем это взаимодействие с помощью метода ренормгруппы в реальном пространстве для сильно неупорядоченных систем. РГ поток оказывается похож на известный для фазового перехода Березинского-Костерлица-Таулеса в 2D XY модели. Линия фиксированных точек отвечает состоянию металла с большими фрактальными кластерами сильно связанных сверхпроводящих островов. На сверхпроводящей стороне перехода (и вблизи него) зависимость физических величин от логарифма температуры оказывается немонотонной, что приводит к очень слабой зависимости от температуры в широком интервале ее изменения.

Индуцированные беспорядком фазы и мультикритическое поведение в свободно-подвешенном графене

24 апреля 2020 в 11:30

И.С. Бурмистров

Одним из самых захватывающих явлений, наблюдаемых в неупорядоченные кристаллических мембранах, включая графен, является существование риплов, т.е. статических изгибных деформаций. Несмотря на активное исследование, все еще остается неясно, будет ли фаза с риплами существовать в термодинамическом предел, или же будет разрушаться тепловыми колебаниями. Показано, что достаточно сильный коротко-коррелированный беспорядок стабилизирует фазу с риплами, тогда как в случае слабого беспорядка термические флуктуации доминируют в термодинамическом пределе. В работе показано, что фазовая диаграмма неупорядоченного графена содержит две сепаратрисы: одна соответствует переходу скомкования (crumpling transition), а другая переходу между плоской фазой без риплом и плоской фазой с риплами. На пересечении сепаратрис находится неустойчивая мультикритическая точка, которая разделяет все четыре фазы. Наиболее примечательно, что обе плоские фазы описываются одной и той же устойчивой фиксированной точкой.
arXiv:2003.03421

Интегрируемые дискретные уравнения на треугольной решетке и эволюционные цепочки порядка 2

10 апреля 2020 в 11:30 (короткий доклад)

В.Э. Адлер

В докладе представлены примеры интегрируемых цепочек порядка 2 по сдвигам, построенные в работе [1]. За последние несколько лет для уравнений этого типа были получены некоторые частные классификационные результаты, но общее их описание остается очень сложной открытой задачей. Рассмотренные примеры связаны с непрерывными симметриями дискретных уравнений на треугольной решетке. Показано, что определенная их линейная комбинация, ограниченная на одну из осей решётки, может быть записана как скалярная цепочка порядка 2. Хотя эта конструкция довольно специальна, она позволила существенно расширить список известных примеров.
[1] В.Э. Адлер. Интегрируемые семиточечные дискретные уравнения и эволюционные цепочки второго порядка. Теор. Мат. Физ. 195:1 (2018) 27-43.

Солитонная турбулентность на поверхности глубокой воды

10 апреля 2020 в 11:30 (короткий доклад)

А.И. Дьяченко, С.В. Дремов, Д.И. Качулин

It is studied long-time dynamics of solitons in the frame of the super compact Zakharov equation for unidirectional waves. It is shown that after multiple collisions of breathers (solitons), only one soliton having initially a larger number of particles survives. Besides, it was found numerically bi-solutions solutions in the framework of both super compact and fully nonlinear equations.

Сжимаемые вихревые структуры в гидродинамической турбулентности

3 апреля 2020 в 11:30

Е.А. Кузнецов (on-line доклад)

В докладе представлены результаты нашей группы за последние два года по исследованию зарождения двумерных (в виде тонких блинов) вихревых структур в трехмерных течениях и сужающихся квазиодномерных структур в двумерной гидродинамике при больших числах Рейнольдса, когда в главном порядке развитие этих структур может быть описана трех- и двух-мерными уравнениями Эйлера идеальной несжимаемой жидкости. Численно и аналитически показано, что сжатие этих структур и соответственно увеличение их амплитуд обязано сжимаемости вмороженных полей - завихренности в случае трехмерной гидродинамики и ротора завихренности (di-vorticity) для двумерных течений. Выяснено, что рост завихренности и ротора завихренности можно рассматривать как процесс опрокидывания соответствующих векторных полей; при больших интенсивностях этот процесс имеет скейлинговый характер, связывающий максимальную амплитуду и соответствующие толщины/ширины структур. Обсуждается роль этих когерентных структур в формировании колмогоровского спектра турбулентности и спектра Крейчнана, соответствующего постоянному потоку энстрофии в случае двумерной турбулентности.

Экстремальные по амплитуде всплески интенсивности сигнала в оптических линиях связи

27 марта 2020 в 11:30 (короткий доклад)

С.С. Вергелес, С. Деревянко, А. Редюк, С. Турицын (on-line доклад)

Мы исследуем всплески интенсивности в телекоммуникационной линии связи, которые возникают вследствие действия хроматической дисперсии при распространении сигнала с закодированной в нём информацией квази-случайного характера. В качестве кодировок мы рассматриваем модельный формат последовательных импульсов гауссовой формы и используемый на практике OFDM-формат (orthogonal frequency division multiplexing, мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов). Линия связи предполагается длинной, так что импульсы, соответствующие битам информации, расплываются вследствие действия дисперсии на столько сильно, что в одной точке перекрывается большое число таких импульсов. Исходные фазовые множители импульсов могут принимать фиксированный набор значений, оставляющий алфавит кодировки. Всплески интенсивности являются результатом того, что набежавшие фазы импульсов, приобретённые по мере распространения вдоль линии передачи, (частично) компенсируют фазы символов алфавита. В результате происходит конструктивная интерференция полей импульсов. Такие события случайны. При фиксированном пройдённом расстоянии сигналом существует предельно возможное значение амплитуды таких всплесков. Мы исследуем всплески амплитуды, близкой к предельной, для двух указанных форматов: устанавливаем их амплитуду и профиль. Далее, мы проводим численное моделирование и учитываем влияние слабой нелинейности. Наконец, мы исследуем, как снижается ёмкость канала связи, если в нём используются преимущественно последовательности символов, приводящие к сильным всплескам амплитуды на фиксированном расстоянии от начала линии.

О влиянии конечности шага при случайном блуждании на плоскости на точность оценки вероятности первого пересечения

13 марта 2020 в 11:30 (короткий доклад)

Л.Н. Щур

Поставлен вопрос о влиянии конечности шага на оценку вероятности пересечения окружности при случайном блуждании на плоскости. Численно выявлена зависимость точности оценки от величины шага. Предложен аналитический вид зависимости. Предложен эффективный алгоритм изменения величины шага.
[1] Olga Klimenkova, Anton Menshutin, Lev N. Shchur, "Influence of the random walk finite step on the first-passage probability", Physics and beyond (CSP2017), 9-12 Oct., 2017, Moscow
[2] Olga Klimenkova, Anton Yu. Menshutin, Lev N. Shchur, "Variable-step-length algorithms for a random walk: hitting probability and computation performance", Computer Phys. Commun., 241, 28-32 (2019)

Модель синхронизации процессов при параллельном моделировании дискретных событий

13 марта 2020 в 11:30 (короткий доклад)

Л.Н. Щур

Предложены и исследованы модели поведения виртуальных времен процессов в классе алгоритмов параллельного моделирования случайных событий. Эти модели имеют аналогии с моделями роста поверхности. Для одной из стандартных задач теории моделирования найдено отображение на модель виртуальных времен.
По серии статей с Л.Ф. Зигануровой, в том числе по статье: Щур Л.И., Зиганурова Л.Ф., "Синхронизация процессов при параллельном моделировании дискретных событий", ЖЭТФ, 156(4), 775-787 (2019)

Диффузионный спиновый момент на поверхности топологического изолятора

6 марта 2020 в 11:30

П. Островский

Мы рассматриваем спин-орбитальный момент в слое диэлектрического ферромагнетика на поверхности топологического изолятора. Кроме хорошо изученного полеподобного момента в такой системе возникает анизотропный антидэмпинг момент из-за диффузного движения электронов проводимости. Этот диффузный момент исчезает в пределе нулевого импульса (то есть в случае однородного электрического поля или тока), но может, тем не менее, сильному влиять на магнитный резонанс при конечной частоте, если внешнее поле направлено под углом к поверхности топологического изолятора. Необходимое для такого эффекта поле можно создать при помощи рифленого затвора.
Доклад по работе: R.J. Sokolewicz, I.A. Ado, M.I. Katsnelson, P.M. Ostrovsky, M. Titov, Spin-torque resonance due to diffusive dynamics at the surface of a topological insulator, Phys. Rev. B 99, 214444 (2019)

Устойчивая слабая антилокализация в дираковском металле Sr_3SnO

6 марта 2020 в 11:30 (короткий доклад)

Павел Островский

В материалах с нарушенной симметрией четности (P) и/или обращения времени (T) можно наблюдать спиновые текстуры в импульсном пространстве, как например в топологических изоляторах или полупроводниках с сильным взаимодействием Рашбы. Если же P и T симметрии сохраняются, электронный спектр дважды вырожден по спину и текстуры невозможно наблюдать напрямую. Мы используем измерения квантовой интерференции в комбинации с численным моделированием зонной структуры, чтобы доказать наличие скрытой спмн-орбитальной запутанности в трехмерном диракосвком металле Sr_3SnO. Измеренное магнитосопротивление показывает устойивую слабую антилокализацию независимо от положения уровня Ферми. Наблюдаемый эффект при низких концентрациях хорошо описывается моделью с одним типом носителей, что свидетельствует в пользу сильного перемешивания дираковских долин. Причем, в отличие от графена, такое перемешивание не подавляет слабую антилокализацию. Мы делаем вывод, что главный механизм, приводящий к спин-орбитальной запутанности, связан с рассеянием долин с аксиальной связью спина и импульса.
Доклад по работе: H. Nakamura, D. Huang, J. Merz, E. Khalaf, P. Ostrovsky, A. Yaresko, D. Samal, H. Takagi, "Robust weak antilocalization due to spin-orbital entanglement in Dirac material Sr_3SnO", Nature Commun. 11, art. 1161 (2020); arXiv:1806.08712

Решеточное уравнение, деформированная алгебра Вирасоро и решеточные модели

28 февраля 2020 в 11:30 (короткий доклад)

М.Ю. Лашкевич, Я.П. Пугай, Дж. Шираиши, Й. Цучия

Деформированная алгебра Вирасоро тесно связана с так называемыми RSOS-моделями, представляющими собой двумерные точно решаемые решеточные модели статистической механики. Важная роль в изучении этих моделей принадлежит формфакторам --- матричным элементам операторов в квантовом пространстве трансфер-матрицы по отношению к собственным векторам трансфер-матрицы. Эти формфакторы явно выражаются в виде следов от вершинных операторов по представлениям деформированной алгебры Вирасоро. Довольно давно было наблюдено, что некоторые возбуждения в квантовом пространстве RSOS-моделей совпадают, однако явные выражения для соответствующих матричных элементов отличаются, и только численно или разложениями по малым параметрам можно увидеть, что эти выражения соответствуют одной и той же функции. Мы нашли оператор гомотопии, который связывает представления для совпадающих возбуждений в терминах свободнополевого представления деформированной алгебры Вирасоро и, тем самым, показали, что соответствующие следы по представлениям деформированной алгебры Вирасоро совпадают, откуда следуют тождества для формфакторов.

Неограниченное группирование электронов на геликоидальом краю

28 февраля 2020 в 11:30

И.С. Бурмистров

Квантовая магнитная примесь со спином $S$ на границе двумерного топологического изолятора, инвариантного по отношению к обращению времени, может привести к рассеянию назад. Изучен дробовой шум, связанный с током рассеяния назад для произвольного значения $S$. Полное аналитическое решение задачи показывает, что при $S>½$ фактор Фано может быть сколь угодно большим, отражая группирование больших партий электронов. Напротив, строго доказано, что для $S = ½$ фактор Фано ограничен между 1 и 2, что находится в согласии с более ранними исследованиями. Доклад по работе P.D. Kurilovich, V.D. Kurilovich, I.S. Burmistrov, Y. Gefen, M. Goldstein "Unrestricted electron bunching at the helical edge", Phys. Rev. Lett. 123, 056803 (2019).

Мезоскопические флуктуации кондактанса в сверхпроводящих топологических проволоках

21 февраля 2020 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 2020 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 2020 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 2020 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 2020 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.

Лазерная абляция многослойной мишени со слоями нанометровой толщины

7 февраля 2020 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 2020 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 2020 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 2020 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 2020 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 2020 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 2020 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 2020 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 2020 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.

Абляционное формирование коллоидных растворов наночастиц металлов и полупроводников в жидкостях ультракороткими лазерными импульсами ближнего ИК-диапазона варьируемой длительности

13 декабря 2019 в 11:30 (короткий доклад)

Ирина Николаевна Сараева (ФИАН)

Проведено экспериментальное исследование формирования коллоидов наночастиц металлов (золото, серебро) и полупроводников (кремний, селен) методом лазерной абляции массивных мишеней в жидких средах (деионизированная вода, изопропиловый спирт) с использованием лазерных импульсов ближнего ИК-диапазона (центральная длина волны - 1030 нм) различной длительности (0.3 – 10 пс) при фиксированной энергии. Исследовано влияние длительности лазерного импульса и жидкой среды, в которой производилась обработка мишеней (деионизированная вода, изопропиловый спирт), на процесс изменения количества удаленного вещества и выхода наночастиц золота, серебра, кремния и селена в лазерно-генерируемых коллоидах, а также их корреляция с морфологией поверхностного абляционного рельефа и наночастиц.

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 L_c, 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.

Relaxation dynamics of nonequilibrium electrons in laser-excited solids

29 ноября 2019 в 11:30

Baerbel Rethfeld (Technische Universitaet Kaiserslautern, Germany)

When an ultrashort laser pulse of visible light is absorbed by a solid, mainly the electrons in the material are excited. In metals, free electrons in the conduction band can directly absorb photons. In semiconductors and dielectrics, on the other hand, a band gap has to be overcome first, as almost no free electrons are present at room temperature in the unexcited material. Due to this excitation, the electronic system, or the so-called electron-hole plasma, is in a nonequilibrium state. A sequence of different relaxation processes transfers the material into a new equilibrium. Depending on the interaction associated with the particular relaxation process, it occurs on a characteristic timescale. On the basis of complete Boltzmann-type collision integrals, we calculate the transient distribution functions of electrons and phonons in different materials. We consider electron-electron interaction, different ionization processes, as well as electron-phonon coupling. By that we trace the relaxation cascade of nonequilibrium electrons after ultrafast heating. Distinct material properties enter through the density of states of the electrons in the conduction band. We study in particular noble metals, dielectrics and ferromagnets. In noble metals and ferromagnets, d-electrons play an important role, whereas in dielectrics two separated bands govern the dynamics and the ionization state may differ from. We show, that the electron distributions deviate from Fermi distributions for timescales up to a few picoseconds. While the initial thermalization within one band has an intrinsic timescale of typically only a few tens of femtoseconds, nonequilibrium occupations of the different bands as well as continous electron-phonon coupling can drive the conduction electrons out of equilibrium for much longer times [1, 2]. We present in detail the mutual influence of different interaction and relaxation processes.
[1] N. Brouwer and B. Rethfeld, Phys. Rev. B 95, 245139 (2017). [2] S.T. Weber and B. Rethfeld, Phys. Rev. B 99, 174314 (2019).

Об алгебро-геометрических методах построения ортогональных координат вримановых пространствах

22 ноября 2019 в 11:30

Евгений Глухов

Задача об описании ортогональных криволинейных систем координат евклидова пространства является классической задачей дифференциальной геометрии. В.Е. Захаров (1998) проинтегрировал уравнения Ламе, которые описывают ортогональные криволинейные системы координат, методом одевания, а И.М. Кричевер (1997) предложил метод построения ортогональных координат по алгебро-геометрическим данным. Основная часть доклада будет посвящена обобщению метода Кричевера: алгебро-геометрическими методами мы построим подмногообразия с голономной сетью линий кривизны и докажем, что нормальная связность таких подмногообразий плоская. Мы также обсудим, каким образом построенные подмногообразия связаны с полугамильтоновыми системами гидродинамического типа, и выразим интегралы и симметрии соответствующих систем через алгебро-геометрические данные. Доклад основан на совместных с О.И. Моховым работах.

Гамильтонова геометрия уравнений ассоциативности

22 ноября 2019 в 11:30 (короткий доклад)

Стрижова Надежда

Доклад посвящен уравнениям ассоциативности (системе уравнений ВДВВ), которые возникли в 1990-х в работах Виттена, Дейкхрафа и братьев Верлинде по двумерным топологическим теориям поля. На докладе будет представлена полная классификация уравнений ассоциативности в случае 3 примарных полей относительно наличия гамильтоновой структуры Дубровина–Новикова первого порядка. Также мы рассмотрим построенные нами конечномерные канонически гамильтоновы редукции уравнений ассоциативности в случае 3 и 4 примарных полей. Доклад основан на совместных работах с О.И. Моховым.

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 Nd_2−xCe_xCuO₄. 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 p_x и p_y-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.

Zeroes of S-matrix entries and random 'anti-lasing'

25 октября 2019 в 15:00

Yan V. Fyodorov (Dept. of Mathematics, King’s College London)

Motivated by recent experimental interest in 'random anti-lasing' (e.g. K. Pichler et al. Nature 567, 351 (2019)) I consider manifestations of zeroes of scattering matrices in wave-chaotic cavities. In particular, I will introduce the notion of Reflection Time Difference playing the same role for the S-matrix zeroes as the Wigner time delay plays for the S-matrix poles, and a possibility of its experimental measurement. I will then discuss how statistics of complex zeroes of scattering matrix entries can be described in the framework of RMT-based model of resonance scattering.
Presentation will be based on papers arXiv:1908.06920 and J. Phys. A 50, 30LT01 (2017).

Конференция NANO-2019: Limits of Nanoscience and Nanotechnologies

11 октября 2019 в 11:30 (короткий доклад)

Я.В. Фоминов

Отчет об участии в конференции "NANO-2019: Limits of Nanoscience and Nanotechnologies" (Кишинев, Молдавия).

Сверхпроводящие триплетные спиновые клапаны типа FFS со сплавом Гейслера в качестве одного из ферромагнитных слоев

11 октября 2019 в 11:30 (короткий доклад)

Я.В. Фоминов

Проведено теоретическое сопровождение новой серии экспериментов по изучению эффекта сверхпроводящего триплетного спинового клапана в системе типа FFS (где F — ферромагнетик, S — сверхпроводник). Эффект состоит в том, что критическая температура T_c системы зависит от взаимной ориентации намагниченностей двух ферромагнетиков. В эксперименте в качестве среднего или внешнего F слоя был взят сплав Гейслера Co₂Cr_1-xFe_xAl, магнитные свойства которого зависели от условий приготовления. Для объяснения полученных результатов была сформулирована теория, учитывающая произвольные обменные поля F слоев и произвольные параметры границ в рамках квазиклассики в диффузном пределе.
Доклад основан на следующих работах:
[1] A.A. Kamashev, N.N. Garif’yanov, A.A. Validov, J. Schumann, V. Kataev, B. Büchner, Ya.V. Fominov, I.A. Garifullin, "Superconducting switching due to a triplet component in the Pb/Cu/Ni/Cu/ Co₂Cr_1-xFe_xAl _y spin-valve structure", Beilstein J. Nanotechnol. 10, 1458 (2019).
[2] A.A. Kamashev, N.N. Garif’yanov, A.A. Validov, J. Schumann, V. Kataev, B. Büchner, Ya.V. Fominov, I.A. Garifullin, "Superconducting spin-valve effect in heterostructures with ferromagnetic Heusler alloy layers", направлено в Phys. Rev. B.
[3] А.А. Камашев. Н.Н. Гарифьянов, А.А. Валидов, И. Шуманн, В. Катаев, Б. Бюхнер, Я.В. Фоминов, И.А. Гарифуллин, Письма в ЖЭТФ 110, 325 (2019).

Обобщённая Кэлерова геометрия в косет моделях Казама-Сузуки

11 октября 2019 в 11:30

С.Е. Пархоменко

N=2 суперконформные G/H косет модели являются строительными блоками в конструкции реалистичных моделей 4-мерной теории суперструн. Показано, что условия, найденные в работах Казама-Сузуки для подгруппы знаменателя N=2 суперконформной косет модели определяют обобщённую Кэлерову геометрию в соответствующем таргет-пространстве.
доклад по статье: S.E. Parkhomenko, Generalized Kähler Geometry in Kazama-Suzuki coset models, Physics Letters B 803, 135346 (2020); arXiv:1908.08975.

Абсолютный коэффициент Пуассона и критический индекс изгибной жесткости кристаллических двумерных мембран

4 октября 2019 в 11:30

И.С. Бурмистров

Вычислены абсолютный коэффициент Пуассона $\nu$ и критический индекс изгибной жесткости $\eta$ свободно висящей двумерной кристаллической мембраны, вложенной в пространство большой размерности $d = 2 + d_c$, где $d_c \gg 1$. Показано, что в режиме аномального закона Гука абсолютный коэффициент Пуассона приближается к материально-независимому значению, определяемому только пространственной размерностью $d_c$: $\nu = -1 + 2 / d_c-a / d_c ^ 2 + \ dots $ где $a \approx 1.76 \ pm 0,02 $. Также получено следующее выражение для критического индекса изгибной жесткости: $\eta = 2 / d_c + (73-68 \ zeta (3)) / (27 d_c ^ 2) + \ dots $. Эти результаты находятся за рамками приближения самосогласованного экранирования.

Влияние аномальной упругости на пузырьки в ван-дер-ваальсовских гетероструктурах

4 октября 2019 в 11:30 (короткий доклад)

И.С. Бурмистров

Показано, что аномальная эластичность мембран влияет на профиль и термодинамику пузырька в ван-дер-ваальсовских гетероструктурах. Построенная теория обобщает теорию нелинейных пластин, а также мембранную теорию блистер-теста под давлением, на случай степенной зависимости изгибной жесткости модуля Юнга от волнового вектора в двумерных кристаллических мембранах. Эта зависимость, вызванная длительным взаимодействием соответствующих тепловых флуктуаций (изгибных фононов), ответственна за аномальный закон Гука, наблюдаемый в последнее время в графене. Показано, что эта аномальная упругость влияет на зависимость максимальной высоты пузырька от его радиуса и температуры. Определена характерная температура, выше которой важна аномальная упругость. Предполагается, что для ван-дер-ваальсовых гетероструктур на основе графена аномальный режим доступен экспериментально при комнатной температуре.

Vortex knots on three-dimensional lattices of nonlinear oscillators coupled by space-varying links

27 сентября 2019 в 11:30 (короткий доклад)

В.П. Рубан

Quantized vortices in a complex wave field described by a defocusing nonlinear Schrödinger equation witha space-varying dispersion coefficient are studied theoretically and compared to vortices in the Gross-Pitaevskii model with external potential. A discrete variant of the equation is used to demonstrate numerically that vortex knots in three-dimensional arrays of oscillators coupled by specially tuned weak links can exist for as long times as many tens of typical vortex turnover periods. [PRE 100, 012205 (2019)].

Статистика контактов в модели выпетливания интерфазных хромосом

27 сентября 2019 в 11:30

С. А. Белан (совместно с лабораторией Л. Мирного, МИТ)

Благодаря разработке метода определения конформации хромосом (Hi-C) стало возможным получить представление об организации хроматина путем измерения частоты физических контактов между различными участками генома. Ключевые особенности карт контактов, получаемых на основе Hi-C данных, могут быть объяснены в рамках модели выпетливания, предполагающей наличие в клетке АТФ-зависимого процесса образования динамически расширяющихся петель хроматина. В этом докладе я представлю краткое введение в модель выпетливания и продемонстрирую, что аналитические предсказания, извлеченные из этой модели в ее простейшем варианте, где хроматиновая фибрилла рассматривается как идеальная гауссовская цепь, согласуются с экспериментально измеренной статистикой контактов в интерфазных хромосомах млекопитающих.

Абляция рутения ультракоротким лазерным импульсом

27 сентября 2019 в 11:30 (короткий доклад)

Петров ЮВ, Хохлов ВА, Иногамов НА

Изучены характеристики металла в условиях возбуждения электронной подсистемы ультракоротким лазерным импульсом. Соответствующие характеристики заведены в моделирующий код. Исследованы режимы абляции в зависимости от поглощенной энергии.

High order Fano-resonances and extreme effects in field localization

20 сентября 2019 в 11:30

Борис Лукьянчук (МГУ & Nanyang Technological University, Singapore)

The weakly dissipating dielectric spheres (glass, quartz, etc.) permit to realize high order Fano resonances for internal Mie modes. These resonances for specific values of the size parameter yield field-intensity enhancement factors on the order of 10⁴–10⁷, which can be directly obtained from analytical calculations. These “super-resonances” provides magnetic nanojets with giant magnetic fields, which is attractive for many applications.

String breaking, diquarks and medium

13 сентября 2019 в 11:30

Олег Андреев

I will briefly discuss some aspects of the phenomenon of string breaking in QCD. Such a phenomenon is responsible for strong decays of hadrons. Mainly, I focus on what happens at finite baryon density.

Acceptance rate is a thermodynamic function in local Monte Carlo algorithms

13 сентября 2019 в 11:30 (короткий доклад)

Лев Щур

We study the properties of Markov chain Monte Carlo simulations of classical spin models with local updates. We derive analytic expressions for the mean value of the acceptance rate of the single-spin-flip algorithms for the one-dimensional Ising model. We find that for the Metropolis algorithm the average acceptance rate is a linear function of energy. We further provide numerical results for the energy dependence of the average acceptance rate for the 3- and 4-state Potts model, and the XY model in one and two spatial dimensions. In all cases, the acceptance rate is an almost linear function of the energy in the critical region. The variance of the acceptance rate is studied as a function of the specific heat.

Parallel SPH modeling using dynamic domain decomposition and load balancing displacement of Voronoi subdomains

14 июня 2019 в 11:30

Maria S. Egorova, Sergey A. Dyachkov, Anatoliy N. Parshikov, Vasily V. Zhakhovsky

A highly adaptive load balancing algorithm for parallel simulations using particle methods, such as molecular dynamics and smoothed particle hydrodynamics (SPH), is developed. Our algorithm is based on the dynamic spatial decomposition of simulated material samples between Voronoi subdomains, where each subdomain with all its particles is handled by a single computational process which is typically run on a single CPU core of a multiprocessor computing cluster. The algorithm displaces the positions of neighbor Voronoi subdomains in accordance with the local load imbalance between the corresponding processes. It results in particle transfers from heavy-loaded processes to less-loaded ones. Iteration of the algorithm puts into alignment the processor loads. Convergence to a well-balanced decomposition from imbalanced one is improved by the usage of multi-body terms in the balancing displacements. The high adaptability of the balancing algorithm to simulation conditions is illustrated by SPH modeling of the dynamic behavior of materials under extreme conditions, which are characterized by large pressure and velocity gradients, as a result of which the spatial distribution of particles varies greatly in time. The higher parallel efficiency of our algorithm in such conditions is demonstrated by comparison with the corresponding static decomposition of the computational domain. Our algorithm shows almost perfect strong scalability in tests using from tens to several thousand processes.
Publications: arXiv:1805.05128v2 [physics.comp-ph] ; Computer Physics Communications, Volume 234, January 2019, Pages 112-125

Термальный эффект Холла как топологический инвараинт

7 июня 2019 в 11:30

Лев Сподынейко

We show that derivatives of thermal Hall conductance of a 2d lattice quantum system with respect to parameters of the Hamiltonian are well-defined bulk quantities provided correlators of local observables are short-range. This is despite the fact that thermal Hall conductance itself has no meaning as a bulk transport coefficient. We use this to define a relative topological invariant for gapped 2d lattice quantum systems at zero temperature. Up to a numerical factor, it can be identified with the difference of chiral central charges for the corresponding edge modes. This establishes bulk-boundary correspondence for the chiral central charge. We also show that for Local Commuting Projector Hamiltonians relative thermal Hall conductance vanishes identically, while for free fermionic systems it is related to the electric Hall conductance via the Wiedemann-Franz law.

Диссипативная и холловская вязкость неупорядоченного двумерного электронного газа

7 июня 2019 в 11:30

И.С. Бурмистров

Гидродинамический режим зарядового транспорта находится в фокусе теоретических и экспериментальных исследований элекронных систем в настоящее время. Особый интерес представляет недиссипативная холловская вязкость, которая для систем без беспорядка определяется топологией. Наличие беспорядка в реальных системах требует изучения его влияния на вязкость. В этой работе этот вопрос изучается, как аналитически, так и численно, для неупорядоченных невзаимодействующих двумерных электронов в перпендикулярном магнитном поле. Аналитический метод, который используется - это самосогласованное борновское приближение, явно учитывающее изменение одночастичной плотности состояний и времени упругого рассеяния из-за квантования Ландау. Полученные результаты интерполируют между известными предельными случаями слабого (сильного) магнитного поля и сильного (слабого) беспорядка. В режиме слабого магнитного поля наши результаты описывают квантовые (типа Шубникова-де Гааза) осцилляции диссипативной и холловской вязкости. Для сильных магнитных полей найдено влияние уширения уровней Ландау из-за беспорядка на коэффициенты вязкости. Наши аналитические результаты для высоких уровней Ландау дополняются численными расчетами для нескольких заполненных уровней Ландау. Наши результаты показывают, что холловская вязкость устойчива к беспорядку.

Формирование и затухание вихревых течений, генерируемых скрещенными поверхностными волнами

31 мая 2019 в 11:30

Парфеньев В.М., Филатов С.В., Бражников М.Ю., Вергелес С.С., Левченко А.А.

The mass-transport induced by crossed surface waves consists of the Stokes and Euler contributions which are very different in nature. The first contribution is a generalization of Stokes drift for a plane wave in ideal fluid and the second contribution arises due to the fluid viscosity and it is excited by a force applied in the viscous sublayer near the fluid surface. We study the formation and decay of the induced mass-transport theoretically and experimentally and demonstrate that both contributions have different time scales for typical experimental conditions. The evolution of the Euler contribution is described by a diffusion equation, where the fluid kinematic viscosity plays the role of the diffusion coefficient, while the Stokes contribution evolves faster, feeling the additional damping near the system boundaries. The difference becomes more pronounced if the fluid surface is contaminated. We model the effect of contamination by a thin insoluble liquid film presented on the fluid surface with the compression modulus being the only non-zero rheological parameter of the film. Then the Euler contribution into the mass-transport becomes parametrically larger and the evolution of the Stokes contribution becomes parametrically faster. The parameter is the same in both cases and it is equal to the quality factor of surfaces waves, which is modified by the presence of a surface film. We infer the value of the compression modulus of the film by fitting the results of transient measurements of eddy currents and demonstrate that the obtained value leads to the correct ratio of amplitudes of horizontal and vertical velocities of the wave motion and is in reasonable agreement with the measured dissipation rate of surface waves.

Эксперимент Бернулли с перезапуском

31 мая 2019 в 11:30

С.А. Белан

Как известно, перезапуск стохастического процесса может существенно сократить среднее время требуемое для его завершения. Этот эффект широко применяется для ускорения стохастических алгоритмов поиска и потенциально может быть использован для повышения скорости протекания химических реакций. Однако, в ряде случаев интерес представляет не длительность процесса, а то по какому сценарию этот процесс завершился. В докладе будет показано, как перезапуск влияет на вероятности реализации различных исходов стохастических процессов типа эксперимента Бернулли, то есть процессов с двумя альтернативными сценариями завершения. Особое внимание будет уделено классу задач, где специальным образом подобранная частота перезапуска максимизирует шансы на получение желаемого исхода. Проведенный анализ демонстрирует, что оптимально перезапускаемые процессы обладают рядом универсальных особенностей.

Специальная Кэлерова геометрия и теории Ландау-Гинзбурга

17 мая 2019 в 11:30

Константин Алешкин

Доклад по теме представляемой к защите кандидатской диссертации.

Aspects of quarkonium propagation in a thermal medium as seen by string models

17 мая 2019 в 11:30 (короткий доклад)

Олег Андреев

We use gauge/string duality to model a heavy quark-antiquark pair in a color singlet moving through a thermal plasma. In particular, we explore the effect of velocity on the string tension and Debye screening mass. Then we apply the results to the analysis of heavy quarkonium bound states. With some assumptions, we estimate the characteristic size of quarkonium and its dissociation temperature.

Реализация фермионных моделей в системах холодных атомов

19 апреля 2019 в 11:30

С. И. Матвеенко

Показано, что топологическое сверхтекучее состояние с p-спариванием (p_x + i p_y) может быть реализовано в двумерной оптической решетке фермионных полярных молекул. Для систем с однослойной и двухслойной геометрией вычисленные температуры фазовых переходов в сверхтекучее состояние оказались экспериментально достижимыми, порядка десятков нанокельвинов. [A.K. Fedorov, S.I. Matveenko, V. I. Yudson, G.V. Shlyapnikov , "Novel p-wave superfluids of fermionic polar molecules", Sci. Rep. 6, 27448; (2016).]
Исследована численно и аналитически фазовая диаграмма двуслойной системы фермионных полярных молекул с дисбалансом молекулярных плотностей в слоях. Для дисбаланса (эффективного магнитного поля), превышающего критическое значение, система переходит при достаточно низких температурах из состояния однородной сверхтекучей жидкости в состояния Ларкина-Овчинникова-Фульде-Феррелла с периодической структурой параметра порядка. В отличие от случая контактного взаимодействия с синглетным спариванием, диполь-дипольное взаимодействие генерирует ненулевую триплетную составляющую параметра порядка. [Hao Lee, S. I. Matveenko, Daw-Wei Wang, G. V. Shlyapnikov, "Fulde-Ferrell-Larkin-Ovchinnikov state in bilayer dipolar systems", Phys.Rev. A, 96, 061602(R) (2017)].
Исследована одномерной модель двухкомпонентного фермионного газа с сильным контактным отталкиванием частиц с противоположным спином и нелокальным притяжением фермионов с одинаковым спином. Модель может быть экспериментально реализована в системе холодных атомов. При этом параметры взаимодействия могут изменяться в широком диапазоне с помощью внешнего магнитного поля. Используя методы бозонизации и ренормгруппы, найдено основное состояние системы в зависимости от параметров взаимодействия. Показано, что при критическом значении нелокального взаимодействия происходит фазовый переход первого рода в состояние с ненулевой намагниченностью. [D. V. Kurlov, S. I. Matveenko, V. Gritsev, G. V. Shlyapnikov, "One-dimensional two-component fermions with contact even-wave repulsion and SU(2) breaking near-resonant odd-wave attraction", Phys. Rev. A, (принята в печать)].

О некоторых точных решениях цепочки Вольтерра

19 апреля 2019 в 11:30

В.Э. Адлер, А.Б. Шабат

Рассматриваются решения цепочки Вольтерра, удовлетворяющие стационарному уравнению для неавтономной симметрии. Показано, что динамика по $t$ и по $n$ описывается, соответственно, непрерывным и разностным уравнениями Пенлеве. Выделен класс начальных условий, приводящих к регулярным решениям. Для цепочки на полуоси показано, что эти решения выражаются через вырожденную гипергеометрическую функцию. Преобразование Ханкеля от коэффициентов соответствующего ряда Тейлора вычислено при помощи вронскианного представления решения.

CDD-множители в интегрируемых моделях, возмущенных операторами ток-ток

29 марта 2019 в 11:30

М.Ю. Лашкевич, Я.П. Пугай

Ф. Смирнов и А. Замолодчиков в работе 2016 года показали, что специальный класс иррелевантных возмущений (возмущений ток-ток) в интегрируемых моделях теории поля приводит к появлению в матрицах рассеяния частиц так называемых CDD-факторов, скалярных множителей, отвечающих неоднозначности решения уравнения Янга-Бакстера для S-матриц. Они рассматривали модель синус-Гордона и аналогичные модели с интегралами движения только нечетного спина. Мы находим CDD-факторы (в первом порядке по теории возмущений) для возмущений ток-ток на примере моделей, содержащих также интегралы движения четного спина, комплексной модели sh-Гордона и скейлинговой Z_N-симметричной модели Изинга. Тем самым мы обобщаем формулу Смирнова-Замолодчикова на случай нескольких частиц с диагональным рассеянием. Мы также получаем CDD-факторы для лоренц-неинвариантных возмущений такого типа. Технически мы используем представление свободными полями для формфакторов, разработанное нами ранее.

Судьба осколков образования Луны: геофизические следствия Гигантского столкновения

29 марта 2019 в 11:30

А.В. Бялко, М.И. Кузьмин (Институт геохимии СО РАН)

Наиболее вероятный сценарий образования Луны дается расчетами Гигантского столкновения (ГС) ПротоЗемли с протопланетой, по массе, близкой Марсу [1, 2]. Исходя из возраста земных и лунных цирконов, ГС произошло 4.4—4.5 млрд. лет назад, на 160—170 млн лет позже взрыва Сверхновой, задавшего изотопный состав Солнечной системы (СС). При ГС на бесконечность уходят газы и силикатные осколки с общей массой порядка 55-70% массы Луны. Однако бесконечность убегающих частиц есть бесконечность в земной системе отсчета, в СС эти осколки выходят на конечные орбиты с периодами как меньше, так и больше года. Важнейшая особенность их орбит в том, что все они проходят через узкую область земной орбиты, где происходило ГС. Там формируется газопылевой струйный поток, с затухающей интенсивностью он существует менее миллиона лет. Численными решениями задачи трех тел рассчитаны многочисленные траектории осколков. Оценены вероятности их столкновений с Землей и Луной в зависимости от времени после ГС, а также попадания в треугольные точки Лагранжа L4 и L5. Рассмотрены геофизические следствия этих столкновений.

1.Canup R.M. & Asphaug E. Origin of the Moon in a giant impact near the end of the Earth's formation, Nature, 412, 208–212 (2001).
2.Canup R.M. Simulations of a late lunar-forming impact, Icarus 168, 433–456 (2004).

Изучение потенциала поверхностного сцепления в жидких кристаллах методом клина Гранжана-Кано

22 марта 2019 в 11:30 (короткий доклад)

В.А. Беляков

Выполнены экспериментальные и теоретические исследования влияния поверхностного сцепления в клине Кано-Гранжана на распределение директора в индивидуальных зонах Кано-Гранжана. Для слабого поверхностного сцепления в первых зонах Кано-Гранжана обнаружено рекордно большое отклонение директора на поверхности клина от направлений легкой оси (до π/4). Измеренные распределения директора в первых зонах Кано-Гранджана дают указание на то, что реальный потенциал поверхностного сцепления отличается от широко используемого в физике жидких кристаллов потенциала Рапини-Популяр. Предложен новый модельный, так называемый, D-потенциал поверхностного сцепления. В целях наблюдения зон Кано-Гранжана без скачка ориентации директора на их границах предлагается наряду с достижением максимально слабого поверхностного сцепления достигать эффективного уменьшения силы поверхностного сцепления путем использования в эксперименте специальной геометрии, а именно, ячеек с неколлинеарной ориентацией легких осей на их поверхностях. Впервые были наблюдены зоны Кано-Гранжана без скачка ориентации директора на границах между ними, а также скачки цвета колец (линий) Ньютона на границах между зонами Кано-Гранжана со скачком ориентации директора. Дано теоретическое объяснение этим наблюдениям и, в частности, получена аналитическая формула для спектрального скачка цвета колец (линий) Ньютона на границах между зонами Кано-Гранжана со скачкома ориентации директора. В результате выполненных исследований также предложены условия эксперимента, обеспечивающие модельно независимое восстановление потенциала поверхностного сцепления в полном интервале углов его определения.
(сообщение основано на материалах статей: V.A. Belyakov, D.V. Shmeliova, S.V. Semenov, On the way of reconstruction of the liquid crystal surface anchoring potential Journal of Molecular Liquids 267, 151–157 (2018), С. В. Семенов, В. А. Беляков, ПОВЕРХНОСТНОЕ СЦЕПЛЕНИЕ И РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ДИРЕКТОРА В КЛИНЕ ГРАНЖАНА–КАНО, ЖЭТФ, 2018, том 153, вып. 5, стр. 838–844 ( 2018), V.A.Belyakov , D.V.Shmeliova, and S.V. Semenov, Studies of the Liquid Crystal Surface Anchoring Potential using Grandjean-Cano Wedge, LIQUID CRYSTALS (Published online: https://doi.org/10.1080/02678292.2018.1546412).

Общие особенности угловых диаграмм проводимости металлов в сильных магнитных полях и сложность угловых диаграммах магнитопроводимости в сильных магнитных полях

22 марта 2019 в 11:30

А.Я. Мальцев

Мы рассмотрим самые общие особенности угловых диаграмм проводимости в нормальных металлах со сложными поверхностями Ферми в присутствии сильных магнитных полей. Описание таких особенностей будет основано на топологическом описании динамической системы, возникающей для эволюции электронных состояний на поверхности Ферми в присутствии внешнего магнитного поля. Мы рассмотрим 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. По результатам работ: ЖЭТФ, т. 151, вып. 5, 944-973 (2017); ЖЭТФ, т. 152, вып. 5(11), 1053-1064 (2017) , ЖЭТФ, 154(6), 1183-1210 (2018)

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

22 марта 2019 в 11:30 (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. По результатам работы: Труды МИАН, том 302, (2018) стр. 296–315

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

15 марта 2019 в 11:30

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

Модель SYK (Sachedev-Ye-Kitaev) описывает систему случайно взаимодействующих майорановских фермионов без квадратичных членов в гамильтониане. В пределе большого числа фермионов (N) и низких температурах (T « J, где J - характерный масштаб взаимодействия) функция Грина модели, в седловом приближении, имеет не ферми-жидкостное поведение G(t) ~ t^(-1/2). Однако, седловые уравнения обладают высокой симметрией и допускают замену t на произвольную монотонную функцию f(t). Такое решение имеет только SL(2,R) симметрию. Понижение симметрии от полной группы репараметризаций до SL(2,R) приводит к сущестованию мягкой моды, которая становится существенна при NT « J . Функция Грина на самых больших временах меняет свою асимптотику на G(t) ~ t^(-3/2).
В нашей работе мы исследуем влияние квадратичного возмущения на это поведение. Наивное рассмотрение седловых уравнение показывает, что на больших временах ферми-жидкостное поведение должно восстанавливаться. Однако, возникает вопрос: что, произойдёт если эти времена будут столь большими, что нужно учитывать флуктуации мягкой моды? Рассматривая второй порядок теории возмущения мы показываем, что существует ненулевой интервал амплитуд возмущений, когда поведение функции Грина не меняется, сохраняя асимптотику G(t) ~ t^(-3/2). Это позволяет надеяться на использование модели SYK для построения контролируемой теории не-фермижидкостного поведения сильно взаимодействующих фермионов.

Пограничный слой эластической турбулентности

15 марта 2019 в 11:30 (короткий доклад)

С. Белан, А. Черных, В. Лебедев

Рассматривается пристеночная область упругой турбулентности в разбавленном полимерном растворе в пределе большого числа Вайсенберга. Как было установлено экспериментально, упругая турбулентность обладает пограничным слоем, в пределах которого поле скорости жидкости может быть аппроксимировано сильным сдвиговым течением с относительно небольшими флуктуациями на его фоне. Мы исследовали аналитически и численно статистику растяжения полимеров в пограничном слое. Получена оценка для отношения среднего течения к характерной амплитуде флуктуационной компоненты скорости течения. Это отношение определяется концентрацией полимеров, радиусом инерции полимера в равновесном состоянии и длиной полимера в полностью растянутом состоянии. Результаты представленного асимптотического анализа воспроизводят качественные особенности упругой турбулентности при конечных числах Вайсенберга.

XXXIV Международная конференция по взаимодействию интенсивных потоков энергии с веществом Эльбрус-2019

15 марта 2019 в 11:30 (короткий доклад)

В.А. Хохлов

Отчет об участии в XXXIV Международной конференции по взаимодействию интенсивных потоков энергии с веществом Эльбрус-2019

ФИЗИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ ЛАЗЕРНОЙ АБЛЯЦИИ В ЖИДКОСТЬ И ПРИ ЛАЗЕРНОМ УДАРНО-ВОЛНОВОМ ПИННИНГЕ

15 марта 2019 в 11:30 (короткий доклад)

В.А. Хохлов, Н.А. Иногамов, В.В Жаховский, Ю.В Петров, С.И.Анисимов

К числу важнейших современных лазерных технологий относятся (1) генерация коллоидов наночастиц (НЧ) при лазерной абляции в жидкость (LAL - laser ablation in liquid) и (2) поверхностное упрочнение изделий путем лазерного пиннинга (LSP - laser shock peening). Существенно то, что при лазерном пиннинге обрабатываемая поверхность омывается водой. Поэтому физика процессов при абляции в жидкость и при пиннинге оказывается общей. Правда, акценты здесь разные. Если при абляции в жидкость фактически забывают об ударной волне (УВ), порожденной воздействием, и уходящей в толщу мишени, то в проблеме с пиннингом, наоборот, главным является вопрос об ударном воздействии. Кроме того, роль воды в (1) и (2) разная. В (1) жидкость способствует формированию НЧ и принимает НЧ, мягко тормозя их. Тогда как в (2) вода нужна, чтобы усилить отдачу от лазерного воздействия на изделие и, т.о., увеличить амплитуду УВ в изделии. Полная картина, разрабатываемая в работе, безусловно, должна включать в себя оба края: и формирования выброса в жидкость в результате абляции - т.е. (1), и наблюдение за УВ от стадии зарождения до её затухания в объеме изделия, т.е. (2).

Неэргодическая фаза простейшей квантовой модели стекла

1 марта 2019 в 11:30

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 2019 в 11:30

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)

Лазерные технологии: физика и прикладные аспекты

15 февраля 2019 в 11:30

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 2019 в 11:30

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)

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

8 февраля 2019 в 11:30 (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 2019 в 11:30

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 2019 в 11:30 (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 2019 в 11:30 (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).

О сложных угловых диаграммах магнитопроводимости в сильных магнитных полях

1 февраля 2019 в 11:30 (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.
по материалам статьи: ЖЭТФ, 154(6), 1183-1210 (2018)

Общие особенности угловых диаграмм проводимости металлов в сильных магнитных полях.

1 февраля 2019 в 11:30 (короткий доклад)

А.Я. Мальцев

JKLMR conjecture and Batyrev construction

1 февраля 2019 в 11:30

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 2019 в 11:30 (короткий доклад)

А.Я. Мальцев, С.П. Новиков

1 февраля 2019 в 11:30

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

25 января 2019 в 11:30 (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 2019 в 11:30 (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 2019 в 11:30

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)).

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 2019 в 11:30

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 2019 в 11:30 (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 2019 в 11:30 (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)

Дуальное описание интегрируемых сигма-моделей

11 января 2019 в 11:30

Литвинов Алексей

Я расскажу про пример "weak/strong coupling" дуальности, т.е. эквивалентности двух на первый взгляд различных квантовых теорий поля, так что режим сильной связи в одной теории описывает режим слабой связи другой, и наоборот. В моем примере это двумерные сигма-модели и теории бозонного поля с экспоненциальным взаимодействием. Обе теории являются интегрируемыми, что важно. Для объяснения дуальности я буду строить W-алгебру, коммутирующую с набором экранирующих операторов с одной стороны и решать уравнение потока Ричи с заданными ультрафиолетовыми асиптотическими граничными условиями.
Доклад основан на серии работ с В. Фатеевым и Л. Сподынейко.

Деавтономизация кластерных интегрируемых систем

11 января 2019 в 11:30

М.А. Берштейн

Кластерные интегрируемые системы имеют комбинаторное определение в терминах подсчета димерных конфигураций в двудольном графе на торе. Они имеют большую группу дискретных симметрий сохраняющих гамильтониан. После деавтономизации гамильтонианы начинают зависеть от времени, интегрируемости уже больше нет, а дискретная симметрия приводит к замечательным разностным уравнения, таким как уравнения Пенлеве. Эти уравнения решаются при помощи статистических сумм пятимерных суперсимметричных теорий.
Доклад основан на совместных работах с П. Гавриленко и А. Маршаковым J. High Energy Phys., 1802, 077 (2018); J. High Energy Phys., 1808, 108 (2018)

Электронные свойства неупорядоченого графена

28 декабря 2018 в 11:30

Павел Островский

Доклад по представляемой к защите докторской диссертации.

On the initial conditions in heavy ion collisions at RHIC and LHC energies

21 декабря 2018 в 11:30 (короткий доклад)

B.G. Zakharov

We discuss our recent results on the heavy ion collisions at RHIC and LHC energies. We discuss the initial conditions for the entropy distribution in AA-collisions within the Glauber Monte-Carlo model accounting for the effect of the meson-baryon components in the nucleon light-cone wave function. Also, we discuss fluctuations of the electromagnetic fields produced in the non-central AA-collisions in the classical and quantum picture. We show that quantum calculations based on the fluctuation-dissipation theorem give fluctuations of the electromagnetic field that are much smaller than that in the classical Monte-Carlo calculations with the Woods-Saxon nuclear density widely used in the literature.

Квантовые поправки к проводимости неупорядоченных электронов, связанные с неупругим рассеянием на магнитных примесях

21 декабря 2018 в 11:30

И.С. Бурмистров

Изучены квантовые поправки к проводимости двумерной неупорядоченной взаимодействующей электронной системы в диффузионном режиме из-за неупругого рассеяния на редких магнитных примесях. Рассмотрен случай очень разных по величине g-факторов для электронов и магнитных примесей. В рамках борновского приближения для неупругого рассеяния на магнитных примесях найдены дополнительные температурно-зависимые поправки к проводимости типа Альтшулера-Аронова.
Доклад основан на работе I. S. Burmistrov and E. V. Repin, Phys. Rev. B 98, 045414 (2018)

Магнетизм селенида висмута с плоскими включениями атомов европия

21 декабря 2018 в 11:30 (короткий доклад)

И.С. Бурмистров

Проведено теоретическое сопровождение экспериментальных данных по измерению магнитных свойств тонких пленок селенида висмута, допированного атомами европия, которые образовывают плоские включения. Теоретически оценены величины различных механизмов магнитного упорядочения. Полученные оценки находятся в удовлетворительном согласии с экспериментальными данными.
Сообщение по результатам работы L.N. Oveshnikov, Ya.I. Rodionov, K.I. Kugel, I.A. Karateev, A.L. Vasiliev, Yu.G. Selivanov, E.G. Chizhevskii, I.S. Burmistrov and B.A. Aronzon, "Magnetism of Bi2Se3 thin films with Eu-rich flat inclusions", J. Phys.: Condens. Matter 30, 445801 (2018)

Цепочка Вольтерра и числа Каталана

21 декабря 2018 в 11:30 (короткий доклад)

В.Э. Адлер, А.Б. Шабат

Модельная задача о распаде ступеньки для цепочки Вольтерра формулируется в виде задачи Коши с начальным условием, равным 0 в одном узле и 1 в остальных. Показано, что эта задача допускает точное решение в терминах функций Бесселя. Возникающие здесь ряды Тейлора связаны с экспоненциальной производящей функцией для чисел Каталана. Получены асимптотические формулы для решения.

Статсуммы на двумерной сфере и Кёлерова метрика на пространствах модулей Калаби-Яу многообразий

14 декабря 2018 в 11:30 (короткий доклад)

А. Белавин, А. Алешкин, А. Литвинов

Изучается JKLMR гипотеза о связи между точными статистическими суммами калибровочных суперсимметричных сигма-моделей на 2-сферах и келеровыми потенциалами CY-многообразий. Мы предлагаем зеркальную версию этой гипотезы. Для класса многообразий, заданного гиперповерхностями Ферма во взвешенном проективном пространстве, мы проверяем JKLMR гипотезу путем явного вычисления.
Aleshkin K., Belavin A., Litvinov A., “Two-sphere partition functions and Kähler potentials on CY moduli spaces”, Письма в ЖЭТФ, 108(10), 725 (2018)

Изучение спиновой восприимчивости коррелированной двумерной электронной системы с помощью транспортных и магнитных измерений

14 декабря 2018 в 11:30 (короткий доклад)

И.С. Бурмистров

Проведено теоретическое сопровождение данных по измерению спиновой восприимчивости при разных температурах и электронных концентрациях двумерной электронной системы на основе кремниевого полевого транзистора в группе В.М. Пудалова (ФИАН).
Сообщение основано на работе V. M. Pudalov, A. Yu. Kuntsevich, M. E. Gershenson, I. S. Burmistrov, and M. Reznikov, Phys. Rev. B 98, 155109 (2018).

Термически активированный спиновый крутящий момент в неравновесных условиях

14 декабря 2018 в 11:30

И.С. Бурмистров

Рассмотрен небольшой ферромагнетик во внешнем магнитном поле в присутствие индуцированного спинового тока. В работе выведны квазиклассические уравнения движения для намагниченности, причем эффекты динамической неравновесной функции распределения учтены самосогласованно. Выведено уравнение Ландау-Лифшица-Гильберта, дополненное членом Слончевского для спинового крутящего момента. Найдены устойчивые режимы стационарной прецессии намагниченности, в которых, как оказывается, происходит усиление термоэлектрического тока.
Доклад основан на работе T. Ludwig, I.S. Burmistrov, Y. Gefen, A. Shnirman, "A thermally driven spin-transfer-torque system far from equilibrium: enhancement of the thermoelectric current via pumping current", arxiv:1808.01192

Мезоскопические флуктуации сверхтока в диффузных магнитных контактах Джозефсона

23 ноября 2018 в 11:30

П. А. Иоселевич, П. М. Островский, Я. В. Фоминов

Изучался сверхток в квази-одномерных джозефсоновских контактах, слабая связь в которых обладает магнитными свойствами за счет магнитных примесей или ферромагнетизма. Если длина слабой связи превышает магнитную длину распаривания, то стационарный эффект Джозефсона определяется мезоскопическими флуктуациями. Мы находим ток-фазовую характеристику таких контактов и ее статистические свойства (в смысле зависимости от случайной реализации примесного беспорядка). Рассматривался случай прозрачных границ, в котором важен обратный эффект близости, в то время как прямой эффект близости подавлен магнетизмом слабой связи. Найдено, что в ток-фазовой зависимости присутствуют все гармоники. При этом амплитуды и фазовые сдвиги разных гармоник не скоррелированы. В зависимости от типа магнитных свойств система может оказаться в режиме $\varphi_0$- или $\varphi$- контакта. Получена полная статистика сверхтока для произвольных соотношений между температурой, сверхпроводящей щелью и энергией Таулесса слабой связи.
P.A. Ioselevich, P.M. Ostrovsky, Ya.V. Fominov, Mesoscopic supercurrent fluctuations in diffusive magnetic Josephson junctions, Phys. Rev. B 98, 144521 (2018); arXiv:1808.07095

Статистика собственных состояний вблизи локализационного перехода на случайных регулярных графах

23 ноября 2018 в 11:30

К.С. Тихонов

Исследованы частотные и пространственные корреляции собственных функций и уровней энергии в модели Андерсона на случайных регулярных графах (RRG) в критической точке и в делокализованной фазе. В делокализованной фазе, наблюдаемые величины характеризуются широкой критической областью с кроссовером к эргодическому поведению в системах размера больше критической длины. Изучение корреляторов позволяет непосредственно пронаблюдать критическую длину. Кроссовер между критическим поведением и эргодическим режимом довольно необычен, так как критическое поведение характеризуется логарифмически медленной динамикой, а делокализованная фаза - экспоненциально быстрой (что видно, например, в зависимости вероятности возврата от времени). Исследована связь между результатами точной диагонализации, и результатам полу-аналитического подхода, основанного на анализе седлового решения суперсимметричного действия для RRG. Наконец, показано, как полученные результаты могут быть поняты в интерпретации регулярного графа как предела d-мерного гиперкубе в большой пространственной размерности.

Поверхностный импеданс на диффузной границе кирального p-волнового сверхпроводника

16 ноября 2018 в 11:30

Я.В. Фоминов

Вычислена локальная комплексная проводимость и обусловленный ею поверхностный импеданс на диффузной границе кирального p-волнового сверхпроводника. Именно киральное p-волновое состояние считается наиболее вероятным в сверхпроводящем рутенате стронция Sr₂RuO₄. Оно анизотропное и при этом полностью щелевое (модуль параметра порядка фиксирован, а фаза зависит от направления). Мы рассматриваем отклик на внешнее электромагнитное поле как на подщелевых, так и на надщелевых частотах. Изучены аномальные особенности поверхностного импеданса, связанные с генерацией вблизи границы нечётных по частоте сверхпроводящих корреляций (состояние типа сверхпроводимости Березинского). Теоретические результаты сопоставлены с измерениями поверхностного импеданса Sr₂RuO₄, проведёнными в ИФТТ. Наблюдается качественное согласие теории и эксперимента.
Доклад основан на работе S. V. Bakurskiy, Ya. V. Fominov, A. F. Shevchun, Y. Asano, Y. Tanaka, M. Yu. Kupriyanov, A. A. Golubov, M. R. Trunin, H. Kashiwaya, S. Kashiwaya, and Y. Maeno, "Local impedance on a rough surface of a chiral p-wave superconductor", Phys. Rev. B 98, 134508 (2018); https://arxiv.org/pdf/1807.11735.pdf

Сверхпроводящий спиновый клапан в системах со сплавом Гейслера

16 ноября 2018 в 11:30 (короткий доклад)

Я.В. Фоминов

Проведено теоретическое сопровождение экспериментов по измерению эффекта сверхпроводящего спинового клапана в системе типа FFS (где F — ферромагнетик, S — сверхпроводник). Эффект состоит в том, что критическая температура T_c системы зависит от взаимной ориентации намагниченностей двух ферромагнетиков. В эксперименте в качестве среднего F слоя был взят сплав Гейслера Co₂Cr_1-xFe_xAl, и это позволило усилить эффект (разность T_c при параллельной и антипараллельной ориентации) по сравнению с ранее исследованными системами с железом. Знак эффекта зависит от толщины слоя. Теория объясняет полученные результаты. Усиление эффекта оказывается связано с уменьшенной величиной обменного поля в сплаве Гейслера.
Доклад основан на следующих работах:
[1] A. Kamashev, A. Validov, N. Garif’yanov, Ya. Fominov, P. Leksin, J. Schumann, J. Thomas, V. Kataev, B. Büchner, I. Garifullin, "Isolation of proximity-induced triplet pairing channel in a superconductor/ferromagnet spin valve", EPJ Web of Conferences 185, 08001 (2018).
[2] A.A. Kamashev, A.A. Validov, J. Schumann, V. Kataev, B. Büchner, Ya.V. Fominov, I.A. Garifullin, "Increasing the performance of a superconducting spin valve using a Heusler alloy", Beilstein J. Nanotechnol. 9, 1764 (2018).

Новые интегралы движения для волн на глубокой воде со свободной границей

16 ноября 2018 в 11:30 (короткий доклад)

А. И. Дьяченко

Хорошо известно, что в приближении слабой нелинейности для волн на воде (теория слабой турбулентности), когда учитываются только четырех-волновые взаимодействия, имеется интеграл движения - полное "число волн" (волновое действие). Волны на глубокой воде могут быть разделены на две группы, бегущие влево и бегущие вправо. Показано, что особые свойства коэффициента четырех-волнового взаимодействия приводят к сохранению не только полного "числа волн", но и двух новых интегралов движения: "число волн", бегущих влево, и "число волн", бегущих вправо.

Two-temperature statistics of free energies in (1+1) directed polymers

2 ноября 2018 в 11:30

Victor Dotsenko

The joint statistical properties of two free energies computed at two different temperatures in the same sample of (1+1) directed polymers is studied in terms of the replica technique. The scaling dependence of the free energies differenceon the two temperatures $T_{1}$ and $T_{2}$ is derived. In particular, it is shown that if the two temperatures $T_{1} < T_{2}$ are close to each other the typical value of the fluctuating part of the free energies difference is proportional to $(1 - T_{1}/T_{2})^{1/3}$. It is also shown that the left tail asymptotics of this free energy difference probability distribution function coincides with the corresponding tail of the Tracy-Widom distribution.
Europhysics Letters, 116, 40004 (2016); arXiv:1703.04305

Non-Born effects in scattering of electrons in clean quasi-one-dimensional conductors

26 октября 2018 в 11:30

A. S. Ioselevich, N. S. Peshcherenko

Quasi-one-dimensional systems demonstrate Van Hove singularities in the density of states $\nu_F$ and the resistivity $\rho$, occurring when the Fermi level $E$ crosses a bottom $E_N$ of some subband of transverse quantization. We demonstrate that the character of smearing of the singularities crucially depends on the concentration of impurities. There is a crossover concentration $n_c\propto |\lambda|$, $\lambda\ll 1$ being the dimensionless amplitude of scattering. For $n\gg n_c$ the singularities are simply rounded at $\varepsilon\equiv E-E_N\sim \tau^{-1}$ – the Born scattering rate. For $n\ll n_c$ the non-Born effects in scattering become essential, despite $\lambda\ll 1$. The peak of the resistivity is split: for $\varepsilon>0$ there is a broad maximum at $\varepsilon\propto \lambda^2$. For $\varepsilon\lt 0$ there is a deep minimum at $|\varepsilon|\propto n^2\ll \lambda^2$. The behaviour of $\rho$ below the minimum depends on the sign of $\lambda$. In case of repulsion $\rho$ monotonically grows with $|\varepsilon|$ and saturates for $|\varepsilon| \gg \lambda^2$. In case of attraction $\rho$ has sharp maximum at $|\varepsilon| \propto \lambda^2$. The latter feature is due to resonant scattering by quasistationary bound states that inevitably arise just below the bottom of each subband for any attracting impurity.

Электрон-фононная теплопередача в изоляторах Андерсона

26 октября 2018 в 11:30

М. В. Фейгельман, В. Е. Кравцов

Построена теория электрон-фононной передачи энергии в изоляторах Андерсона с большой длиной локализации. Показано, что температурная зависимость этой величины прямо связана с корреляционной функцией локальных плотностей состояний электронов. Эта корреляционная функция содержит степенной рост на малых энергиях вследствии фрактальной структуры волновых функций, а также вследствии Моттовского механизма резонансных пар. Это приводит к значительному усилению теплопередачи (по сравнению с предсказаниями стандартной теории для грязных металлов) находится в согласии с экспериментами на слабо диэлектрических пленках оксида индия.

Новые результаты для представления свободными полями теории Весс-Зумино-Виттена, связанной с супергруппой GL(1|1)

12 октября 2018 в 11:30

М.Ю. Лашкевич

Теория Весса—Зумино—Виттена, связанная с супергруппой GL(1|1), обладает интересными особенностями. С одной стороны, ее структура сравнительно проста, а с другой она представляет собой пример логарифмической теории, то есть конформной теории поля, в которой у некоторых полей корреляционные функции логарифмически зависят от расстояний. В этой теории спектр конформных размерностей локальных операторов непрерывный, и логарифмические операторы возникают в специальных вырожденных точках, включая точки, отвечающие нулевой размерности. Представление свободными полями дает эффективный метод исследования моделей конформной теории поля, и в GL(1|1)-теории она кажется довольно простой и хорошо разобранной в предыдущих работах. В то же время, на мой взгляд, не все возможности этого представления были использованы. В данной работе, помимо более подробного вычисления структурных констант, были изучены матрицы слияния и сплетания для конформных блоков. Показано, что вблизи вырожденных точек, отвечающих логарифмическим полям, можно выбрать базис конформных блоков, разрешающий вырождение. Я показываю, как этот базис связан с логарифмическими операторами теории.

Quantum electrodynamics of heavy ions and atoms

5 октября 2018 в 11:30

Владимир Моисеевич Шабаев (физфак СПбГУ)

The present status of the QED theory of heavy ions and atoms is reviewed. The theoretical predictions for the Lamb shifts, the hyperfine splittings, and the bound-electron g factors of highly charged few-electron ions are compared with available experimental data. Special attention is paid to tests of QED at strong-coupling regime and determination of fundamental constants. The current status of studying the parity nonconservation effects with heavy atoms is also reported. Recent results on the charge-transfer and pair-creation probabilities in low-energy heavy-ion collisions are presented. Prospects for tests of QED at supercritical fields are discussed.

Irreversible Markov chains: From the TASEP to all-atom Coulomb computations

28 сентября 2018 в 15:00

Werner Krauth, Ecole normale supérieure, Paris (France)

The Markov chain Monte Carlo method traditionally consists in exploring large configuration spaces using a reversible random walk where moves are accepted or rejected based on an energy criterion. In this talk, I will present recent progress on irreversible Markov chains that challenge this picture. In one-dimensional particle systems, the new algorithms are related to the TASEP (totally asymmetric simple exclusion model). We can rigorously prove that they mix on much shorter time scales than the reversible Metropolis algorithms. I will then show how these algorithms sample the Boltzmann distribution (and thus explore configuration space) without computing the energy. In long-range interacting systems, where the computation of the energy is time-consuming, this provides a key advantage for the new method. For locally charge-neutral systems in three dimensions, we obtain a highly efficient algorithm, of N log N complexity in the number N of particles. I discuss the main paradox of this method: How is it possible to sample the Boltzmann distribution without computing the energy, and then review some recent successes as well as prospects and challenges for irreversible Markov chains in statistical physics.
References:
S. C. Kapfer, W. Krauth, Physical Review Letters 119, 240603 (2017)
Z. Lei, W. Krauth, arXiv:1806.06786 (2018)
M. F. Faulkner, L. Qin, A. C. Maggs, W. Krauth, arXiv:1804.05795 (2018)

Superconductivity that breaks time-reversal symmetry and its experimental manifestations

28 сентября 2018 в 11:30

Victor Yakovenko (University of Maryland)

Since 2006, it has been found experimentally that superconductivity spontaneously breaks time-reversal symmetry (TRS) in certain materials, such as Sr2RuO4, UPt3, URu2Si2, and Bi/Ni bilayers. In the latter case, we argue that the superconducting order parameter has the winding number of +-2 around the Fermi surface, thus making Bi/Ni bilayers a rare example of intrinsic 2D topological superconductivity [1]. The experimental evidence for TRS breaking comes from the polar Kerr effect, which is rotation of polarization of normally incident light upon reflection from the sample. Theoretical studies indicate that this effect is possible only if a superconductor has more than one band. To clarify these conditions, we study a model of chiral TRS-breaking superconductivity on the honeycomb lattice [2]. We consider superconducting pairing on the neighboring sites belonging to different sublattices. The matrix of this superconducting pairing is non-unitary and does not commute with the normal-state Hamiltonian. We find that the latter condition is necessary for experimental manifestations of the TRS breaking. We show that such superconducting pairing generates persistent loop currents around each lattice site and opens a topological mass gap at the Dirac points with the corresponding chiral edge states, as in Haldane's model of the quantum anomalous Hall effect. We calculate the intrinsic ac Hall conductivity in the absence of an external magnetic field, which determines the polar Kerr effect, and show that it is proportional to the loop-current order parameter.
[1] X. Gong, M. Kargarian, A. Stern, D. Yue, H. Zhou, X. Jin, V. M. Galitski, V. M. Yakovenko, and J. Xia, Science Advances 3, e1602579 (2017), arXiv:1609.08538
[2] P. M. R. Brydon, D. S. L. Abergel, D. F. Agterberg, and V. M. Yakovenko, arXiv:1802.02280

Three-dimensional stability of leapfrogging quantum vortex rings

21 сентября 2018 в 11:30 (короткий доклад)

В.П. Рубан

It is shown by numerical simulations within a regularized Biot-Savart law that dynamical systems of two or three leapfrogging coaxial quantum vortex rings having a core width $\xi$ and initially placed near a torus of radii $R_0$ and $r_0$, can be three-dimensionally (quasi-)stable in some regions of parameters $\Lambda=\ln(R_0/\xi)$ and $W=r_0/R_0$. At fixed $\Lambda$, stable bands on $W$ are intervals between non-overlapping main parametric resonances for different (integer) azimuthal wave numbers $m$. The stable intervals are most wide ($\Delta W\sim$ 0.01--0.05) between $m$-pairs $(1,2)$ and $(2,3)$ at $\Lambda\approx$ 4--12 thus corresponding to micro/mesoscopic sizes of vortex rings in the case of superfluid $^4$He. With four and more rings, at least for $W>0.1$, resonances overlap for all $\Lambda$ and no stable domains exist.

О заявке на конкурс РФФИ-а

14 сентября 2018 в 11:30 (короткий доклад)

С.С. Вергелес

Доклад о содержании заявки на Конкурс РФФИ на лучшие проекты фундаментальных научных исследований (код конкурса: а). Тема проекта "Построение статистической теории когерентных вихрей в трёхмерной жидкости."
Уравнению Навье-Стокса, главному для гидродинамики, скоро исполняется 200 лет. Однако до сих пор его решение для многих экспериментально наблюдаемых систем и практически важных задач представляет трудность, если течения характеризуются большим числом Рейнольдса. Далеко не все течения при больших числах Рейнольдса описываются теорией развитой изотропной турбулентности. В последние несколько лет была построена теория описывающая двумерные когерентные вихри и проведён эксперимент подтверждающий её предсказания. Фундаментальной задачей данного проекта является расширение теории на трёхмерные течения. Ожидаемыми результатами является построение статистической теории когерентных вихрей в трёхмерном несжимаемом течении вращающейся жидкости стартуя с уравнения Навье-Стокса, характеризующееся как большим, так и сравнимым с единицей числом Россби. Возбуждение течения происходит модельной стохастической коротко коррелированной во времени силой с малым корреляционным радиусом. Научной значимостью этого результата является, во-первых, сама теория когерентного трёхмерного течения во вращающейся жидкости, которая станет первой в своём роде. Во-вторых, эта теория может быть в дальнейшем положена в основание более реалистичных моделей, описывающих различные природные вихревые структуры (торнадо, сердцевины циклонов, течение внутри жидкого ядра Земли и т.д.). Наконец, такие течения могут быть созданы в экспериментальных условиях с целью проверки предсказаний теории.

Synchronization of Conservative Parallel Discrete Event Simulations on a Small-World Network

7 сентября 2018 в 11:30

Lev N. Shchur и Liliia Ziganurova

We examine the question of the influence of sparse long-range communications on the synchronization in parallel discrete event simulations (PDES). We build a model of the evolution of local virtual times (LVT) in a conservative algorithm including several choices of local links. All network realizations belong to the small-world network class. We find that synchronization depends on the average shortest path of the network. The time profile dynamics are similar to the surface profile growth, which helps to analyze synchronization effects using a statistical physics approach. Without long-range links of the nodes, the model belongs to the universality class of the Kardar–Parisi–Zhang equation for surface growth. We find that the critical exponents depend logarithmically on the fraction of long-range links. We present the results of simulations and discuss our observations.
L. Ziganurova, L.N. Shchur, Synchronization of Conservative Parallel Discrete Event Simulations on a Small-World Network, Phys. Rev. E 98, 022218 (2018); arXiv:1807.04463

Quantum Many-Body Physics of Qubits

22 июня 2018 в 11:30

Леонид Глазман (Yale University)

The ongoing development of superconducting qubits has brought some basic questions of many-body physics to the research forefront, and in some cases helped solving them. I will address two effects in quantum condensed matter highlighted by the development of a fluxonium qubit. The first one is the so-called cosine-phi problem stemming from the seminal paper of Brian Josephson: the predicted there phase dependence of the dissipative current across a Josephson junction was observed in a fluxonium, after nearly 50 years of unsuccessful attempts by other techniques. The second one is the dynamics of a weakly-pinned charge density wave: we predict that the dynamics may be revealed in measurements of microwave reflection off a superinductor, which is a key element of the fluxonium.

Лазерное воздействие на вещество: современное состояние

15 июня 2018 в 11:30

Анисимов С.И., Иногамов Н.А., Петров Ю.П., Хохлов В.А.

В докладе акцентируется внимание на сравнении режимов облучения с разной длительностью импульса. В одном случае это ультракороткие лазерные импульсы (УкЛИ), в другом субнаносекундные. Ультракороткими называют импульсы продолжительностью порядка пикосекунд и короче, т.е. и 2 пс, и 10 фс - это УкЛИ. Речь идет о воздействии на металл через прозрачную среду. Прозрачная среда может быть твердой, а может быть жидкой. Понятно, что энергетика такого воздействия ограничена, поскольку необходимо избегать развитого оптического пробоя прозрачной среды - такой пробой отсекает лазерное излучение от металлической мишени. Задача имеет важные приложения в физике лазерной абляции в жидкость, абляции, сопровождающейся генерацией наночастиц и формированием коллоидов. Это бурно растущее научно-технологическое направление, объединяющее физику лазерного воздействия и химию процессов между продуктами абляции и жидкостью, представленную растворами солей или органики. Во второй части доклада дается обзор результатов, полученных за последние два года. Различные разделы работы выполнены в соответствии с госзаданием и по грантам РНФ (14-19-01599) и РФФИ (16-02-00864, 16-08-01181).

Dynamics of Poles in 2D Hydrodynamics with Free Surface: New Constants of Motion

8 июня 2018 в 11:30

A. I. Dyachenko, S. A. Dyachenko, P. M. Lushnikov and V. E. Zakharov

We consider Euler equations for potential flow of ideal incompressible fluid with a free surface and infinite depth in two dimensional geometry. We admit a presence of gravity forces and surface tension. A time-dependent conformal mapping z(w,t) of the lower complex half-plane of the variable w into the area filled with fluid is performed with the real line of w mapped into the free fluid's surface. We study the dynamics of singularities of both z(w,t) and the complex fluid potential Pi(w,t) in the upper complex half-plane of w. We show the existence of solutions with an arbitrary finite number N of simple complex poles in z_w(w,t) and Pi_w(w,t) which are the derivatives of z(w,t) and Pi(w,t) over w. These poles are often coupled with branch points located at other points of the upper half-plane of w. We find that the residues of the simple poles of z_w(w,t) are new, previously unknown constants of motion, provided surface tension is zero. All these constants of motion commute with each other in the sense of underlying Hamiltonian dynamics. In absence of both gravity and surface tension, the residues of simple poles of Pi_w(w,t) are also the constants of motion. For nonzero gravity and zero surface tension, the residues of poles of any order of Pi_w(w,t) are the trivial linear functions of time. Nonzero surface tension allows residues of poles of even order to be compatible with the fluid dynamics. We also found solutions with N higher order poles. In all above cases the number of independent real integrals of motion is 4N for zero gravity and 4N-1 for nonzero gravity. We suggest that the existence of these nontrivial constants of motion provides an argument in support of the conjecture of complete integrability of free surface hydrodynamics in deep water.
A.I. Dyachenko, S.A. Dyachenko, P.M. Lushnikov, V.E. Zakharov, Dynamics of Poles in 2D Hydrodynamics with Free Surface: New Constants of Motion, Journal of Fluid Mechanics, submitted (2018); arXiv:1809.09584.

Специальная геометрия в струнных компактификациях и киральные алгебры

1 июня 2018 в 11:30

Константин Алешкин, А. Белавин

В докладе я планирую изложить недавние успехи в вычислении геометрии пространств модулей многообразий Калаби-Яу, необходимых для описания низкоэнергетичного предела теории струн. Нами были получены общие формулы для нормализаций констант связи низкоэнергетичной теории (специальная геометрия). А именно, используя связь с киральными алгебрами, мы написали явные формулы в виде рядов для специальной геометрии для классов многообразий Калаби-Яу типа Ферма.
K. Aleshkin, A. Belavin, Exact computation of the Special geometry for Calabi-Yau hypersurfaces of Fermat type , Письма в ЖЭТФ, 108(10), 723-724 (2018)

Размерность фрактального интерфейса в пространственной задаче дилеммы узника.

25 мая 2018 в 11:30

Л.Н. Щур

В последние двадцать лет получено много результатов по классификации критического поведения двумерных систем на основе критического поведения интерфейсов. Независимо от развития этой науки (Эволюция Шрама-Левнера), появились утверждения, основанные на численном моделировании, о том, что протекание в некоторых статистических системах демонстрирует свойства, типичные для фазового перехода первого рода. Мы исследовали геометрические свойства интерфейсов в задаче, которая основана на классической задаче из теории игр, задаче дилеммы узника. В исследуемой нами модели игроки располагаются в узлах квадратной решетки. Каждый игрок на каждом шаге по времени может менять свою стратегию в зависимости от его окружения. В определенном диапазоне параметра подсчета выбора стратегии такая детерминистическая динамика приводит к квази-стационарному режиму, с четко выраженной структурой. Структура состоит из двух типов кластеров, равной числу возможных стратегий. Эти кластеры имеют конечную массу, то есть их размерность равна двум. В случае перехода первого рода, длина границы кластера растет линейно с размером системы. В случае перехода второго рода, длина границы растет быстрее линейной, но медленнее, чем площадь. В нашем случае, оказалось, что асимптотически размерность интерфейса растет квадратично. Это довольно неожиданный результат. Известно, что регулярные фракталы могут иметь размерность 2. Для случайных фракталов такой случай ранее был неизвестен.

Мировое народонаселение и вариации климата

11 мая 2018 в 11:30

Алексей Бялко

Few sets of the world population data are analyzed from 1 AD to 2015 together with temperature variations of the North Hemisphere from 1 AD to 1979. Possible data errors are evaluated. Hyperbolical behavior of the world population was evaluated by approximation of its inverse function. The population index is introduced as the relative difference between inverse numerical data and its parabolic approximation. The index occurs to be a bounded and an average zero function with the nearly uniform error level. He describes relative variations of the world population in the past. The population index is compared with North Hemisphere temperature variations. However, the population response to temperature variations occurred with a significant delay of about 100 years. Possible reasons for such a correlation are discussed against the background of known historical events and analyzed by the Hurst method. The historical analysis and the found climate—population correlations give a principal possibility to forecast the world population behavior approximately up to year 2080.

Eukaryotic cell polarity and protein sorting

27 апреля 2018 в 11:30

Andrea Gamba, Politecnico di Torino

I will review some of the biophysical processes that allow eukaryotic cells to break their native symmetry and polarize in order to provide adequate responses to signals and properly adapt to the environment. An essential part of the process is the incessant spatial reorganization of membrane-bound proteins due to the action of reinforcing biochemical feedback loops that contrast the homogenizing effect of diffusion. A second component is the coupling of protein and lipid dynamics: protein crowding induces the bending of lipid membranes and the nucleation of small lipid vesicles enriched in specific molecular factors destined to be targeted to appropriate destinations. This mechanism leads to an incessant distillation process controlled by the strength of protein-protein interactions. A phenomenological theory of the process can be developed, predicting the existence of an optimal distillation regime characterized by simple scaling laws. Experiments suggest that living cells work close to this optimal regime, likely as the result of evolutionary pressure.

Dielectric response of Anderson and pseudogapped insulators

27 апреля 2018 в 11:30

M.V. Feigel'man, D.A. Ivanov, E. Cuevas

Using a combination of analytic and numerical methods, we study the polarizability of a (non-interacting) Anderson insulator in one, two, and three dimensions and demonstrate that, in a wide range of parameters, it scales proportionally to the square of the localization length, contrary to earlier claims based on the effective-medium approximation. We further analyze the effect of electron-electron interactions on the dielectric constant in quasi-1D, quasi-2D and 3D materials with large localization length, including both Coulomb repulsion and phonon-mediated attraction. The phonon-mediated attraction (in the pseudogapped state on the insulating side of the Superconductor-Insulator Transition) produces a correction to the dielectric constant, which may be detected from a linear response of a dielectric constant to an external magnetic field.
M.V. Feigel’man, D.A. Ivanov, E. Cuevas, Dielectric response of Anderson and pseudogapped insulators, New J. Phys. 20, 053045 (2018); arXiv:1711.05972

Some Aspects of Diquarks as seen by String Theory

20 апреля 2018 в 11:30

Oleg Andreev

I will discuss a few aspects of diquarks in QCD from the viewpoint of a 5-dimensional effective string theory.

Magnetic oscillations of in-plane conductivity in quasi-two-dimensional metals

13 апреля 2018 в 11:30

Павел Григорьев

We develop the theory of transverse magnetoresistance in layered quasi-two-dimensional metals. Using the Kubo formula and harmonic expansion we calculate intralayer conductivity in a magnetic field perpendicular to conducting layers. The analytical expressions for the amplitudes and phases of magnetic quantum oscillations (MQO) and of the so-called slow oscillations (SlO) are derived and applied to analyze their behavior as a function of several parameters: magnetic field strength, interlayer transfer integral and the Landau-level width. Both the MQO and SlO of intralayer and interlayer conductivity have approximately opposite phase in weak magnetic field and the same phase in strong field. The amplitude of SlO of intralayer conductivity changes sign at $\omega_c\tau\approx\sqrt{3}$. There are several other qualitative differences between magnetic oscillations of in-plane and out-of-plane conductivity. The results obtained are useful to analyze experimental data on magnetoresistance oscillations in various strongly anisotropic quasi-2D metals.

Long-lived quantum vortex knots

6 апреля 2018 в 11:30

V.P. Ruban

In the bulk of a superfluid, besides well-known and experimentally observed quantum vortex rings, theoretically there can exist (developing in time) also solitary topologically non-trivial excitations as vortex knots [1-3]. The simplest of them are torus knots ${\cal T}_{p,q}$, where $p$ and $q$ are co-prime integers, while parameters of torus are the toroidal (large) radius $R_0$ and the poloidal (small) radius $r_0$, both sizes being large in comparison with a width of quantum vortex core $\xi$. It was believed on the basis of previously obtained numerical results that such knots are unstable and they reconnect during just a few typical times, traveling a distance of several $R_0$ (the lifetime is somewhat longer for smaller ratios $B_0=r_0/R_0$). The mentioned results were obtained for not too large ratios $R_0/\xi\lesssim 20$, and with a very coarse step (about 0.1) on parameter $B_0$. In this work it was numerically found that actually the situation is much more complicated and interesting. The dynamics of trefoil knot ${\cal T}_{2,3}$ was accurately simulated within a regularized Biot-Savart law using a small step on $B_0$. At fixed values of parameter $\Lambda=\log(R_0/\xi)$, the dependence of knot lifetime on parameter $B_0$ turned out to be drastically non-monotonic on sufficiently small $B_0\lesssim 0.2$. Moreover, at $\Lambda\gtrsim 3$ quasi-stability bands appear, where vortex knot remains nearly unchanged for many dozens and even hundreds of typical times [4]. Qualitatively similar results take place also for ${\cal T}_{3,2}$ [4], for some other knots (${\cal T}_{2,5}$, ${\cal T}_{2,7}$, ${\cal T}_{3,4}$, ${\cal T}_{3,5}$, ${\cal T}_{3,7}$), and for unknots ${\cal U}_{2,1}$ [5]. These observations essentially enrich our knowledge about dynamics of vortex filaments.
References: [1] D. Proment, M. Onorato, and C. F. Barenghi, "Vortex knots in a Bose-Einstein condensate", Phys. Rev. E 85, 036306 (2012).
[2] D. Proment, M. Onorato, and C. F. Barenghi, "Torus quantum vortex knots in the Gross-Pitaevskii model for Bose-Einstein condensates", J. Phys.: Conf. Ser. 544, 012022, (2014).
[3] D. Kleckner, L. H. Kauffman, and W. T. M. Irvine, "How superfluid vortex knots untie", Nature Physics 12, 650 (2016).
[4] Рубан В.П., "Долгоживущие квантовые вихревые узлы", Письма в ЖЭТФ, 107 (5), 325-328 (2018).
[5] V. P. Ruban, unpublished.

Dynamic phase transition in rare events statistics of 1D KPZ problem

30 марта 2018 в 11:30

Alex Kamenev (University of Minnesota)

I will review the concept of non-equilibrium phase transitions in rare events statistics as well as a recent dramatic progress in studies of 1D KPZ. The focus of my talk is on the reflection symmetry breaking phase transition recently found stationary KPZ problem: https://arxiv.org/abs/1606.08738

Chiral magnetic crystals

23 марта 2018 в 11:30

Markus Garst (TU Dresden)

The weak Dzyaloshinskii-Moriya interaction in chiral cubic magnets like MnSi, FeGe or Cu₂OSeO₃ twists the magnetization on long length scales resulting in spatially periodic magnetic textures — magnetic crystals. There exist especially magnetic crystals with a one- and two-dimensional periodicity corresponding to the magnetic helix and the topologically non-trivial skyrmion lattice, respectively. In this talk, we provide an overview of their properties. In particular, we discuss the crystallization process of these magnetic crystals that is characterized by strongly correlated chiral paramagnons that drive the transition first-order [1,2]. This fluctuation-induced first-order transition is well described by a theory put forward by Brazovskii. We will introduce the magnon band structure and their non-reciprocal properties in the presence of a magnetic field [3,4]. For the skyrmion lattice, this band structure is topological and characterized by finite Chern numbers that can be attributed to the formation of magnon Landau levels due to an emergent orbital magnetic field [5,6,7]. Finally, we will discuss domain walls of helimagnets that share similarities with grain boundaries consisting of disclination and dislocation defects of the helimagnetic order [8]. References: [1] M. Janoschek et al. Phys. Rev. B 87, 134407 (2013). [2] A. Bauer, M. Garst and C. Pfleiderer, Phys. Rev. Lett. 110, 177207 (2013). [3] M. Kugler et al. Phys. Rev. Lett. 115, 097203 (2015) [4] T. Weber et al. arXiv:1708.02098 [5] C. Schütte and M. Garst, Phys. Rev. B 90, 094423 (2014). [6] T. Schwarze, J. Waizner, M. Garst, A. Bauer, I. Stasinopoulos, H. Berger, C. Pfleiderer, and D. Grundler, Nat. Mater. 14, 478 (2015). [7] M. Garst J. Waizner, and D. Grundler, J. Phys. D: Appl. Phys. 50, 293002 (2017) [8] P. Schoenherr et al. Nat. Phys. in press, arXiv:1704.06288

Universality in statistics of Stokes flow over no-slip wall with random roughness

16 марта 2018 в 11:30

V. Parfenyev, S. Belan, and V. Lebedev

Stochastic roughness is widespread feature of natural surfaces and is an inherent by-product of most fabrication techniques. In view of rapid development of microfluidics, the important question is how this inevitable evil affects the low-Reynolds flows which are common for micro-devices. Moreover, one could potentially turn the flaw into a virtue and control the flow properties by means of specially "tuned" random roughness. We investigate theoretically the statistics of fluctuations in fluid velocity produced by the waviness irregularities at the surface of a no-slip wall. Particular emphasis is laid on the issue of the universality of our findings.

Спиновое эхо в накопительных кольцах

2 марта 2018 в 11:30

Н. Николаев, Ф. Ратманн, Ф. Салеев

Синхротронные (продольные) колебания в банчированных накопленных пучках приводят к разбросу частот прецессии спина в накопителе. При усреднении по ансамблю частиц это приводит к затухании вынужденных резонансным радиочастотным ротатором спина колебаний поляризации частиц. Будет показано, что при слабой, но конечной отстройке частоты ротатора (мы рассмотрим радиочастотный фильтр Вина) от частоты свободной прецессии спина в удерживающем магнитном поле накопителя, возникает режим своеобразного спинового эха: огибающая вынужденных колебаний убывает вначале по степенному закону, затем амплитуда полностью восстанавливается, и процесс повторяется периодически. Это курьёзное наблюдение может иметь практическое приложение к поискам резонансного вращения ЭДМ заряженных частиц в накопителях.

Матрицы Картана в теории цепочек Тода-Дарбу

2 марта 2018 в 11:30

А. Шабат, В. Адлер

Обсуждается взаимно однозначное соответствие полиномиальных первых интегралов гамильтоновых систем с экспоненциальным взаимодействием и “гипер-интегралов” двумеризованной цепочки Тоды. Установлены формулы пересчёта соответствующих многочленов и некоторые общие свойства их алгебраической структуры.

Повторное появление аномальных волн в оптике.

16 февраля 2018 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.
D. Pierangeli, M. Flammini, L. Zhang, G. Marcucci, A.J. Agranat, P.G. Grinevich, P.M. Santini, C. Conti, E. DelRe, Observation of Fermi-Pasta-Ulam-Tsingou Recurrence and Its Exact Dynamics, Phys. Rev. X 8, 041017 (2018)

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

9 февраля 2018 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 2018 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 2018 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 L_k ≅ 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⁄L_k². 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_- ~ R_с^5⁄3⁄R₀^2⁄3, если R₀ > R_с. Здесь R_с – масштаб, набранный, в основном, из мировых постоянных, R_с ≈ (ℏc/ϱg)^1⁄5 ≈ 1µm. (ℏ - постоянная Планка, c - скорость света, g – ускорение свободного падения, ϱ_He – плотность гелия). Для очень маленьких частиц ( R₀ < R_с) расстояние до поверхности жидкости h_- не зависит от их размера h_- = R_с.

Медленные осцилляции магнитосопротивления в высокотемпературных сверхпроводниках YBCO: их частота дает площадь карманов поверхности Ферми или величину межслоевого перескока электронов

15 декабря 2017 в 11:30

П.Д. Григорьев

Наблюдаемые магнитных квантовые осцилляции (МКО) в высокотемпературных сверхпроводниках YBCO (YBa₂Cu₃O_{6 +x} и YBa₂Cu₄O₈) имеют довольно необычный состав гармоник. Преобразование Фурье этих МКО содержит три близких равноудаленных пика при достаточно низких частотах ~530T и 530+-90T, что соответствует около 2% зоны Бриллюэна, причем центральный пик имеет амплитуду в ~2 раза выше, чем два пика с каждой из сторон. Общепринятое объяснение таких квантовых осцилляций предполагает перестройку исходной большой поверхности Ферми из-за флуктуирующей волны зарядовой плотности (ВЗП). Однако такое объяснение имеет ряд существенных недостатков. Например, оно предполагает также набор других близких частот МКО, которые не наблюдаются экспериментально. Кроме этого, в этой модели наблюдаемые частоты МКО должны сильно зависеть от уровня допирования, что также не наблюдается в эксперименте. Мы предлагаем альтернативную интерпретацию наблюдаемых магнитных осцилляций в YBCO, которая довольно естественным образом объясняет наблюдаемую картину без дополнительных подгоночных параметров. Эта предлагаемая модель МКО учитывает двухслойную кристаллическую структуру YBCO и включает соответствующее расщепление электронного спектра и дисперсию электронов перпендикулярно проводящим слоям. При этом основная наблюдаемая частота ~530T соответствует величине бислойного расщепления, а не малому карману поверхности Ферми (ПФ), вызванному ее перестройкой из-за ВЗП. Такие "медленные" магнитные осцилляции появляются даже без перестройки ПФ и почти не зависят от уровня допирования. Кроме того, в отличие от обычных МКО, эти "медленные" осцилляции не подавляются длинноволновой пространственной неоднородностью образца, типичной для ВТСП кристаллов и приводящей к размытию уровня Ферми вдоль образца. Поэтому они легче наблюдаются в эксперименте. Предложенная интерпретация позволяет разрешить «противоречие» данных ARPES и МКО, а также объясняет некоторые другие особенности наблюдаемых МКО в YBCO, которые довольно сложно объяснить сценарием перестройки ПФ вызванной ВЗП.

Эффективизация конечнозонных формул, описывающих модуляционную нестабильность в Нелинейном уравнении Шредингера - 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).

Оптимизация алгоритма отжига популяции

1 декабря 2017 в 11:30

Л.Ю. Бараш, M. Weigel, M. Borovský, W. Janke, Л.Н. Щур

Отжиг популяции (population annealing) -- перспективный метод для расчетов Монте-Карло в статистической физике, в том числе, для моделирования систем со сложными энергетическими ландшафтами. Метод является гибридным, он комбинирует выборку по значимости при помощи марковских цепей с элементами последовательного Монте-Карло в форме контроля популяции. Хотя он предоставляет алгоритмические возможности для расчетов таких систем, которые на первый взгляд сравнимы с возможностями более известных и широко используемых методов, таких как параллельная закалка (parallel tempering), метод отжига популяции намного лучше подходит для массивно параллельных вычислений. Мы детально анализируем это структурное преимущество и представляем оптимизированную реализацию отжига популяции для графических процессоров, которая имеет на несколько порядков более высокую производительность по сравнению с последовательной реализацией на CPU. Эффективность применения оптимизированного алгоритма детально проанализирована для двумерной ферромагнитной модели Изинга. В то же время, алгоритм может быть легко адаптирован для моделирования других спиновых моделей, включая неупорядоченные системы. Также, мы предлагаем и анализируем несколько новых усовершенствований, значительно увеличивающих эффективность алгоритма, таких как адаптивные шаги по температуре и мульти-гистограммный анализ данных.

Нелинейное уравнение Шредингера для стоячих волн на воде

24 ноября 2017 в 11:30

А.И. Дьяченко

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 .

Строгое доказательство существования самодуального решения (инстантона) в решеточной теории гравитации, а также фермионной нулевой моды, ассоциированной с инстантоном

3 ноября 2017 в 11:30

С.Н. Вергелес

Строго доказывается, что в решеточной модели гравитации, предложенной Вергелесом и изученной в ряде работ, существует автодуальное решение, т.е. инстантон. Решеточный инстантон существует в пространстве, топологически эквивалентном четырехмерному евклидову пространству. Доказывается также, что существует фермионная нулевая мода, ассоциированная с решеточным инстантоном.

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.

Out-of-equilibrium statistical physics of optimization and learning

13 октября 2017 в 11:30

Riccardo Zecchina (Bocconi University)

The extraction of information from large amounts of data is one of the prominent cross disciplinary challenges in contemporary science. Solving optimization and learning problems over large scale data sets requires the design of efficient algorithms over very large scale networks of constraints. These problems can be viewed as minimization problems over very complex energy landscapes, for which out-of-equilibrium phenomena of the type studied in statistical physics of disordered systems often play a crucial role. In this talk I will give a brief overview of the main conceptual advances, and I will discuss some recent results which provide both sharp predictions on the theory underlying the most advanced Machine Learning techniques and novel algorithms. I will conclude by describing a serendipitous mathematical connection between the novel algorithms and quantum annealing, and I will give concrete examples of quantum vs thermal exponential speed up.

Paraconductivity of pseudogapped superconductors

6 октября 2017 в 11:30

Igor Poboiko and Mikhail Feigel'man

We calculate Aslamazov-Larkin paraconductity for a model of strongly disordered superconductors (dimensions d=2,3) with a large pseudogap whose magnitude strongly exceeds transition temperature T_c. We show that, within Gaussian approximation over Cooper-pair fluctuations, paraconductivity is just twice larger that the classical AL result at the same ε = (T-T_c)/T_c. Upon decreasing ε, Gaussian approximation is violated due to local fluctuations of pairing fields that become relevant at ε < ε₁ « 1. Characteristic scale ε₁ is much larger than the width ε₂ of the thermodynamical critical region, that is determined via the Ginzburg criterion, ε₂ ≈ ε₁^d. We argue that in the intermediate region ε₂ < ε < ε₁ paraconductivity follows the same AL power law, albeit with another (yet unknown) numerical prefactor. At further decrease of the temperature, all kinds of fluctuational corrections become strong at ε < ε₂; in particular, conductivity occurs to be strongly inhomogenuous in real space.

Perturbed Kitaev model: excitation spectrum and long-ranged spin correlations

22 сентября 2017 в 11:30

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

Для модели Китаева на шестиугольной решётки с различными типами возмущений был разработан метод подсчёта корреляционной функции спин-спин в инфракрасном пределе. Было показано, что задача о подсчёте данной функции может быть сведена к задаче о нахождении корреляционной функции квадратичных операторов, состоящих из свободных Майорановских фермионов. При этом вклад высших порядков теории возмущений для исходной задачи может быть учтён как квадратичное возмущение для этих фермионов. В качестве приложений рассмотрены следующие возмущения: магнитное поле, DM взаимодействие через одного.

On Heavy Quarks in the Quark-Gluon Plasma and String Theory

15 сентября 2017 в 11:30

Oleg Andreev

I will discuss two issues related to heavy quarks in the strongly coupled quark gluon plasma from the string theory viewpoint. I begin with the expectation value of the Polyakov loop in the deconfined phase or, equivalently, the heavy quark free energy at finite temperature. Then, I continue with the relation between the drag force coefficient and the spatial string tension.

New Kaluza-Klein Instantons and Decay of AdS Vacua

8 сентября 2017 в 11:30

Лев Сподынейко

We construct a generalization of Witten’s Kaluza-Klein instanton, where a higher-dimensional sphere (rather than a circle as in Witten’s instanton) collapses to zero size and the geometry terminates at a bubble of nothing, in a low energy effective theory of M theory. We use the solution to exhibit instability of non-supersymmetric AdS5 vacua in M Theory compactified on positive Kahler-Einstein spaces, providing a further evidence for the recent conjecture that any non-supersymmetric anti-de Sitter vacuum supported by fluxes must be unstable.

Уравнение для одномерных волн на воде.

1 сентября 2017 в 11:30

А.И. Дьяченко

Для глубокой воды получено одномерное уравнение и гамильтониан для волн, бегущих в обе стороны. Уравнение получено с помощью канонического преобразования, которое исключает все нерезонансные (трех- и четырехволновые) члены в исходном гамильтониане. Получены его простейшие решения, одним из которых является нелинейная стоячая волна.

Transport in a disordered ν=2/3 fractional quantum Hall junction

23 июня 2017 в 11:30

Иван Протопопов

Electric and thermal transport properties of a ν=2/3 fractional quantum Hall junction are analyzed. We investigate the evolution of the electric and thermal two-terminal conductances, G and G_Q, with system size L and temperature T. This is done both for the case of strong interaction between the 1 and 1/3 modes (when the low-temperature physics of the interacting segment of the device is controlled by the vicinity of the strong-disorder Kane-Fisher-Polchinski fixed point) and for relatively weak interaction, for which the disorder is irrelevant at T=0 in the renormalization-group sense. The transport properties in both cases are similar in several respects. In particular, G(L) is close to 4/3 (in units of e2/h) and G_Q to 2 (in units of πT/6ℏ) for small L, independently of the interaction strength. For large L the system is in an incoherent regime, with G given by 2/3 and GQ showing the Ohmic scaling, G_Q\sim 1/L, again for any interaction strength. The hallmark of the strong-disorder fixed point is the emergence of an intermediate range of L, in which the electric conductance shows strong mesoscopic fluctuations and the thermal conductance is G_Q=1. The analysis is extended also to a device with floating 1/3 mode, as studied in a recent experiment [A. Grivnin et al, Phys. Rev. Lett. 113, 266803 (2014)].

Метод Гамильтоновского интегрирования в применении к Нелинейному уравнению Шрёдингера (НУШ). Сравнение с методом split-step.

23 июня 2017 в 11:30

А. Семёнова и А.О. Короткевич

В данном коротком сообщении представлены результаты сравнения двух численных методов: широко распространённого метода сплит-степ, основанного на расщеплении операторов, и метода Гамильтоновского интегрирования, впервые предложенного в работе Дьяченко и др. 92-го года. В результате сравнения сохранения как тривиальных (действие и Гамильтониан) так и первых двух нетривиальных (получающихся из интегрируемости системы) интегралов движения показано, что метод Гамильтоновского интегрирования является предпочтительным, т.к. при том же уровне точности позволяет производить вычисления с существенно большим шагом по времени.

Магнитные вихри в плоском наноэлементе и вещественные дифференциалы Абеля и Прима.

16 июня 2017 в 11:30

А.Б. Богатырев, Институт вычислительной математики РАН (совместно с К.Л. Метловым, ДонФТИ)

Тонкая структура магнитных текстур ферромагнетика определяется многими факторами. В случае плоского магнетика субмикронных размеров доминирующим является гейзенберговское обменное взаимодействие. Метастабильные состояния в модели К.Л. Метлова [Phys. Rev. Lett. 105, 107201 (2010)] – это гармонические отображения из области, занимаемой магнетиком, в сферу, с граничными условиями типа непротекания. Д.Гросс в 1978 году предложил серию локальных решений с особенностями, моделирующими вихри. Общее решение этого вида с указанными гранусловиями можно явно описать в терминах т.н. вещественных дифференциалов, абелевых или Прима с положительной монодромией. В рамках этой модели для многосвязного магнетика были предсказаны топологические эффекты, наблюдаемые в эксперименте [Phys. Rev. B 95, 024403 (2017)].

Поиски полиморфных превращений в твердой фазе и динамика распространения и отражения сильной, лазерно-индуцированной ударной волны в пленке тантала

9 июня 2017 в 11:30

Наиль Иногамов

В физике высоких давлений важное место занимают поиски кристаллических модификаций металлов. В экспериментах идут двумя путями. Во-первых, это статические измерения в алмазных наковальнях. Во-вторых, ударно-волновые (УВ) эксперименты. Амплитуды давлений в наковальнях лимитированы значениями 2-4 Мбар, хотя в единичных опытах доходят до значений 6-8 Мбар (Дубровинские). Ударные волны можно создать с очень высокими сжатиями, здесь ограничение обусловлено тепловым эффектом, верхняя граница связана с плавлением кристалла (несколько мегабар). Поиски превращений в УВ опытах являются традиционным направлением исследований. При этом используют технику Velocity interferometer system for any reflector (VISAR); ОИВТ РАН, Канель, Фортов, Разоренов, Уткин и др. VISAR следит за траекторией контакта пленки с вакуумом, то, что происходит внутри отражается на этой траектории, но не видно непосредственно. И, конечно, VISAR далек от разрешения процессов на атомных масштабах и при очень высоких темпах деформации. В эксперименте, о котором идет речь, оптический субнаносекундный лазерный импульс генерирует УВ в микронной пленке тантала. Слежение за распространением и отражением УВ от тыльной (т.е. обратной к облученной) границы пленки осуществляется с помощью серии фемтосекундных жестоких (несколько кэВ, длина волны в Ангстремах) рентгеновских импульсов от лазера на свободных электронах (RIKEN/HARIMA X-ray free electron laser XFEL), "мгновенно" пронизывающих пленку и дифрагирующих на сильно деформированной решетке. Таким образом, впервые, мы видим происходящее внутри кристалла за фронтом УВ на атомном пространственно-временном масштабе. Полученные данные сложны, поскольку УВ является нестационарной. Нами использованы численные коды, которые позволили понять и описать протекающие явления. Любой эксперимент по указанной методике должен сопровождаться гидродинамическим и крупномасштабным атомистическим численным моделированием, чтобы отделить динамические эффекты от полиморфного превращения кристалл-кристалл. [Science Advances 02 Jun 2017: Vol. 3, no. 6, e1602705, DOI: 10.1126/sciadv.1602705]

Исследование фазовых переходов первого рода с помощью алгоритма отжига популяции

2 июня 2017 в 11:30

Л.Н. Щур, Л. Бараш, M. Weigel, W. Janke

Алгоритм отжига популяции (population annealing algorithm) основан на комбинации двух методов Монте-Карло - релаксации при заданной температуре и обновлении популяции при изменении температуры. Ожидается, что этот метод особо эффективен в случае систем со сложным энергетическим спектром. По-крайней мере, он дает правильный результат для основного состояния фрустрированного антиферромагнетика, что до сих пор не удавалось получить с помощью других методов. Я расскажу о том, что нового можно ожидать от этого метода в случае фазового перехода первого рода. Этот метод, в частности, дает возможность прямого вычисления свободной энергии, что, в случае фазового перехода первого рода, позволяет оценить с хорошей точностью температуру перехода.

Неэкспоненциальное затухание вращения спина в радиочастотном резонансе в накопителе за счет синхротронных колебаний импульса

26 мая 2017 в 11:30

Н.Н. Николаев

Вертикальная поляризация пучка в статическом накопителе сохраняется. Радиочастотные поля с частотой, равной частоте прецессии спина, индуцируют осцилляции спина вверх-вниз. Условие резонанса нарушается синхротронными колебаниями частиц в накопленном пучке. Показано, что вызванное этим затухание амплитуды резонансных колебаний носит не экспоненциальный, а степенной характер.

Новый подход к вычислению низкоэнергетического эффективного Лагранжина, который возникает в Теории Суперструн после компактификации 6-ти из 10-ти измерений на многообразия Калаби-Яу

19 мая 2017 в 11:30

К. Алешкин и А. Белавин (докладчик)

Теория струн - единственная придуманная теоретиками идея объединения Гравитации и Стандартной Модели. А Суперсимметрия (нарушенная) Пространства-Времени в эффективной теории поля, которая после компактификации 6-ти из 10-ти измерений на многообразия Калаби-Яу, является естественным способом решить т. н. проблему иерархий, то есть ответить на вопрос: почему масса бозона Хиггса на столько порядков меньше массы Планка? Компактификация на многообразия Калаби-Яу малого размера необходима для обеспечения Суперсимметрии в Пространстве-Времени. Такие характеристики Теории, как число поколений кварков-лептонов, определяются топологией комактифицирующих многообразий Калаби-Яу. А динамика супермультиплетов задается геометрией пространства параметров, от которых зависят эти многообразия. Мы предлагаем новый способ вычисления этой т. н. Специальной Келлеровой Геометрии.

Domains, switching and negative capacitance in nano-scale ferroelectrics

19 мая 2017 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. We consider the unconventional topological polarization textures in several nano-scale systems, in which they were either already directly observed or can be yet discovered. Polarization domains that alternate the surface charge distribution, first proposed by Landau (1935) in contents of ferromagnetism 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. Very recently we have demonstrated that the few-nanometer thick ferroelectric/paraelectric superlattices with periodic domain structures exhibit the striking feature. The effective capacitance of ferroelectric layers is negative. This effect is explained by the opposite orientation of the depolarizing field with respect to the field-induced averaged polarization. Moreover, in sub-THz region the real part of the dielectric constant becomes positive, passing through zero at frequency ~0.3-3THz, inducing the resonance effect, suitable for the design of the ultra-small low-energy THz chips. Multi-vortex and skyrmion states are formed inside ferroelectric cylindrical nano-dots and nanorods to reduce the depolarization energy. We study the stability of such states and calculate the phase diagram of the system. We 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 multivalued logic units, for neuromorphic computing.

Анизотропия электронных транспортных и сверхпроводящих свойств в FeSe

28 апреля 2017 в 11:30

П.Г. Григорьев

Найдено и количественно описано общее свойство: если неоднородная сверхпроводимость в анизотропном проводнике появляется в виде изолированных сверхпроводящих островков, она уменьшает электрическое сопротивление анизотропно с максимальным эффектом вдоль оси с наименьшей проводимостью. Это свойство дает простой и очень общий инструмент для изучения неоднородной (островковой) сверхпроводимости в различных анизотропных соединениях и позволяет оценить величину и температурную зависимость объемной доли сверхпроводящей фазы. Явление наблюдается в различных высокотемпературных сверхпроводниках и в органических металлах.

C помощью описанного свойства и измерений электронной проводимости и диамагнетизма впервые показано появление неоднородной сверхпроводимости в объемном соединения FeSe при атмосферном давлении и при температуре в 5 раз выше, чем известная ранее температура сверхпроводящего перехода T_c=8К, соответствующая нулевому сопротивлению. Это открытие помогает понять многочисленные необычные сверхпроводящие свойства FeSe, такие как пятикратное повышение T_c при увеличении давления до нескольких килобар. Обсуждается возможность применения этого свойства для обнаружения пространственно неоднородной сверхпроводимости в других анизотропных соединениях, таких как купраты и органические металлы.

Алгебраический подход к форм факторам модели комплексного sinh-Gordon

21 апреля 2017 в 11:30

Ярослав Пугай

Предложены точные выражения для форм факторов экспоненциальных полей и полей-потомков в интегрируемой массивной модели квантовой теории поля, которая является дуальной к модели комплексного sinh-Gordon. Алгебраический подход основан на развитии методов, примененных ранее для моделей sinh-Gordon и Z(n) моделей.

Some new results on Belief Propagation, Loop Calculus, Sampling and Gauge Transformations

14 апреля 2017 в 11:30

M. Chertkov (Skoltech + on leave from LANL)

In this talk I plan to review recent progress made in constructing practical algorithms for computing partition function of a general loopy graphical model. After some introductory material, setting up notations and explaining the Loop Calculus approach (Chertkov, Chernyak 2006), I will turn to explaining new results on 1) constructing Markov Chain which allows to sample from the Loop Series built around a Belief Propagation solution (based on "MCMC assisted by Belief Propagation", https://arxiv.org/abs/1605.09042); 2) exploring gauge freedom beyond Belief Propagation (based on "Gauge Optimization via ADMM for Approximate Inference", https://arxiv.org/abs/1703.01056)

Wave breaking and soliton turbulence of water waves

24 марта 2017 в 11:30

A. Dyachenko and D. Kachulin

We study numerically soliton turbulence at the surface of deep water. One of the main problem here is wave breaking that happens from time to time. We propose a model to take it into account.

Усиление магнитного беспорядка в сверхпроводниках из-за мезоскопических флуктуаций

17 марта 2017 в 11:30

И.С. Бурмистров, М.А. Скворцов

Изучается средняя плотность состояний и температура перехода T_c в грязной сверхпроводящей пленке с редкими классическими магнитными примесями произвольной силы, имеющими пуассоновское распределение. Мы учитываем, что потенциальный беспорядок является источником мезоскопических флуктуаций локальной плотности состояний и, следовательно, эффективной силы магнитных примесей. Мы обнаружили, что эти мезоскопические флуктуации приводят к ненулевой средней плотности состояний для всех энергий в области фазовой диаграммы, где без этого эффекта средняя плотность состояний равна нулю в рамках стандартной теории среднего поля. Предлагаемый механизм оказывается более эффективным при заполнении состояниями сверхпроводящей щели, чем редкие флуктуации потенциального беспорядка (инстантоны). В зависимости от силы магнитных примесей подавление сверхпроводящей температуры T_c из-за рассеяния с переворотом спина быть быстрее или медленнее, чем в стандартной теории среднего поля Абрикосова-Горькова.

Переход Фредерикса и одномерные текстуры в двухосных нематиках

10 марта 2017 в 11:30

В.Н. Блинов, В.Л. Голо, Е.И. Кац, А.А. Севенюк, Д.О. Синицын

Мы (в основном численно) изучили текстуры (то есть неоднородные состояния ориентационного параметра порядка) в двухосных нематических или холестерических жидких кристаллах. Теория таких текстур тесно связана с математичской теорией двухосных волчков (гироскопов). Таким же образом изучены текстурные преобразования во внешних электрических или магнитных полях.

Краевые эффекты в малом фокальном пятне при воздействии ультракороткого лазерного импульса на тонкую пленку

3 марта 2017 в 11:30

В.В. Шепелев, Н.А. Иногамов, В.В. Жаховский

Одним из важных направлений среди лазерных применений является создание уединенных наноструктур посредством остро сфокусированного воздействия. В работе рассматривается двумерная тепловая задача, в которой численно учитываются не только потоки тепла по нормали к поверхности пленки (это была бы одномерная задача), но и боковое распространение поглощенной лазерной энергии по пленке при таком воздействии. Растекание в стороны, во-первых, сказывается на ситуации вблизи краев купола из оторвавшегося от подложки участка пленки. Во-вторых, темп отвода тепла из горячего расплавленного пятна на далекую холодную периферию пленки определяет эволюцию на стадии рекристаллизации. Кроме того, приводятся результаты молекулярно-динамического моделирования, посвященные анализу сложных динамических и тепловых явлений возле края купола. Положение края связано с текущим местонахождением зоны плавления.

Ферромагнитные жидкие кристаллы.

17 февраля 2017 в 11:30

Е.И. Кац

Будет дан краткий обзор истории и современного состояния науки о магнитных жидких кристаллах.

От идеи до Мессбауэровского источника на ESRF

17 февраля 2017 в 11:30

В.А. Беляков

Приводится краткий исторический обзор теоретических и экспериментальных работ (в основном отечественных), одним из результатов которого стало создание уникального источника мессбауэровского излучения на Европейском источнике Синхротронного Излучения в Гренобле (ESRF). Обсуждаются уникальные физические результаты, полученные с применением этого прибора и перспективы дальнейшего расширения этих работ в области фундаментальных и прикладных исследований.

Энтропия запутанности и кумулянты числа частиц

10 февраля 2017 в 11:30

И.С. Бурмистров

Изучаются энтропия запутанности и кумулянты числа частиц для системы неупорядоченных невзаимодействующих фермионов в размерности d. Показано, как аналитически так и числено, что для слабого беспорядка энтропия запутанности и второй кумулянт пропорциональны друг другу с универсальным коэффициентом. Соответствующие выражения для них аналогичны выражениям в чистом случае, однако логарифмическая расходимость регуляризуется длиной свободного пробега, а не размером системы. Также определен скейлинг старших кумулянтов. Предсказано, что второй кумулянт числа частиц и энтропия запутанности неаналитические функции беспорядка вблизи перехода Андерсона.

Взаимовлияние кулоновской блокады, ферроэлектричества и электронного транспорта в мезоскопических наноструктурах

23 декабря 2016 в 11:30

Н.М. Щелкачев

Исследуется взаимодействие сегнетоэлектричества и квантового электронного транспорта в режиме кулоновской блокады. Поляризация сегнетоэлектрика в этом случае больше не является внешним параметром, но она должна быть самосогласованно рассчитываться совместно с кинетикой переноса заряда.

Итоги года: обзор работ сектора плазмы и лазеров и перспективы на 2017 г.

16 декабря 2016 в 11:30

Анисимов С.И., Иногамов Н.А., Петров Ю.П., Хохлов В.А.

Физика взаимодействия лазерного излучения с веществом имеет множество приложений и, конечно, как любая быстро развивающаяся ветвь науки, ряд нерешенных проблем. Исследуются вопросы поглощения света, тепловые и механические процессы, инициированные лазерным импульсом. Основное внимание в сообщении уделяется современным возможностям манипуляций электромагнитным полем на наномасштабах и во времени и воздействию на сложные объекты: пленка на подложке, многослойные покрытия (рентгеновские зеркала, одномерные фотонные кристаллы) и малые объекты: наночастица на подложке или микрокупол на пленке

Динамика прямых вихревых нитей в бозе-конденсате с гауссовым профилем плотности

9 декабря 2016 в 11:30

В.П. Рубан

Рассмотрена в гидродинамическом ``безэластичном'' приближении динамика взаимодействующих квантованных вихревых нитей во вращающемся бозе-конденсате, который находится в режиме Томаса-Ферми при нуле температуры и подчиняется уравнению Гросса-Питаевского. При наличии плавно неоднородного массива нитей (вихревой решетки) получено неканоническое гамильтоново уравнение движения для макроскопически усредненной завихренности с учетом пространственной неоднородности равновесной плотности конденсата, определяемой потенциалом ловушки. Минимум соответствующего гамильтониана описывает статическую конфигурацию деформированной вихревой решетки на заданном фоне плотности. Условие минимума сводится к векторному нелинейному уравнению в частных производных второго порядка, для которого найдены некоторые точные и приближенные решения. Показано, что если плотность конденсата имеет анизотропный гауссов профиль, то уравнение движения для усредненной завихренности допускает решения в виде нетривиально зависящего от времени, но однородного по пространству вектора. Получено также интегральное представление для матричной функции Грина, которая определяет нелокальный гамильтониан системы нескольких квантованных вихревых нитей произвольной формы в бозе-конденсате с гауссовой плотностью. В частности, если все нити прямые и ориентированы вдоль одной из главных осей эллипсоида, то получается конечномерная редукция, способная описать динамику системы точечных вихрей на неоднородном фоне. Предложено простое приближенное выражение для двумерной функции Грина при достаточно произвольном профиле плотности и проведено его численное сравнение с точным результатом в гауссовом случае. Выведены соответствующие приближенные уравнения движения, описывающие длинноволновую динамику взаимодействующих вихревых нитей в конденсатах с плотностью, зависящей только от поперечных координат.

Skyrmion Dynamics in Ferromagnets and Antiferromagnets

25 ноября 2016 в 11:30

Oleg Tretiakov (Tohoku University, Japan)

Manipulating small spin textures that can serve as bits of information by electric and spin currents is one of the main challenges in the field of spintronics. Ferromagnetic skyrmions recently attracted a lot of attention because they are small in size and are better than domain walls at avoiding pinning sites while moved by electric current. Nevertheless, ferromagnetic skyrmions also have certain disadvantages, such as the presence of stray fields and transverse dynamics, making them harder to employ in spintronic devices. To avoid these unwanted effects, we propose a novel topological object: the antiferromagnetic (AFM) skyrmion and explore its properties using analytical theory based on generalized Thiele equation and micromagnetic simulations. This topological texture has no stray fields and we show that its dynamics are faster compared to its ferromagnetic analogue. We obtain the range of stability and the dependence of AFM skyrmion radius on the strength of Dzyaloshinskii-Moriya interaction coming from relativistic spin-orbit effects. Moreover, we study the temperature effects on the stability and mobility of AFM skyrmions. We find that the thermal properties, e.g. such as the antiferromagnetic skyrmion radius and diffusion constant, are rather different from those for ferromagnetic skyrmions. More importantly, we show that due to unusual topology the AFM skyrmions do not have a velocity component transverse to the current (no topological Hall effect), and thus may be interesting candidates for spintronic memory and logic applications.

О самодуальной теории Янга-Миллса

18 ноября 2016 в 11:30

Игорь Полюбин

Предложена схема перенормировки этой теории и найдены соответствующие бета-функции. Также получены точные двух и трех-точечные корреляционные функции и 4-точечная амплитуда (++++) и проверена их конформная инвариантность.

Двухинстантонное приближение в задаче о кулоновской блокаде

14 октября 2016 в 11:30

Бурмистров И.С.

В рамках двухинстантонного приближения в модели Амбегаокара-Эккерна-Шона вычислена вольт-амперная характеристика одноэлектронного транзистора. Найдена зависимость осцилляций кондактанса и эффективного заряда с затворным напряжением от температуры и напряжения на затворе. Показано, что уже при напряжениях малых по сравнению с зарядовой энергией имеется значительное подавление амплитуды осцилляций с затворным напряжением, а также возникает фазовый сдвиг.

Нелинейное нелокальное уравнение для огибающей волн на воде

14 октября 2016 в 11:30

А. И. Дьяченко

Для волн на глубокой воде получено уравнение для огибающей. Уравнение является нелокальным. Предположение о малой ширине спектра в окрестности волнового числа характеристической волны не является необходимым. Тем самым это уравнение пригодно для описания аномальных волн (волн-убийц).

Analogous black-holes in Bose-Einstein condensates: how to create them and how to detect the associated (sonic) Hawking radiation ?

7 октября 2016 в 11:30

Nicolas Pavloff, LPTMS (Orsay)

A "dumb hole" is the sonic equivalent of a black hole: it is a stationary flow pattern in which the downstream flow is supersonic whereas the upstream one is subsonic (as in a de Laval nozzle). In 1981, Unruh suggested that dumb holes should emit a sonic radiation analogous to the celebrated Hawking radiation of black holes.
I shall first present realistic realizations of a sonic event horizon in a 1D Bose-Einstein condensate. In a second stage I will discuss possible (quantum and classical) signatures of the sonic analogous of Hawking radiation in these systems. I will also address the recent experimental results of Steinhauer [Nature Physics (2016)]

Мезоскопические флуктуации одночастичной функции Грина на переходах Андерсона с кулоновским взаимодействием

30 сентября 2016 в 11:30

Бурмистров И.С.

B рамках двухпетлевого приближения и метода фонового поля показано, что локальные чисто-скейлинговые операторы без производных в нелинейной сигма модели Финкельштейна могут быть построены прямым обобщением операторов известных для невзаимодействующего случая. Эти операторы описывают мезоскопические флуктуации одночастичной функции Грина и локальной плотности состояний. Также в рамках двухпетлевого приближения найдены аномальные размерности всех построенных операторов.

23 сентября 2016 в 11:30

Гордей Лесовик

В докладе будет рассказано о результатах, полученных в недавних работах: 1) Н-теорема в квантовой физике [G.B. Lesovik, A.V. Lebedev, I.A. Sadovskyy, M.V. Suslov, V.M. Vinokur, H-theorem in quantum physics, Sci. Rep. (Nature Publishing Group) 6, 32815 (2016)]. 2)Trading coherence and entropy by a quantum Maxwell demon [A. V. Lebedev, D. Oehri, G. B. Lesovik, G. Blatter (PRA 2016)]. 3) Phase Estimation Algorithms for Quantum Metrology with a Single Qubit [S. Danilin, A. Vepsalainen, A. V. Lebedev, G. B. Lesovik, G. Blatter, G. S. Paraoanu, in preparation)].

Physics at the Edge: A New Paradigm for Shot Noise

16 сентября 2016 в 11:30

Yuval Gefen (Weizmann Institute of Science)

Questions on the nature of edge reconstruction and ‘where does the current flow’ in the quantum Hall effect (QHE) have been debated for years. Moreover, the recent observation of proliferation of ‘upstream’ neutral modes in the fractional QHE raised doubts about the present models of edge channels. I will focus on the hole-conjugate state \nu=2/3 , and present a new picture of edge reconstruction. For example, while the hitherto accepted model for \nu=2/3 consists of a single downstream charge channel with conductance 2/3 and an upstream neutral mode, it has been recently predicted theoretically and found experimentally that the current is carried by two separate downstream edge channels, each with conductance 1/3 accompanied by upstream neutral mode(s). We find that if the two downstream channels are not equilibrated, inter-mode equilibration (via particle exchange) is accompanied by an excitation of upstream neutral modes. In turn, the counter-propagating neutral modes, moving in close proximity to the charge modes, fragment into propagating charges, inducing thus downstream current fluctuations with zero net current – a novel mechanism for non-equilibrium noise. The latter is shot noise with quantized Fano factors, which does not involve beam partitioning.

Dynamic correlations in 1D superfluids: the particle-wave duality

9 сентября 2016 в 11:30

Dimitri M. Gangardt (University of Birmingham)

While phonons are routinely used to describe low-energy properties of quantum superfluids, repulsive bosons in one dimension are special: their low energy excitations allow for an alternative decription in terms of fermionic quasiparticles. In my talk I will present the quasiclassical theory of these excitations which allows calculation of the dynamical structure factor in a generic 1D Bose liquid. In this theory the main role is played by singular kink-like configurations of the bosonic field. I will demonstrate that it is the kinetics of these quasiparticles rather than hydrodynamics which provides an effective description of dynamics of 1D interacting bosons.

Плоские координаты на Фробениусовых многообразиях в случае иррелевантных деформаций

2 сентября 2016 в 11:30

Л. Сподынейко

Плоские координаты на Фробениусовых многообразиях в случае модели Гепнера SU(3)₄ вычислены с использованием гипотезы об интегральном представлении для плоских координат. Сравнение с прямым вычислением показывает, что гипотеза справедлива и в случае, когда есть иррелевантные возмущения.

Четырёхточечные корреляционные числа в минимальной лиувиллевской гравитации и дискретные члены Лиувиллевского ОР

2 сентября 2016 в 11:30

К. Алешкин

В Минимальной Лиувиллевской Гравитации расчет корреляционных чисел или так называемых амплитуд Венециано связан с интегрированием по пространствам модулей комплексных кривых. Два независимых подхода к вычислению, основанные либо на высших уравнениях движения конформной теории Лиувилля, либо на использовании струнного уравнения Дугласа, дают результаты, которые не всегда согласованы между собой. В докладе будет рассказано о приближённом численном вычислении корреляционных чисел, о проблемах сопоставления результатов независимых подходов и о возможности их разрешения. Будет показано, что значительную роль в решении проблемы играет учет так называемых дискретных членов в операторном разложении теории Лиувилля.

Closed equations for the jump along branch cut of Stokes wave

17 июня 2016 в 11:30

Pavel Lushnikov

2D hydrodynamics of ideal fluid with free surface can be addressed through jump at the branch cuts in the complex plane. The particular example is the Stokes wave which is the nonlinear gravity wave propagating with the constant velocity. The near-limiting Stokes wave is considered which poses a challenge for simulations based on Fourier transform because of the approach of the branch point to the real line in the complex plane. Instead the closed equations on the branch cut are considered. However, numerical quadratures for such equations have extreme ill-conditioning making them impossible to use. Instead the analytical information about jump of the branch cut is used to construct the analytic quadrature significantly suppressing ill-conditioning. It suggest the efficient way to address 2D turbulence of highly nonlinear water waves through the dynamics of branch cuts.

Атомные процессы на поверхности кремния при высоких температурах

10 июня 2016 в 11:30

Сергей Сергеевич Косолобов (Сколтех, ИФП СО РАН)

Представлены результаты исследований атомных процессов, протекающих на поверхности монокристаллического кремния, в условиях сублимации, эпитаксиального роста, осаждения золота и термического травления кислородом при высоких (>900 C) температурах. Исследования проводились уникальным методом in situ сверхвысоковакуумной отражательной электронной микроскопии, позволяющим визуализировать атомные ступени, двумерные островки, сверхструктурные домены и другие дефекты поверхности в широком диапазоне температур и с высоким временным разрешением. Проведен детальный анализ кинетики атомных ступеней на вицинальной и литографически структурированной поверхностях кремния (111) в процессе сублимации. Исследованы процессы зарождения и разрастания двумерных островков кремния при высокотемпературном гомоэпитаксиальном росте. Изучены механизмы формирования двумерных отрицательных (вакансионных) островков при термическом травлении поверхности кремния молекулярным кислородом. Представлены результаты исследования нестабильности атомных ступеней на поверхности кремния при субмонослойном осаждении золота. На основании проведенных исследований определен ряд количественных параметров (энергии активации диффузии адатомов и вакансий, взаимодействия со ступенями, размер критического зародыша и др.), характеризующие атомные процессы массопереноса на поверхности кремния при высоких температурах.

Моделирование газотранспортных сетей

3 июня 2016 в 11:30

S.A. Dyachenko, A. Zlotnik, A.O. Korotkevich, M. Chertkov

Представлен новый численный метод моделирования уравений описывающих течение газа в газотранспортных сетях. Метод сохраняет массу газа по построению. Рассмотрены как моделирование уравнений на графе сети, так и приближение распределённых источников и компрессоров, применимое для длинных трубопроводов по типу трубы Хьюстон-Бостон тянущейся вдоль восточного побережья США. Рассмотрено влияние флуктуаций потребления в трубе, приводящее к росту флуктуаций давления. Произведено сравнение предложенного метода с ранее применявшимися.

Электроны на обезьяньем седле: четверная точка Лифшица

3 июня 2016 в 11:30

А. Штык, Г. Голдстейн, К. Шамон

Мы рассматриваем 2D взаимодействующие электроны с дисперсией типа "обезьянье седло" (ОС), $\propto p_x^3-3p_xp_y^2$. Подобная дисперсия естественно возникает при слиянии трех обычных седел (особенностей ван Хова) в элементарной катастрофе типа эллиптической омбилики. Мы показываем, что такая дисперсия возникает в двухслойном графене в поперечном электрическом поле, причем с точки зрения топологии поверхности Ферми подобная сингулярность является четверной точкой Лифшица. Точка Лифшица этого типа обладает характерным поведением уровней Ландау $E_m\propto (Bm)^{3/2}$ и связанных осцилляций в термодинамических и транспортных свойствах, таких как осцилляции де-Гааза-ван-Альфена и Шубникова-де-Гааза, чей период утраивается при пересечении сингулярности. Мы демонстрируем, что для изолированного ОС теория, описывающая невзаимодействующие электроны, неустойчива по отношению к ренормгрупповому потоку, и в системе либо возникает сверхпроводящая неустойчивость, либо не-Ферми-жидкостное поведение. В двухслойном графене, в котором имеется два ОС около $K$ и $K^\prime$ точек, возникает конкуренция неустойчивостей, а именно ферромагнетизма, волн спиновой и зарядовой плотностей, и нематичности.

Конформная КЭД_d, F-теорема и ε-разложение

27 мая 2016 в 11:30

Гриша Тарнопольский

Мы вычисляем свободную энергию F для U (1) калибровочных теорий на d мерной сфере радиуса R. Для теория со свободным действием Максвелла мы находим точный результат как функцию от d; Когда U(1) калибровочная теория поля взаимодействует с большим числом N_f безмассовых 4-компонентных фермионов, в ней наблюдается конформная фаза, которая при d < 4 описывает поведение модели на больших масштабах. Конформная фаза может быть изучена с использованием 1/N_f разложения. Мы вычисляем свободную энергию как функцию от d, пренебрегая членами порядка 1/N_f и выше. Для конечного N_f , мы вычисляем 4−ε разложение для свободной энергии конформной КЭД_d на сфере. Для N_f меньше чем критическое значение N_crit, предполагается, что SU(2N_f) симметричная конформная фаза QED₃ становится нестабильной. Используя F -теорему и сверяя свободную энергию в конформной фазе и нарушенной мы показываем, что N_crit ≤ 4.

Квазиштеккелевы гамильтонианы, канонические преобразования Бэклунда и их приложения (по материалам для докторской диссертации)

27 мая 2016 в 11:30

Марихин В.Г.

Показано, что любая пара коммутирующих гамильтонианов может быть приведена к канонической форме пары квазиштеккелевых гамильтонианов как в классическом случае, так и в квантовом. Для этих систем получена функция Гамильтона - Якоби. Получена алгебраическая кривая, соответствующая квазиштеккелевой гамильтоновской динамике. Обсуждается "частичное разделение переменных" в этом случае. В классическом случае проведена классификация этих систем. В квантовом случае подробно исследован случай, соответствующий уравнению Шредингера. Проведена классификация этого случая. Построено два примера двумерного уравнения Шредингера с магнитным полем, оказалось, что эти примеры относятся к случаю "почти точно решаемых систем". Эти уравнения проинтегрированы в терминах функций Гойна. Предложен метод построения канонических преобразований Бэклунда (ПБ), состоящий в требовании инвариантности вариации действия относительно этих преобразований. Приведены примеры таких преобразований для "дивергентных" систем, модели Ландау-Лифшица и пр. Отдельно рассматривается случай новых ПБ для уравнения Цицейки.

Высоко-добротный плазмонный резонанс в ферромагнитных наночастицах

20 мая 2016 в 11:30

Хари Бхатта, Али Алиев, Владимир П. Драчев(University of North Texas, Сколтех)

Металлические частицы малых размеров поддерживают возбуждение локализованных плазмонов. Возникающие при этом высокие локальные поля являются основной причиной усиления оптических откликов, линейных и особенно нелинейных. Такие эффекты как гигантское комбинационное рассеяние, усиление фотолюминесценции, усиление радиационной релаксации возбуждения, зависимость от геометрии металлических наноструктур нашли применение в сенсорах, оптоэлектронике и метаматериалах. Магнитные наночастицы никогда не рассматривались в качестве сколько нибудь приемлемых кандидатов для плазмонных применений из-за низкой проводимости. Оптические измерения в УФ/Видимом/ИК диапазоне для тонких пленок и наночастиц подтверждали это мнение. Результаты наших экспериментов показали неожиданно высоко-добротный плазмонный резонанс в наночастицах кобальта. Длина волны этого резонанса находится в ультрафиолетовой части спектра, 275 нм. Плазмонный резонанс хорошего качества в УФ диапазоне, где многие биомолекулы имеют электронные резонансы, делает наночастицы Со привлекательным материалом для биосенсоров. В докладе будут обсуждаться результаты спектральных, структурных и магнитных измерений наночастиц Со синтезированных нами в растворе гексана. Наши выводы основаны на представлении об однодоменных частицах с поляризацией спинов, где присутствуют два независимых канала проводимости для электронов с противоположными спинами с сильно разными константами релаксации электронов. Синтез таких частиц требует специальных условий, что объясняет отличие наших результатов от литературных данных.

Предсказуемость появления аномальных волн при умеренно низких индексах Бенджамина-Фейра

6 мая 2016 в 11:30

В.П. Рубан

Численное моделирование нелинейной динамики случайных морских волн при умеренно малых индексах Бенджамина-Фейра и ее сравнение с линейной динамикой (при совпадении в некоторый момент времени t_p пространственных Фурье-гармоник вблизи спектрального пика) указывают на возможность заблаговременного предсказания появления волны-убийцы. Если линейное приближение показывает наличие в недалеком будущем после t_p достаточно обширной и/или высокой группы волн, то в нелинейной модели аномальная волна почти наверняка формируется. Период надежного прогнозирования исчисляется несколькими сотнями волновых периодов, что на практике может оказаться вполне достаточным, например, для избежания встречи судна с гигантской волной.

Гамильтоновы уравнения движения вихревой нити в цилиндрически неоднородном бозе-конденсате и их "солитонные" решения

6 мая 2016 в 11:30

В.П. Рубан

Уравнение движения квантованной вихревой нити в приближении локальной индукции с учетом пространственной неоднородной плотности бозе-конденсата [Anatoly A. Svidzinsky and Alexander L. Fetter, Dynamics of a vortex in a trapped Bose-Einstein condensate, Phys. Rev. A 62, 063617 (2000)] представлено в вариационной форме. Найдены в квадратурах решения типа уединенных волн и проанализирована их зависимость от профиля равновесной плотности конденсата.

Josephson-effect in 3DTI and 2DTI based on HgCdTe heterostructures

22 апреля 2016 в 11:30

Teun Klapwijk (TU Delft)

I will report on experimental results obtained at Molenkamp’s group in Würzburg on ‘missing odd’ Shapiro steps and on emission of Josephson radiation. It is known that as a consequence of the Josephson equations, a strong relation exists between the voltage V measured across a Josephson junction and the characteristic frequency fJ =2eV/h of the current flowing in it. By applying microwave radiation steps occur at integer values of the voltage. Alternatively, ’listening’ to the rf signal radiated by the circulating supercurrent is a passive way of probing its properties. The data provide compelling evidence for the presence of a substantial 4\pi Josephson-current as would be expected from zero-enegry states. The results are available on the arxiv at: arXiv:1603.09611, arXiv:1601.08055, arXiv:1503.05591

Work done by: J.Wiedenmann, E.Bocquillon, R. Deacon, T.M.Klapwijk and various co-authors.
The research is supported by a 2014 Alexander von Humboldt prize.

Доклад по кандидатской диссертации (рук. Лесовик Г.Б.)

15 апреля 2016 в 11:30

Суслов М.В.

Полная статистика переноса квантовых частиц, квантовая метрология и создание запутанных состояний" В диссертации с помощью формализма первичного квантования автором получены новые выражения для характеристической функции полной статистики переноса, учитывающие энергетическую зависимость, зависимость от времени, а также обменные эффекты, обусловленные конечным перекрытием волновых пакетов. В случае рассеяния двух фермионов получена суббиноминальная статистика для незапутанных входящих состояний, в то время как запутанные состояния могут порождать супербиноминальный шум. Описан случай с постоянным напряжением, где учитывается зависимость рассеяния от энергии и конечных времен измерения. Предложена схема, содержащая условные измерения, в которой несколько кубитов служат детектором в задаче о полной статистике переноса. Сформулирована и решена задача счета в терминах проблемы различимости квантовых состояний при однократном измерении, дающая конструктивную схему прибора для квантового алгоритма счета. Исследованы различные возможности приборной реализации этого алгоритма. Рассмотрены возможности создания запутанных состояний путем частичного определения числа прошедших частиц. Предложен новый способ измерения напряжения при помощи одного или нескольких зарядовых кубитов.

Комментарии о развитии тематики диссертации.

15 апреля 2016 в 11:30

Лесовик Г.Б.

Low-energy field theory of disordered Weyl metals.

8 апреля 2016 в 11:30

Dmitry Bagrets (Institute for Theoretical Physics, University of Cologne, Germany)

In my talk I discuss the transport properties of disordered Weyl semimetals. In these systems, mechanisms of topological origin lead to the protection against Anderson localization, and at the same time to different types of transverse electromagnetic response -- the anomalous Hall effect (AQHE), and chiral magnetic effect (CME). I will demonstrate how an interplay of symmetry breaking and the chiral anomaly leads to the low-energy field theory containing two types of topological terms --- the Pruisken term describing AQHE and a variant of the non-Abelian Chern-Simons term responsible for CME. I will then discuss the signatures of CME in the magnetoconductance and shot noise assuming a quasi-one-dimensional geometry with a disordered Weyl semimetal nanowire being placed in the contact with two normal leads. An application of the magnetic field B along the nanowire creates the chiral 1d channels propagating parallel to B. They survive disorder averaging and the amount of them equals to the number of flux quanta piercing the nanowire. As the result, the magnetoconductance shows the crossover from quadratic to linear in B behavior while the Fano factor F is exponentially suppressed at high B as compared to F=1/3 at low B.
References: Dmitry Bagrets and Alexander Altland, PRL 114, 257201 (2015); PRB 93, 075113 (2016)

Новые фундаментальные результаты теории атома

25 марта 2016 в 11:30

А. Дюгаев (ИТФ им. Л.Д. Ландау), Е. Лебедева (ИФТТ)

Для одновалентных и двухвалентных сферически симметричных атомов и положительных ионов найдены связи между их наблюдаемыми характеристиками, которые слабо зависят от положения атома в таблице Менделеева. Основным параметром атома является щель в спектре \Delta. Ее малость приводит к гигантским значениям поляризуемости атома \alpha = m/\Delta^2, где m - валентность.

Kinematic dynamo in two-dimensional chaotic flow: the initial and final stages

18 марта 2016 в 11:30

I.V. Kolokolov

В работе изучается кинематическое мелкомасштабное динамо в двумерном хаотическом потоке. Аналитические вычисления проводятся в рамках модели Крайчнана-Казанцева. Показано, что рост флуктуаций магнитного поля $\bm{B}$ останавливается на больших временах в соответствии с известными антидинамо-теоремами. При этом значение $\bm{B}^2$ в процессе эволюции увеличивается в $\sim (R/r_d)^2=\mathrm{Pr}_m^2$ раз, где $R$ - длина корреляции поля скорости, $r_d$ - диссипативный масштаб для $\bm{B}$. Для больших значений магнитного числа Прандтля $\mathrm{Pr}_m$ такое усиление может быть весьма значимым. В работе определена также пространственная структура корреляционного тензора флуктуаций магнитного поля.

Фазовые переходы в гексатических жидких кристаллах

11 марта 2016 в 11:30

Ефим Кац

Мы предлагаем решение старой загадки критического поведения теплоемкости вблизи фазового перехода 2 ого рода из смектика А в гексатик. Эксперимент показывает `` большой '' индекс для теплоемкости 0,5 - 0,7 грубо противоречащий теории для класса универсальности этого фазового перехода, дающий очень небольшой отрицательный показатель степени альфа = -0.01 . Показано, что это можно объяснить в рамках теоретической модели учитывающей совместно флуктуации гексатического ориентационного и позиционного параметров порядка. Предполагая, что позиционная корреляционная длина больше, чем гексатическая мы вычислили температурную зависимость удельной теплоемкости в критической области вблизи фазового перехода смектик А - гексатик. Наши результаты находятся в количественном согласии с калориметрическими экспериментальными данными.

Dynamical phase transitions and statistics of excitations

4 марта 2016 в 15:00

Alessandro Silva (SISSA, Trieste)

Dynamical phase transitions can occur in isolated quantum systems that are brought out of equilibrium by either a sudden or a gradual change of their parameters. Theoretical examples rage from the behaviour of the O(N) model in the large N limit as well as spin-model with long range interactions, both showing dynamical criticality in their prethermal steady-states. In this talk I will start by discussing the characterization of such dynamical phase transitions based on the statistics of produced excitations. I will focus both on the role of fluctuations as well as on the difference between sudden and gradual changes of the parameters. Finally, I will discuss a second type type of dynamical criticality discussed in the literature, related to the emergence of zeroes in the Loschmidt amplitude, and show that this phenomenon is much less generic and robust than standard dynamical criticality.

Аномальные упругие свойства двумерных неупорядоченных кристаллов: применение к графену

4 марта 2016 в 11:30

В.Ю. Качоровский (ФТИ им. А.Ф. Иоффе РАН), И.В. Горный, А.Д. Мирлин

Графен представляет собой знаменитый пример двумерной кристаллической мембраны. Тепловые флуктуации мембраны стремятся разрушить дальний порядок в системе. Конкурирующим эффектом, благодаря которому мембрана остается термодинамически стабильной, является сильное ангармоническое взаимодействие между изгибными и продольными колебательными модами. Ангармонические эффекты демонстрируют критическое поведение на масштабах больших, чем длина Гинзбурга. В частности, изгибная жесткость чистой изолированной мембраны возрастает степенным образом по мере увеличения размера системы: $\varkappa \propto L^{\eta}.$ В работе изучается влияние беспорядка на критическое поведение мембраны. Показано, что случайные флуктуации кривизны мембраны, вызванные статическим беспорядком, радикально меняют характер скейлинга изгибной жесткости. Выведены уравнения ренормгруппы (РГ), описывающие изменение $\varkappa$ и эффективной силы беспорядка $b$ по мере увеличения размера системы. Показано, что обе величины немонотонно зависят от $L.$ Анализ уравнений РГ позволяет построить критическую кривую $b(\varkappa),$ разделяющую плоскую и «скомканную» (crumpled) фазы мембраны. Геометрия мембраны в окрестности критической кривой характеризуется (в определенном интервале масштабов) фрактальной размерностью. Также подробно изучено поведение $\varkappa$ и $b$ в плоской фазе. Показано, что глубоко в плоской фазе беспорядок убывает степенным образом на масштабах больших, чем длина Гинзбурга, которая, таким образом, задает характерный масштаб рипплов (ripples) – статических изгибных деформаций, экспериментально наблюдаемых в изолированном графене. В пределе $L \to \infty $ рипплы характеризуются аномальной экспонентой $2\eta$ по контрасту с динамическими флуктуациями, которые спадают степенным образом с показателем $\eta$. Если начальный беспорядок достаточно велик, то существует промежуточный интервал масштабов, где рипплы убывают существенно медленнее, с показателем $\eta/4.$. Результаты расчетов сравниваются с имеющимися экспериментальными измерения параметров рипплов в графене. В работе также изучается поведение мембраны под действием внешнего натяжения. Показано, что линейный закон Гука нарушается, а именно растяжение листа графена оказывается нелинейной функцией приложенного малого натяжения: $\Delta L \propto \sigma^{\eta/(2-\eta)}$ и $\Delta L \propto \sigma^{\eta/(8-\eta)},$ соответственно, для чистой и разупорядоченной мембраны.

Подщелевые состояния в неупорядоченных сверхпроводниках с сильными магнитными примесями

26 февраля 2016 в 11:30

Я.В. Фоминов, М.А. Скворцов

Исследована плотность состояний в диффузных сверхпроводниках с магнитными примесями, подчиняющимися статистике Пуассона. Таким образом могут быть описаны примеси произвольной «силы», а известный случай борновских магнитных примесей с гауссовой статистикой является предельным случаем нашего рассмотрения. Теория среднего поля предсказывает нетривиальную структуру плотности состояний, содержащую континуум квазичастичных состояний, а также (в некотором диапазоне параметров) примесную зону. В приближении среднего поля все края спектра являются жесткими и обозначают четкие границы между областями конечной и нулевой плотности состояний. Рассматривая инстантоны в технике репличной сигма-модели, мы вычисляем среднюю плотность состояний за рамками среднеполевого приближения. Таким образом, мы находим подщелевые состояния («хвосты»), которые размывают края спектра за счет флуктуаций потенциального (обычные примеси) и непотенциального (магнитные примеси) беспорядка. Неоднородность концентрации магнитных примесей приводит к появлению подщелевых состояний за счет двух механизмов: флуктуации пара-разрушающего параметра (магнитный аналог мезоскопических флуктуаций) и флуктуации параметра порядка (определяемого самосогласованно). В предельных случаях воспроизводятся ранее полученные результаты для подщелевой плотности состояний в грязных сверхпроводниках с магнитными примесями.

Fermi-Pasta-Ulam recurrence and modulation instability

12 февраля 2016 в 11:30

E.A. Kuznetsov

For the nonlinear Schrodinger equation (NLSE) we give qualitative arguments to explain the Fermi-Pasta-Ulam (FPU) recurrence which can be considered as a result of the modulation instability (MI) development. All known exact NLS solutions in the form of solitons propagating on the background of the modulationally unstable condensate show the recurrence to the condensate state after its interaction with solitons. The condensate recovers its form with the same amplitude but a different phase, as soon as solitons leave the area where they were originally. This is the analog of the FPU recurrence for the NLSE. We demonstrate, based on the NLSE integrability, that the FPU recurrence takes place for more general solution, in the form of cnoidal wave. This solution, periodic in space, can be represented as a solitonic lattice which, in one limit, for sufficiently large distance between solitons transforms into one separate soliton solution and, in the opposite limit, into the condensate. The cnoidal wave is also modulationally unstable due to soliton overlapping. In spite of the linear instability existence, at the nonlinear stage the cnoidal wave is shown to recover its form (up to constant shift in space and phase).

Металлическая пленка на подложке: динамика под воздействием ультракороткого лазерного импульса

12 февраля 2016 в 11:30

В.А. Хохлов, Н.А. Иногамов, С.И. Анисимов, В.В. Жаховский, К.В. Хищенко

The movement of metal film placed on glass substrate under action of ultra-short laser pulse is studied with using of two-temperature hydrodynamic calculations. The features of the oscillatory modes of movement of the film on the substrate under the influence of low-energy laser pulses are investigated. Transition from film delamination from the substrate as a whole to break of a film and flying away only a forward layer of a film is tracked at growth of the enclosed energy.

Collective conductivity, criticality and reconstruction in systems with an infinite permittivity

29 января 2016 в 11:30

Serguei Brazovskii (LPTMS, CNRS & University Paris-Sud & NUST MISiS)

This talk will be devoted to conducting systems with unhindered polar deformations: ferroelectric semiconductors near the critical temperature and charge density waves (CDW) subjected to pinning and junctions constraint. For ferroelectrics, epitomized by Mott insulators in organic stack materials, we shall find access to the critical dynamics, to the creep of domain walls, and to the polarization dumping by solitons. For CDWs, we shall model the reconstruction of their current carrying states in junctions channels via dynamical and static vortex structures. For completeness, we shall recall also old stories of frequency and temperature dependence of the permittivity of CDWs under pinning and Coulomb interactions.
The presented results are based on collaborations with P. Monceau and F. Nad in experiment and with N. Kirova and A. Larkin in theory.

Неустойчивость треугольной решетки Абрикосова при значениях параметра порядка Гинзбурга-Ландау каппа, близких к единице.

22 января 2016 в 11:30

Ю.Н. Овчинников, I.M. Sigal

В работе исследуется мягкая поперечная мода бесщелевых возбуждений, связанная с деформацией треугольной решетки Абрикосова с одним квантом потока в элементарной ячейке при произвольном значении параметра Гинзбурга-Ландау каппа. Показано. что в узкой области значений каппа, близких к единице, решетка Абрикосова с углом Ф=\pi/3 между векторами элементарной ячейки неустойчива. Спектр возбуждений рассматриваемой моды при малых значениях импульса к (в k^2 приближении) изотропен при к, лежащем в плоскости, перпендикулярной магнитному полю. Найден интервал неустойчивости по величине каппа.

Anisotropic characteristics of the Kraichnan direct cascade in two-dimensional hydrodynamic turbulence

15 января 2016 в 11:30

E.A. Kuznetsov, E.V. Sereshchenko

Statistical characteristics of the Kraichnan direct cascade for two-dimensional hydrodynamic turbulence are numerically studied (with spatial resolution 8192 × 8192) in the presence of pumping and viscous-like damping. It is shown that quasi-shocks of vorticity and their Fourier partnerships in the form of jets introduce an essential inﬂuence in turbulence leading to strong angular dependencies for correlation functions. The energy distribution as a function of modulus k for each angle in the inertial interval has the Kraichnan behavior, ∼k^-4, and simultaneously a strong dependence on angles. However, angle average provides with a high accuracy the Kraichnan turbulence spectrum Ek = CKη^2/3k⁻³, where η is enstrophy ﬂux and the Kraichnan constant C_K ≈ 1.3, in correspondence with the previous simulations. Familiar situation takes place for third-order velocity structure function which, as for the isotropic turbulence, gives the same scaling with respect to separation length R and η = C₃ηR³, but the mean over angles and time C₃ diﬀers from its isotropic value.

Расщепление куперовских пар в ферромагнитных сквидах

25 декабря 2015 в 13:00

Павел Иоселевич

We study Josephson junctions between superconductors connected by two parallel ferromagnetic arms. For fully polarised ferromagnets, supercurrent through such a SQUID only flows via Cooper pair splitting between the differently polarised arms. The average current is suppressed, but mesoscopic fluctuations lead to a significant typical current. We calculate this current for the SFS SQUID, as well as for a SQUID with metallic arms with magnetic impurities. The latter shows an h/e periodicity in flux. The current in both systems is of fluctuational origin and is stronger for materials with low conductivity and a low superconducting gap.

Аномальный эффект Холла в слабо неупорядоченных ферромагнетиках

18 декабря 2015 в 11:30

П. М. Островский

Anomalous Hall effect arises in systems with both spin-orbit coupling and magnetization. Generally, there are three mechanisms contributing to anomalous Hall conductivity: intrinsic, side jump, and skew scattering. The standard diagrammatic approach to the anomalous Hall effect is limited to computation of ladder diagrams. We demonstrate that this approach is insufficient. An important additional contribution comes from diagrams with a single pair of intersecting disorder lines. This contribution constitutes an inherent part of skew scattering on pairs of closely located defects and essentially modifies previously obtained results for anomalous Hall conductivity. We argue that this statement is general and applies to all models of anomalous Hall effect. We illustrate it by an explicit calculation for two-dimensional massive Dirac fermions with weak disorder. In this case, inclusion of the diagrams with crossed impurity lines reverses the sign of the skew scattering term and strongly suppresses the total Hall conductivity at high electron concentrations. The same mechanism for ordiary electrons with spin-orbit coupling (Bychkov-Rashba model) produces an opposite effect increasing the Hall conductivity. In the conduction band, skew scattering with crossed impurity lines is the only source of the anomalous Hall effect.

Преобразование Мутара для обобщенных аналитических функций. Возможные приложения к спектральным задачам.

11 декабря 2015 в 11:30

П.Г. Гриневич, Р.Г. Новиков

Преобразования Дарбу и Мутара являются одним из важных инструментов в теории интегрируемых систем и спектральной теории. Однако, насколько нам известно, они всегда действовали по физическим переменным. Мы предлагаем использовать преобразования Мутара по спектральным переменным, что позволяет, в частности исследовать спектральные задачи с данными, имеющими полюса на контурах. Спектральные данные такого типа неизбежно возникают в задаче рассеяния для двумерного оператора Шредингера при одной энергии с достаточно большим потенциалом, и до настоящего времени не было известно аналитических методов исследования таких задач.

Dynamical phase transitions in electronic systems induced by ultra-fast optical pumping.

4 декабря 2015 в 11:30

Serguei Brazovskii (LPTMS, CNRS & University Paris-Sud & NUST MISiS)

I shall report on several studies of phase transformations in cooperative electronic systems achieved by means of a femto-second optical pumping. 1. Experiments on charge density waves recovered coherent unharmonic undulations of the order parameter, critical slowing down of the collective mode, and evolution of the particle-hole gap. The numerical modeling reproduced the dynamical phase transition, and the waves emitted by “earthquakes” from in depth annihilation events of topological defects.*) 2. The bistable switching to a “hidden” state has been achieved in a “polaronic Wigner-crystalline Mott insulator” 1T-TaS2. The theory focuses upon evolution of electrons and holes as mobile charge carriers, and the crystallized electrons modifiable by intrinsic defects.*) 3. The special case of resonance optical pumping to excitons is realized in systems with a neutral-ionic ferroelectric transition. The modeling of the quantum-coherent quasi-condensate of excitons interacting with the order parameter recovers the dynamical realization of the “excitonic insulator” state and spacio-temporal patterns with self-focusing, domains segregation, and local dynamical phase transitions.**) ----------------------------------------------------------------------------------------------- *)After collaboration with D. Mihailovic group at the Jozef Stefan Institute, Ljubljana, Slovenia. **) After collaboration with N. Kirova, LPS, University Paris-Sud, Orsay, France.

Квазиштеккелевы системы. Классификация и приложения.

27 ноября 2015 в 11:30

В.Г. Марихин

Рассматриваются квазиштеккелевы системы - обобщения штеккелевых систем на случай с магнитным полям. В квантовом случае особо рассматриваются уравнения Шредингера с дополнительным квадратичным гамильтонианом, где классификацию удается довести до конца. Получены новые квазиштеккелевы системы с 3-мя степенями свободы.

Действие как инвариант преобразований Бэклунда лагранжевых систем.

27 ноября 2015 в 11:30

В.Г. Марихин

Мы строим общую теорию преобразований Бэклунда лагранжевых систем, требуя, чтобы действие при применении этих преобразований сохранялось.Обсуждаются известные преобразования Бэклунда для классических солитонных уравнений с точки зрения этого подхода. Получено новое преобразование Бэклунда для уравнения Цицейки.

Пространственное уравнение для волн на воде

20 ноября 2015 в 11:30

А.И. Дьяченко и В.Е. Захаров

We derive spatial Hamiltonian equation for the gravity waves on the deep water. The equation is very suitable for laboratry experiments in a Wave Tank.

Сопротивление зарядовой релаксации в режиме сотуннелирования много канальной кулоновской блокады: нарушение соотношения Корринги-Шибы

13 ноября 2015 в 11:30

И.С. Бурмистров

В работе исследуется адмиттанс маленького металлического островка, соединенного ёмкостным образом с затвором и многоканальным туннельным контактом с резервуаром. Наличие переменного напряжения на затворе приводит к появлению переменного тока через туннельный контакт. Рассматривается режим неупругого сотуннелирования, в котором диссипация энергии определяется рождением электрон-дырочных пар на островке. Показано, что при конечной температуре в пределе низких частот диссипация омическая, а при нулевой температуре супер-омическая. Получено, что 1) сопротивление зарядовой релаксации имеет сильную температурную зависимость и 2) мнимая и действительные части адмиттанса не удовлетворяют соотношению Корринги-Шиба. При нуле температур сопротивление зарядовой релаксации обращается в нуль в согласии с нуль-температурным анализом работ [M. Filippone and C. Mora, Phys. Rev. B86, 125311 (2012) and P. Dutt, T. L. Schmidt, C. Mora, and K. Le Hur, Phys. Rev. B 87, 155134 (2013)].

Правила соответствия в атомной физике. Примесные атомы в жидком гелии.

6 ноября 2015 в 11:30

А.М. Дюгаев, Е.В. Лебедева

В атомной физике полезно ввести понятие фактора заполнения, связанного с первым ионизационным потенциалом. Аналитическое продолжение этого фактора с целых точек позволяет связать свойства одновалентных атомов (Li-Cs) с водородом. Примесные атомы типа Cs в жидком гелии формируют гигантские пузырьковые объекты с объемом ~10000 в атомных единицах.

Численное исследование статистики уровней и волновых функций на случайных регулярных графах с беспорядком

6 ноября 2015 в 11:30

Константин Тихонов

Интерес к задаче об одночастичной локализации на случайном регулярном графе (RRG) в последнее время возрос в связи с проблемой многочастичной локализации (MBL). Качественно, MBL можно понимать как Андерсоновскую локализацию в пространстве Слэтеровских детерминантов, которые играют роль узлов в неопорядоченной прыжковой модели. Так как структура Фоковского пространства иерархична, соответствующая решетка напоминает случайный регулярный граф. В этой работе мы изучаем Андерсоновский переход в ансамбле RRG с беспорядком с помощью точной численной диагонализации. Мы показываем, что полученная картина перехода на RRG совместима с существующей теорией, с условием правильной интерпретации полученных результатов и учета эффектов конечности размера графа. Наш анализ снимает противоречие между имеющимися теоретическими результатами и численными исследованиями других авторов.

Точно решаемые модели теории струн и плоские структуры Дубровина-Саито

30 октября 2015 в 11:30

А. Белавин, Я. Кононов

Kак было показано, много лет назад для 2d-топологической конформной теории поля, а в последнее время для некритической теории струн ряд моделей этих двух типов может быть решена точно, если использовать их связь с структурой Фробениуса многообразия,введенной Дубровиным. Точнее эти модели связаны с особым случаем ФМ, называемым Фробениусовым многообразием Сайто. В этом докладе мы рассмотрим связь моделей TCFT и некритической теории струн с СFM. Решающим для получения явного выражения для корреляторов является обнаружение плоских координат как функций параметров деформированной сингулярности. Мы предлагаем способ нахождения плоских координат, использующий интегральное представление для решений системы Гаусса-Манина, связанных с соответствующим SFM для простой особенности. Кроме того, мы обсуждаем возможное обобщение нашего подхода для моделей, исследованных Гепнером, которые являются ${SU (N) _к} /({SU (N-1)_{к + 1} U (1)})$ Kazama-Suzuki теориями.

Геометрический транспорт в квантовом эффекте Холла

23 октября 2015 в 11:30

Павел Вигман

Хорошо известно что проводимость Холла квантуется с высокой точностью. Существуют ли другие транспортные коэффициенты, квантующиеся с такой же точностью? Оказывается, что таких коэффициентов как минимум два. Они связаны с транспортом, вызванным изменением геометрической формы электронной жидкости. По работе: S. Klevtsov, P. Wiegmann: Phys. Rev. Lett. 115: 086801 (2015)

Blossom Belief Propagation: Exact Algorithm for Minimum Weight Perfect Matching

16 октября 2015 в 11:30

Michael (Misha) Chertkov (New Mexico Consortium & Skoltech)

Max-product Belief Propagation (BP) is a popular message-passing algorithm for computing a Maximum-A-Posteriori (MAP) assignment over a distribution represented by a Graphical Model (GM). It has been shown that BP can solve a number of combinatorial optimization problems including minimum weight matching, shortest path, network flow and vertex cover under the following common assumption: the respective Linear Programming (LP) relaxation is tight, i.e., no integrality gap is present. However, when LP shows an integrality gap, no model has been known which can be solved systematically via sequential applications of BP. In this talk, I describe construction of the first such algorithm, coined Blossom-BP, for solving the minimum weight matching problem over arbitrary graphs. Each step of the sequential algorithm requires applying BP over a modified graph constructed by contractions and expansions of blossoms, i.e., odd sets of vertices. Our scheme guarantees termination in O(n^2) of BP runs, where n is the number of vertices in the original graph. In essence, the Blossom-BP offers a distributed version of the celebrated Edmonds' Blossom algorithm by jumping at once over many sub-steps with a single BP. Moreover, our result provides an interpretation of the Edmonds' algorithm as a sequence of LPs. This is a joint work with Sungsoo Ahn, Sejun Park and Jinwoo Shin (Korean Institute of Science and Technology).

Development of high vorticity structures in incompressible 3D Euler equations

9 октября 2015 в 15:00

D.S. Agafontsev, A.A. Maylybaev, E.A. Kuznetsov

We present in details our numerical scheme and more of our numerical results, on which our previous talk "Folding of vorticity field as a route to the Kolmogorov spectrum" was based.

“Ползучая” проводимость, релаксация и флуктуации в системе подвижных металлических гранул

9 октября 2015 в 11:30

В.В. Сивак, А.С. Иоселевич

Мы рассматриваем нестационарную систему проводников, сопротивления между которыми испытывают сильные флуктуации во времени. Транспорт между парой соседних проводников определяется теми моментами, когда соответствующее сопротивление аномально мало (проводники “касаются друг друга”). В такие моменты возникает “пробой” и заряд легко перетекает между парой соприкоснувшихся проводников. Процесс переноса заряда за счет пробоев, возникающих в случайные моменты в случайных местах, мы назвали ползучей проводимостью. Мы рассматриваем как трехмерные, так и низкоразмерные массивы проводников и исследуем проводимость системы, растекание заряда, первоначально сосредоточенного на одном проводнике, а также флуктуации зарядов и электрических полей и их пространственно-временную корреляцию. Обсуждаются возможные реализации модели в коллоидных растворах и системах металлических шариков, соединенных деформируемыми полимерными молекулами.

Thermal transport in disordered one-dimensional spin chains

9 октября 2015 в 11:30

Igor Poboiko, Mikhail Feigel'man

We study one-dimensional anisotropic XY-Heisenberg spin-1/2 chain with weak random fields h^z_iS^z_i by means of Jordan-Wigner transformation to spinless Luttinger liquid with disorder and bosonization technique. First we investigate phase diagram of the system in terms of dimensionless disorder γ=⟨h²⟩/J²≪1 and anisotropy parameter Δ=J_z/J_xy and find the range of these parameters where disorder is irrelevant in the infrared limit and spin-spin correlations are described by power laws. Then we use the diagram technique in terms of plasmon excitations to study low-temperature behavior of heat conductivity κ and spin conductivity σ in this power-law phase. The obtained Lorentz number L≡κ/σT differs from the value derived earlier by means of memory function method. We argue also that in the studied region inelastic scattering is strong enough to suppress quantum interference in the low-temperature limit.

Folding of vorticity field as a route to the Kolmogorov spectrum

2 октября 2015 в 11:30

E.A. Kuznetsov, D.S. Agafontsev and A.A. Mailybaev

This work is aimed for understanding nonlinear mechanisms at early stages of turbulence, when the flow is not yet affected by viscosity. Based on numerical simulations of the 3D incompressible Euler equations with generic large-scale initial conditions, we show the exponential growth of vorticity developing as thin pancake structures with the vorticity maximum related to the pancake width by the Kolmogorov-type power law, $\omega_max \sim \ell^{-2/3}$. This self-similar dependence is explained as a consequence of the folding for vorticity field obtained from the asymptotic analysis. We argue that increasing with time number of such structures leads to formation of the Kolmogorov energy spectrum observed numerically in a fully inviscid flow, with no tendency towards finite-time blowup.

Сверхтекучая плотность сильно неупорядоченных сверхпроводников и их аномальное поведение при низких температурах и сильных магнитных полях.

25 сентября 2015 в 11:30

М. В. Фейгельман

Доклад будет состоять из двух частей. В первой из них будет показано, на основе совместной с Л.Б.Иоффе работы [1], что сверхпроводники с псевдощелью обладают аномальной зависимостью сверхтекучей плотности \rho_s от величины сверхпроводящей щели \Delta: \rho_s ~ \Delta^2. Похожее поведение было недавно наблюдено [2]. Во второй части доклада я покажу, как можно объяснить широко известное для сильно грязных сверхпроводников аномальное поведение верхнего критического поля H_c2(T) при низких температурах, используя недавний экспериментальный результат [3] о наличии перехода Березинского-Костерлица-Таулеса в случае сверхпроводящей пленки в сильном магнитном поле и результаты измерения критического тока как функции магнитного поля в пределе очень низких температурах [4].
[1] M. V. Feigel'man, L. B. Ioffe arXiv:1509.05138, Phys Rev B, accepted.
[2] D. Sherman et al, Nature Phys. (2015)
[3] S. Misra, L. Urban, M. Kim, G. Sambandamurthy, and A. Yazdani, Phys. Rev. Lett. 110, 037002 (2013)
[4] J.Seidemann et al, unpublished (Master diploma thesis, Grenoble 2013).

Примитивные потенциалы с приложениями к теории интегрируемой турбулентности.

25 сентября 2015 в 11:30

В.Е. Захаров

Квантовый распад сверхтокового состояния и собственная емкость Джозефсоновских переходов за рамками туннельного приближения

18 сентября 2015 в 11:30

Даниил Антоненко

A nondissipative supercurrent state of a Josephson junction is metastable with respect to the formation of a finite-resistance state. This transition is driven by fluctuations, thermal at high temperatures and quantum at low temperatures. We evaluate the life time of such a state due to quantum fluctuations in the limit when the supercurrent is approaching the critical current. The decay probability is determined by the instanton action for the superconducting phase difference across the junction. At low temperatures, dynamics of the phase is massive and is determined by the effective capacitance, which is a sum of the geometric and intrinsic capacitance of the junction. We model the central part of the Josephson junction either by an arbitrary short mesoscopic conductor described by the set of its transmission coefficients, or by a diffusive wire of an arbitrary length. The intrinsic capacitance can generally be estimated as $C_* \sim G/E_g$, where $G$ is the normal-state conductance of the junction and $E_g$ is the proximity minigap in its normal part. The obtained capacitance is sufficiently large to qualitatively explain hysteretic behavior of the current-voltage characteristic even in the absence of overheating.

Observation of half-quantum vortices in superfluid 3He

18 сентября 2015 в 11:30

S. Autti, V.V. Dmitriev, V.B. Eltsov, J. Makinen, G.E. Volovik, A.N. Yudin, V.V. Zavjalov

Recently in Kapitza Institute a new phase of the superfluid 3He was reported to exist in the aerogel-like nafen structure - the so-called polar phase. As distinct from the other phases - the chiral superfluid 3He-A with Weyl nodes and the fully gapped topological 3He-B with Dirac nodes on the surface - the polar phase has Dirac nodal line in bulk and dispersionless band of Andreev-Majorana fermions on the surface. Being the spin-triplet superfluid with equal-spin pairing the polar phase can support an exotic object - the half-quantum vortex (HQV). Originally the HQVs have been predicted to exist in the Weyl superfluid 3He-A in 1976, but still they have not been observed there: unfavorable combination of spin-orbit and magnetic anisotropy effects on the orientation of the order parameter did not allow to stabilize these vortices in bulk 3He-A under rotation. In nafen, the nearly parallel aerogel strands pin the orbital part of the order parameter of the polar phase. As a result, if the magnetic field is absent or is oriented parallel to nafen strands, the half-quantum vortices win over the conventional single-quantum vortices.
If HQVs are formed in rotation and then the field is tilted with respect to the strands, one expects that the spin-orbit interaction would induce the formation of the topological solitons between the neighboring HQVs providing the peculiar satellite peak in the NMR spectrum. We used this theoretical prediction to stabilize and identify the HQVs in the Helsinki rotated cryostat. For that we cool down a sample of nafen through transition temperature to the polar phase in rotation up to 2.75 rad/s without magnetic field. Then the field is switched on, and in the tilted field we observe a satellite peak in the NMR spectrum. The dependence of the satellite on the rotation velocity, temperature and the field orientation is in agreement with the predictions. If cool-down occurs with the field applied in the transverse direction, no satellite eak is observed. This demonstrates that the single-quantum vortices are formed instead, which have no NMR signatures. in such arrangement these vortices win over the HQVs as expected.

On mathematical and computational problems of genomics: from sequencing to population structure

11 сентября 2015 в 15:00

Vladimir Shchur (Sanger Institute, Cambridge, UK)

Genomics is a young research area in bioinformatics. It has appeared recently due to a significant decrease in the value of DNA sequencing. This drop in sequencing prices led to a rapid growth of the amount of genomic data. Mathematical and computational analysis is of a great importance at all stages of the genomic study: from the identification of variable sites (such as mutations, insertions and deletions) to the study of the population structure. We will discuss what kind of major mathematical and computational problems arise in genomics and will introduce their most basic models and concepts.

АЛГЕБРА УРАВНЕНИЯ ОТРАЖЕНИЙ (Структура, представления, приложения)

11 сентября 2015 в 11:30

П.А. Сапонов (ИФВЭ & НИУ ВШЭ)

Алгебра уравнения отражений впервые появилась в теории интегрируемых систем с границей, а затем нашла широкое применение в теории квантовых групп и алгебр и некоммутативной геометрии. Я собираюсь сделать (по возможности) популярный обзор некоторых ее структурных свойств, ее достаточно нетривиальной теории представлений и приложений к проблемам квантования нелинейных скобок Пуассона. (По материалам докторской диссертации)

Суперкомпактное уравнение для волн на воде

4 сентября 2015 в 11:30

А.И. Дьяченко, Д.И. Качулин, В.Е. Захаров

Уравнения Эйлера на матрице 3x3 и плоские кривые.

5 июня 2015 в 11:30

Константин Алешкин (МГУ)

Branch cuts of Stokes wave: numerical and analytical results.

5 июня 2015 в 11:30

С.А. Дьяченко, П.М. Лушников и А.О. Короткевич

Complex analytical structure of Stokes wave for two-dimensional potential flow of the ideal incompressible fluid with free surface and infinite depth is analyzed. Stokes wave is the fully nonlinear periodic gravity wave propagating with the constant veloci1ty. Simulations with the quadruple (32 digits) and variable precisions (more than 200 digits) are performed to find Stokes wave with high accuracy and study the Stokes wave approaching its limiting form with 120 degrees angle on the crest. A conformal map is used which maps a free fluid surface of Stokes wave into the real line with fluid domain mapped into the lower complex half-plane. The Stokes wave is fully characterized by the complex singularities in the upper complex half-plane. These singularities are addressed by rational (Pad\'e) interpolation of Stokes wave in the complex plane. Convergence of Pad\'e approximation to the density of complex poles with the increase of the numerical precision and subsequent increase of the number of approximating poles reveals that the only singularities of Stokes wave are branch cuts. We identified that this singularity is the square-root branch point. That branch cut defines the second sheet of the Riemann surface if we cross the branch cut. Second singularity is also the square-root and located in that second (nonphysical) sheet of the Riemann surface in the lower half-plane. Crossing corresponding branch cut in second sheet one arrives to the third sheet of Riemann surface with another singularity etc. As the nonlinearity increases, all singularities approach the real line forming the classical Stokes solution (limiting Stokes wave) with the branch point of power 2/3.

Новый квантовый механизм проводимости в двухслойных гетероструктурах

22 мая 2015 в 11:30

С.В. Иорданский

Topology of Dirac lines and nexus in graphite

8 мая 2015 в 11:30

T.T. Heikkila and G.E. Volovik

We consider the Z_2 topology of the Dirac lines - lines of band intersection - in graphite. Four lines (three with topological charge N_1=1 each and one with N_1=-1) merge near the H-point and annihilate due to summation law 1+1=0. The merging point is similar to the real-space nexus, the analog of Dirac monopole at which the Z_2 strings terminate.

Giant mesoscopic fluctuations of the elastic cotunneling thermopower of a single-electron transistor

24 апреля 2015 в 11:30

A. S. Vasenko, Denis M. Basko, F. W. J. Hekking (University Grenoble Alpes, CNRS, LPMMC)

We study the thermoelectric transport of a small metallic island weakly coupled to two electrodes by tunnel junctions. In the Coulomb blockade regime, in the case when the ground state of the system corresponds to an even number of electrons on the island, the main mechanism of electron transport at the lowest temperatures is elastic cotunneling. In this regime, the transport coefficients strongly depend on the realization of the random impurity potential or the shape of the island. Using random-matrix theory, we calculate the thermopower and the thermoelectric kinetic coefficient and study the statistics of their mesoscopic fluctuations in the elastic cotunneling regime. The fluctuations of the thermopower turn out to be much larger than the average value.
[Phys. Rev. B 91, 085310 (2015)]

Генерация завихренности поверхностными волнами

17 апреля 2015 в 11:30

С.С. Вергелес, В.В. Лебедев

Superconductor-insulator transitions: Phase diagram and magnetoresistance

27 марта 2015 в 11:30

I.S. Burmistrov, I.V. Gornyi, A.D. Mirlin

Influence of disorder-induced Anderson localization and of electron-electron interaction on superconductivity in two-dimensional systems is explored. We determine the superconducting transition temperature T_c, the temperature dependence of the resistivity, the phase diagram, as well as the magnetoresistance. The analysis is based on the renormalization group (RG) for a nonlinear sigma model. Derived RG equations are valid to the lowest order in disorder but for arbitrary electron-electron interaction strength in particle-hole and Cooper channels. Systems with preserved and broken spin-rotational symmetry are considered, both with short-range and with long-range (Coulomb) interaction. In the cases of short-range interaction, we identify parameter regions where the superconductivity is enhanced by localization effects. Our RG analysis indicates that the superconductor-insulator transition is controlled by a fixed point with a resistivity R_c of the order of the quantum resistance R_q = h/4e². When a transverse magnetic field is applied, we find a strong nonmonotonous magnetoresistance for temperatures below T_c.

Динамика спина в накопителях и систематические ошибки в поисках ЭДМ

20 марта 2015 в 11:30

Н. Николаев, А. Салеев и Ф. Ратманн

Будет описан теоретический и экспериментальный прогресс в понимании систематических ограничений в поисках ЭДМ заряженных частиц в накопителях. В опытах на ускорителе COSY в Юлихе частота прецессии спина дейтрона измерена с десять десятичными знаками — это рекордная для накопителей точность. Предложенным нами способом также впервые направление оси стабильного спина измерено с семью значащими цифрами, на четыре порядка лучше, чем это было возможно ранее.

Новый механизм рассеяния электронов в магнитном поле в состоянии с волной плотности в условиях неидеального нестинга

13 марта 2015 в 11:30

П.Д. Григорьев

В состоянии с волной зарядовой или спиновой плотности в условиях неидеального нестинга часть электронных состояний остается на уровне Ферми, что сохраняет металлическую проводимость образца. Однако поверхность Ферми электронов проводимости в таком состоянии сильно отличается от исходной, потому что рассеяние на вектор волны плотности приводит к перестройке поверхности Ферми. Обычно это сопровождается возникновением новых частот магнитных квантовых осцилляций, соответствующих перестроенной поверхности Ферми. Однако, в сильном магнитном поле возникает магнитный пробой, который может восстановить движение электронов по траекториям, соответствующим исходной поверхности Ферми. Это происходит из-за того, что расстояние по энергии между старыми и новыми электронными траекториями оказывается малым, порядка потенциала рассеяния на волне плотности, то есть порядка энергетической щели волны плотности. При этом вероятность электронов двигаться вдоль старой или новой поверхности Ферми экспоненциально зависит от величины этой щели. Поэтому пространственные флуктуации параметра порядка волны плотности приводят к пространственным флуктуациям вероятности магнитного пробоя, и в итоге к дополнительному рассеянию электронов. При высокой концентрации неоднородностей волны плотности этот новый механизм рассеяния электронов проводимости может оказаться достаточно сильным: сильнее, чем рассеяние на примесях. Этот механизм может приводить к необычным эффектам, таким как сильное немонотонное магнитосопротивление, или инверсия фазы магнитных квантовых осцилляций. Именно это наблюдается в различных органических металлах, например, в а-(BEDT-TTF)₂KHg(SCN)₄. Обсуждается также возможность использования этого механизма рассеяния для измерения флуктуаций параметра порядка волны плотности в высокотемпературных сверхпроводниках.

Разностное уравнение Шредингера и квазисимметрические многочлены

6 марта 2015 в 11:30

А.Б. Шабат

На модельном уравнении Шредингера с дельтаобразным потенциалом обсуждаются существенные отличия обратной задачи рассеяния на всей оси от случая полуоси. Используется при этом эквивалентность рассматриваемой модельной задачи дискретной цепочке уравнений с взаимодействием ближайших соседей достаточно общего вида. Устанавливаются также явные формулы для функций Грина уравнений Шредингера с дельтаобразными потенциалами и исследуются свойства этих функций Грина.

Возникновение больших токов в двухслойных гетероструктурах

20 февраля 2015 в 11:30

С.В. Иорданский

Localization-delocalization transition in the distribution of inertial particles in wall-bounded random flow

13 февраля 2015 в 11:30

S. Belan, A. Chernykh and G. Falkovich

Turbophoresis is the tendency of particles to migrate in the direction of minima of turbulence intensity (say, a wall). It was recently suggested that the sign of turbophoresis can be actually opposite, so that particles agitated by turbulent fluid fluctuations go away from minima of fluctuations intensity if they are inertial enough. That means localization-delocalization transition upon the change of inertia: particles with small inertia go to a minimum of turbulence, while sufficiently inertial particles escape to infinity. We consider the motion of inertial particles near a wall in the case of inelastic particle-wall collisions. The phase diagram for the transition in the inertia-elasticity plane is found. If the restitution coefficient of particle velocity is smaller than some critical value, then the inelastic collapse occurs: the particles are localized near the wall for any inertia. The theoretical predictions are in a good agreement with the results of direct numerical simulations.

Landau theory for helical nematic phases

6 февраля 2015 в 11:30

E.I. Kats and V.V. Lebedev

We propose Landau phenomenology for the phase transition from the conventional nematic into the conical helical orientationally non-uniform structure recently identified in liquid crystals formed by ``banana''-shaped molecules. The mean field predictions are mostly in agreement with experimental data. Based on the analogy with de Gennes model, we argue that fluctuations of the order parameter turn the transition to the first order phase transition rather than continuous one predicted by the mean-field theory. This conclusion is in agreement with experimental observations. We discuss the new Goldstone mode to be observed in the low-temperature phase.

Effects of the quark-gluon plasma in pp, pA and AA-collisions

30 января 2015 в 11:30

Б.Г. Захаров

I review my recent results on physics of pp, pA and AA collisions at RHIC-LHC energies. In the first part of the talk I discuss the electromagnetic response of the quark-gluon plasma in AA-collisions for a realistic space-time evolution of the plasma fireball. We demonstrate that for a realistic electric conductivity the electromagnetic response of the plasma is in a quantum regime when the induced electric current does not generate a classical electromagnetic field as was assumed previously. It can only lead to a rare emission of single photons. In the second part of my talk I discuss jet quenching in pp and pA collisions in the scenario with formation of a mini quark-gluon plasma. We find a significant suppression effect. For light hadrons at p_{T}\sim 10 GeV we obtained the reduction of the spectra by \sim [20-30,25-35,30-40]% in pp collisions at \sqrt{s}=[0.2, 2.76,7] TeV. We discuss how jet quenching in pp collisions may change the predictions for the nuclear modification factors in AA collisions for light and heavy flavors. We also give predictions for modification of the photon-tagged and inclusive jet fragmentation functions in high multiplicity pp events.

Гауссов вариационный анзац в проблеме аномальных морских волн: сравнение с прямым численным моделированием

23 января 2015 в 11:30

В.П. Рубан

Нелинейная динамика косо ориентированного пакета волн на морской поверхности исследуется аналитически и численно для различных начальных значений параметров пакета в связи с проблемой т. н. волн-убийц (rogue waves). В рамках гауссова вариационного анзаца, примененного к соответствующему (1+2D)-мерному гиперболическому нелинейному уравнению Шредингера, выведена упрощенная лагранжева система дифференциальных уравнений, описывающая эволюцию коэффициентов действительной и мнимой квадратичных форм, присутствующих в гауссиане. Эта модель дает полуколичественное описание процесса нелинейной пространственно-временной фокусировки - одного из наиболее вероятных механизмов формирования аномальных волн в случайных волновых полях. Система интегрируется в квадратурах, что позволяет лучше понять качественные различия между линейным и нелинейным режимами фокусировки волнового пакета. Проводится сравнение предсказаний гауссовой модели с результатами прямого численного моделирования полностью нелинейных длинногребневых волн.

Wilson fermion doubling phenomenon on irregular lattice: the similarity and difference with the case of regular lattice

16 января 2015 в 11:30

S.N. Vergeles

It is shown that the Wilson fermion doubling phenomenon on irregular lattices (simplicial complexes) does exist. This means that the irregular (not smooth) zero or soft modes exist. The statement is proved on 4 Dimensional lattice by means of the Atiyah-Singer index theorem, then it is extended easily into the cases D < 4. But there is a fundamental difference between doubled quanta on regular and irregular lattices: in the latter case the propagator decreases exponentially. This means that the doubled quanta on irregular lattice are "bad" quasiparticles.

Effective actions, nonrelativistic diffeomorphism invariance and some applications

16 января 2015 в 11:30

Oleg Andreev

I will discuss certain aspects of the recently proposed notion of nonrelativistic diffeomorphism invariance. In particular, examples of invariant effective actions, extended gauge symmetry, Horava-Lifshitz gravity and some applications to the theory of quantum Hall effect.

N=2 супергравитация в AdS₄, локализация и AdS₄/CFT₃ соответствие. (работа в прогрессе с Daniel Jafferis, Thomas Dumitrescu)

19 декабря 2014 в 11:30

B. Mukhametzhanov

Согласно AdS_4\CFT_3 соответствию M-теория на AdS_4 \times X_7 дуальна ABJM теории на трехмерной сфере. Статистическая сумма в ABJM теории известна точно. Целью данной работы является изучение N=2 супергравитации в AdS_4, являющейся низкоэнергетическим пределом M-теории. В данной работе N=2 супергравитация формулируется с помощью суперконформных методов. Далее для получения статсуммы в супергравитации применяется теорема о локализации. В пределе т-Хоофта больших N ответ совпадает с результатами в ABJM теории.

Спиновая восприимчивость и туннельная плотность состояний в квантовых точках

19 декабря 2014 в 11:30

Азат Шарафутдинов

Детально исследованы статические продольные и динамические поперечные спиновые восприимчивости в квантовых точек и наночастицах в рамках гамильтониана, который является расширением универсального гамильтониана на случай одноосного анизотропного обмена. Для предельных случаев обменного взаимодействия типа Изинга и Гейзенберга, изучено как флуктуации одночастичных уровней энергии влияют на стоунеровскую неустойчивость в квантовых точках. Оказывается, что в режиме сильных флуктуаций задача сводится к задаче о статистике экстремумов некоторого гауссовского процесса. Доказано, что, несмотря на сильные флуктуации одночастичных уровней энергии, спиновая восприимчивость и все ее моменты расходятся одновременно в точке, которая определяется с помощью стандартного критерия неустойчивости Стоунера с участием только среднего расстояние между одночастичными уровнями энергии. Также исследовано поведение туннельной плотности состояний в случае анизотропного обмена. Показано, что предсказанное в работе Y. Gefen, M. Kiselev, PRL96, 066805 (2006) немонотонное (с двумя максимумами и минимумом) поведение туннельной плотности состояний, как функции энергии, на самом деле не существует. Подробно, наши результаты представлены в следующих работах: 1. D.S. Lyubshin, A.U. Sharafutdinov, I.S. Burmistrov, «Statistics of spin fluctuations in quantum dots with Ising exchange», Phys. Rev. B 89, 201304(R ) (2014). 2. A.U. Sharafutdinov, D.S. Lyubshin, I.S. Burmistrov, «Spin fluctuations in quantum dots», Phys. Rev. B 90, 195308 (2014). 3. A.U. Sharafutdinov, I.S. Burmistrov, «Tunneling density of states in quantum dots with anisotropic exchange», готовится к отправке в печать.

Два типа нечетной по частоте сверхпроводимости

12 декабря 2014 в 11:30

Я.В. Фоминов

Принцип Паули приводит к антисимметрии аномальной функции Грина, описывающей сверхпроводимость, при перестановке координат электронов. Полный набор координат включает в себя, помимо пространственных координат и проекций спинов, также и время. В мацубаровском представлении функция Грина, в принципе, может быть нечетной по частоте, что было отмечено Березинским. Затем теоретически было показано, что нечетные по частоте сверхпроводящие корреляции могут возникать в неоднородных контактах сверхпроводников и ферромагнетиков как субдоминантные компоненты вблизи границы. Необычной особенностью такого состояния является "парамагнитный" (противоположный обычному) знак связи между векторным потенциалом и сверхтоком (аномальный эффект Мейсснера). В объемном сверхпроводнике такое состояние было бы неустойчивым. Недавно несколькими группами была предложена возможность реализации объемного нечетного по частоте сверхпроводящего состояния с обычным диамагнитным мейсснеровским откликом. В докладе будут обсуждены физические следствия такого предположения.

Эффективная проводимость прямоугольного и гексагонального замощений плоскости

12 декабря 2014 в 11:30

Л.Ю. Бараш, И.М. Халатников

Эффективная проводимость двумерных периодических замощений плоскости многоугольниками найдена как в рамках теории возмущений, так и численно. Получены правила построения диаграмм теории возмущений для эффективной проводимости замощений плоскости при использовании косоугольных координат. Проведены расчеты для трехцветного гексагонального замощения плоскости. Численный расчет позволяет определить эффективную проводимость с высокой точностью как в области применимости теории возмущений, так и в случаях, когда проводимости компонент существенно различны. Для малых различий между проводимостями компонент подход теории возмущений согласуется с численными результатами.

Обращая хаос вспять

5 декабря 2014 в 11:30

Борис Файн, Сколковский Институт Науки и Технологий

Понятие "хаос" часто упоминается в контексте основ статистической физики. В то же время, до сих пор не до конца ясно, что называть хаосом в многочастичных квантовых системах. Существует распространённое мнение, что поведение квантовых систем является классически хаотичным в макроскопическом пределе на физически наблюдаемых (т.е. не слишком длинных) временах. В этом докладе будет показано, что, даже в макроскопическом пределе и на физически наблюдаемых временах, типичные неинтегрируемые системы взаимодействущих квантовых спинов не обладают определяющим свойством классического хаоса, а именно, экспоненциальмой чувствительностью к малым возмущениям. Этот результат получен путём сравнения поведения систем классических и квантовых спинов в ответ на неполное обращение спиновой динамики во времени. Такое обращение во времени известно в статистической физике как "Лошмидтовское эхо" и реализуемо методами ядерного магнитного резонанса как "магическое эхо". В последнем случае, отсутствие экспоненциальной чувствительности к малым возмущениям должно быть экспериментально наблюдаемо. [B. V. Fine, T. A. Elsayed, C. M. Kropf, and A. S. de Wijn, Phys. Rev. E 89, 012923 (2014)]

Admittance of a long diffusive SNS junction

28 ноября 2014 в 12:00

K.S. Tikhonov, M.V. Feigel’man

Исследованы динамические свойства SNS перехода с заданной разностью фаз сверхпроводников на двух берегах под действием слабого высокочастотного внешнего напряжения. Использован главным образом аналитический метод, основанный на решении нестационарного уравнения Узаделя, окончательные вычисления проведены численно. Вычислена вещественная и мнимая части линейной высокочастотной проводимости Y(ω) как функции статической разности фаз φ при произвольном соотношении между частотой ω, температурой T, энергией Таулеса E_Th, но предполагая, что все эти величины малы по сравнению со щелью Δ в спектре сверхпроводника. Полученные результаты находятся в хорошем согласии с экспериментом.
[Направлено в Phys. Rev. B., октябрь (2014)]

Усреднение локальных скобок Пуассона при наличии псевдофаз

21 ноября 2014 в 11:45

А.Я. Мальцев

Плотность состояний в двумерном киральном металле с вакансиями

14 ноября 2014 в 11:30

П. М. Островский

Изучены явления квантовой интерференции в двумерном киральном металле с вакансиями. Показано, что случайно распределенные вакансии представляют собой особый тип кирального беспорядка и сильно меняют критические свойства кирального металла при нулевой энергии. В частности, средняя плотность состояний ведет себя как ρ ~ E^-1 |lnE|^-3/2, а корреляционная длина как L_c ~ |lnE|, в пределе E→0. Когда средняя плотность вакансий различна в двух подрешетках, возникает конечная средняя плотность нулевых мод и открывается щель в квазиклассической плотности состояний на нулевой энергии. Мезоскопические флуктуации размывают эту щель и приводят к экспоненциально затухающим хвостам плотности состояний на малых энергиях.

N=2 суперконформные косет-модели и Пуассон-однородные пространства

7 ноября 2014 в 11:30

Сергей Пархоменко

N=2 сперсимметричные косет-модели конформной теории поля, найденные в работах Казама и Сузуки, играют важную роль в конструкции реалистичных моделей теории суперструн в 4-х измерениях. Мы формулируем конструкцию Казама и Сузуки на языке троек Манина и устанавливаем соответствие этих моделей с группами Пуассона-Ли и Пуассон-однородными пространствами.

Структура и электронный спектр аллотропов фосфора

31 октября 2014 в 11:30

Л.А. Фальковский

The small difference between the rhombohedral phosphorus lattice ($A$-7 phase) and the simple cubic phase as well as between phosphorene and the cubic structure is used in order to construct their quasiparticle band dispersion. We exploit the Peierls idea of the Brillouin zone doubling/folding, which has been previously employed in consideration of semimetals of the $V$ period and $IV$--$VI$ semiconductors. In the common framework, individual properties of phosphorus allotropes are revealed.

Строго положительные матрицы и вырожденные M-кривые

31 октября 2014 в 11:30

С. Абенда, П.Г. Гриневич

Мы устанавливает связь между двумя конструкциями в теории решений уравнения Кадомцева-Петвиашвили 2 - построением точных решений в терминах преобразований Дарбу и пределами регулярных конечнозонных решений, отвечающих так называемым M-кривым.

Резонансы и сохраняющиеся токи в модели sh-Гордон в формфакторном подходе

24 октября 2014 в 11:30

М.Ю. Лашкевич, Я.П. Пугай

В модели sh-Гордон и в бризерном секторе модели sin-Гордон в рамках формфакторного подхода найдены тождества между операторами, отвечающие резонансным тождествам в теории возмущений. Изучены редукции модели при специальных значениях безразмерного параметра b к "ленточным" минимальным конформным моделям, возмущенным релевантным оператором. Построены операторы, совместные с редукцией. Показано, что общий вид этих операторов не зависит от значения параметра b. В качестве примера найдены все формфакторы совместных с редукцией сохраняющихся токов и их произведений в одной точке.

Торжественное заседание, посвященное 50-летию ИТФ им. Л.Д. Ландау РАН

17 октября 2014 в 11:30

Прграмма будет объявлена дополнительно

Теория Амбегаокара-Эккерна-Шона для коллективного спина: геометрический ланжевеновский шум

10 октября 2014 в 11:30

Александр Шнирман (КТИ), Yuval Gefen, Arijit Saha, И.С. Бурмистров, М.Н. Киселев, Alexander Altland

Для маленькой ферромагнитной частицы и/или квантовой точки около стоунеровской неустойчивости изучена динамика полной намагниченности в присутствие туннельной связи с металлическом резервуаром. Обобщено действие Амбегаокара-Эккерна-Шона и соответствующие уравнения движения, известные для зарядовой степени свободы (U(1) случай), на случай намагниченности (SU(2)). Ланжевеновские силы в этих уравнениях определяются геометрической фазой. С помощью ланжевеновских уравнений мы показываем, что низкотемпературная диффузия намагниченности на сфере Блоха определяется геометрической фазой. Обсуждается возможность экспериментального наблюдения этого явления.

Минимальная теория струн и её скрытые алгебраические структуры

3 октября 2014 в 11:30

А.А. Белавин

The aim of this talk is to report about of the computation of the correlation numbers in (p,q) Minimal Liouville gravity (MLG). In this work we conjecture that the Douglas equation is applicable to the Minimal Liouville gravity as well as to Matrix Models of 2D gravity. This conjecture requires the following two questions to be answered: how to choose the desired solution of the Douglas string equation and an appropriate form of the so called resonance transformation from the KdV times to the Liouville coupling constants to satisfy the needed constraints which have to be fulfilled in MLG. In our study, using the connection of the approach to MLG based on the connection of the String equation with the Frobenius manifold structure, we find the necessary solution of the String equation. We also show that this solution together with the suitable choosen resonance transformation lead to the results which are consistent with the main requirements of (p,q) models of MLG (the so called selection rules). It is remarkable that the needed solution of the Douglas equation has a very simple form in the at coordinates on the Frobenious manifold in the general case of (p,q) Minimal Liouville.

Quantum quenches in the many-body localized phase

26 сентября 2014 в 11:30

Maksym Serbyn, Z. Papic, Dmitry Abanin

Many-body localized (MBL) systems are characterized by the absence of transport and thermalization, and therefore cannot be described by conventional statistical mechanics. In this talk I will discuss the behaviour of local observables in an isolated MBL system following a quantum quench. For the case of a global quench, the local observables reach stationary, highly non-thermal values at long times as a result of slow dephasing characteristic of the MBL phase. These stationary values retain the local memory of the initial state due to the existence of local integrals of motion in the MBL phase. The temporal fluctuations around stationary values exhibit universal power-law decay in time, with an exponent set by the localization length and the diagonal entropy of the initial state. Such a power-law decay holds for any local observable and is related to the logarithmic in time growth of entanglement in the MBL phase. This behaviour distinguishes the MBL phase from both the Anderson insulator (where no stationary state is reached), and from the ergodic phase (where relaxation is expected to be exponential). Quench protocols considered in this talk can be naturally implemented in systems of ultra cold atoms in disordered optical lattices, and the behaviour of local observables provides a direct experimental signature of many-body localization. [arXiv:1408.4105; arXiv:1403.0693]

В связи с болезнью докладчика доклад отменяется

19 сентября 2014 в 11:30

С.В. Иорданский

Основное состояние двуслойной гетероструктуры в больших магнитных полях

Концентрация светового излучения на нано-масштабе с помощью устройства, выполненного из оптически прозрачного диэлектрика

12 сентября 2014 в 11:30

Вергелес С.С., Сарычев А.К. (ИТПЭ РАН), Богданов А (WD company, USA)

В настоящее время для практических применений важной задачей является концентрация светового излучения на масштабах, значительно меньших дифракционного предела. Одним из решений является использование металлических частиц малого размера, на которых происходит возбуждение поверхностных плазмонов. Длина волны поверхностного плазмона может быть значительно меньше длины волны света на этой частоте, что и позволяет производить требуемую концентрацию излучения. Недостатком такого решения являются большие омические потери в металлических частицах, и, как следствие, сильный их нагрев, который приводит к деградации частиц. Эта проблема могла бы быть решена заменой металла на прозрачный диэлектрик. Тем не менее, решение, основанное на волноводе, полностью выполненном из диэлектрика, обычно оказывается менее продуктивным, поскольку не удаётся достигнуть той же степени локализации световой волны. Причина состоит в том, что для диэлектрических частиц малого размера выполненных из материала с коэффициентом преломления порядка единицы отсутствует аналог поверхностных плазмонных колебаний.
Мы предлагаем конструкцию диэлектрического волновода со специальным наконечником, который позволяет концентрировать световую волну на масштабе, существенно меньшем длины волны. Рассматривается задача, когда концентрацию поля волны следует осуществить на поверхности некоторой подложки в заранее определённом месте (т.е. создать так называемый hotspot). Конструкция волновода состоит из самого диэлектрического волновода, выполненного из оптически плотного диэлектрического материала, который подходит под небольшим углом к поверхности подложки и выполняет функцию подвода излучения. В волноводе должна быть возбуждена волна, имеющая поляризацию магнитного поля вдоль плоскости подложки. На конце волновода должен быть выполнен тонкий наконечник, направленный ортогонально поверхности подложки. В результате на конце наконечника возникает пик напряжённости электрического поля. Мы строим качественную и частично количественную картину работы такого рода волноводов и представляем результаты численного моделирования.

Формирование наноразмерных струек и капель ультракоротким лазерным импульсом при фокусировке на дифракционном пределе

12 сентября 2014 в 11:30

Н.А. Иногамов, В.В. Жаховский и В.А. Хохлов

Построена новая модель и проведены расчеты формирования нанокапель при воздействии ультракороткого лазерного импульса на тонкую (10-100 нм) пленку золота, напыленного на стеклянную подложку. Воздействие лазера приводит к плавлению в области пятна нагрева и термомеханическому отскоку металлической пленки от подложки. В силу неоднородного нагрева фокального пятна отслоившаяся пленка принимает форму купола. Впервые с помощью теоретической модели удалось объяснить формирование нанокапель. Нами установлено, что, во-первых, в случае пленки из золота имеет место сильное снижение скорости отскока пленки от стекла поскольку акустический импеданс золота намного больше, чем у стекла. Во-вторых, нанокапли образуются вследствие капиллярной фокусировки вещества, которая заключается в появлении направленной к оси симметрии купола компоненты тормозящей силы. Поверхностное натяжение становится динамически существенным в силу указанного сильного снижения скорости отскока от стекла и малости диаметра фокального пятна $D\sim 1$ мкм, которое определяется дифракционным пределом оптического излучения.

Coulomb blockade for tunneling through a “long island”

5 сентября 2014 в 11:30

M.V. Feigelman and A.S. Ioselevich

We consider a Coulomb blockade effects for tunnelling through a piece of wire with large resistance $R\gg 1$. This system can not be treated as a zero-dimensional one, as the dynamics of internal inhomogeneous degrees of freedom is crucial. At moderately high temperatures the linear conductance $G$ of the system is suppressed due to the one-dimensional Coulomb zero bias anomaly effect. At low $T$, besides the standard activational factor, there is an additional $T$-independent (though also exponentially strong!) suppression of $G$. It arises due to the tunnelling evolution of the charge in the wire to the equivipotential distribution. In the intermediate range of $T$ the $G(T)$ dependence is a power law, as in the phenomenological environmental theory. The effective ``environmental resistance'', entering the power exponent, is found explicitly. It depends on the length of the wire and on the positions of the contacts.

KINETICS IN DISPERSIVE LUTTINGER LIQUIDS: BOSE-FERMI DUALITY

20 июня 2014 в 11:30

Ivan Protopopov

We show that nonequilibrium phenomena in dispersive Luttinger liquids posses remarkable weak-strong coupling duality between bosonic and fermionic descriptions. The duality manifests itself both in the collisionless dynamics of a density pulse (via crossover from essentially free-fermion evolution to hydrodynamics) and in the relaxation of fermionic and bosonic excitations.

Dynamics of Complex Singularities in Water Waves.

20 июня 2014 в 11:30

А.О. Короткевич и П.М. Лушников

Stokes wave is the fully nonlinear gravity wave propagating with the constant velocity. We consider Stokes wave in the conformal variables which maps the domain occupied by fluid into the lower complex half-plane. Then Stokes wave can be described through the position and the type of complex singularities in the upper complex half-plane. We identied that this singularity is the square-root branch point. We reformulated Stokes wave equation through the integral over jump at the branch cut which provides the efficient way for finding of the explicit form of Stokes wave.

Квантовые флуктуации полей вблизи разных горизонтов

6 июня 2014 в 11:30

Григорий Тарнопольский

Мы изучаем квантовые флуктуации полей вблизи разных горизонтов, используя аналогию с электро-магнитным эффектом Швингера. Мы работаем в режиме, когда горизонт еще не сформирован. В данном режиме можно использовать Фейнмановскую функцию Грина для вычисления эффективного действия для гравитационного поля. В эффективном действии мы находим сингулярные члены, сигнализирующие о нестабильности вакуума.
(работа в прогрессе с Александром Поляковым)

Влияние свойств подложки на структуру вихрей в испаряющейся жидкой капле

6 июня 2014 в 11:30

Лев Бараш

Количество вихрей в испряющейся лежащей капле и их направления существенно зависят от теплопроводности и от толщины подложки, от контактного угла, а также от параметров жидкости. Выполнен детальный численный расчет данного эффекта. Найдены распределение температуры, а также вихревая структура потоков жидкости в капле. Рассмотрена “фазовая диаграмма” на плоскости контактный угол – отношение теплопроводностей подложки и жидкости, содержащая информацию о количестве, ориентации и пространственном положении вихрей.

Дефазировка электронов в графене за счёт взаимодействия с изгибными фононами.

30 мая 2014 в 11:30

Константин Тихонов

Мы исследуем дефазировку электронов в графене за счет взаимодействия с изгибными фононами. Оказывается, что соответствующий вклад может быть порядка электрон-электронного вклада даже при низких температурах. Вычисление проводится в широком диапазоне температур, продемонстрировано, что обсуждаемый вклад меняет температурное поведение с T² на T c ростом температуры и растет с электронной плотностью, в отличие от вклада электрон-электронных взаимодействий, что делает принципиально возможным его обнаружение в экспериментах по слабой локализации в графене.

Quantum theory of a spaser-based nanolaser

23 мая 2014 в 11:30

Vladimir M. Parfenyev and Sergey S. Vergeles

We present a quantum theory of a spaser-based nanolaser, under the bad-cavity approximation. We find first- and second-order correlation functions g(1)(t) and g(2)(t) below and above the generation threshold, and obtain the average number of plasmons in the cavity. The latter is shown to be of the order of unity near the generation threshold, where the spectral line narrows considerably. In this case the coherence is preserved in a state of active atoms in contradiction to the good-cavity lasers, where the coherence is preserved in a state of photons. The damped oscillations in g(2)(t) above the generation threshold indicate the unusual character of amplitude fluctuations of polarization and population, which become interconnected in this case. Obtained results allow to understand the fundamental principles of operation of nanolasers.

Bilinear equations on Painleve τ functions from CFT

16 мая 2014 в 11:30

M. Bershtein, A. Shchechkin

Об умножении носителей в графене

25 апреля 2014 в 11:30

Денис Баско (CNRS, Гренобль)

Изучается релаксация одного возбуждённого электрона в зоне проводимости графена при нулевой температуре и уровне Ферми в дираковской точке посредством испускания электронно-дырочных пар за счёт кулоновского взаимодействия. Важную роль в этом процессе играет отклонение спектра от конической формы (тригональная гофрировка). В результате, релаксация оказывается запрещённой для некоторых направлений начального импульса электрона и разрешённой для других (для этого случая сосчитано время релаксации).

TBA

18 апреля 2014 в 11:30

V.V. Lebedev

Comments on useless questions on Van-der-Waals friction

4 апреля 2014 в 11:30

E.I. Kats

Flat-band and room-temperature superconductivity

28 марта 2014 в 11:30

G.E. Volovik

Отчет о XVIII Международном симпозиуме "Нанофизика и наноэлектроника", 10-14 марта 2014 г., Нижний Новгород

21 марта 2014 в 11:30

Я.В. Фоминов

Фотоэлементы на основе жидких кристаллов

14 марта 2014 в 11:30

Е.И. Кац

Проводимость наполовину заполненного уровня Ландау

7 марта 2014 в 11:30

С.В. Иорданский

Идеальная гидродинамика снаружи и внутри черной дыры: гамильтоново описание в координатах Пенлеве-Гуллстранда

28 февраля 2014 в 11:30

В.П. Рубан

Показано, что при использовании координат Пенлеве-Гуллстранда (Painlev{\'e}-Gullstrand) в их декартовом варианте гамильтониан релятивистской идеальной гидродинамики в окрестности невращающейся черной дыры отличается всего одним простым слагаемым от соответствующего гамильтониана в плоском пространстве-времени. При этом единым образом описывается также и внутренняя область черной дыры, поскольку в координатах Пенлеве-Гуллстранда отсутствует сингулярность на горизонте событий. Представлено точное решение, описывающее стационарную аккрецию предельно жесткой материи ($\varepsilon\propto n^2$) на движущуюся черную дыру вплоть до центральной сингулярности. В приближении локальной индукции выведено уравнение движения тонкой вихревой нити на фоне такого аккреционного потока. В явном виде вычислен гамильтониан для жидкости с ультрарелятивистским уравнением состояния $\varepsilon\propto n^{4/3}$ и решена задача о центрально-симметричном стационарном течении такой материи.

Замороженные наноструктуры, созданные ультракоротким лазерным импульсом

21 февраля 2014 в 11:30

В.А. Хохлов, Н.А. Иногамов, С.И. Анисимов, В.В. Жаховский, Ю.Н. Эмиров, С.И. Ашитков, П.С. Комаров, М.Б. Агранат

Тонкий поверхностный слой с высокой температурой и давлением возникает почти изохорическом нагреве достаточно коротким лазерным импульсом. В процессе плавления и гидродинамического расширения этого слоя формируется растянутый расплавленный слой вещества. При достаточно высоком растягивающем напряжении в расплаве зарождаются кавитационные пузырьки. Расширение ансамбля пузырьков в более поздние времена приводит к образованию пенообразного вещества низкой плотности. При этом значительная эластичность пены сохраняется в течение долгого времени, что приводит к замедлению расширения. В то же время очень высокий градиент температуры приводит к сверхбыстрому охлаждению расплава. Для интенсивности лазерного излучения ниже порога абляции расширение пены останавливается, затем пена начинает сжиматься и наконец замерзает в сложные твердотельные наноструктуры, которые наблюдаются экспериментально.

Vibrational Modes in Free Standing Graphene Films

14 февраля 2014 в 11:30

E.I.Kats and V.V. Lebedev

(submitted to PRB, 2014)

Novel phases in topological superconducting quantum dots

7 февраля 2014 в 11:30

Karen Michaeli (Weizmann Inst)

Recent progress in realizing topological superconductors has paved the road to study new physical phenomena resulting from the non-abelian statistics of the Majorana modes they host. A particularly interesting situation arises when Majorana bound states in a closed topological superconducting dot are coupled to external normal leads. In this talk , we will show that interactions with the quantum dot drive the lead electrons into a non-Fermi liquid phase, which can be understood by mapping the problem to a variant of a Kondo system. Interestingly, the non-Fermi liquid states in these systems are more robust than in the conventional two channel Kondo problem. This is because realizations with different numbers of metallic leads are connected to each other by a line of fixed points. We will conclude with a discussion of the experimental consequences of our theory.

Static and dynamic properties of polarization domains in ferroelectric nanostructures

31 января 2014 в 11:30

Igor Lukyanchuk

Developing of novel technologies of functionalization of nano-size ferroelectric samples emerged the growing interest in exploration of such naturally-formed structures as polarization domains. I will present two recent results concerning the dynamic and static properties of domain self-organization.
The first part of my talk will concern the possible application of the domain structures in emerging technologies of Terahertz-detecting devices. We have studied the dynamical permittivity in ferroelectric nanometricaly-thin films with periodic domain structure, sandwiched between two paraelectric layers. The resulting frequency-dependent permittivity demonstrates collective resonance mode in sub-Terahertz frequency region and Debye-like relaxation behavior at low frequencies.
In the second part of my talk I will consider the study of domain-shape instabilities, recently observed in the ferroelectric polymer PVDF-TrFE films having the lower orthorhombic crystallographic symmetry and demonstrating the hexagonal domain faceting. This effect can arise from purely electrostatic depolarizing forces. We show that in contrast to magnetic bubble shape domains where such type of deformation instability has a predominantly elliptical character, the emergence of more symmetrical circular harmonics is favored in ferroelectrics with high dielectric constant.

Pressure-balanced stationary mirror structures in an anisotropic plasma

24 января 2014 в 11:30

E.A. Kuznetsov, T. Passot, V.P. Ruban, P.L. Sulem

Based on Grad-Shafranov-like equations, a gyrotropic plasma where the pressures in the static regime are only functions of the amplitude of the local magnetic field is shown to be amenable to a variational principle with a free energy density given by the parallel tension. This approach is used to demonstrate that small-amplitude static holes constructed slightly below the mirror instability threshold identify with lump solitons of KPII equation and turn out to be unstable. It is also shown that regularizing effects such as finite Larmor radius corrections cannot be ignored in the description of large-amplitude mirror structures.

Поиск ЭДМ заряженных частиц в накопителях спин-резонансным методом: борьба с фоновыми эффектами

17 января 2014 в 11:30

N. Nikolaev, F. Rathmann (IKP FZJ, Juelich) & A. Saleev (Samara SU & IKP FZJ)

Т-неинвариантность один из трех ингредиентов бариогенезиса по Сахарову, наряду с несохранением барионного (и лептонного) заряда и должной степени неравновесности расширения Вселенной в стадии Т-неинвариантных переходов с генерацией барионного заряда. ЭДМ частиц и легких ядер возможен только при нарушении Т- и Р-инваринатности. Сигнал ЭДМ --- прецессия спина в электрическом поле, что для заряженных частиц может быть реализовано только в накопительных кольцах, а сигнал ЭДМ может иметь наблюдаемую величину только в условиях спинового резонанса. С точки зрения динамики спина, дающие сигнал ЭДМ поля имеют смысл неидеальных ЭМ полей в накопителе. Неидеальность магнитных полей накопителя имитирует сигнал ЭДМ, и в обычных накопителях с магнитной дорожкой ложный эффект на 6-7 порядков выше искомого эффекта ЭДМ. Предмет доклада: поиск способов выделить сигнал ЭДМ на этом фоне. Сегодня в мире есть только один ускоритель, на котором можно попытаться искать ЭДМ протона и дейтрона --- COSY в Юлихе, и провести эксперименты по динамике спина, необходимые до строительства специализированных накопителей (Букхэйвен? Фермилаб? Юлих?). Будет дана сводка рекордных результатов по спиновой динамике, полученных на COSY за последние полтора года.

Компактное уравнение для волн на воде: теория и эксперимент

20 декабря 2013 в 11:30

Дмитрий Качулин (НГУ)

В докладе рассматривается компактное нелинейное уравнение Захарова для гравитационных волн на глубокой воде, распространяющихся в одном направлении. Исследованы некоторые решения этого уравнения. Методом Петвиашвили найдены локализованные нелинейные решения типа бризеров. Аналитически доказана неинтегрируемость уравнения Захарова. Получено компактное каноническое преобразование к физическим переменным (форма поверхности и потенциал скорости). Уравнение обобщено на случай двумерных поверхностных волн, слабонеоднородных в поперечном направлении. Разработан численный алгоритм его решения. Алгоритм эффективно распараллелен с помощью технологий OpenMP и MPI. Проведены численные расчеты формирования двумерных экстремальных волн.

Интегрируемые структуры в 2d Конформной теории поля и 4d Суперсимметричной калибровочной теории поля

20 декабря 2013 в 11:30

Тарнопольский Григорий Михайлович

Доклад посвящен работам на основании которых написана диссертация. Первая половина доклада будет посвящена краткому введению в соответствие между Конформной теорией поля в 2 измерениях и N=2 суперсимметричной теорией Янга-Миллса в 4 измерениях. Во второй половине доклада будут сформулированы основные результаты, включенные в диссертацию.

Нелинейная стадия модуляционной неустойчивости

13 декабря 2013 в 11:30

Андрей Гелаш (НГУ)

В рамках одномерного фокусирующего нелинейного уравнения Шредингера (НУШ) мы находим полный класс точных, т.н. суперрегулярных решений, описывающих нелинейную стадию модуляционной неустойчивости локализованного возмущения конденсата (простейшего решения НУШ в виде квазимонохроматической волны). Для этого мы строим общее N-солитонное решение НУШ на фоне конденсата с помощью метода одевания и определяем, в каких случаях столкновения солитонов приводят к их почти полной аннигиляции. Суперрегулярные решения обнаружены нами впервые и представляют собой N пар т.н. квази-Ахмедиевских солитонов, возникающих из возмущения и затем разбегающихся в противоположных направлениях. Т.к. количество пар может быть любым, число параметров неограниченно и общее решение описывает широкий класс начальных условий. В работе обсуждается возможность экспериментального обнаружения суперрегулярных решений в гидродинамике и оптике. Также приводится полная классификация солитонных решений НУШ на фоне конденсата и строится обобщение на векторное НУШ (система Манакова).

Статистика спиновых флуктуаций в квантовой точке с изинговским обменом

6 декабря 2013 в 11:30

Д.С. Любшин, А.У. Шарафутдинов, И.С. Бурмистров

Рассматривается влияние флуктуаций одночастичных уровней на стонеровскую неустойчивость в квантовых точках с сильным спин-орбитальным взаимодействием в рамках модели универсального гамильтониана с изинговским обменом; такая задача сводится к исследованию статистики экстремумов некоторого гауссовского процесса. Показано, что (несмотря на случайность одночастичных уровней) продольная спиновая восприимчивость и все её моменты расходятся одновременно в точке стонеровской неустойчивости, положение которой определяется только средним расстоянием между уровнями.

Термомеханические аспекты киральности в жидких кристаллах

29 ноября 2013 в 11:30

Е.И. Кац, П.В. Долганов

Seeing quantum mechanics by the naked eye in solid state condensates

22 ноября 2013 в 11:30

Natalia Berloff, DAMTP, Cambridge and Skoltech

In my talk I will discuss the phenomena observed in, and properties of, microcavity exciton-polariton condensates. These are condensates of mixed light and matter, consisting of superpositions of photons in semiconductor microcavities and excitons in quantum wells. Because of the imperfect confinement of the photon component, exciton-polaritons have a finite lifetime, and have to be continuously re-populated. Therefore, exciton-polariton condensates lie somewhere between equilibrium Bose-Einstein condensates and lasers. I discuss the coherence properties of exciton-polariton condensates predicted theoretically and studied experimentally, and the wide variety of spatial structures including quantised vortices, trapped states, states of a quantum harmonic oscillator and other coherent structures.

Long-range quantum Ising spin glasses at T=0: gapless collective excitations and universality

15 ноября 2013 в 11:30

Alexei Andreanov (MPG)

We solve the Sherrington-Kirkpatrick spin-glass in a transverse field, concentrating on the regime deep in the quantum glass phase at zero temperature. We find that the quantum glass is gapless everywhere in the quantum glass phase, with an Ohmic spectral function of low energy collective excitations. The physical origin of the latter is explained using an effective potential approach. We obtain the pseudogap in the distribution of local fields and its quantum smearing at small values of transverse fields $\Gamma$. For $\Gamma\ll J$ we find the low frequency spectral function to be independent of $\Gamma$. Like the low-$T$ solution of the classical SK model, the quantum glass is also controlled by a self-similarity of the ultrametric structure of metastable states. The self-similarity is related to the fixed point found in the classical case. We reinterpret these results within the TAP approach.

Эмиссия электронов и окисление металлов при воздействии ультракоротких лазерных импульсов

8 ноября 2013 в 11:30

Сергаева О.Н. (ИТМО)

Направленный полимер с комплексными весами узлов на дереве Кэли

1 ноября 2013 в 11:30

Д.С. Любшин

На примере возникающей в приложениях задачи (вычисления разновременного коррелятора локального и полного спинов в XY-модели в случайном поперечном поле на дереве Кэли) рассматриваются вопросы: 1) о величине комплексной свободной энергии полимера в общем случае коррелированных модуля и фазы веса; 2) о логарифмических по длине полимера поправках в свободной энергии в случае негауссова веществещенного веса.

1. Спектральный анализ вариаций длительности суток. 2. Спектры рядов климатических данных

25 октября 2013 в 11:30

А.В. Бялко

Спонтанное нарушение изотропии электронной проводимости редкоземельных трителлуридов

18 октября 2013 в 11:30

П.Г. Григорьев

We show that the isotropic conductivity in the normal state of rare-earth tritelluride RTe₃ compounds is broken by the occurrence of the unidirectinal charge density wave (CDW) in the conducting (a,c) plane below the Peierls transition temperature. In contrast with quasi-one-dimensional systems, the resistivity anomaly associated with the CDW transition is strong in the direction perpendicular to the CDW wave vector Q (a-axis) and very weak in the CDW wave vector Q direction (c-axis). We explain this result by calculating the electrical conductivity for the electron dispersion with momentum-dependent CDW gap as determined by angle-resolved photoemission spectroscopy (ARPES).

TBA

18 октября 2013 в 11:30

Н.А. Иногамов

Интегрируемые векторные уравнения

11 октября 2013 в 11:30

В.В. Соколов

Рассматриваются уравнения с двумя независимыми переменными относительно неизвестного вектора U произвольной длины с коэффициентами, которые являются функциями от скалярных произведений вектора U и его производных. Обсуждаются необходимые условия интегрируемости таких уравнений. Изучаются локальные гамильтоновы структуры для векторных уравнений. Формулируются старые и недавние классификационные результаты.

Влияние ферромагнитного перехода на сдвиг и затухание оптического фонона в CoS₂

4 октября 2013 в 11:30

Л.А. Фальковский

The effects of phonon anharmonicity, phonon-magnon and electron-phonon interactions on the temperature dependence of Raman optical phonon modes are theoretically investigated. Besides of the Klemens result for the phonon width due to anharmonicity, the corresponding lineshift is derived. We argue that the phonon decay into two magnons has very low intensity in ferromagnets with low Curie temperatures. Therefore, the electron interband transitions accompanied with the ferromagnetic ordering are included in considerations to get a good quantitative agreement with experiments.

Структуры, описываемые нелинейными волновыми уравнениями с пространственной нелокальностью

27 сентября 2013 в 11:30

Алфимов Георгий Леонидович (Национальный исследовательский университет МИЭТ, Зеленоград, Москва)

Нелинейные волновые уравнения возникают в многочисленных задачах современной математической физики. Нелинейные объекты, которые описываются этими уравнениями, в частности, кинки (бегущие волны типа доменных стенок) и бризеры (пульсирующие во времени и локализованные в пространстве образования) стали естественными элементами описания многих физических явлений.
Вместе с тем во многих случаях уточнение исходной физической модели приводит к нелокальным обобщениям исходных уравнений. Появление нелокальности может быть связано с учетом сложного закона дисперсии (например, в нелокальной джозефсоновской электродинамике) или дальнодействия в той или иной форме (например, в решеточных моделях типа модели Френкеля-Конторовой). Вопрос о том, как изменяются свойства задачи при переходе к нелокальному описанию заслуживает отдельного исследовании.
В докладе рассматриваются нелокальные обобщения нелинейного уравнения Клейна-Гордона, где вторая пространственная производная заменена оператором свертки. Показывается, что переход к такой нелокальной модели может приводить к явлению квантования скоростей кинков и образованию мультикинковых структур. Для частных случаев представлены точные аналитические решения. Приводятся результаты численного счета, свидетельствующие о том, что такие уравнения описывают и долгоживущие периодические пульсации типа бризеров.

Local conservation laws, structure of states, and entanglement in the many-body localized phase

20 сентября 2013 в 11:30

Maksym Serbyn, Z. Papic, Dmitry A. Abanin

In the first part of the talk we address the dynamics in the specific model for the many-body localized (MBL) phase. Recent numerical work revealed a slow, logarithmic in time, growth of the entanglement entropy for initial product states of an XXZ spin chain in a strong random magnetic field. We show that this surprising phenomenon results from the dephasing due to exponentially small interaction-induced corrections to the eigenenergies of different states.
In the second part of the talk, we build generic framework which allows to understand the dynamics in the MBL phase. We construct a complete set of local integrals of motion that characterize MBL phase. Our approach relies on the assumption that local perturbations act locally on the eigenstates in the MBL phase, which is supported with numerical simulations of the random-field XXZ spin chain. We describe the structure of the eigenstates in the MBL phase and discuss the implications of local conservation laws for the non-equilibrium quantum dynamics in the MBL phase. In particular, the logarithmic entanglement growth is a universal phenomenon characteristic of the many-body localized phase in any number of spatial dimensions, and reveals a broad hierarchy of dephasing time scales present in such a phase.

Одетые состояния в потоковом кубите

13 сентября 2013 в 11:30

Е.В. Ильичев (IPHT Jena, Germany)

Аналитические описания стационарной одновихревой конвекции Марангони в испаряющейся капле

6 сентября 2013 в 11:30

Л.Ю. Бараш

Три версии приблизительного аналитического описания стационарной одновихревой конвекции Марангони в аксиально симметричной лежащей капле капиллярного размера изучены для произвольного контактного угла и сравнены с результатами численного моделирования. Первый подход -- это эвристическое расширение хорошо известного приближения смазки (lubrication approximation). Два других описания разработаны в настоящей работе и названы $n\tau$- и $rz$-описаниями. Они свободны от большинства ограничительный предположений приближения смазки. Для капель с большими контактными углами они приводят к большей точности по сравнению с эвристическим расширением приближения смазки, которое все еще дает разумные результаты в пределах точности 10-30 процентов. Для капель с малыми контактными углами все три аналитических приближения хорошо согласуются с численными результатами. (arXiv:1308.0342)

Мезоскопические флуктуации времени неупругого рассеяния в квантовой точке

21 июня 2013 в 11:30

В.А. Козий, М.А. Скворцов

Волны-убийцы на поверхности трёхмерной жидкости

21 июня 2013 в 11:30

Д.И. Качулин (НГУ), А.И. Дьяченко, В.Е. Захаров

Intstanton blow up equations and CFT

14 июня 2013 в 11:30

M. Bershtein, B. Feigin, A. Litvinov

Защита дипломных работ

7 июня 2013 в 11:30

Сергей Белан, Владислав Козий, Бауржан Мухаметжанов, Владимир Парфеньев

приглашаются все желающие

Операторы Шредингера на триангулированных поверхностях, SL(2) связности и преобразование звезда-треугольник.

24 мая 2013 в 11:30

П.Г. Гриневич, С.П. Новиков

В работе С.П. Новикова 1997 года было показано, что с алгебраической точки зрения дискретизация операторов второго порядка на треугольной решётке значительно более естественна. Теория таких операторов на поверхностях с черно-белой триангуляцией была развита С.П. Новковым и И.А. Дынниковым. Ключевую роль при этом (обеспечивая, в частности, связь с дискретными интегрируемыми системами) играет преобразование Лапласа, аналогичное преобразованию Дарбу для одномерных операторов.
В докладе будут представлены новые результаты авторов. Нами показано, что все SL(2) связности на указанных поверхностях строятся по самосопряженным операторам, для которых преобразование Лапласа естественно определено в обоих направлениях. Кроме того, нами показано, что преобразование Лапласа естественно интерпретируется как известное в классической электротехнике с 1899 года преобразование звезда-треугольник.

Корреляционные функции в Минимальной теории струн

17 мая 2013 в 11:30

А. Белавин, Б. Дубровин, Б. Мухаметжанов

Мы получаем точные выражения для корреляторов в Минимальной Лиувилевской (p,q)-гравитации, исходя из гипотезы, что Статсумма теории определяется Струнным уравнением Дугласа. Чтобы достичь этого, мы находим резонансные соотношения, связывающие Лиувилевские константы связи с так называемыми КдВ константами связи. Для определения явного вида Статсуммы через решение струнного уравнения мы используем связанную с ним структуру алгебры Виттена-Дижграфа-Верлинде-Верлинде.

О законе возрастания энтропии и причине необратимости динамики квантовых систем

17 мая 2013 в 11:30

Г.Б. Лесовик

Мы показываем, что нарушение симметрии по времени в динамике больших систем возникает из-за нарушения симметрии в заполнении гильбертова пространства. Состояния $\phi $, для которых энтропия растет, естественным образом порождаются в природе, или могут быть приготовлены по желанию экспериментально, а состояния им комплексно-сопряженные ($\phi^* $), для которых энтропия убывает, нет (хотя формально в силу принципа суперпозиции они и могут существовать). Мы указываем на то, что в общем случае обращение неизвестных состояний невозможно из-за того, что оператор комплексного сопряжения антилинеен. Для известного состояния сложность обращения экспоненциальна в типичном случае большой системы. Мы иллюстрируем на простых моделях сделанные утверждения.

Эффект Мейснера и продольная неустойчивость ЛОФФ в слоистых структурах сверхпроводник/ферромагнетик

26 апреля 2013 в 11:30

С.В. Миронов (ИФМ РАН, Нижний Новгород), А.С. Мельников, А.И. Буздин

В работе показано, что в тонкопленочных многослойных структурах S/F, S/F/N и S/F/F’ реализуется неустойчивость Ларкина-Овчинникова-Фульде-Феррелла, что приводит к формированию профиля параметра порядка, модулированного вдоль слоев. Переключение между однородным в плоскости слоев состоянием и продольным состоянием Ларкина-Овчинникова-Фульде-Феррелла может быть обнаружено по исчезновению эффекта Мейснера и возникновению осцилляций критической температуры как функции перпендикулярной компоненты магнитного поля. В S/F/F’ системах такие переключения могут осуществляться контролируемым образом посредством изменения угла между векторами намагниченности в F и F’ слоях.

Fast Melting and Crystallization, Powerful Elastic Shocks, and Surface Nano-structuring Caused by Ultrashort Laser Pulses

12 апреля 2013 в 11:30

N. Inogamov, V. Zhakhovsky, Yu. Petrov, V. Khokhlov, S. Ashitkov, K. Kishchenko, K. Migdal, D. Ilnitsky, M. Agranat, S. Anisimov, V. Fortov

Ultrafast energy deposition in a thin surface layer of metal target irradiated by femtosecond laser pulse may lead to formation of high-pressure wave which eventually breaks to a shock wave during its propagation into the bulk of target. Due to very high-rate deformation the material response to such ultrashort shock loading can be elastic, even for shock pressures approaching to the ultimate strength of solids. Mechanism of laser-induced generation of such shock waves in metals is studied in this work by means of two-temperature hydrodynamics (2T-HD) and molecular dynamics (MD) simulation techniques. 2T-HD method includes an effect of electron pressure on material motion, and utilizes a model of solid based on quantum density functional theory. The complex processes leading to generation of a shock wave, including 2T electron-ion relaxation, propagation of supersonic electron thermal wave, overheating of the solid and ultrafast homogeneous isochoric melting, and pressure build-up in the heated layer are investigated. The elastic-plastic transformation and respective structures of elastic-plastic shock waves for different laser intensities are discussed. It is demonstrated that the pressure in an elastic precursor is independent on absorbed energy, but it is coupled with pressure at the melting front. It is shown that ultrafast deposition of laser energy ~100 mJ/cm² results in formation of a nonequilibrium two-temperature state lasting several picoseconds. Due to supersonic propagation of heat into the depth of metal the surface layer of ~100 nm thick is heated, where material gains the internal energy of ~1 eV/atom and melts quickly. Expansion of the heated layer leads to strong tensile stress applying to liquid, which triggers nucleation of bubbles followed by foaming of the melt. As our simulations indicate, the foam-like material at target surface may inflate to a micrometer-sized layer without significant decay of the inter-bubble walls because of the high surface tension of liquid metal. Next, the foam begins to collapse, which produces the complex morphology with configurations like bubbles, jets, mushrooms and other liquid nano-structures. In the meantime the surface temperature drops below the melting point and fast recrystallization initiates freezing of the surface nano-structures. Such nano-structures, including frozen bubbles beneath the recrystallized metal surface, were found in our experiments and simulations.

Спазер в надпороговом режиме: сдвиг частоты генерации

5 апреля 2013 в 11:30

В.М. Парфеньев, С.С. Вергелес

В работе представлено теоретическое описание механизмов и принципов работы спазера. Мы установили, что частота генерации устройства уменьшается при увеличении мощности накачки. Свидетельства этому явлению содержатся в результатах экспериментальных работ по данной тематике. Мы показали, что механизм, ведущий к уменьшению частоты генерации, основан на пространственной деформации структуры лазирующей моды, которая вызывается неоднородным насыщением активной среды. Нами была разработана аналитическая схема, позволяющая учитывать эту деформацию в структуре моды. Результаты численного моделирования касательно величины сдвига частоты генерации находятся в соответствии с экспериментальными данными.

Упруго-пластические явления в ударных волнах, вызванных короткими лазерными импульсами

29 марта 2013 в 11:30

В.А. Хохлов, Н.А. Иногамов, В.В. Жаховский, С.И. Анисимов

Принципиальным отличием твердого вещества от других фаз является возникновение упругих сдвиговых напряжений при изменении формы, в том числе при одноосном сжатии. Мы добавили учет сдвиговых напряжений в нашу схему двухтемпературных термо-гидродинамических расчетов. Результаты сравниваются с аналогичным расчетом без учета сдвиговых напряжений и с экспериментальными данными. Показана принципиальная важность учета сдвиговых напряжений.

Электрон-электронные взаимодействия и дисперсия плазмонов в графене

15 марта 2013 в 11:30

Л.С. Левитов, А.В. Штык, М.В. Фейгельман

Плазмоны в двумерных системах с непараболическим (Галилеевски неинвариантным) спектром, как например в графене, сильно зависят от электрон-электронного взаимодействия. С помощью многочастичного описания мы показываем, что дисперсия длинноволновых плазмонов связана с Ферми-жидкостными константами взаимодействия и скоростью квазичастиц. Это общее соотношение проиллюстрировано на примере модели с N сортами фермионов, где в ведущем порядке по большому N возникает степенная зависимость частоты плазмона от электронной концентрации. Точно такая же перенормировка предсказана для магнитоплазмона. Наконец, мы предлагаем использовать зависимость дисперсии плазмонов от положения затвора для непосредственного исследования электрон-электронных взаимодействий.

Интегрируемые неоднородные 1+1 мерные системы гидродинамического типа

1 марта 2013 в 11:30

В.В. Соколов

Рассматриваются системы вида u_t=A(u) u_x+B(u), где u - это n-мерный вектор, A(u)-матрица, B(u)-ненулевой вектор. В однородном случае B=0 в качестве критерия интегрируемости выбирают существование локальных симметрий или законов сохранения. В неоднородном случае к такой точке зрения имеются содержательные контрпримеры. В работе предлагается определение интегрируемости, связанное с существованием у системы представления Лакса специального вида, находятся все интегрируемые системы при n=2 и строятся классы примеров для произвольного n.

Jet quenching in AA-collisions from RHIC to LHC

22 февраля 2013 в 11:30

B.G. Zakharov

I review my recent results on the nuclear suppression of the hadron spectra in AA-collisions (so called jet quenching) due to final state interaction in the hot QCD matter at RHIC and LHC energies.

Поглощение ультразвука и электрон-фононный теплообмен в грязных проводниках за счет механизма Мандельштама-Леонтовича

22 февраля 2013 в 11:30

Штык А.В., Фейгельман М.В., Кравцов В.Е.

Получено общее соотношение между поглощением ультразвука и электрон-фононным потоком тепла, справедливое для перегретого электронного газа. Показано существование ряда механизмов, ведущих к усилению этих физических процессов в грязных проводниках при низких частотах/температурах , причем все они тесно связаны с механизмом поглощения Мандельштама-Леонтовича. Найдено, что поглощение ультразвука чувствительно к магнитному полю и может быть усилено на два-три порядка при магнитных полях ~ 10 T; значительное усиление может иметь место также в полупроводниковых гетероструктурах при наличии дополнительной экранировки Кулоновского взаимодействия, например затвором.

15 февраля 2013 в 11:30

В связи с празднованием 15.02.2013 года 50-летия ИФТТ заседание Ученого совета и семинар отменяются.

Rumors from Workshop on Topology and Membranes in Cambridge

8 февраля 2013 в 11:30

E.I. Kats

Краткое сообщение о рабочем совещании, проходившем в Кембридже в ноябре 2012 года

Калибровочная суперсимметричная модель Изинга на кубической решетке вблизи критической точки в представлении свободных полей.

1 февраля 2013 в 11:30

С.Н. Вергелес

Путем изучения корреляторов степеней свободы калибровочной “суперсимметричной” модели Изинга на кубической решетке установлена природа совокупности тех свободных полей, которые представляют систему в критической точке. Эта же совокупность свободных полей представляет континуальную суперсимметричную абелеву калибровочную теорию. Таким образом, оправдано название решеточной системы. Проведено сравнение с 2D-моделью Изинга. [Письма в ЖЭТФ, 96 (2), 128-134 (2012)]

Фермионные экранирующие токи и U(1)-расслоения в открытой струне.

25 января 2013 в 11:30

С.Е. Пархоменко

Метод Уизема и скобка Дубровина Новикова в однофазном и многофазном случаях

18 января 2013 в 11:30

А.Я. Мальцев

Подробно рассмотрена процедура усреднения локальных теоретико-полевых скобок Пуассона, предложенная Б.А. Дубровиным и С.П. Новиковым для метода Уизема, в случае возникновения резонансов в многофазной ситуации. Главным результатом работы является нечувствительность процедуры усреднения по отношению к появлению резонансных множеств в пространстве параметров решений.

Экстремумы лунной орбиты в четвертичном периоде

11 января 2013 в 11:30

Бялко А.В.

ВНИМАНИЕ: В связи с ремонтом конференц-зала ИФТТ заседание Ученого совета пройдет в Большой гостиной Дома ученых НЦЧ РАН !

Теория газообмена атмосфера–океан и концентрации изотопов углерода

11 января 2013 в 11:30

Бялко А.В.

Продольное межслоевое магнитосопротивление в сильно анизотропных металлах

21 декабря 2012 в 11:30

П.Г. Григорьев

Изучается продольное магнитосопротивление сильно анизотропных квазидвумерных металлов в сильном магнитном поле B_z, перпендикулярном проводящим слоям. Необходимость построения теории магнитосопротивления в сильно анизотропных квазидвумерных металлах, выходящей за рамки тау-приближения, была впервые показана в работах [1-3], где были получены новые качественные эффекты, такие как медленные осцилляции магнитосопротивления и сдвиг фазы биений квантовых осцилляций. Недавно, в работах [4,5] впервые было показано, что в квазидвумерных металлах кроме квантовых осцилляций магнитное поле дает монотонный рост магнитосопротивления, не описываемый стандартной теорией. В частности было получено, что в сильном магнитном поле продольное межслоевое сопротивление R_zz пропорционально квадратному корню от поля B_z. В этих работах межслоевая проводимость рассчитывалась как туннельная проводимость между двумя проводящими слоями в пределе малого интеграла перескока t_z, меньшего как расстояния между уровнями Ландау ω_c так и их ширины Γ. Данный подход позволил аналитически разрешить уравнения на электронную функцию в самосогласованном приближении и впервые получить новые качественные свойства магнитосопротивления в слоистых металлах, которые в дальнейшем были подробно сравнены с экспериментом [6]. Изучение опытных данных привело нас к необходимости обобщения этой теории на случай конечного t_z для описания более широкого класса веществ. Кроме этого, данный подход вызывал ряд вопросов о применимости формулы Кубо, когда время сбоя фазы электронов больше времени межслоевого туннелирования. В работе [7] эти результаты обобщаются на случай конечного межслоевого интеграла перескока t_z. Расчет проводимости опирается на трехмерный сильно-анизотропный закон дисперсии электронов, выходя за рамки двух проводящих слоев. Это снимает вопросы о применимости формулы Кубо и позволяет получить новые качественные зависимости. В старом пределе t_z ≪ Γ, ω_c воспроизводится корневая зависимость магнитосопротивления, полученная мной ранее в работах [4,5]. Кроме этого, имеется широкая область линейного магнитосопротивления в промежуточном поле при 2t_z < ω_c < (2t_z)² / Γ, переходящая в корневую зависимость при дальнейшем увеличении поля. Такая линейная зависимость и кроссовер наблюдаются во многих сильно-анизотропных проводниках, включая органические металлы и высокотемпературные сверхпроводящие соединения: купраты и пниктиды. Публикации: [1]. P.D. Grigoriev et al., Phys. Rev. B 65, 60403(R) (2002). [2]. M.V. Kartsovnik, P.D. Grigoriev, W. Biberacher, N.D. Kushch, P. Wyder, Phys. Rev. Lett. 89, 126802 (2002). [3]. P.D. Grigoriev, Phys. Rev. B 67, 144401 (2003); cond-mat/0204270. [4]. P.D. Grigoriev, Phys. Rev. B 83, 245129 (2011). [5]. P.D. Grigoriev, JETP Letters 94, 47 (2011). [6]. P.D. Grigoriev, M. V. Kartsovnik, W. Biberacher, Phys. Rev. B 86, 165125 (2012). [7]. P.D. Grigoriev, to be published.

Конечно-температурные фазовые переходы и упорядоченные состояния в квантовых фрустрированных моделях Изинга

14 декабря 2012 в 11:30

С.Е. Коршунов

Показано, что в квантовой антиферромагнитной модели Изинга на треугольной решётке температуры фазовых переходов, отделяющих критическую фазу от упорядоченной и разупорядоченной фаз в слабых полях линейно зависят от величины поля. Эти же выводы справедливы и в отношении аналогичной фрустрированной модели на квадратной решётке [PRB 85, 134526 (2012)]. Проведено численное исследование нультемпературной фазовой диаграммы квантовой фрустрированной модели Изинга на квадратной решётке. Установлено, что в широком интервале магнитных полей в системе присутствует дальний порядок, структура которого в терминах димерного представления соответствует полосатой фазе (columnar phase) [S. Wenzel, T. Coletta, S.E.K. and F. Mila, PRL 109, 187202 (2012)]

Quantum synchronization

7 декабря 2012 в 11:30

Юлий Назаров (TU Delft)

We show theoretically the possibility of quantum synchronization of Josephson and Bloch oscillations in a superconducting device. One needs an LC oscillator to achieve exponentially small rate of synchronization errors. The synchronization leads to quantization of transresistance similar to that in (Fractional) Quantum Hall Effect.

Формфакторы в модели sh-Гордон, деформированная алгебра Вирасоро и резонансные тождества

23 ноября 2012 в 11:30

М. Лашкевич, Я. Пугай

Изучается алгебра вершинных операторов, возникающая в представлении свободными полями для формфакторов локальных операторов модели sh-Гордон. Показано, что эта алгебра представляет собой вырожденный случай произведения деформированной алгебры Вирасоро и алгебры Гайзенберга, отвечающей одному свободному полю. Это позволяет построить сплетающие операторы между представлениями этой алгебры. С помощью сплетающих операторов мы получаем явно ряд тождеств между формфакторами. Эти тождества имеют смысл резонансных тождеств между операторами теории, а также позволяют найти формфакторы сохраняющихся токов в теории.

NSR conformal blocks with Ramond fields from AGT correspondence

16 ноября 2012 в 11:30

A. Belavin, B. Mukhametzhanov

We use AGT correspondence between N = 2 SUSY Yang-Mills theory on R⁴/Z₂ and two-dimensional CFT model with the algebra H \plus sl(2)₂ \plus NSR to obtain the explicit expressions for 4-point NSR conformal blocks including Ramond fields in terms of Nekrasov partition functions and correlation functions of sl(2)₂ WZW model.

Симметрические многочлены и теорема Лиувилля

2 ноября 2012 в 11:30

А.Б. Шабат

Рассматриваются свойства производящей функции векторных полей, первыми интегралами которых являются симметрические многочлены. Установлена связь полученных уравнений с теорией многофазных решений нелинейных уравнений математической физики

О скейлинге логарифмических поправок

26 октября 2012 в 11:30

Л. Щур, Б. Берше (Университет Анри Пуанкаре, Франция) и П. Бутера (Университет Милано-Бикокка, Италия)

We present a solution of the non linear renormalization group equations leading to the leading and subleading singular behaviours of physical quantities (free energy density, correlation length, internal energy, specific heat, magnetization, susceptibility and magetocaloric coefficient) at the critical temperature in a non vanishing magnetic field. The solutions i) lead to exact cancellation of logarithmic corrections in universal amplitude ratios and ii) prove recently proposed relations among logarithmic exponents.

Поглощение ультразвука и энергетическая релаксация в грязных проводниках при низких температурах

19 октября 2012 в 11:30

А.В. Штык, М. В. Фейгельман, В.Е. Кравцов

Хорошо известно, что в грязных проводниках при низких температурах имеется деструктивная интерференция взаимодействия фононов с электронами за счет сдвига ионов и примесей соответственно. Из-за этого фононы оказываются не в состоянии возбудить диффузионные моды электронов. Мы рассматриваем два случая, когда дело обстоит иначе: 1) неполная Кулоновская экранировки и 2) наличие нескольких ветвей в спектре дисперсии электронов. В докладе будет рассмотрена энергетическая релаксация и поглощение ультразвука. Также мы укажем на тесную связь этих двух явлений, сохраняющуюся даже для сильно перегретых состояний электронного газа.

О неинтегрируемости 2-D гидродинамики жидкости со свободной границей

12 октября 2012 в 11:30

А.И. Дьяченко, Д.И. Качулин и В.Е. Захаров

Экспериментальная реализация сверхпроводящего триплетного спинового клапана

12 октября 2012 в 11:30

Я.В. Фоминов

В работе [Ya.V. Fominov et al., Письма в ЖЭТФ 91, 329 (2010)] была предсказана возможность реализации сверхпроводящего триплетного спинового клапана в системе SFF (где S - сверхпроводник, F - ферромагнетик). Эффект спинового клапана (возможность включения/выключения сверхпроводимости слабым внешним магнитным полем) основан на том, что критическая температура системы зависит от угла между намагниченностями двух ферромагнетиков немонотонным образом, достигая минимума при некотором угле между 0 и π. Связано это с генерацией в силу эффекта близости дальнодействующей нечётной по частоте триплетной компоненты. В докладе будет рассказано об экспериментальном подтверждении предсказанного эффекта, опубликованном в недавней статье P.V. Leksin, N.N. Garif'yanov, I.A. Garifullin, Ya.V. Fominov, J. Schumann, Y. Krupskaya, V. Kataev, O.G. Schmidt, B. Büchner, Phys. Rev. Lett. 109, 057005 (2012).

Квантовый электронный транспорт в двумерных контактах при ненулевой температуре

5 октября 2012 в 11:30

Т. В. Криштоп, К. Э. Нагаев (ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН)

Рассматривается прохождение электронов через двумерный баллистический контакт вблизи отсечки по току. Рассеяние электронов на фриделевских осцилляциях зарядовой плотности приводит к излому в коэффициенте прохождения на поверхности Ферми, и, как следствие, к линейной зависимости проводимости от температуры. Знак линейного по температуре слагаемого определяется радиусом электрон-электронного взаимодействия.

Higgs bosons, t-quarks and Nambu sum rule

28 сентября 2012 в 11:30

G. Volovik and M. Zubkov

It may appear that the recently found resonance at M_H1 = 125 GeV is not the only Higgs boson. We point out the possibility that the Higgs bosons are composite and that there exists, at least, one more composite Higgs excitation, whose mass M_H2 ~ 325 GeV satisfies the Nambu sum rule M_H1² + M_H2² = 4 M_T², where M_T ~ 174 GeV is the t-quark mass. CDF collaboration at Fermi Lab and CMS collaboration at LHC reported a small excess in this region.
In addition, there may appear two charged Higgs particles with masses around 245 GeV, which together also obey the Nambu rule. A certain excess of events in this region has been observed by ATLAS collaboration at LHC. Originally this sum rule was suggested by Nambu in 1985 for the Helium 3 superfluid.
(based on our paper arXiv:1209.0204)

Some preliminary results on Brownian motion in time dependent potential

21 сентября 2012 в 11:30

Ефим Кац

Заряженные макрочастицы над жидким гелием

21 сентября 2012 в 11:30

А.М. Дюгаев, П.Д. Григорьев, Е.В. Лебедева

Анализ свойств плазмы с макрочастицами (пылевой плазмы) при криогенных температурах привел нас к необходимости учесть эффекты конденсации гелия на этих частицах. Микронные частицы в насыщенном паре гелия покрыты пленкой жидкого гелия толщиной около 100 A. Это ограничивает их электронный заряд, так как пленка гелия слабопроницаема для электронов. Исключением являются кластеры Cs, Rb, и K, которые не смачиваются гелием.

Rayleigh-Taylor turbulent mixing

7 сентября 2012 в 11:30

Snezhana I. Abarzhi (The University of Chicago, Chicago, IL, USA)

We observe Rayleigh-Taylor (RT) turbulent mixing while looking at how water flows out from an overturned cup. This process governs a broad variety of natural phenomena from astrophysical to atomistic scales. It influences the formation of the ‘hot spot’ in inertial confinement fusion, drives penetration of stellar ejecta into pulsar wind nebula, dominates energy transport in core-collapse supernova, controls material transformation under high strain rates, and strongly affects the dynamics of shocks and blast waves, as wells as flows in atmosphere and ocean.
It was commonly accepted that Rayleigh-Taylor mixing is a process similar to turbulence in a single fluid or plasma. With this idea in mind, experiments designed experiments at high power laser systems Omega (LLE, Rochester, USA) and NIC (LLNL, Livermore, USA) to reproduce and study astrophysical phenomena, such as supernova explosion, in laboratory plasmas under extreme conditions of high energy density. A laser beam with the giant power of trillions of watts deposited energy onto a tiny target within tens of billionth of a second – the time sufficient for the light to pass only a few meters. The target materials turned into hot and dense plasmas and accelerated at the rate of ten billions of the Earth gravity. The expectation was for a ‘super-turbulence’ to develop yet the plasmas flow exhibited significant degree of order.
We developed and applied the new theoretical concept, the invariance of the rate of momentum loss, to describe the transports of mass, momentum and energy in RT turbulent mixing and to capture its anisotropic, inhomogeneous and statistically unsteady character. It was showed that invariant,scaling and spectral properties of unsteady turbulent mixing differ substantially from those of isotropic and homogeneous turbulence. Rayleigh-Taylor mixing indeed exhibits more order, stronger correlations, weaker fluctuations, and steeper statistical spectra when compared to canonical turbulence. While explaining the experimental observations, these theoretical results have also indicated new approaches for mitigation and control of turbulent mixing processes in inertial confinement fusion, for rational design of experiments for high energy density laboratory astrophysics, and for advancement of numerical simulations

Влияние обменного взаимодействия на ток котуннелирования через двухуровневую квантовую точку с магнитными контактами

22 июня 2012 в 11:30

Азат Шарафутдинов

Изучен ток котуннелирования через двухуровневую квантовую точку слабосвязанную с ферромагнитными контактами в режиме кулоновской блокады. Ток котуннелирования вычислен аналитически при следующих предположениях: (I) квантовая точка описывается универсальным гамильтонианом, (II) число заполнения квантовой точки близко к двум и (III) на квантовой точке быстрая спиновая релаксация. Обнаружено, что обменное взаимодействие существенно влияет на зависимость дифференциального кондактанса от напряжения на контактах. В частности, в случае антипараллельных намагниченностей на контактах обменное взаимодействие приводит к интерференционным вкладам в ток котуннелирования от неупругих процессов. Зависимость тока котуннелирования от фаз туннельных амплитуд также будет возникать и в многоуровневых квантовых точках слабосвязанных с ферромагнитными контактами вблизи мезоскопических стоунеровских неустойчивостей.

Beyond log-log scaling of critical collapse of Nonlinear Schrodinger equation

22 июня 2012 в 11:30

Pavel Lushnikov

We study the collapse of the nonlinear Schrodinger equation (NLS) in critical case of dimension two. The collapse describes e.g. self-focusing of light in nonlinear Kerr media. The scaling of self-similar solutions near collapse point has (t₀-t)^1/2 scaling law with the logarithmic modifications of log-log type. We show that the leading order log-log modification occurs for nonrealistic exponentially large amplitudes of light. Instead we derived a new equation for adiabatically slow parameter which determines the system dynamics. Based on that equation we develop a perturbation theory for scaling modifications beyond leading log-log order and perform detailed comparison with simulations.

Исследование распространения плазмонно-поляритонных связанных мод в гибридном волноводе

15 июня 2012 в 11:30

Вергелес С.С., Белан С.А., Воробьёв П.Е.

Мы рассматриваем гибридный волновод, представляющий из себя стерженб кругового сечения, расположенный на близком расстоянии от металлического экрана. Мы исследуем свойства распространения связанных плазмонно-поляритонных мод вдоль направления диэлектрического стержня. Цель рассматрения подобных систем -- добиться одновременно сильной поперечной локализации связанной моды (до размеров значительно меньших длины волны в окружающей пространстве) и большой длины распространения, то есть малых потерь. Мы рассматриваем два предельных случая, соответствующих двум разным диапазонам частот и/или другому набору материалов. Первый вариант соответствует тому, что частота распространяющейся моды близка к плазменной частоте металла. В этом случае мы показываем, что сильная поперечная локализация связанной моды действительно достижима. Второй случай, уэе реализованный экспериментально, соответствует пределу почти идеального металлического зеркала. Мы исследуем вопрос о локализации и показываем, что она в этом пределе значительно слабее. Наконец, в обоих пределах мы оцениваем длину распространения моды.

Слабо-когерентный режим проводимости в слоистых металлах в магнитном поле

8 июня 2012 в 11:30

П.Д. Григорьев

Проведено совместное теоретическое и экспериментальное исследование магнитосопротивления в сильно анизотропных слоистых органических металлах в сильном магнитном поле в слабо-когерентном режиме, когда циклотронная частота больше обратного времени туннелирования электронов между металлическими молекулярными слоями. В этом пределе автором был теоретически предсказан ряд новых качественных эффектов: монотонный рост межслоевого магнитосопротивления /R_zz / пропорционально квадратному корню от магнитного поля /B_z / вдоль направления тока [1-3], изменение угловой зависимости магнитосопротивления и зависимости фактора Дингла от магнитного поля [1,3]. Эти различия со стандартной теорией возникают из-за изменения влияния беспорядка на движение электронов в сильно анизотропных квазидвумерных металлах, которое зависит от магнитного поля. Данные теоретические предсказания требуют подробного сравнения с экспериментом. Для эксперимента был выбран слоистый органический металл α-(BEDT-TTF) ₂KHg(SCN)₄ , в котором критерий слабо-когерентного режима выполняется для поля B_z //_//> 1Т/. Измерялось магнитосопротивление перпендикулярно слоям в зависимости от магнитного поля для нескольких образцов монокристаллов различного качества (величины беспорядка, вызванного примесями) [4]. Зависимость монотонной части магнитосопротивления очень хорошо согласуется с теоретическим предсказанием [1-3], начиная с магнитного поля, которое зависит от образца и соответствует циклотронному периоду, равному времени свободного пробега электронов. Затухание гармоник магнитных квантовых осцилляций также сильно отличает данный режим от стандартной теории, дающей обычный экспоненциальный фактор Дингла. По наблюдаемому затуханию гармоник можно сделать вывод, что форма уровней Ландау гауссовая, в согласии с двумерными теоретическими моделями, а основной вклад в затухание магнитных квантовых осцилляций вносят длинноволновые кристаллические дефекты. Это является индикатором изменения электронной динамики от обычного когерентного к новому режиму, который можно назвать «слабо когерентным». Также определена область применимости использованной в теории [1-3] формулы Кубо, которая оказалась очень широкой для всех природных слоистых материалов из-за большого числа заполненных уровней Ландау. Публикации: 1. P.D. Grigoriev, “Weakly incoherent regime of interlayer conductivity in magnetic field”, Phys. Rev. B 83, 245129 (2011). 2. P. D. Grigoriev, “Monotonic growth of interlayer magnetoresistance in strong magnetic field in very anisotropic layered metals”, JETP Lett. 94, 47 (2011). 3. P.D. Grigoriev, “New features of magnetoresistance in the strongly anisotropic layered metals”, Физика низких температур, 37(9-10), 930 (2011). 4. P. D. Grigoriev, M. V. Kartsovnik, W. Biberacher, «Weakly coherent regime of interlayer magnetoresistance in organic metal α-(BEDT-TTF)₂KHg(SCN)₄», arXiv:1205.0041.

Fluctuation conductivity in disordered superconducting films

1 июня 2012 в 11:30

Konstantin S. Tikhonov, Georg Schwiete, and Alexander M. Finkel'stein

We study the effect of superconducting fluctuations on the longitudinal and the transverse (Hall) conductivity in homogeneously disordered films. Our calculation is based on the Usadel equation in the real-time formulation. We adjust this approach to derive analytic expressions for the fluctuation corrections in the entire metallic part of the temperature-magnetic field phase diagram, including the effects of both classical and quantum fluctuations. This method allows us to obtain fluctuation corrections in a compact and effective way, establishing a direct connection between phenomenological and microscopic calculations.

Флуктуоскопия сверхпроводников

25 мая 2012 в 11:30

Андрей А. Варламов, Andreas Glatz, В.М. Винокур

We derive the exact expressions for the fluctuation conductivity in disordered two dimensional superconductors as a function of temperature and magnetic field in the whole phase diagram above the upper critical field line H_c2(T). Ten diagrams of the first order corrections are grouped in four contributions of the different physical nature. We discuss their hierarchy in different domains of the phase diagram and identify that one responsible for quantum phase transition close to H_c2(0). Focusing on the vicinity of the quantum phase transition near zero temperature we arrive to the conclusion that as the magnetic field approaches the critical field H_c2(0) from above, a peculiar dynamic state consisting of clusters of coherently rotating fluctuation Cooper-pairs forms. We estimate the characteristic size ξ_QF(H) and lifetime τ_QF(H) of such clusters and indicate in the corresponding domain of the phase diagram, where such phenomenon can be observed. The derived values ξ_QF(H) and τ_QF(H) allow us to reproduce qualitatively the available results for the quantum fluctuation contributions to the in-plane conductivity, magnetization, and the Nernst coefficient.

Form Factors in the Φ_1,2 perturbed minimal models

18 мая 2012 в 11:30

Олег Алексеев

We consider particular modification of the free-field representation of the form factors in the Bullough-Dodd model. The two-particles minimal form factors are excluded from the construction. As a consequence, we obtain convenient representation for the multi-particle form factors, establish recurrence relations between them and study their properties. The proposed construction is used to obtain the free-field representation of the lightest particles form factors in the Φ_1,2 perturbed minimal models.

Топология планарной фазы сверхтекучего гелия-3

11 мая 2012 в 11:30

Юрий Махлин

На основе изучения зонной структуры в объеме при помощи методов гомотопической топологии дается топологическая классификация топологических диэлектриков с симметрией планарной фазы сверхтекучего гелия-3.

Простая нерешенная задача электродинамики и её применение к мягкой материи

4 мая 2012 в 11:30

Ефим Кац

Проводимость графена и электронно-дырочные пары

27 апреля 2012 в 11:30

Н. Гук, С.В. Иорданский

О циклотронном резонансе в графите

27 апреля 2012 в 11:30

Денис Баско (CNRS, Гренобль)

Изучается циклотронный резонанс в графите в слабых магнитных полях, перпендикулярных графенным слоям. По результатам последних измерений, циклотронный спектр содержит более 20 гармоник. Разработана квазиклассическая теория циклотронного резонанса в графите. Показано, что измеренный спектр соответствует классическому движению вблизи сепаратрисы, что свидетельствует о близости системы к переходу Лифшица.

Sound modes in non-magnetic dielectrics in a magnetic field

20 апреля 2012 в 11:30

I.E. Dzyaloshinskii, E.I. Kats

We show how gyro-magnetic phenomena dramatically affect vibrations in non-magnetic solids.

О d-металлах с высоковозбужденной электронной подсистемой

13 апреля 2012 в 11:30

С.И. Анисимов, Н.А. Иногамов, Ю.В. Петров, В.А. Хохлов

Лазеры используются для обработки разнообразных конструкционных материалов. Важным является семейство переходных металлов. В работе анализируется никель, как характерный представитель этого семейства. Проведенные эксперименты свидетельствуют об удивительно высокой плотности энергии в нагретом слое никеля на пороге абляции. Это явление подтверждается проведенными гидродинамическими и молекулярно-динамическими расчетами. Работа основывается на квантово-механическом подходе к термодинамике и теплопроводности двухтемпературного состояния, в котором велика разница между электронной T_e и ионной T_i температурами: T_e >> T_i. Разработано новое теоретическое описание теплопроводности. Оно, во-первых, учитывает современные данные по проводимости расплава никеля, и, во-вторых, опирается на выполненные в работе расчеты электрон-электронного s-s и s-d рассеяния, в котором участвуют электроны из s- и d-зон переходного металла. Наши вычисления заменяют применявшуюся ранее грубую асимптотику, согласно которой частота электрон-электронных столкновений пропорциональна квадрату электронной температуры.

Коагуляция примесей в сверхтекучем гелии с образованием нанопроволок и нанонитей

30 марта 2012 в 11:30

Гордон Евгений Борисович (ИПХФ РАН)

Голоморфные собственные функции векторных полей, связанных с бездисперсионным уравнение Кадомцева-Петвиашвили.

23 марта 2012 в 11:30

П.Г. Гриневич, P.M. Santini

Работа посвящена обоснованию подхода к исследованию бездисперсионных систем, предложенному Манаковым и Сантини. Мы показываем, что для оператора, входящего в пару Лакса бездисперсионного КП, существуют собственные функции, голоморфные по спектральному параметру вне окрестности вещественной прямой.

К точности метода Ванга-Ландау численного определения плотности состояний

23 марта 2012 в 11:30

Л.Н. Щур

Метод Ванга-Ландау позволяет численно определять плотность состояний систем с дискретным спектром. В оригинальном алгоритме используется критерий равномерности гистограммы, который на самом деле практически не достигается. Нами проанализирован метод и обнаружено, что критерий точности может быть связан со свойствами матрицы переходов по спектру. Обнаружено, что сходимость к стационарному распределению остается нерешенной.

Quantum electrodynamics with anisotropic scaling: Heisenberg-Euler action and Schwinger pair production in the bilayer graphene

16 марта 2012 в 11:30

M. I. Katsnelson, G. E. Volovik

We discuss quantum electrodynamics emerging in the vacua with anisotropic scaling. Systems with anisotropic scaling were suggested by Horava in relation to the quantum theory of gravity. In such vacua the space and time are not equivalent, and moreover they obey different scaling laws, called the anisotropic scaling. Such anisotropic scaling takes place for fermions in bilayer graphene, where if one neglects the trigonal warping effects the massless Dirac fermions have quadratic dispersion. This results in the anisotropic quantum electrodynamics, in which electric and magnetic fields obey different scaling laws. Here we discuss the Heisenberg-Euler action and Schwinger pair production in such anisotropic QED (arXiv:1203.1578v2).

Commuting vector fields and integrable PDEs of hydrodynamic type in multidimensions (joint work with S. V. Manakov)

2 марта 2012 в 11:30

P.M. Santini

After summarizing the main features of the direct and inverse spectral transforms for vector fields, used to solve nonlinear multidimensional PDEs arising as commutation condition for vector fields, we concentrate on the inverse problem, a vector nonlinear Riemann problem (NRP), and i) we present a method to identify a class of exactly solvable NRPs, corresponding to distinguished examples of implicit solutions of the nonlinear PDEs; ii) we construct the longtime behavior of the solutions of such PDEs, studying in detail the analytic aspects of wave breaking in multidimensions. The above theory applies, in particular, to the following celebrated nonlinear PDEs of Mathematical Physics: the dispersionless Kadomtsev-Petviashvili, the heavenly and the dispersionless 2D Toda equations.

Структура сверхупругой-пластичной ударной волны.

24 февраля 2012 в 11:30

В.А. Хохлов, Н.А. Иногамов, В.В. Жаховский, С.И. Анисимов, Ю.В. Петров

При мощном короткоимпульсном лазерном воздействии в веществе возникают "сверхупругие" ударные волны которые движутся с "упругой" скоростью, в то время как давление за волной значительно превышает классический предел упругости Гюгоню. Движение такой волны и следующей за ней пластической ударной волны скоррелированно. В докладе представлено движение и развитие такой структуры сверхупругой и пластической ударных волн и дополнительных волн сжатия между ними. Работа будет доложена на конференции "Эльбрус-2012" и опубликована в сборнике конференции и в статьях: Inogamov N.A, Khokhlov V.A., Petrov Yu.V., Anisimov S. I., Zhakhovsky V.V., Demaske B. J., Oleynik I. I., White C.T., Ashitkov S. I., Khishchenko K.V., Agranat M. B. and Fortov V.E. "Ultrashort elastic and plastic shock waves in aluminum." // AIP Conference Proceedings. 2012. V. 1426

Коллапс в гидродинамике и колмогоровский спектр

17 февраля 2012 в 11:30

Е.А. Кузнецов

Последние численные эксперименты в рамках уравнения Эйлера для двух сталкивающихся вихревых диполей Лэмба (P. Orlandi, S. Pirozzoli and G. F. Carnevale, J. Fluid Mech. (2012), vol. 690, pp. 288-320) свидетельствуют в пользу возникновения коллапса - процесса, при котором завихренность обращается в бесконечность за конечное время по закону (t₀-t)^-1, размер области коллапса уменьшается как (t₀-t)^½, а параллельная завихренности компонента скорости растет как (t₀-t)^-½. При этом область максимальной завихренности представляет собой структуру типа блина. В данной работе показано, что все указанные автомодельности могут быть получены из анализа особенности при опрокидывании вихревых линий. В момент коллапса для завихренности Ω возникает зависимость колмогоровского типа: Ω ⁓ x^-2/3, где x совпадает с направлением опрокидывания.

О двумерном уравнении Шредингера в магнитном поле с дополнительным квадратичным интегралом движения

10 февраля 2012 в 11:30

В. Г. Марихин

Рассмотрена задача о коммутирующих квадратичных квантовых операторах с магнитным полем. Показана, что любая такая пара может быть приведена к канонической форме, которая позволяет построить почти полную классификацию решений уравнений, необходимых и достаточных для того, чтобы пара операторов коммутировала. Переход к канонической форме осуществляется заменой переменных, приводящих к переменным типа Ковалевской, аналогичной той, которая возникает в теории интегрируемых волчков. В качестве примера мы рассмотрим данную процедуру для двумерного уравнения Шредингера в магнитном поле, обладающего дополнительным квадратичным интегралом движения.

О некоторых решениях двумерных уравнений типа Шредингера в магнитном поле

10 февраля 2012 в 11:30

В. Г. Марихин

Для построения новых решений двумерных уравнений типа Шредингера в магнитном поле используется метод одевания линейным дифференциальным оператором общего вида. В случае неединичной метрики проинтегрирован класс решений с разделяющимися переменными до одевания. Показано, в част- ности, что отношение коэффициентов перед операторами дифференцирования в случае единичной метрики удовлетворяет уравнению Хопфа. Установлена связь между решениями двумерного уравнения эйконала с единичной правой частью и решениями уравнения Хопфа.

Statistical properties of passive scalar in a random flow with a strong shear component

10 февраля 2012 в 11:30

I.V. Kolololov, Nguen Than Trung

We study mixing of passive scalar by a chaotic velocity field with a relatively strong regular shear component. We show that the tail of partition distribution function (PDF) of coarse-grained passive scalar field differs qualitatively from the corresponding asymptotics in the case of isotropic flow statistics.

Comment on “Triggering Rogue Waves in Opposing Currents”

27 января 2012 в 11:30

V.P. Ruban

Обнаружена методологическая ошибка в уравнении, которое использовано авторами работы [M. Onorato, D. Proment, and A. Toffoli, Phys. Rev. Lett. {\bf 107}, 184502 (2011)] в качестве базисной модели при описании формирования аномальных волн на неоднородных встречных течениях. Выведено корректное уравнение и проведено количественное сравнение некоторых результатов, соответствующих правильной и неправильной моделям.

Локализованные оптические моды в фотонных кристаллах

27 января 2012 в 11:30

В.А. Беляков

Дается обзор публикаций 2011 года по результатам работ, проводившихся в рамках Российско-Японского и Российско-Украинского грантов РФФИ. Тематика исследований относится к проблеме локализации света в фотонных кристаллах и связанных с этим оптических явлений, а также к изучению сцепления молекул жидкого кристалла с ограничивающими его поверхностями, так называемого, поверхностного сцепления. Развита аналитическая теория оптических локализованных (краевых (ЕМ) и дефектных (DM)) мод в спиральных средах. Найдены дисперсионные уравнения для ЕМ и DM мод в хиральных жидких кристаллах (ЖК) и выражения, описывающие пространственное распределения плотности энергии в локализованных модах. Получены явные аналитические выражения для коэффициентов отражения и пропускания структур, обладающих локализованными модами. В пределе толстых ЖК слоев найдены аналитические выражения для времени жизни мод (мнимой составляющей их частоты). Показано, что время жизни ЕМ мод в этом пределе возрастает пропорционально кубу толщины ЖК слоя, а для DM мод - возрастает экспоненциально с толщинoй ЖК слоев. Показано, что на частотах локализованных мод реализуется эффект аномально сильного поглощения (усиления) в поглощающих (усиливающих) кристаллах. Продемонстрировано, что порог лазерной генерации в лазерах с распределенной обратной связью (РОС) оказывается ниже, чем для традиционной схемы лазера, и найдены аналитические выражения для порогов на частоте локализованных мод для толстых ЖК слоев. Предложение использовать эффект аномально сильного поглощения в РОС лазерах для понижения порога лазерной генерации нашло свое экспериментальное подтверждение. Ряд других предложений находится в стадии экспериментальной реализации. Поверхностное сцепление хиральных ЖК кристаллов с поверхностями изучалось экспериментально и теоретически для геометрии клина Кано-Гранджана, в частности, с целью определения истинного потенциала поверхностного сцепления. Как предварительный шаг в определении истинного потенциала поверхностного сцепления был введен новый модельный потенциал поверхностного сцепления. Проведены расчеты распределения директора в клине Кано-Гранджана для различных моделей потенциала поверхностного сцепления. Экспериментальные измерения на клиновидных образцах методом поляризационной микроскопии продемонстрировали отличие реального потенциала от широко принятой модели потенциала Рапини-Популяр и показали необходимость повышения точности измерений в исследованиях по восстановлению истинного потенциала поверхностного сцепления.

Воздействие короткого лазерного импульса с энергией фотона в диапазоне 1-100 эВ на диэлектрики и металлы

20 января 2012 в 11:30

С.И. Анисимов, Н.А. Иногамов, Ю.В. Петров, В.А. Хохлов

Короткий лазерный импульс инициирует цепочку физических процессов в облученном веществе. Например, при облучении рентгеном диэлектрика имеет место поглощение фотонов во внутренних электронных оболочках, термализация фотоионизованных электронов в электронной подсистеме и нагрев ионной подсистемы за счет передачи тепловой энергии электронов в ионную подсистему. На более поздних стадиях становятся существенны эффекты связанные с рекомбинацией, уравнением термодинамического состояния и гидродинамикой, поскольку возникающие термомеханические силовые напряжения велики и приводят конденсированную среду в движение. Выполнено молекулярно-динамическое моделирование расширения тонкого слоя кристалла LiF после облучения коротким лазерным импульсом. Вычислен коэффициент теплопроводности алюминия в двухтемпературном состоянии, когда температура электронов T_e велика по сравнению с температурой ионов T_i. Показано, что на двухтемпературной стадии значения этого коэффициента намного превышают табличные значения, соответствующие однотемпературному случаю T_e=T_i. Проанализировано распространение сверхзвуковой волны нагрева и плавления и ее трансформация в акустическую волну сжатия при переходе электронной тепловой волны из сверхзвукового в дозвуковой режим распространения. Найдено условие на амплитуду лазерного воздействия, в результате которого образуется упруго-пластическая ударная волна. Упруго-пластическая структура состоит из упругой ударной волны впереди и следующей за нею пластической ударной волны. Показано, что излучение упругой ударной волны происходит при трансзвуковом переходе волны плавления из сверхзвукового в дозвуковой режим. Изучено плавление и сильное вспенивание жидкого слоя золота при воздействии короткого импульса. Впервые определены прочностные характеристики расплава алюминия в зависимости от температуры жидкой фазы. Исследованы остаточные нано-деформации, возникающие при воздействии мягкого рентгеновского импульса на алюминиевую мишень.

Rayleigh–Taylor instability in a visco-plastic ﬂuid

20 января 2012 в 11:30

A.Yu. Demianov, A.N. Doludenko, N.A. Inogamov, and E.E. Son

The Rayleigh–Taylor and Richtmyer–Meshkov instabilities of a visco-plastic ﬂuid are discussed. The Bingham model is used as an effective rheological model which takes into account plastic effects. For the purposes of numerical simulation a one-mode disturbance of the contact surface between two ﬂuids is considered. The main goal of this work is to construct numerical 2D and 3D models and to obtain the relationship between yield stress and the development of instability.

Слой растекания при дисковой аккреции на поверхность нейтронной звезды и проблема торможения быстровращающегося вещества

20 января 2012 в 11:30

Н.А. Иногамов, Р.А. Сюняев

Задача о дисковой аккреции на поверхность нейтронной звезды со слабым магнитным полем при светимости, превышающей несколько процентов от Эддингтоновской, сводится к проблеме торможения гиперзвукового потока со скоростью 0.4 - 0.5 скорости света над подошвой слоя растекания - плотной атмосферой из ранее выпавшего вещества. В статье показано, что турбулентное торможение в модели Прандтля-Кармана с общепринятыми для земных условий и лабораторных экспериментов коэффициентами и лестница из взаимодействующих гравитационных волн в стратифицированной квазиэкспоненциальной атмосфере при стандартных числах Ричардсона приводят к закручиванию массивной зоны, простирающейся до границы океана из плазмы с вырожденными электронами. Турбулентное торможение в океане на границе с внешней твердой корой уменьшает скорость вращения до скорости твердотельного вращения звезды. Такая картина должна приводить к сильному разогреву глубоких слоев атмосферы и выключению механизма взрывного горения гелия. Очевидно, что в рентгеновских барстерах должен работать более эффективный механизм диссипации сильного азимутального течения в атмосфере. Показано, что гигантская уединенная гравитационная волна в атмосфере способна привести к диссипации энергии и резкому скачкообразному понижению азимутальной скорости в достаточно разреженных слоях атмосферы над зоной термоядерных реакций взрывного горения гелия. Обсуждаются причины возникновения и устойчивость этой волны, не имеющей прямого аналога в земных атмосфере и океане.

Взаимодействие бризеров на поверхности двумерной жидкости

13 января 2012 в 11:30

А.И. Дьяченко

Взаимодействие бизеров указывает на интегрируемость уравнений 2-D гидродинамики со свободной границей.

Плотность состояний в грязных сверхпроводящих пленках

30 декабря 2011 в 11:30

М. А. Скворцов, М. В. Фейгельман

Рассмотрен механизм уширения плотности состояний в неупорядоченных сверхпроводящих пленках, обусловленный мезоскопическими флуктуациями. Неоднородное в пространстве распределение примесей приводит к флуктуациям локального поля параметра порядка, что в свою очередь вызывает размытие когерентного пика в плотности состояний и образование подщелевых состояний. Найдены аналитические выражения для ширины области размытия и закона спадания плотности состояний в подщелевую область. Показано, что учет кулоновского взаимодействия приводит к усилению эффектов размытия когерентного пика. Предсказано сильное размытие плотности состояний в окрестности квантовой критической точки, где сверхпроводимость исчезает по фермионному сценарию.

Fluctuation-dissipation theorem for chiral systems in nonequilibrium steady states

23 декабря 2011 в 11:30

Dmitri Feldman

We consider a three-terminal system with a chiral edge channel connecting the source and drain terminals. Charge can tunnel between the chiral edge and a third terminal. The third terminal is maintained at a different temperature and voltage than the source and drain. We prove a general relation for the current noises detected in the drain and third terminal. It has the same structure as an equilibrium fluctuation-dissipation relation with the nonlinear response in place of the linear conductance. The result applies to a general chiral system and can be useful for detecting “upstream” modes on quantum Hall edges.

Особенности магнитосопротивления в сильно анизотропных слоистых проводниках

16 декабря 2011 в 11:30

П.Д. Григорьев

Исследовано магнитосопротивление сильно анизотропных слоистых металлов в «слабо когерентном» режиме, когда время свободного пробега электронов меньше времени их межслоевого туннелирования. Показано, что вопреки существующей теории магнитное поле вдоль проводимости и перпендикулярное проводящим слоям приводит к сильному уменьшению межслоевой проводимости. Когда циклотронный период становится меньше времени свободного пробега электронов в проводящем слое, магнитосопротивление растет пропорционально квадратному корню от величины магнитного поля. Такая зависимость магнитосопротивления наблюдается во многих органических металлах, например, в $\alpha$-(BEDT-TTF)$_2$KHg(SCN)$_4$, $\kappa -(BEDT-TTF)_{2}Cu(NCS)_{2}$, $\beta ''- (BEDT-TTF)_{4} [(H_{3}O)Fe(C_{2}O_{4})_{3}]C_{5}H_{5}N$ и др. При этом магнитные квантовые осцилляции и угловая зависимость магнитосопротивления заметно изменяются. Например, температура Дингла растет пропорционально квадратному корню от величины магнитного поля, что необходимо учитывать при извлечении эффективной массы и времени рассеяния. Дальнейшее увеличение магнитного поля приводит к экспоненциальному подавлению межслоевой проводимости. Сильное магнитное поле локализует электрон в проводящем слое на длине порядка ларморовского радиуса. Вокруг такого локализованного электронного состояния образуется полярон из-за электрон - электронного и электрон – фононного взаимодействия. При межслоевом туннелировании электронов такой полярон релаксирует медленнее времени межслоевого прыжка, что приводит к возникновению кулоновского барьера и экспоненциальной температурной зависимости магнитосопротивления. Чем сильнее магнитное поле, тем меньше область локализации электронов и, значит, тем сильнее этот кулоновский барьер. Поэтому зависимость магнитосопротивления от магнитного поля также оказывается экспоненциальной. Этот эффект сильно влияет на зависимость межслоевой электронной проводимости как от величины, так и от направления магнитного поля, а также приводит к резкому усилению магнитных квантовых осцилляций межслоевой проводимости.

Публикации: 1. P.D. Grigoriev, “Weakly incoherent regime of interlayer conductivity in magnetic field”, Phys. Rev. B 83, 245129 (2011). 2. P. D. Grigoriev, “Monotonic growth of interlayer magnetoresistance in strong magnetic field in very anisotropic layered metals”, JETP Lett. 94, 47 (2011). 3. P.D. Grigoriev, “New features of magnetoresistance in the strongly anisotropic layered metals”, Low Temperature Physics/Fizika Nizkikh Temperatur 37 (9-10), 930 (2011). 4. P. D. Grigoriev, “Exponential suppression of interlayer conductivity in very anisotropic quasi-two-dimensionalcompounds in high magnetic field”, Physica B (принято в печать); ArXiv: сond-mat/1111.2432

Экзотические ионы в жидком гелии

9 декабря 2011 в 11:30

А.М. Дюгаев, П.Д. Григорьев, Е.В. Лебедева

На примере Ar-, Kr-, Xe- расширен каталог отрицательных ионов в сверхтекучем гелии. Такие объекты не могут существовать в вакууме, так как поляризационного притяжения электрона к инертному атому A не хватает для формирования связанного состояния A-; однако в гелии эти объекты существуют как стабильные или метастабильные с очень большим временем жизни. Эффект связан с локализацией электрона в жидком гелии. Если в газовой фазе над жидким гелием сформировать смесь возбужденных атомов A* и электронов, возможна реакция A*+e= A$^{*-}$, которая идет для всех атомов A таблицы Менделеева. Такие заряды могут быть внедрены в жидкий гелий электрическим полем. При этом радиационный распад A$^{*-}=$ A$+e$, возможный в вакууме, может быть запрещен в жидкости. Это приводит к формированию новых уникальных объектов A-, которые могут существовать в жидком гелии, но не встречаются в природе. Определен размер указанных заряженных образований, который может мало отличаться от радиуса обычного пузырькового состояния электрона в гелии. Также определены свойства электронных пузырьков, прижатых силами электростатического изображения к границе раздела жидкого He3 с насыщенным раствором He4 - He3 в области низких температур. Равновесное состояние таких объектов характеризуется энергией связи 6.5 K. Смещающее электрическое поле E=100 V/cm при температуре T=0.2 K приводит к распаду связанного пузырькового состояния со временем жизни ~1 сек. Экспериментальное изучение пузырьковых электронных состояний может оказаться полезным для определения свойств границы раздела растворов жидкого гелия.

Публикации: 1. А.М. Дюгаев, П.Д. Григорьев, Е.В. Лебедева, «Отрицательные ионы Ar-, Kr-, Xe- в сверхтекучем гелии», Письма в ЖЭТФ, 94(9), 774 (2011) (2011). 2. A.M. Dyugaev, P.D. Grigoriev, E.V. Lebedeva, «Negative Ions on the interface of liquid helium solutions», Fizika Nizkikh Temp. 37 (9-10), 1008 (2011).

Упорядоченные фазы и фазовые переходы во фрустрированной XY модели на сотовой решётке

2 декабря 2011 в 11:30

С.Е. Коршунов

Показано, что фазовая диаграмма максимально фрустрированной XY модели на сотовой решётке содержит три различных упорядоченных фазы. В наиболее необычной из них дальний порядок связан не с формированием определённой периодической структуры из ячеек с разными знаками завихренности, а с наличием предпочтительной ориентации доменных стенок с нулевой энергией, разделяющих домены с различными периодическими структурами. Фазовый переход, приводящий к разрушению такого состояния, состоит в появлении свободных дробных вихрей и происходит первым родом. Стабилизация двух других упорядоченных фаз (существующих при более низких температурах) обусловлена тем, что при присутствие спиновых волн придаёт обладающим нулевой энергией доменным стенкам положительную свободную энергию. Этот эффект имеет весьма существенную численную малость, поэтому наблюдение соответствующих фаз возможно лишь при макроскопических размерах образца. Однако, в физических системах (таких, как фрустрированные магнитным полем решётки джозефсоновских контактов и сетки из сверхпроводящих проволок) присутствие дополнительных взаимодействий должно приводить к улучшению возможностей наблюдения фазы с регулярным чередованием положительных и отрицательных вихрей.

Coherent resonance accumulation of the EDM signal at magnetic storage rings

2 декабря 2011 в 11:30

W.Morse (BNL), N. Nikolaev, F. Rathmann (IKP FZJ)

Permanent EDM of particles and light nuclei is one of the keys to understanding the origin of CP violation and, eventually, of the baryogenesis in our Universe. We describe some unexpected features of spin dynamics in magnetic storage rings supplemented with radiofrequency electric EDM flippers. We report an evalutaion of the spin decoherence time and a finding of magic energies at which the spin diffusion vanishes.

Bases in 2d conformal field theory and instanton moduli spaces

25 ноября 2011 в 11:30

A.A. Belavin, M.A. Bershtein, B.L. Feigin, A.V. Litvinov, G.M. Tarnopolskiy

Part 2

Bases in 2d conformal field theory and instanton moduli spaces

18 ноября 2011 в 11:30

A.A. Belavin, M.A. Bershtein, B.L. Feigin, A.V. Litvinov, G.M. Tarnopolskiy

Recently proposed relation between conformal field theories in two dimensions and supersymmetric gauge theories in four dimensions predicts the existence of the distinguished basis in the space of local fields in CFT. This basis has a number of remarkable properties, one of them is the complete factorization of the coefficients of the operator product expansion. We consider a particular case of the U(r) gauge theory on C²/Z_p which corresponds to a certain coset conformal field theory and describe the properties of this basis. We argue that in the case p=2, r=2 there exist different bases. We give an explicit construction of one of them. For another basis we propose the formula for matrix elements.

Транспортные свойства контактов сверхпроводников с топологическими изоляторами

18 ноября 2011 в 11:30

Н.М. Щелкачев

Исходя из микроскопических уравнений, выведен эффективный гамильтониан двумерной гибридной структуры сверхпроводник – двумерный топологический изолятор. Показано, что эффективный гамильтониан благодаря сверхпроводящему эффекту близости содержит члены, перемешивающие подзоны топологического изолятора. Вследствие этого, в спектре краевых состояний открывается щель, зависящая от ориентации границы, что приводит к андреевской локализации краевых состояний с достаточно малой энергией. Показано, что в режиме сильной связи между сверхпроводником и топологическим изолятором щель в объеме топологического изолятора почти полностью пропадает.

Локализованный майорановский уровень на "грязной" поверхности топологического изолятора

11 ноября 2011 в 11:30

П.А. Иоселевич, П.М. Островский, М.В. Фейгельман

Вычислена плотность электронных состояний на свободной поверхности топологического изолятора, окруженной сверхпроводником, при наличии одно-квантового вихря и сильного примесного рассеяния. Показано, что она имеет вид, характерный для нульмерного класса B в классификации Цирнбауэра, и содержит нулевой майорановский уровень. Найдена пространственная зависимость плотности состояний. Вычислена туннельная проводимость как функция напряжения.

Неравновесная квантовая динамика сильнокореллированных ультрахолодных атомов в оптических решетках

28 октября 2011 в 11:30

Е.А. Демлер, А.Я. Мальцев, А.О. Прокофьев

Рассматриваются вопросы неравновесной динамики бозонных решеток с решеточными гамильтонианами спинового типа. Используется квазиклассическое описание для анализа природы солитонных решений, при этом мы показываем, что в зависимости от микроскопических параметров они могут описываться режимами КдФ, мКдФ или НУШ. Анализируется задача динамической эволюции начального состояния с неоднородной плотностью, при этом приводится динамическая фазовая диаграмма, включающая анализ режимов образования и устойчивости одномерных солитонов, а также режимов обоазования многомерных “lump” решений.

Фаддевские собственные функции двумерного точечного потенциала

21 октября 2011 в 11:30

П.Г. Гриневич, Р.Г. Новиков

Развитая к настоящему времени техника решения обратных задач рассеяния для двумерной квантовой или акустической задачи при одной энергии хорошо работает в предположении, что у собственных функций Фаддеевского типа нет особенностей по спектральному параметру на многообразии данной энергии. Если потенциал достаточно велик, возникновение таких особенностей неизбежно (например, если мы работаем при отрицательной энергии выше основного состояния, особенности всегда есть – Гриневич, С.П. Новиков). При этом в типичной ситуации возникают обобщенно-аналитические функции с особенностями на линиях, теория которых к настоящему времени совершенно не развита. Одна из проблем – отсутствие точно решаемых примеров. Мы показывем, что для двумерных точечных потенциалов (аналогичные потенциалы в трехмерии изучались Зельдовичем и Березиным-Фаддеевым) все волновые функции явно вычисляются, как и многообразие особенностей а также обобщенные данные рассеяния. Мы расчитываем, что данный точно решаемый пример поможет найти правильную постановку обратной задачи рассеяния в присутствии сингулярных контуров.

Поверхностный импеданс в сверхпроводниках со слабыми магнитными примесями

14 октября 2011 в 11:30

Я.В. Фоминов, M. Houzet, Л.И. Глазман

Магнитные примеси изменяют спектр возбуждений в сверхпроводнике и поэтому влияют на импеданс. Мы интересуемся диссипативной частью поверхностного импеданса. Исследована зависимость импеданса от частоты, концентрации магнитных примесей и их силы, и от концентрации квазичастиц (температуры). Даже малая концентрация слабых магнитных примесей существенно меняет спектр возбуждений вблизи щели БКШ. Поэтому особое внимание уделено пороговому поведению при нулевой температуре, а также низкочастотному поглощению за счет квазичастиц. (arXiv:1110.1370)

Описание квантового электронного транспорта с помощью матриц рассеяния

7 октября 2011 в 11:30

Г. Б. Лесовик, И. А. Садовский

В обзоре подробно рассматривается применение матриц рассеяния в теории квантового электронного транспорта в мезо- и нано- проводниках. Описываемый подход альтернативен более привычному подходу с использованием кинетического уравнения или функций Грина, и для когерентных проводников часто эффективнее (особенно для доказательства общих соотношений) и почти всегда нагляднее. Рассмотрено как описание средних по времени величин (типа вольтамперных характеристик проводников), так и флуктуаций тока во времени шума, а также полной статистики переноса заряда за конечное время. Кроме нормальных проводников рассмотрены контакты со сверхпроводниками, а также джозефсоновские контакты. (По материалам обзора в УФН, октябрь 2011)

Квантовые волчки как примеры коммутирующих дифференциальных операторов

7 октября 2011 в 11:30

А.Б. Шабат, В.Э. Адлер, В.Г. Марихин

В работе рассматриваются квантовые аналоги волчков на алгебрах Ли $so(4)$ и $e(3)$ в представлении дифференциальными операторами.

Трехмерные эффекты в динамике аномальных морских волн: численное исследование

30 сентября 2011 в 11:30

В.П. Рубан

Обсуждаются недавние результаты численного моделирования полностью нелинейных эволюционных уравнений для длинно-гребневых волн на глубокой воде, при котором наблюдалось самопроизвольное образование экстремально высоких волн — т. н. волн-убийц. На нескольких примерах показано, что трехмерность движения жидкости весьма существенным образом влияет на процесс появления аномальных волн. В частности, при наличии узких и длинных волновых групп наиболее высокие волны-убийцы возникают в том случае, когда в начальном состоянии волновые фронты ориентированы под углом к направлению группы. “Оптимальный” угол ориентации гребней, приводящий к наибольшим волнам, зависит от начальной волновой амплитуды и от ширины группы, и составляет 18–28 градусов в практически важной области параметров. Кроме того, промоделирован механизм пространственно-временной фокусировки на фоне квазислучайного нелинейного волнового поля при разных значениях нелинейности и времени фокусировки.

О спектре обратного каскада в присутствии конденсата: численный эксперимент

30 сентября 2011 в 11:30

Александр Короткевич

Статистика уровней решетки спинов 1/2 с беспорядком и теория диэлектрических фаз с локализованными куперовскими парами

23 сентября 2011 в 11:30

Э. Куевас, М. Фейгельман , Л. Иоффе и М.Мезар

В работе изучается проблема возникновения непрерывного энергетического спектра в большой квантовой системе с сильным беспорядком. Методом прямой диагонализации исследована статистика многочастичных уровней в системе спинов 1/2 с анизотропным обменом и поперечным случайным полем. Продемонстрирован квантовых фазовый переход между областями дискретного и непрерывного спектра. Результаты сравниваются с ранее полученными авторами методом рекурсий в приближении Бете. Обсуждаются приложения полученных результатов для описания диэлектрических фаз вблизи перехода сверхпроводник-изолятор в аморфном InO и подобных системах.

Bosonic analog of the electron bubble: ground-state and non-ground-state BEC of magnons in superfluid 3He-B

16 сентября 2011 в 11:30

G. Volovik

Long-lived coherent spin precession of 3He-B observed at temperatures around 0.2 T_c is interpreted to represent Bose-Einstein condensation of spin wave excitations or magnons in a magnetic trap which is formed by the orbital texture of order parameter. When the number of magnons increases, they via spin-orbit interaction exert an orienting influence on the orbital texture. Since the texture is very flexible the potential well produced by texture is crucially modified leading to self-localization of magnon BEC. The scenario of self-localization represents the bosonic analog of formation of the electronic bubble in helium liquids, where an injected electron opens a cavity whose size is determined by a balance between the zero-point energy of the electron and the surface energy of the bubble. In our case the role of the electron wave function is played by the condensate wave function of magnon BEC, while the role of the liquid environment is played by the orbital texture, which is expelled from the bubble due to spin-orbit interaction. The bubble free from texture can be filled either with the magnon condensate in the ground states, or with BEC on any excited level. The BEC in a given excited state is populated and sustained by continuous rf pumping at its specific excitation frequency. On switching off the pumping the magnons from an excited level BEC drop to the ground state BEC.

Motion of near-spherical micro-capsule in planar external flow

9 сентября 2011 в 11:30

S.S. Vergeles and P.E. Vorobev

Dynamics of a micro-capsule with compressible membrane placed into planar flow is considered. The form of the capsule is assumed to be near-spherical and the membrane forces are calculated in the first order in respect to the membrane displacement. We have established that the capsule dynamics is governed by two dimensionless parameters in this limit, which account for membrane stretch nodulus, viscosities if inner fluid and solvent, capsule radius, external flow gradient and Taylor deformation parameter at rest. Phase diagram for capsule dynamical regimes is plotted on the plane of these two dimensionless parameters in the limits of high and low viscosity contrasts between the fluid inside the capsule and the solvent.

Квантовые фазовые переходы в необычных джозефсоновских решетках

2 сентября 2011 в 11:30

М.Е. Гершензон (Rutgers University, USA)

Arrays of nanoscale Josephson junctions represent an important tool in the exploration of several fundamental problems of the physics of quantum disordered systems, including quantum phase transitions in systems with and without long-range interactions, emergent glassy behavior, and formation of topological phases. The fabrication of novel types of Josephson arrays with unconventional geometries is required to address these issues. We report on the study of low-temperature transport in the arrays with a large number of nearest-neighbor elements. Both linear and non-linear effects in such arrays will be discussed, including the superconductor-insulator transition, an activation transport in the insulating regime, and the threshold for dissipative transport.

Logarithmic scaling of the critical collapse of Keller-Segel equation

24 июня 2011 в 11:30

Pavel Lushnikov

Keller-Segel equation (KS) is a parabolic-elliptic system of partial differential equations with applications to bacterial aggregation and collapse of self-gravitating gas of brownian particles. KS has striking qualitative similarities with nonlinear Schrodinger equation including critical collapse (finite time point-wise singularity) in two dimensions and supercritical collapse in three dimensions. The self-similar solutions near blow up point are studied for KS in critical case together with time dependence of these solutions and their stability. We found logarithmic-type modifications to (t₀-t)^1/2 scaling law of self-similar solution in qualitative analogy with log-log corrections for NLS. Very good agreement is achieved between the direct numerical simulations of KS with the analytical results by developing a perturbation theory for logarithmic-type modifications. It suggests that log-log corrections in NLS also could be verified in a similar way.

Instantons and the correlation functions in Super-Liouville theory

17 июня 2011 в 11:30

А.А. Белавин

Двумерная теория Супер-Лиувилля возникает при квантовании теории струн в некритической размерности пространства-времени. Мы используем замечательную связь между инстантонами в четырехмерных калибровочных теориях поля и двумерными конформными теориями поля для построения явного вида конформного блока в 2D теории Супер-Лиувилля.

Трехточечная корреляционная функция в парафермионной теории Лиувилля.

10 июня 2011 в 11:30

М. Берштейн, А. Литвинов, В. Фатеев

Вычисляется трехточечечная функция в Z_N парафермионной теории Лиувилля. Результат является обобщением известных формул для N=1 (Дорн, Отто, Замолодчиков, Замолочдиков) и N=2 (Рашков, Станичков, Погосян). Вычисление приводит к задаче из теории многочленов которая решается при помощи введения специальной фильтрации на пространстве симметричных многочленов.

Topological bound states in 3D media with Weyl points: 1D flat band on the vortex axis and Fermi arc on the surface

3 июня 2011 в 11:30

G. Volovik

Topological semimetals first discussed by Abrikosov and Beneslavskii ("Possible existence of substances intermediate between metals and dielectrics", JETP 32 (1971) 699-708) have topologically protected point nodes. Close to that points, electrons behave as Weyl fermions. Later it became clear that the same Weyl points exist in superfluid 3He-A and in the vacuum of Standard model. As in topological insulators, in the topological systems with Weyl fermions there is the bulk-surface and the bulk-vortex correspondence. Due to bulk-vortex correspondence, the core of the 3He-A vortex contains the 1D flat band first found by Kopnin in 1991. The end points of this flat band are determined by projections of the Weyl points to the vortex axis. Due to bulk-surface correspondence, the surface of 3He-A and of 3D topological semimetals contains the Fermi arc - the 1D Fermi line in the 2D momentum space at which fermions have zero energy. The end points of the Fermi arc are determined by projections of the Weyl points to the surface.

Вихревая решетка в быстро вращающемся Бозе-конденсате. Структура, возбуждения, корреляционные функции

27 мая 2011 в 11:30

С. Матвеенко

Используя найденные ранее решения уравнения Гросса-Питаевского для вихревой структуры, получено точное решение уравнений Боголюбова-де Жена для возбуждений вихревой решетки в быстро вращающемся Бозе-конденсате. Вычислены коэффициент затухания квазичастиц, матрица плотности при нулевой и конечной температурах.

Влияние статистики одноэлектронного энергетического спектра на спиновые и зарядовые корреляции в квантовых точках

20 мая 2011 в 11:30

И.С. Бурмистров, Yuval Gefen (Weizmann Institute, Israel), Михаил Киселев (ICTP, Italy)

Изучен вопрос о влиянии статистики одноэлектронного энергетического спектра электронов на явление мезоскопической стоунеровской неустойчивости в изолированной квантовой точке с прямым и обменным взаимодействиями. Вблизи стоунеровской неустойчивости вычислена средняя магнитная восприимчивость в широком интервале температур.

Высокотемпературная поверхностная сверхпроводимость в многослойном ромбоэдрическом графене

13 мая 2011 в 11:30

N.B. Kopnin, T.T. Heikkilä (Low Temperature Laboratory, Aalto University, Finland), and G.E. Volovik

Показано, что топологически защищенная плоская зона, появляющаяся на поверхности слоистой системы фермионов с линиями нулей в спектре, способствует возникновению поверхностной сверхпроводимости благодаря бесконечно большой плотности состояний в плоской зоне. Критическая температура поверхностной сверхпроводимости прямо пропорциональна величине куперовского взаимодействия и, следовательно, значительно больше критической температуры в объеме. В качестве конкрентного примера рассмотрена многослойная система графена с ромбоэдрической упаковкой.

Резкое повышение электронного давления в результате поглощения ультракороткого лазерного импульса и абляция с поверхности металла под действием этого давления

6 мая 2011 в 11:30

Н.А. Иногамов, В.А. Хохлов, В.В. Жаховский

Поглощение ультракороткого лазерного импульса в металлах приводит к сильному перегреву электронов относительно ионов (T_e >> T_i) и к повышению электронного давления p_e в поверхностном слое мишени. Наибольшие значения p_e достигаются у границы металл-вакуум, где температура электронов T_e максимальна. В работе изучена динамика абляции при давлениях p_e, которые превосходят динамическую прочность металла p_lim на разрыв (в наших условиях p_lim ~ 5-15 ГПа). Тогда на стадии электрон-ионной температурной релаксации (т.е. пока выполняется условие T_e >> T_i) расширение происходит в волне разлета, в которой вещество мишени переходит из конденсированного состояния в плотный газ при пересечении фронта скачка с понижением плотности. Если в конденсированной фазе атомы связаны друг с другом химическими связями, то за скачком такие связи разорваны. Десорбция электронным давлением на границе конденсированной фазы является новым механизмом лазерной абляции. Как показывают расчеты, относительно небольшие температуры T_e ~ 1-2 эВ и связанные с ними давления p_e ~ 10 ГПа достаточны для возникновения такого режима абляции.

О дискретизации уравнения Цицейки

29 апреля 2011 в 11:30

В.Э. Адлер

Найден интегрируемый дискретный аналог уравнения Цицейки в виде уравнения в частных разностях на квадратной решётке. Его высшей непрерывной симметрией является неоднородная цепочка типа Вольтерра-Нариты-Богоявленского. Она определяет дискретизацию уравнения Савады-Котеры (уравнение типа КдФ 5-го порядка). Интегрируемость этих дискретизаций следует из конструкции представления Лакса. Геометрически, лаксово представление интерпретируется как уравнения Гаусса для аффинных сфер. Выведены билинейные уравнения для тау-функции.

Hopping conductance in the presence of electro-magnetic fields

22 апреля 2011 в 11:30

Zvi Ovadyahu (Jerusalem University)

When exposed to sufficiently strong electro-magnetic (EM) fields, the conductance of hopping systems is enhanced. Data taken on six different hopping systems will be shown to illustrate that in the microwaves (MW) regime, the excess conductance is sub-linear with the EM power. It can be demonstrated that the effect is not due to heating. The mechanism for the conductance enhancement will be presented and the implications to some general features of Anderson insulators will be discussed.

ppt

Form Factors in the Ising Model in Magnetic Field at T=T_c

15 апреля 2011 в 11:30

Олег Алексеев

We consider the scaling limit of the two-dimensional Ising Model in a Magnetic Field at T=T_c (IMMF). This model is known to be an integrable QFT whose spectrum and the exact S-matrix is described by the E₈ scattering theory. The correlation functions of local operators can be computed within the Form Factor approach. Using the remarkable connection between the IMMF and the Bullough-Dodd model in the framework of the free field representation we obtain exact form factors of local operators in the IMMF. We obtain the recurrent relation which establishes relation between form factors with a different number of particles and provides a convenient procedure for explicit evaluation of the form factors.

Непрерывная интерполяция между фрустрированным Изингом и квантовыми димерными моделями

8 апреля 2011 в 11:30

С.Е. Коршунов

Предложена квантовая модель, осуществляющая непрерывную интерполяцию между фрустрированной моделью Изинга со спином 1/2 и поперечным полем и димерной моделью на дуальной решётке. Фазовая диаграмма модели включает в себя RVB-фазу, а область существования этой фазы содержит линию, на которой основное состояние известно точно. Более подробный анализ фазовых диаграмм произведен для случаев квадратной и треугольной решёток [D. A. Ivanov and S. E. Korshunov, arXiv:1102.1912].

Nodal topological matter and flat bands

1 апреля 2011 в 11:30

G.E. Volovik

Topological media are systems whose properties are protected by topology and thus are robust to different perturbations of the system including as the change of the parameters of interaction. In topological insulators, and in the nodeless topological superconductors and superfluids the bulk-surface and bulk-vortex correspondence gives rise to the gapless Dirac or Majorana fermions on the surface of the system or inside the vortex core. In gapless topological media, the bulk-surface and bulk-vortex correspondence is even more interesting: it produces topologically protected gapless fermions without dispersion - the flat band. Fermion zero modes forming the flat band are localized on the surface of topological media with protected nodal lines and in the vortex core in systems with topologically protected Dirac points, such as superfluid 3He-A. Flat band has an extremely singular density of states. This property may give rise in particular to surface superconductivity with an unusually high transition temperature thus opening a possible route for room temperature superconductivity.

Упруго-пластические явления и распространение сильных ударных волн при воздействии фемтосекундных лазерных импульсов

18 марта 2011 в 11:30

В.А. Хохлов, Н.А. Иногамов, В.В. Жаховский

Расщепление ударной волны (УВ) на упругий предвестник и пластическую волну — характерное явление, проявляющееся только в твердых средах. Недавно в численных расчетах и фемтосекундном лазерном эксперименте обнаружено существование упругой УВ при давлениях p ~10 ГПа, на 1-2 порядка превосходящих динамический предел упругости. Пластическая УВ не успевает сформироваться в этих ультракоротких волнах. В данной работе проанализированы процессы формирования и распространения упругой и пластической волн в алюминии при еще больших давлениях, полученных с помощью фемтосекундных лазеров. Обнаружено, что упругий предвестник выживает даже в условиях, когда за пластическим фронтом давление доходит до огромной величины p ~ 1 Мбар, при которой начинается плавление металла. Показано, что учет сверхупругости необходим для правильной интерпретации предыдущих лазерных экспериментов.

Абляция диэлектрического кристалла LiF под действием коротких импульсов лазера в жестком ультрафиолете.

18 марта 2011 в 11:30

Ю.В. Петров, С.И. Анисимов, А.Ю. Фаенов, Н.А. Иногамов, В.А. Хохлов, И.Ю. Скобелев, В.В. Жаховский

We presented experimental and theoretical studies of ablation of condensed matter by extreme ultraviolet (EUV) and X-ray lasers (XRL). Results obtained by the use of two different soft XRL are compared. The ﬁrst XRL is the collision Ag-plasma laser with pulse duration 7 ps and laser photon energy 89.3 eV, while the second one is EUV free electron laser (EUV-FEL) with pulse duration 0.3 ps and energy of photon 20.2 eV. Investigation of interaction of irradiation from these two types of XRL with the wide gap lithium ﬂuoride (LiF) dielectric shows that ablation thresholds in both cases are approximately the same. Ablation threshold for XRL interacting with dielectric appears to be signiﬁcantly lower than the threshold of ablation when ultrashort laser pulse of optical frequency range interacts with the metal surface. The similarity between the two XRL is due to the short pulse durations of both XRL. They are shorter than, or comparable with the acoustic time, which is necessary for sound to travel through an attenuation depth. These short pulses create thermomechanical stresses which are the reason for spallative ablation in the dielectric as well as it takes place in metals. Thermomechanics and negative pressure deﬁne character of ablation at relatively low ﬂuences of the order of ablation threshold. At such ﬂuences, heating is moderate and matter remains in condensed state where cohesive properties are dynamically important. At higher ﬂuences, XRL transfers the heated layer into the gaseous state where cohesion phenomenon is not signiﬁcant. A theory presented explains a slow growth of ablated mass with a ﬂuence when the short X-ray laser irradiation interacts with the dielectric target as a result of transition from the spallative ablation near threshold value of a ﬂuence to the evaporative ablation at high ﬂuences.

Magneto-optics of graphite in quantizing magnetic fields

11 марта 2011 в 11:30

L.A. Falkovsky

The optical conductivity of graphite in quantizing magnetic fields is analytically evaluated applying the Slonczewski–Weiss–McClure model with the trigonal warping including in the Hamiltonian. Both the dynamical conductivities, longitudinal as well as Hall's, are calculated. The conductivity peaks are explained in terms of the electron transitions in graphite. The conductivities describe the absorption and the Kerr rotation.

Усиление сверхпроводимости андерсоновской локализацией

4 марта 2011 в 11:30

И.С. Бурмистров

Влияние беспорядка на температуру сверхпроводящего перехода изучается с помощью нелинейной сигма модели. Учитывается взаимодействие в куперовском канале и канале частица-дырка, которые предполагаются короткодействующими. Рассмотрено несколько случаев: двумерная неупорядоченная система в области слабой локализации, двумерная неупорядоченная система в области антилокализации и система вблизи края подвижности. Показано, что во всех случаях андерсоновская локализация приводит к сильному увеличению температуры сверхпроводящего перехода, причиной которого является мультифрактальный характер волновых функций.

Quantum Abacus for counting and factorizing numbers

4 марта 2011 в 11:30

M. V. Suslov, G. B. Lesovik, G. Blatter

We generalize the binary quantum counting algorithm of Lesovik, Suslov, and Blatter [Phys. Rev. A 82, 012316 (2010)] to higher counting bases. The algorithm makes use of qubits, qutrits, and qudits to count numbers in a base 2, base 3, or base d representation. In operating the algorithm, the number n < N = d^K is read into a K-qudit register through its interaction with a stream of n particles passing in a nearby wire; this step corresponds to a quantum Fourier transformation from the Hilbert space of particles to the Hilbert space of qudit states. An inverse quantum Fourier transformation provides the number n in the base d representation; the inverse transformation is fully quantum at the level of individual qudits, while a simpler semi-classical version can be used on the level of qudit registers. Combining registers of qubits, qutrits, and qudits, where d is a prime number, with a simpler single-shot measurement allows to find the powers of 2, 3, and other primes d in the number n. We show, that the counting task naturally leads to the shift operation and an algorithm based on the quantum Fourier transformation. We discuss possible implementations of the algorithm using quantum spin-d systems, d-well systems, and their emulation with spin-1/2 or double-well systems. We establish the analogy between our counting algorithm and the phase estimation algorithm and make use of the latter's performance analysis in stabilizing our scheme. Applications embrace a quantum metrological scheme to measure a voltage (analog to digital converter) and a simple procedure to entangle multi-particle states. ( arXiv:1011.3646 )

Релаксационная теория климата

25 февраля 2011 в 11:30

А.В. Бялко

Данные, полученные при бурении антарктических льдов, представляют собой записи температуры и концентраций диоксида углерода СО₂ и метана СН₄ за прошлые 800 тысяч лет [1, 2]. Стандартными методами математический анализа были вычислены авто- и интер-корреляционные функции трех случайных функций времени: T(t), [CO₂](t), [CH₄](t) [3], а также их распределения и регрессии. В течение восьми 100-тысячелетних циклов Миланковича путь зависимости T([CO₂]) приближенно повторяется, что дает основание предполагать наличие области устойчивости. Решения уравнений релаксации к кривой равновесия (регрессии) позволяют получить физически оправданные приближения: 1) современного роста концентрации CO₂ по данным потребления угля, нефти, газа; 2) современного роста температуры по данным роста концентрации CO₂; 3) будущих изменений температуры и концентрации CO₂ в зависимости от сценария энергопотребления; 4) потоков энергии между поверхностным слоем океана и его глубинами за 800 тысяч лет. [1]. Lüthi, D. et al. High-Resolution Carbon Dioxide Concentration Record 650.000—800.000 Years before Present, Nature, 2008, V. 453, pp. 379-382. [2]. Loulergue, L. et al. Orbital and Millennial-Scale Features of Atmospheric CH₄ Over the Past 800.000 Years, Nature, 2008, V. 453, pp. 383-386. [3]. Бялко А.В. Палеоклимат: дополнения к теории Миланковича, Природа, 2009, №12, с. 18-28.

Фазовая диаграмма фрустрированной модели Изинга с поперечным магнитным полем и сотовой решёткой

18 февраля 2011 в 11:30

C. Е. Коршунов

Исследована фазовая диаграмма квантовой фрустрированной модели Изинга на сотовой решётке в присутствии магнитного поля. Показано, что в классическом пределе помимо существующей в самых сильных полях однородно поляризованной парамагнитной фазы на фазовой диаграмме присутствует бесконечное число фаз, нарушающих трансляционную инвариантность. Найдены симметрия и структура этих фаз. Проанализировано, как эволюционирует фазовая диаграмма при усилении квантовых флуктуаций (понижении величины спина S). [доклад по работе T. Coletta, J.-D. Picon, S.E. Korshunov and F. Mila, "Phase diagram of the fully frustrated transverse-field Ising model on the honeycomb lattice", Phys. Rev. B 83, 054402 (2011)].

Резонансы в моделях sh- и sin-Гордона и высшие уравнения движения в теории Лиувилля

11 февраля 2011 в 11:30

Михаил Лашкевич

Высшие уравнения движения в квантовой теории поля Лиувилля, предложенные Ал. Замолодчиковым, интерпретированы как резонансы в конформной теории возмущений от модели свободного безмассового поля. Оператор, отвечающий нуль-вектору в представлении конформной алгебры, находится в резонансе с одним из экспоненциальных операторов. Под резонансом подразумевается ситуация, когда при определенных соотношениях между конформными размерностями полей возникают логарифмические ультрафиолетовые расходимости во всех корреляционных функциях определенных операторов, что приводит к неоднозначной перенормировке этих операторов. Показано, что аналогичные резонансы возникают в модели sh-Гордона, которую можно рассматривать и как возмущение свободного безмассового поля, и как возмущение теории Лиувилля. Точный вид резонанса можно установить, используя результат Ал. Замолодчикова. Структура резонансов в теории sin-Гордона осложняется полюсами в вакуумных средних, отвечающих резонансам между самими экспоненциальными операторами, что приводит к более сложным расходимостям для "нуль-векторов".

On combinatorial expansion of the conformal blocks arising from AGT conjecture

4 февраля 2011 в 11:30

Алексей Литвинов

In my talk I will report on our studying of the origin of combinatorial expansion of the conformal blocks suggested by Alday, Gaiotto and Tachikawa. We consider the algebra A, which is the tensor product of commuting with each other Virasoro and Heisenberg algebras and discover the special orthogonal basis of states in the highest weight representations of A. The matrix elements of primary fields in this basis have a very simple factorized form and coincide with the function called Z_bif appearing in the instanton counting literature. Having such a simple basis the problem of computation of the conformal blocks simplifies drastically and can be shown to lead to the expansion proposed by AGT. We found that this basis diagonalizes an infinite system of commuting Integrals of Motion related with some integrable hierarchy

Applying dissipative dynamical systems to pseudorandom number generation: equidistribution property and statistical independence of bits on length up to logarithm of mesh size. RNGSSELIB: Program library for Random Number Generation.

28 января 2011 в 11:30

Л.Ю. Бараш, Л.Н. Щур

The behavior of a family of dissipative dynamical systems representing transformations of two-dimensional torus is studied on a discrete lattice and compared with that of conservative hyperbolic automorphisms of the torus. Applying dissipative dynamical systems to generation of pseudorandom numbers is shown to be advantageous and equidistribution of probabilities for the sequences of bits can be achieved. New algorithm for generating uniform pseudorandom numbers is proposed. The theory of the generator, including proofs of periodic properties and of statistical independence of bits on length up to logarithm of mesh size, is presented. Extensive statistical testing using available test packages demonstrates excellent results, while the speed of the generator is comparable to other modern generators. The library RNGSSELIB for random number generators (RNGs) based upon the SSE2 command set is presented. The library contains realization of a number of modern and most reliable generators. Usage of SSE2 command set allows to substantially improve performance of the generators. Three new RNG realizations are also constructed. We present detailed analysis of the speed depending on compiler usage and associated optimization level, as well as results of extensive statistical testing for all generators using available test packages. Fast SSE implementations produce exactly the same output sequence as the original algorithms.

Слабо некогерентный предел межслоевой проводимости в магнитном поле.

21 января 2011 в 11:30

П.Д. Григорьев

Исследован “слабо некогерентный” предел межслоевого переноса электронов в магнитном поле. В сильно анизотропных слоистых проводниках, когда время свободного пробега электронов меньше времени их межслоевого туннелирования, стандартная трехмерная теория проводимости в магнитном поле становится не применимой. Это происходит, поскольку такая электронная система близка к двумерной, и примеси намного сильнее на нее действуют. Однако, даже очень малый перескок электронов между слоями делокализует электронные состояния, выводит систему из состояния квантового эффекта Холла и приводит к металлической межслоевой проводимости. В работе предложена теория магнитных квантовых осцилляций проводимости и угловой зависимости магнитосопротивления в таком слабо некогерентном пределе [P.D. Grigoriev, «Weakly incoherent magnetotransport in layered metals», arXiv:1010.0926 (2010)]. Проведенный расчет межслоевой проводимости выходит за рамки традиционно используемого борновского приближения и учитывает полную амплитуду рассеяния электронов на точечной примеси в магнитном поле в самосогласованном приближении. Это приводит к новым качественным результатам. Например, получен монотонный рост межслоевого фонового магнитосопротивления с ростом поля вдоль направления проводимости. Этот рост получен даже в минимумах магнитных квантовых осцилляций в широком диапазоне параметров. Такой монотонный рост наблюдается во многих экспериментах по слоистым металлам и представляет загадку уже более 10 лет. Кроме этого, показано что температура Дингла растет пропорционально квадратному корню от величины магнитного поля, что необходимо учитывать при извлечении эффективной массы и времени рассеяния электронов. Угловая зависимость магнитосопротивления в слабо некогерентном пределе также имеет ряд новых свойств. Например, изменяется амплитуда разных гармоник в угловых осцилляциях проводимости.

Взаимодействия полей высших спинов и теория струн

14 января 2011 в 11:30

Дмитрий Поляков

Построены вершинные операторы, описывающие возбуждения безмассовых полей высших спинов в открытой теории струн. Эти операторы связаны со скрытыми глобальными симметриями в пространстве-времени. По построению, корреляционные функции этих операторов на мировом листе описывают калибровочно-инвариантные взаимодействия высших спинов в пространстве-времени, позволяя вычислить новые инварианты для взаимодействующих полей высших спинов. Также построена сигма-модель, описывающая стохастическую эволюцию полей высших спинов из плоского пространства в АдС.

Disordered electron liquid in double quantum well heterostructures: Renormalization group analysis and dephasing rate

17 декабря 2010 в 11:30

I.S. Burmistrov, I.V. Gornyi (Karlsruhe Institute of Technology), K.S. Tikhonov

В работе изучается электронный транспорт в двумерной неупорядоченной электронной жидкости, созданной в двойной квантовой яме, в диффузионном режиме. Найдено, что даже в случае одинакового примесного рассеяния в обеих ямах, асимметрия в электрон-электронном взаимодействии внутри и поперек квантовых ям приводит к тому, что при низких температурах электронная система ведет себя как система из двух независимых квантовых ям. Проведено количественное сравнение теории с экспериментальными данными группы Г.М. Минькова.

Неравновесный адмиттанс одно-электронной коробки в режиме cильной кулоновской блокады

10 декабря 2010 в 11:30

Я.И. Родионов, И.С. Бурмистров

Изучены адмиттанс и диссипация энергии в одно-электронной коробке (маленький металлический островок, соединенный с резервуаром туннельным контактом; потенциал электронов на островке контролируется дополнительным затворным электродом) в неравновесном режиме при приложении переменного затворного напряжения в режиме сильной кулоновской блокады. Вычислен адмиттанс при не слишком низкой эффективной температуре (энергии) электронов на островке, когда можно пренебречь электронной когерентностью, но необходимо полностью учитывать квантовые флуктуации заряда из-за сильного кулоновского взаимодействия. Как оказалось, диссипация энергии может быть выражена через сопротивление зарядовой релаксации и перенормированную зарядовую емкость даже в неравновесных условиях. Поведение адмиттанса как функции внешней частоты определяется функцией распределения, отвечающей бозонным коллективным возбуждениям на островке. Поэтому, можно использовать адмиттанс одно-электронной коробки для измерения этой бозонной функции распределения.

Excitation spectrum of a 2D long-range Bose liquid with a supersymmetry

3 декабря 2010 в 11:30

Мозгунов Евгений

Полностью описан спектр возбуждений специальной модели 2D бозе-жидкости. Эта модель с сильным взаимодействием может быть отображена на классическую стохастическую эволюцию эквивалентной системы частиц. Численно была получена динамика затухания, которая с точностью до перехода в мнимое время совпадает с динамикой квантовых корреляционных функций. В широком диапазоне констант связи ротонный спектр был найден, причем ротонная щель чрезвычайно мала по сравнению с характерным энергетическим масштабом. Единственный фазовый переход при нуле температур в системе происходит из сверхтекучего в упорядоченное состояние - кристалл Березинского.

Аномальный поверхностный импеданс, обусловленный нечётной по частоте сверхпроводимостью

26 ноября 2010 в 11:30

Y. Asano, A.A. Golubov, Ya.V. Fominov, Y. Tanaka

Рассмотрен динамический отклик нечётных по частоте куперовских пар на электромагнитное поле. Вычислен поверхностный импеданс (Z = R - i X) тонкой плёнки из нормального металла, покрывающей триплетный сверхпроводник. В противоположность обычному соотношению R << X, поверхностный импеданс в спин-триплетных системах с эффектом близости демонстрирует аномальное поведение (т.е. R > X) при низких температурах. Это необычное соотношение является результатом проникновения в нормальный металл нечётных по частоте сверхпроводящих корреляций и отражает отрицательную плотность куперовских пар (т.е. противоположный обычному знак связи между сверхтоком и векторным потенциалом).

Сверхупругость и распространение ударных волн в кристаллах

19 ноября 2010 в 11:30

Н.А. Иногамов, В.В. Жаховский, В.А. Хохлов, В.В. Шепелев

Расщепление акустического возмущения на упругий предвестник и пластическую волну относится к числу важнейших явлений в физике ударных волн в твердых средах. В предлагаемой работе разработана физическая модель и математическая методика обработки наблюдений ударно-волновых явлений в металлах, облученных фемтосекундным лазерным импульсом. Использование экспериментальных результатов совместно с молекулярно-динамическим моделированием и двухтемпературными гидродинамическими расчетами дало возможность исследовать упругие свойства кристаллов алюминия и никеля при экстремальных значениях сдвиговых напряжений, сравнимых по амплитуде с модулем сдвига. Это позволило продлить упругую адиабату Гюгонио в область метастабильных эластических состояний при чрезвычайно высоких давлениях, на 1-2 порядка превышающих обычно принимаемые значения для динамического предела упругости. Показано, что ультракороткая упругая ударная волна сверхвысокого давления предшествует формированию известной двухволновой структуры из упругого предвестника и пластической ударной волны.

Квантовая спиновая жидкость со степенным поведением корреляторов вблизи точно решаемой точки

12 ноября 2010 в 11:30

К. Тихонов, М. Фейгельман и А. Китаев

Исследована слабо возмущенная модель спиновой решетки сот с анизотропным парным взаимодействием. Точно решаемая модель, предложенная и исследованная А. Китаевым ранее, приводит к локальным спиновым корреляторам. Мы показали, что введение в эту модель слабого возмущения, нарушающего точную интегрируемость, приводит к появлению степенной асимптотики динамических спиновых корреляторов. Тем самым предъявлен пример “критической” квантовой спиновой жидкости.

Three approaches to the 2d Quantum gravity

29 октября 2010 в 11:30

A. Belavin, M. Bershtein, G. Tarnopolsky

The one-matrix model in the $p$-critical point is considered. We found an explicit expression for the genus 2 free energy. Also we discuss its relation to the Topological gravity. We explain that the free energy of the $p$-critical Matrix model is an analytic continuation of the generating function of the Topological gravity. We check the topological recursion relations for correlation functions in the $p$-critical Matrix model.

Сверхмассивная черная дыра в эллиптической галактике: аккреция горячего газа с малым, но конечным угловым моментом

22 октября 2010 в 11:30

Н.А. Иногамов, Р.А. Сюняев

Рассмотрена аккреция на сверхмассивную черную дыру горячего медленно вращающегося газа. В работе изучен важный случай, когда на радиусе Бонди $r_B$ скорости турбулентных пульсаций малы по сравнению со скоростью звука $c_s.$ По-видимому, турбулентность ответственна за появление случайного среднего вращения. Несмотря на то, что на размере $r_B$ вращательный момент невелик, с ним связано формирование на глубине $r_c=l^2/G M_{BH}\ll r_B$ центробежного барьера, препятствующего сверхзвуковой аккреции. В статье найдено численное решение задачи аккреции горячего газа с конечным угловым моментом с учетом электронной теплопроводности и потерь энергии двухтемпературной плазмой на тормозное излучение. Учитывалось насыщение спитцеровской теплопроводности. Параметры насыщенной электронной теплопроводности выбирались в соответствии с принятыми в расчетных работах по исследованию воздействия сильных лазерных пучков на плазменные мишени и подтвержденными в экспериментах. Показано, что совместное действие электронной теплопроводности и тормозного излучения ведет к эффективному охлажению аккрецирующей плазмы и формированию режима дозвукового оседания аккрецирующего вещества над зоной центробежного барьера. Вблизи барьера возникает тороидальное уплотнение и полая воронка, отделяющая тор от черной дыры. Барьер делит течение на две области — 1) зону оседания с {\it медленным} дозвуковым вращением и 2) зону с {\it быстрым} сверхзвуковым околокеплеровским вращением. Первую зону будем называть атмосферой над тором. Наличие центробежного барьера приводит к сильному снижению темпа аккреции $\dot M$ по сравнению с критическим решением Бонди для $\gamma=5/3$ для тех же значений плотности и температуры горячей плазмы вблизи радиуса Бонди. Сдвиговые неустойчивости в торе и связанное с ними трение приводят к медленному растеканию газа в экваториальной плоскости в двух направлениях. В результате образуются внешний $r>r_c$ и внутренний $r

Collapse as a process of pulse shortening

15 октября 2010 в 11:30

E.A. Kuznetsov

In this talk we discuss a possibility of light pulse compression in fiber optics using the mechanism of wave collapse. It is well known that wave collapse in optics provides the giant pulse shortening in two- and three-dimensional geometry due to the Kerr nonlinearity. However, in the one-dimensional case, for instance, in fibers the cubic Kerr nonlinearity is compensated by wave dispersion responsible for the optical pulse broadening that results in stable optical envelope solitons. By this reason, the wave collapse in such a case is impossible. We consider two mechanisms how it is possible to diminish the Kerr constant in order to provide wave collapse appearance due to higher nonlinearities. The first mechanism weaken the Kerr constant is connected with the interaction of light and acoustic waves (or Mandelshtam-Brillouin scattering) Another idea was suggested by Gabitov and Lushnikov to use a nonlinear phase-shift interferometric converter (the analog of the MachZehnder interferometer) which provides a way to control the sign of the nonlinear phase shift. In the case of a small Kerr constant it is necessary to take into account the higher nonlinearities: nonlinear correction to the group velocity, responsible for pulse steepening, Raman scattering and six-wave interaction as well. In thissituation depending on the sign of the renormalized Kerr constant there exist two soliton families. For the first family with positive for very small amplitudes these solitons are nothing more than the NLS solitons of the sech form. For larger amplitudes these solitons transform into pulses with a chirp and an almost constant pulse energy. This soliton family is shown to be stable in the Lyapunov sense. The second soliton family with < 0 has the same behavior at small pulse durations but occurs to be unstable. The nonlinear development of this instability results in the collapse of solitons. Near the collapse time, the pulse amplitude and its width exhibit a self-similar behavior with a small asymmetry in the pulse tails due to self-steepening.

Аномальные динамические свойства магнетиков при низких температурах

1 октября 2010 в 11:30

Арсений Сыромятников, ПИЯФ

Теоретически рассматривается ряд магнитных систем, имеющих необычные динамические свойства при низких температурах. В частности обнаружено аномально сильное затухание длинноволновых магнонов, сравнимое с их энергией, в ферромагнетиках с дипольными силами при T ≪ Tc. Вычислена динамическая восприимчивость вырожденной примеси в квази-2D антиферромагнетике (АФ) при T ≪ TN и исследовано влияние конечной концентрации n таких примесей на свойства АФ. Обнаружено сильное затухание длинноволновых магнонов пропорциональное их энергии и n. Найден спектр коротковолновых магнонов в 2D АФ в сильном магнитном поле H при T=0 в главном порядке по малому параметру (Hc-H)/Hc, где Hc – поле насыщения. Вычислен спектр магнонов в 2D АФ Гейзенберга при T=0 в третьем порядке по 1/S.

Compact model for water waves

24 сентября 2010 в 11:30

А.И. Дьяченко

Simple equation describing evolution of "almost" 1-D water waves is derived. This new hamiltonian equation is based on the important property of vanishing four-wave interaction for water waves discovered in 1994. This remarkable property allows to simplify Zakharov equation significantly. Now it does not contain multiple integrations in Fourier space and is written in coordinate space. For 2-D surface waves it can be generalized in the spirit of Kadomtsev-Petviashvili equation for Korteveg-de-Vries equation. It is applicable for much more steeper wave then the nonlinear Shredinger equation or the Dysthe equation.

BEC of non-equilibrium quasiparticles in ³He and beyond

17 сентября 2010 в 11:30

Grigory Volovik

Bose-Einstein condensation (BEC) of excitations (or quasiparticles) whose number is not conserved is presently one of the debated phenomena of condensed matter physics. In thermal equilibrium the chemical potential of excitations or non-conserved particles (phonons, excitons, polaritons, magnons, photons, ripplons, etc.) vanishes and, as a result, their condensate cannot not form as an equilibrium state. BEC of excitations may exist only as a dynamic non-equilibrium phenomenon, when the condensate is either decaying with time, or persists as a steady state in which the decay of excitations/particles is compensated by continuous pumping of new excitations/particles. For magnetic excitations - magnons -the dynamic BEC is manifested as the spontaneous phase-coherent precession of spins. The magnon BEC was first discovered in 1984 in superfluid ³He-B and later observed in other systems. Magnon BEC is accompanied by superfluidity of magnons, and since each magnon carries spin s_z = -1, this is spin superfluidity. We discuss different phases of magnon BEC (including those formed in magnetic-textural traps), the observed signatures of spin superfluidity: (i) spin supercurrent, which transports the magnetization over a macroscopic distance more than 1 cm long; (ii) spin current Josephson effect which shows interference between two condensates; (iii) spin current vortex — a topological defect which is an analog of a quantized vortex in superfluids and an Abrikosov vortex in superconductors; (iv) Goldstone modes related to the broken U(1) symmetry, which are analogous to sound waves in atomic BEC; etc., and specific properties of BEC of excitations which have no analogs in atomic BEC, such as parametric instability of magnon BEC and mass of the Goldstone mode.

Charge solitons and their dynamical mass in 1-D arrays of Josephson junctions

10 сентября 2010 в 11:30

Иван Протопопов

We investigate the charge transport in one-dimensional arrays of Josephson junctions. In the interesting regime of “small charge solitons” (polarons), the charge dynamics is strongly influenced by the polaronic effects, i.e., by dressing of a Cooper pair by charge dipoles. In particular, the soliton's mass in this regime scales approximately as inverse square of the Josephson energy. We employ two theoretical techniques: the many body tight-binding approach and the mean-field approach. Results of the two approaches agree in the regime of “small charge solitons”.

Critical amplitude ratios of the Baxter-Wu model

3 сентября 2010 в 11:30

L. Shchur, W. Janke

A Monte Carlo simulation study of the critical and off-critical behavior of the Baxter-Wu model, which belongs to the universality class of the 4-state Potts model, was performed. We estimate the critical temperature window using known analytical results for the specific heat and magnetization. This helps us to extract reliable values of universal combinations of critical amplitudes with reasonable accuracy. Comparisons with approximate analytical predictions and other numerical results are discussed.

Эффекты четности в SNS-контакте на поверхности топологического изолятора

18 июня 2010 в 11:30

Павел Иоселевич

В коре вихря на сверхпроводящей поверхности топологического изолятора существует локализованное майорановское состояние (MBS). Изучается Джозефсоновский контур, в котором пара таких MBS локализована в области SNS-контакта. MBS приводит к тому, что при адиабатическом изменении фазы контакта φ → φ + 2π фермионная чётность основного состояния системы меняется. Благодаря этому энергия и ток системы 4π-периодические по фазе. 4π-периодическая часть тока порядка 2eΔ/ħ при нуле температур и экспоненциально подавляется при температуре выше некоторой критической.

Двумерная гравитация на торе

18 июня 2010 в 11:30

Григорий Тарнопольский

One-matrix model in p-critical point on torus is considered. The generating function of correlation numbers in genus one is evaluated and used for computation correlation numbers in KdV and CFT frames. It is shown that the correlation numbers in KdV frame in genus one satisfy the Witten topological gravity recurrence relations.

Интегрируемые ОДУ с несколькими матричными неизвестными

11 июня 2010 в 11:30

В.В. Соколов

Рассматриваются точно интегрируемые нелинейные дифференциальные уравнения с матричными неизвестными. Основные понятия, такие как симметрии, первые интегралы, гамильтоновы структуры, обобщаются на этот случай. Рассматривается задача описания линейных и квадратичных скобок Пуассона, соответствующих таким моделям. Приводятся примеры.

Nucleation processes and their study by simulations

4 июня 2010 в 11:30

Курт Биндер (Institut fuer Physik, Johannes-Gutenberg Universitaet, Mainz, Germany)

Nucleation of liquid droplets from metastable vapor is an old problem, but the conditions for which the “classical theory” of nucleation holds are still controversial. The difficulty is that the critical nuclei that trigger the phase transformation are rather rare objects of nanoscopic size, their direct observation is almost impossible, and the use of macroscopic concepts is doubtful. While many of these difficulties also hamper simulations, new concepts to analyze simulations have made it possible to “measure” nucleation barriers over many orders of magnitude for various models. Also an extension to analyze the basic ideas about heterogeneous nucleation of wall-attached droplets has become possible. By these techniques controversial topics (significance of a Tolman length, role of line tension) can be clarified. But important questions about nucleation kinetics still remain an open problem.

Формула локализации и инстантонные вычисления

28 мая 2010 в 11:30

М.А. Берштейн

Формула локализации позволяет сводить вычисление интегралов к вычислению вкладов особых точек. Можно сказать, что она дает условия при которых метод перевала дает точный ответ (квазиклассика точна). В докладе будет рассказана сама теорема и приведены некоторые примеры, в частности вычисление интеграла Ициксона-Зюбера и Некрасовское вычисление интеграла по пространству модулей инстантонов в N=2 SUSY теории Янга-Миллса.

Усиление электрического поля между металлическими гранулами вследствие плазмонного резонанса

21 мая 2010 в 11:30

П.Е. Воробьев

Рассматривается взаимодействие пары металлических гранул, погруженных в диэлектрик, с электромагнитной волной. Предполагается, что длина падающей волны много больше, чем размер гранул. Исследуются условия плазмонного резонанса в такой системе и коэффициент усиления электрического поля волны в узком зазоре между гранулами в условиях резонанса. Оказывается, что условия резонанса определяются, в основном, геометрией зазора, тогда как усиление поля зависит от геометрии всей системы. Рассматривается усиление поля между гранулами различных форм.

Локальное усиление электромагнитного сигнала при передаче информации по оптоволокну в режиме сильного перекрытия битовых импульсов.

7 мая 2010 в 11:30

Вергелес С.С., Турицын С.К.

Рассмотрен линейный режим передачи информации по оптоволокну. Предполагается, что в силу большой плотности передачи информации импульсы, передающие отдельный бит информации, достаточно узки в частотном представлении. Это приводит к сильной роли дисперсии. Рассматривается схема трансляции по оптоволокну, при которой импульсы в процессе распространения по нему расплываются вследствие дисперсии настолько, что в каждой точке перекрывается большое число импульсов. Мы исследуем статистику этого перекрытия и показываем, что в силу случайности передаваемой последовательности битов огибающая электрического поля имеет локальные максимумы, амплитуда которых много больше начальной амплитуды отдельных импульсов. Мы исследуем статистические параметры этих пиков. Получена автомодельная зависимость функции распределения мощности выбросов в зависимости от начальных параметров отдельных импульсов.

Dephasing at the integer quantum Hall transitions: short-ranged interaction in the singlet channel

30 апреля 2010 в 11:30

И.С. Бурмистров

Температурная зависимость проводимости на переходе между плато в режиме целочисленного квантового эффекта Холла определяется критическим индексом κ, который есть отношение индекса корреляционной длины (ν) и индекса длины разфазировки (p), κ = p/(2ν). В отличие от индекса корреляционной длины, который много раз вычислялся, индекс p изучался теоретически и численно только в нескольких работах. В этих работах индекс p длины разфазировки был вычислен в предположении, что он определяется аномальной размерностью иррелевантного оператора, входящего в «inverse participation ratio». В работе аналитически показывается, что для случая экранированного кулоновского взаимодействия в синглетном канале это предположение действительно выполняется для Андерсоновского перехода в унитарном классе (магнитное поле) в размерности 2 + ε. Проведенные численные расчеты указывают на то, что это предположение выполняется и для перехода между плато.

Динамика релаксации электронов в задаче о кулоновской блокаде

23 апреля 2010 в 11:30

Я.И. Родионов

Мы исследуем релаксационную динамику электронов в одноэлектронном транзисторе. Именно, мы отвечаем на следующий вопрос. Предположим, что неравновесное электронное распределение образовалось в процессе эксперимента. По какому закону оно будет релаксировать к равновесию? Исследование релаксации проведено в режимах слабой и сильной кулоновской блокады. Выведены и решены основные квантовые кинетические уравнения, управляющие динамикой функций распределения в процессе установления теплового равновесия. Установлены универсальные формулы для транспортных коэффициентов, пригодные для транзистора с туннельной связью любой прозрачности. Кроме того, осуществлена однопетлевая перенормировка основных физических величин, определяющих транспортные наблюдаемые, что позволяет нам получить наиболее точные результаты.

Влияние взаимодействия на топологическую классификацию свободных фермионов

16 апреля 2010 в 11:30

Алексей Китаев (Caltech)

avi

Гидродинамика пузырьковых цепочек

9 апреля 2010 в 11:30

А.В. Бялко

Дано решение уравнений гидродинамики для цепочки ламинарно всплывающих пузырьков. Их размеры вдоль цепочки могут уменьшаться при растворении газа или расти с падением давления (а также в перенасыщенном растворе). Скорость жидкости вблизи цепочек оказалась независимой от вязкости, поэтому полученное решение приближенно применимо и к турбулентному всплытию пузырьков. В некотором диапазоне начальных размеров и частот следования одна и та же цепочка растворяющихся пузырьков может оказаться как конечной, так и достигающей поверхности.

Non-equilibrium “functional” Bozonization and electron transport in quantum interferometers

2 апреля 2010 в 11:30

Дмитрий Багрец (INT, Karlsruhe Institute of Technology, Germany)

In this talk I would like to give the details of the theoretical approach which is briefly mentioned in my first lecture. I will discuss a physical model which enable to calculate the non-equilibrium current and, generally, the full current statistics in the quantum electronic interferometers in the presence of Coulomb interaction. The model is based on a (“functionally”) bosonized Keldysh action of interacting electrons, expressed in terms of single-particle time-dependent interferometer’s scattering matrix. I will use this action to analyze the limit of weak electron tunneling between interferometer’s arms in case of arbitrary strong e-e interaction. In particular, a real-time instanton approach to evaluate the non-equilibrium dephasing rates, suppressing the Aharanov-Bohm oscillations of conductance with the increase of voltage, will be discussed. It gives a dephasing rate proportional to the shot-noise power of the quantum point contacts (QPC’s) which define the interferometer and originates from the emission of non-equilibrium plasmons in course of inelastic electron tunneling. The results of this simple model nicely explain the unusual non-monotonic dependence of visibility observed in many recent experiments.

Фрактальная сверхпроводимость и переход сверхпроводник-изолятор (часть 3)

26 марта 2010 в 11:30

М.В. Фейгельман

Угловая зависимость магнитосопротивления как способ определения закона дисперсии в квазидвумерных металлах

19 марта 2010 в 11:30

П.Д. Григорьев

Проведено исследование угловой зависимости магнитосопротивления в квазидвумерных металлах. Этот эффект традиционно используется для определения закона дисперсии электронов в металле и геометрии поверхности Ферми. В последнее время этот эффект успешно конкурирует с ARPES для получения данных об электронной структуре высокотемпературных сверхпроводников. В работе получены аналитические формулы для угловой зависимости магнитосопротивления, удобные для извлечения параметров электронной дисперсии из экспериментальных данных, и проведено сопоставление с экспериментом. Исследована область применимости полученных и более ранних результатов. Проведены численные расчеты угловой зависимости магнитосопротивления для параметров, соответствующих слоистым высокотемпературным сверхпроводникам.

Модификация точно решаемой модели Китаева (спин 1/2) на декорированной шестиугольной решетке с основным состоянием типа «спиновый металл»

12 марта 2010 в 11:30

К.С. Тихонов

Гамильтониан диагонализуется в представлении Майорановских фермионов, которые образуют 2D бесщелевое состояние с Ферми-окружностью, диаметр которой определяется соотношением констант связи. Вычислена теплоемкость и динамическая спиновая восприимчивость, которая имеет степенной пик вблизи резонансной частоты. Определена соответствующая экспонента и форма пика.

Сверхпроводящий триплетный спиновый клапан

5 марта 2010 в 11:30

Я. Фоминов, А. Голубов, Т. Карминская, М. Куприянов, Р. Деминов, Л. Тагиров

Исследуется критическая температура T_c трёхслойной SFF структуры (S — обычный синглетный сверхпроводник, F — ферромагнитный металл), в которой при неколлинеарных намагниченностях F слоёв возникает дальнодействующая триплетная сверхпроводящая компонента. Показано, что T_c может быть немонотонной функцией угла α между намагниченностями двух F слоёв. Минимум достигается при промежуточном значении α, лежащим между параллельным (P, α = 0) и антипараллельным (AP, α = π) случаями. Это означает возможность «триплетного» эффекта спинового клапана: при температурах выше минимума T_c^Tr, но ниже T_c^P и T_c^AP, система будет в сверхпроводящем состоянии только при ориентациях, близких к коллинеарным. При определённых параметрах зависимость T_c(α) будет иметь возвратный характер. Если же рассматривать только P и AP конфигурации, то оказывается , что в зависимости от параметров системы возможен как «стандартный» (T_c^P < T_c^AP), так и «обратный» (T_c^P > T_c^AP) эффект переключения.

Зарядовые состояния в андреевской квантовой точке

26 февраля 2010 в 11:30

И.А. Садовский

В работе изучается заряд в квантовой точке, присоединенной к сверхпроводящим берегам. Подстраивая потенциал затвора и разницу сверхпроводящих фаз между сверхпроводниками можно непрерывно изменять заряд (в пределах одного заряда куперовской пары на один канал). Исследованы эффекты кулоновского и электрон-фононного взаимодействия в пределе бесконечной сверхпроводящей щели.

Топологический переход в квантовой цепочке с релаксацией

19 февраля 2010 в 11:30

Л. Левитов (MIT)

We analyze a quantum walk on a bipartite one-dimensional lattice, in which the particle can decay whenever it visits one of the two sublattices. The corresponding non-Hermitian tight-binding problem with complex potential for the decaying sites exhibits two distinct phases, distinguished by a winding number defined in terms of the Bloch eigenstates in the Brillouin zone [M.S. Rudner, L.S. Levitov, Phys. Rev. Lett. 102, 065703 (2009)]. We find that the mean displacement of a particle initially localized on one of the non-decaying sites is quantized as an integer, changing from zero to one at the critical point. By mapping this problem onto a Jaynes-Cummings-type model with decay, we find that the topological transition is relevant for a variety of experimental settings, in particular for superconducting qubits coupled to high quality resonators [A. Wallraff et al., Nature 431, 162-167 (2004)]. The quantized behavior stands in contrast with the smooth dependence expected for a classical random walk, and can serve as a hallmark of coherent quantum dynamics in ladder-like multilevel systems. A real-space implementation of the quantum walk may help to verify quantum coherence in vortex transport in Josephson arrays [A. van Oudenaarden, S.J.K. Vardy, and J. E. Mooij, Phys. Rev. Lett. 77, 4257 (1996)].

Thermodynamic magnetization of a strongly interacting two-dimensional system

12 февраля 2010 в 11:30

М. Резников (Технион, Хайфа)

We report thermodynamic magnetization measurements of a 2-dimensional electron gas for several high mobility Si-MOSFETs. The low-temperature magnetization is shown to be strongly sub-linear function of the magnetic field. The susceptibility determined from the zero-field slope diverges as T^α, with α = 2.2–2.6 even at high electron densities, in apparent contradiction with the Fermi-liquid picture.

Superconducting textures in two dimensions

5 февраля 2010 в 11:30

Н.М. Щелкачев

Инстантон в прямом каскаде двумерной турбулентности

29 января 2010 в 11:30

В.В. Лебедев

Passive scalar transport in peripheral regions of random flows

22 января 2010 в 11:30

A. Chernykh, V. Lebedev

We investigate statistical properties of the passive scalar near boundaries (walls) in random (turbulent) flows assuming weakness of its diffusion. Then at advanced stages of the passive scalar mixing its unmixed residue is concentrated in a narrow diffusive layer near the wall and its transport to bulk goes through the peripheral region (laminar sublayer). We conducted Lagrangian numerical simulations of the process for different space dimensions d and revealed structures responsible for the transport that are passive scalar tongues pulled from the diffusive boundary layer to bulk. We investigated statistical properties of the passive scalar and of the passive scalar integrated along the wall. Moments of both objects demonstrate scaling behavior outside the diffusive boundary layer. We propose an analytical scheme for explanation scaling of the passive scalar, the obtained exponents agree reasonably with numerics in 3d.

Фрактальная сверхпроводимость и переход сверхпроводник-изолятор (часть 2)

15 января 2010 в 11:30

М.В. Фейгельман

Заседание Диссертационного совета ИТФ

25 декабря 2009 в 11:30

Защита кандидатской диссертации Бараша Л.Ю. «Испарение и динамика лежащей на подложке капли».
Защита кандидатской диссертации Любшина Д.С. «Однокластерные перколяционные системы и модели гранулированных металлов».

Formalism of Ghost Cohomologies in String Theory

18 декабря 2009 в 11:30

Dimitri Polyakov (University of the Witwatersrand, Johannesburg)

I review the basic results of the ghost cohomology approach in string theory that I have developed over the recent years. This includes new global space-time symmetries in string theory (alpha-symmetries), observed in this approach and related to hidden space-time dimensions, as well as new results in the problem of gauge-string correspondence and in gauge theories of interacting higher spin fields.

Фрактальная сверхпроводимость и переход сверхпроводник-изолятор (часть 1)

11 декабря 2009 в 11:30

М.В. Фейгельман

Волны-убийцы и ветровое волнение

4 декабря 2009 в 11:30

Захаров В.Е.

Диффузионный переход отрицательных ионов через границу криогенных жидкостей

27 ноября 2009 в 11:30

П.Д. Григорьев, А.М. Дюгаев, Е.В. Лебедева

Впервые объяснено необычно малое время жизни отрицательных ионов (электронных пузырьков) вблизи поверхности жидкости и построена количественная теория зависимости этого времени жизни от температуры и внешнего электрического поля. При определении потенциал взаимодействия таких отрицательных ионов с поверхностью жидкостей (например, жидких He⁴, He³ и Ne), кроме электростатического отталкивания учтен вклад дальнодействующего ван-дер-ваальсовского притяжения электронного пузырька к поверхности жидкости. Потенциальный барьер, препятствующий уходу отрицательного иона из жидкости в вакуум, формируется в результате конкуренции этих сил отталкивания и притяжения. Определена зависимость времени жизни пузырька от температуры и электрического поля для нескольких жидкостей. Проведено сравнение теории и опыта для отрицательных ионов в жидком He⁴. В отличие от общепринятых представлений, основанных на гипотезе квантового туннелирования электрона из пузырька в вакуум, обоснованная нами теория базируется на классической диффузионной модели перехода пузырька через потенциальный барьер, предложенной Крамерсом. Для жидкого He⁴ в рамках этой модели применимо приближение малого динамического трения, что связано с большой подвижностью отрицательных ионов в сверхтекучей жидкости. Результаты исследования могут найти применение для описания кинетики отрицательных ионов вблизи поверхностей различных жидкостей. Построена также теория перехода электронных пузыотков через границу раздела криогенных жидкостей, основанная на новом подходе к вычислению потенциала взаимодействия пузырька с границей. Подтверждением теории служит хорошее соответствие с эспериментами по измерению зависимости от внешнего электрического поля потенциального барьера на границе He³, He⁴ вакуума, а также на границе насыщенных растворов He³ и He⁴. Выявлена изотопическая инвариантность зависимости потенциала взаимодействия от расстояния между электронным пузырьком и границей раздела по отношению к трем вариантам такой границы. Для отрицательных ионов в He³ и He⁴ определена зависимость их времени жизни от температуры и электрического поля, основанная на теории Крамерса.

Short pulse nanostructuring by lasers with different wavelengths

20 ноября 2009 в 11:30

S.I. Anisimov, N.A. Inogamov, Yu.V. Petrov, V.A. Khokhlov, V.V. Zhakhovskii, M.B. Agranat, S.I. Ashitkov, A.Ya. Faenov, I.Yu. Skobelev, V.V. Shepelev

Short laser pulse with any wavelength from infrared to X-ray disturbs electron-ion equilibrium and rises pressure in a heated layer. In the report the case when pulse duration τ_L is shorter than acoustic relaxation time t_s is considered. Such pulse is a reason of thermomechanical phenomena and spallative ablation irrespectively of wavelength. While, of course, physics of electron-ion relaxation strongly depends on wavelength and the electron spectra of substances - there are spectra with an energy gap Δ (semiconductors, dielectrics) versus continuous spectra (metals). The report describes the whole set of the thermomechanical processes as expansion-nucleation-foaming-nanostructuring-spallation with particular attention to spallation by X-ray pulse.

Корреляции локальных плотностей состояний в квазиодномерной проволоке

13 ноября 2009 в 11:30

М.А. Скворцов

Вычислена корреляционная функция локальных плотностей состояний на маленькой разности энергий в неупорядоченной квазиодномерной проволоке унитарного класса симметрии. С помощью суперсимметричной сигма-модели найдена полная зависимость двухточечной корреляционной функции от расстояния между точками. В пределе нулевой разности энергий воспроизведена статистика одной волновой функции. На логарифмически больших расстояниях порядка моттовского масштаба получена немонотонная зависимость, согласующаяся с результатами для строго одномерного случая.

Синхротронное излучение глюонов

6 ноября 2009 в 11:30

Б.Г. Захаров

Possible solution of cosmological constant problem: Minkowski vacuum as attractor

30 октября 2009 в 11:30

Г.Е. Воловик

The q-theory of quantum vacuum is extended to the vector vacuum field. It is demonstrated that the Minkowski vacuum with vanishing cosmological constant is the attractor of dynamical equations, which means that cosmological constant relaxes to zero without fine-tuning.

О гипотезе Алди, Гайото и Тачикавы (Aldy, Gaiotto, and Tachikawa)

30 октября 2009 в 11:30

А.А. Белавин

Эта гипотеза заключается в предположении о соответствии между 4-мерными Суперконформными Неабелевыми Калибровочными теориями, с одной стороны, и 2-мерными Конформными теориями, с другой. В частности, статсумма SU(2) калибровочной теориии с числом гипермультиплетов, равным 4, совпадает с 4-х точечной корреляционной функцией в Теории Лиувилля.

Vortex structures in rotating Bose-Einstein condensates

16 октября 2009 в 11:30

S.I. Matveenko

We present an analytical solution for the vortex lattice in a rapidly rotating trapped Bose-Einstein condensate in the lowest Landau level and discuss deviations from the Thomas-Fermi density profile. This solution is exact in the limit of a large number of vortices and is obtained for the cases of circularly symmetric and narrow channel geometries. For the latter case we calculate the phase diagram as a function of the interaction strength and rotation frequency and identify the order of quantum phase transitions between the states with a different number of vortex rows.

Role of thermal fluctuations in vesicle dynamics in an external shear flow

9 октября 2009 в 11:30

S.S. Vergeles, V.V. Lebedev, K.S. Turitsyn

We examine an influence of thermal fluctuations on the phase diagram for vesicle dynamics in an external shear flow where different regimes are observed: tumbling, tank-treading, trembling. We demonstrate that thermal fluctuations extend the region of existence of trembling. The effect enables us to explain recent experimental data.

Superfluid ³He-B as topological insulator

2 октября 2009 в 11:30

G. Volovik

We consider topological invariant describing the vacuum states of superfluid ³He-B, which belongs to the special class of time-reversal invariant topological insulators and superfluids. Integer valued topological invariant is expressed in terms of the Green's function, which allows us to consider systems with interaction. Discrete symmetries important for classification of the topologically distinct vacuum states are discussed. One of them leads to the additional subclasses of ³He-B states and is responsible for the finite density of states of Majorana fermions living on the diffusive wall.

Расширенное заседание Ученого совета ИТФ, посвященное юбилею С.В. Иорданского

25 сентября 2009 в 11:30

Г.Е. Воловик, А.М. Финкельштейн, С.Е. Коршунов, Е.А. Бренер

11:30-12:15 Г.Е. Воловик, «Сила Иорданского и квантовая турбулентность».
12:15-13:00 А.М. Финкельштейн, «Эффективная теория распространения импульсов в нелинейных и неупорядоченных средах».
13:15-14:00 С.Е. Коршунов, «Фазовые переходы в двумерных решетках SFS контактов».
14:00-14:45 Е.А. Бренер, «Асимпототические нелинейности в смектиках».

О возможной климатической неустойчивости

11 сентября 2009 в 11:30

А.В. Бялко, Н.И. Ваганова, Э.Н. Руманов (Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения РАН)

Квантовый транспорт в графене: интерференция в pnp-контактах, локализация на адатомах

4 сентября 2009 в 11:30

A. Шитов, Д. Абанин, М. Руднер, Л. Левитов

Бесщелевой дираковский спектр квазичастиц в графене приводит к интересным транспортным явлениям, например, к безотражательному прохождению через барьер (парадокс Клейна). В докладе будет показано, как парадокс Клейна проявляется в структуре осцилляций сопротивления баллистического pnp-контакта в магнитном поле. Будет также обсуждаться локализация дираковских квазичастиц адатомами (перестройка спектра, транспортные явления).

Интегрируемые системы и проблемы алгебраической геометрии

26 июня 2009 в 11:30

И. Кричевер

О зависимости диссипации поверхностных гравитационных волн от степени нелинейности

19 июня 2009 в 11:30

В.Е. Захаров, А.О. Короткевич, А.О. Прокофьев

Кинетическое уравнение даёт статистическое описание динамики ансамбля волн. Ряд катастрофических явлений находится за рамками статистической модели. В случае гравитационных волн на поверхности глубокой жидкости, одними из самых частых и наиболее важных таких процессов являются обрушение волн и формирование барашков на гребнях. Ранее было показано, что данные эффекты приводят к дополнительной диссипации в районе спектрального максимума волн, которую можно попытаться промоделировать эмпирическим диссипативным членом в кинетическом уравнении. С целью определения зависимости этого члена от меры нелинейности системы (крутизны или среднего градиента поверхности) были выполнены два численных эксперимента: слабонелинейный в рамках 3D-гидродинамики и сильнонелинейный для 2D-гидродинамики. Оба эксперимента несмотря на существенно различные модели и начальные условия дали близкие результаты. Полученные данные были использованы для определения аналитической формулы зависимости коэффициента затухания от средней крутизны волнового поля.

Quantum divisibility test and its application in mesoscopic physics

29 мая 2009 в 11:30

G.B. Lesovik, M.V. Suslov, G. Blatter

We present a quantum algorithm to transform the cardinality of a set of charged particles flowing along a quantum wire into a binary number. The setup performing this task (for at most N particles) involves log₂N quantum bits serving as counters and a sequential read out. Applications include a divisibility check to experimentally test the size of a finite train of particles in a quantum wire with a one-shot measurement and a scheme allowing to entangle multi-particle wave functions and generating Bell states, Greenberger-Horne-Zeilinger states, or Dicke states in a Mach-Zehnder interferometer.

Exact Haldane mapping for all S and super universality in spin chains

22 мая 2009 в 11:30

A.M.M. Pruisken (ITP, University of Amsterdam)

The low energy dynamics of dimerised anti-ferromagnetic Heisenberg spin chains in the limit S → ∞ is known to map onto the O(3) nonlinear σ-model with a &thetasy; term in 1+1 dimension. By employing the underlying dual symmetry of the spin chain, as well as the recently established topological significance of “dangling edge spins”, we present an exact mapping onto the O(3) model that avoids the conventional large S idea altogether. Guided by numerical RG analyzes we show that the spin chain generally displays macroscopic quantization phenomena such as the Hall effect, as well as quantum criticality of the quantum Hall plateau transitions. Our results furthermore explain why the S = ∞ approximation generally yields the correct answer in spite of the fundamental complications in the idea of semiclassical expansions.

Uniaxially anisotropic antiferromagnets in a field along the easy axis

15 мая 2009 в 11:30

W. Selke

In this talk, anisotropic Heisenberg antiferromagnents in a field are shown to display antiferromagnetic, spin-flop (or spin-liquid), and biconocal (or supersolid) phases. Results of theoretical analyses and related experiments are discussed.

Гидродинамические расчеты с УРС конденсированных веществ

8 мая 2009 в 11:30

В.А. Хохлов, Н.А. Иногамов, Ю.В. Петров, С.И. Анисимов

Испарение и разлет нагретого вещества в простейшей одномерной геометрии изучается с помощью лагранжевой гидродинамической численной схемы. Использование уравнений состояния (УРС) конденсированных веществ (при определенных температурах и плотностях давление проходит через 0) приводит к новым эффектам. При определенных условиях происходит разрыв слоя вещества. Для моделирования эффектов, происходящих при воздействии ультракоротких лазерных импульсов используется двухтемпературная модель. Результаты гидродинамических расчетов хорошо соотносятся с молекулярно-динамическим моделированием и результатами экспериментов.

Spallative ablation of metals and dielectrics

17 апреля 2009 в 11:30

N.A. Inogamov, A.Ya. Faenov, V.A. Khokhlov, Yu.V. Petrov, V.V. Zhakhovskii, I.Yu. Skobelev, K. Nishihara, Y. Kato, M. Tanaka, T.A. Pikuz, M. Kishimoto, M. Ishino, M. Nishikino, Y. Fukuda, S.V. Bulanov, T. Kawachi

The paper presents results of theoretical and experimental investigations of ablation of dielectrics (LiF) by short soft X-ray pulse (ℏω = 89.3 eV, duration τ_L = 7 ps). It is found that there is a threshold for crater formation F_abl ≈ 10 mJ/cm². This threshold is small in comparison with X-ray ablation by longer (ns) pulses. Theory explains this as a consequence of a change from more energy consuming evaporation ablation to spallative ablation when duration decreases from ns to ps. Previously spallative mechanism of ablation was attributed exclusively for the case of ℏω ~ 1 eV lasers and metal or semiconductor targets. Here we show that tensile stress created by short pulse in dielectrics even at relatively small X-ray fluences is able to cause spallative removal of target material.

Два различных типа гигантских волн в слабо-скрещенных состояниях морской поверхности

10 апреля 2009 в 11:30

В.П. Рубан

Formation of giant waves in sea states with two spectral maxima, centered at close wave vectors k_0 ± Δ k/2 in the Fourier plane, is numerically simulated using the fully nonlinear model for long-crested water waves [V. P. Ruban, Phys. Rev. E 71, 055303(R) (2005)]. Depending on an angle θ between the vectors k₀ and Δk, which determines a typical orientation of interference stripes in the physical plane, rogue waves arise having different spatial structure. If θ ≤ arctan(1/√2), then typical giant waves are relatively long fragments of essentially two-dimensional (2D) ridges, separated by wide valleys and consisting of alternating oblique crests and troughs. At nearly perpendicular k₀ and Δk, the interference minima develop to coherent structures similar to the dark solitons of the nonlinear Shroedinger equation, and a 2D freak wave looks much as a piece of a 1D freak wave, bounded in the transversal direction by two such dark solitons.

Сингулярные конечнозонные операторы и индефинитные метрики

10 апреля 2009 в 11:30

П.Г. Гриневич, С.П. Новиков

Во многих случаях вещественные спектральные данные для периодических конечнозонных операторов (риманова поверхность с отмеченной точкой, локальным параметром и дивизором полюсов) порождают операторы с вещественными, но сингулярными коэффициентами. Эти операторы не являются самосопряженными в обычных (положительных) гильбертовых пространствах функций переменной x. В частности, такая ситуация имеет место для специального случая операторов Эрмита с эллиптическим потенциалом n(n+1)℘(x), собственные функции которых были найдены Эрмитом в 19 веке. В то же самое время именно функции Бейкера-Ахиезера этих операторов, в соответствии с идеями работ Кричевера-Новикова (1989), Гриневича-Новикова (2001) служат правильными аналогами дискретных и непрерывных базисов Фурье на римановых поверхностях. Оказывается, что для рода, отличного от нуля, эти операторы симметричны в некоторой индефинитной метрике. Аналог непрерывного преобразования Фурье в этой метрике является изометрией.

Однокластерные модели пористых материалов и топологические фазовые переходы

3 апреля 2009 в 11:30

А.С. Иоселевич и Д.С. Любшин

Рассмотрены модели перколяционного типа, конфигурация которых в любой момент является связной. В таких системах возможен (но не обязателен) топологический фазовый переход, при котором обращается в нуль плотность остова (backbone) -- ниже точки перехода макроскопические проводимость и упругость равны нулю. Исследованы вопросы устойчивости и универсальности переходов такого типа (по большей части численными методами).

К вопросу о диссипационной функции поверхностных гравитационных волн, обусловленной микрообрушениями

27 марта 2009 в 11:30

В.Е. Захаров, А.О. Короткевич, А.О. Прокофьев

Проведены два численных эксперимента по моделированию поверхностных гравитационных волн в рамках слабонелинейной модели для трёхмерной гидродимнамики и полных уравнений для двумерной гидродинамики. Получена зависимость диссипационной функции от средней крутизны поверхности. Показано, что диссипация благодаря микрообрушениям имеет нестепенную зависимость от крутизны поверхности.

Infrared catastrophe in two-quasiparticle collision integral

27 марта 2009 в 11:30

O.V. Dimitrova, V.E. Kravtsov

Relaxation of a non-equilibrium state in a disordered metal with a spin-dependent electron energy distribution is considered. The collision integral due to the electron-electron interaction is computed within the approximation of a two-quasiparticle scattering. We show that the spin-flip scattering processes with a small energy transfer may lead to the divergence of the collision integral for a quasi one-dimensional wire. This divergence is present only for a spin-dependent electron energy distribution which corresponds to the total electron spin magnetization M = 0 and only for non-zero interaction in the triplet channel. The infrared cut-off which arises from the broadening of the energy levels by the electron-electron interaction is found to be of the order of the inverse dephasing time.

Флуктуационный эффект Нернста в сверхпроводниках

20 марта 2009 в 11:30

М.Н. Сербин, М.А. Скворцов

Построена теория флуктуационного эффекта Нернста в двумерных свехпродниках в перпендикулярном магнитном поле. В рамках мацубаровской диаграммной техники получено выражение для коэффициента Нернста, применимое как вблизи, так и вдали от линии сверхпроводящего перехода. Величина эффекта остается значительной вдали от перехода и может на порядки превышать ферми-жидкостной вклад. Найдены асимптотики эффекта Нернста во всех областях фазовой диаграммы. Показано что экспериментально наблюдаемые величина и поведение сигнала Нернста хорошо объясняются на основе теории сверхпроводящих флуктуаций.

Эффект Джозефсона в длинном SINIS контакте при заданном напряжении

13 марта 2009 в 11:30

К.С. Тихонов, М.В. Фейгельман

Рассмотрен нестационарный эффект Джозефсона в SNS структуре с сильным нормальным рассеянием на S/N границах (сопротивление границы много больше сопротивления нормальной области). Вычислена нестационарная поправка к функции распределения и «неравновесный» сверхпроводящий ток, в случае температур, много больших энергии Таулеса превышающий «равновесный» вклад за счет более медленного убывания с возрастанием температуры. Показано, что при малых напряжениях и больших температурах в токе преобладает вторая гармоника

Сильная примесь в квантовой проволоке

6 марта 2009 в 11:30

Д.Н. Аристов (ПИЯФ РАН)

Построена теория латтинджеровской жидкости с произвольной точечной примесью. Известно, что в одном пространственном измерении даже слабая примесь при наличии отталкивания между частицами «локализует», то есть проводимость (кондактанс) исчезает в пределе нуля температур. Это явление ранее исследовалось в пределе слабой примеси для произвольного взаимодействия и для произвольной примеси в случае слабого взаимодействия. В нашем подходе примесь характеризуется /S/-матрицей рассеяния и теория возмущений строится по взаимодействию фермионов, в обычной фермионной технике. Оказывается, что можно просуммировать линейные логарифмические поправки к кондактансу, найдя таким образом непертурбативную /B/-функцию в ренорм-групповом подходе. Полученное аналитическое выражение для кондактанса как функции температуры согласуется с результатами, полученными ранее методами конформной теории поля, и уточняет степень их применимости.

Электроны в коре вихря в сверхпроводящем графене

27 февраля 2009 в 11:30

Н. Копнин

Вычисляется спектр связанных электронных состояний в остове многоквантового вихря в свнрхпроводящем графене. Исследуется проблема существования нулевых мод в зависимости от уровня допирования.

Влияние силы тяжести и гидродинамических движений на форму поверхности вязкой жидкости капиллярного размера

20 февраля 2009 в 11:30

Л.Ю. Бараш

Уравнения Навье-Стокса и граничные условия к ним для вязкой жидкости капиллярного размера сформулированы в криволинейных координатах, отвечающих геометрии поверхности. Это позволяет описать гидродинамику капель и менисков и учесть влияние гидродинамики и сил тяжести на изменение формы поверхности раздела жидкость-газ. Проведены оценки рассматриваемых эффектов для испаряющейся лежащей на подложке капли.

Сопротивление зарядовой релаксации в задаче о кулоновской блокаде

13 февраля 2009 в 11:30

Я.И. Родионов, И.С. Бурмистров, А.С. Иоселевич

Исследуется задача о диссипации энергии в задаче о металлическом островке, соединенным туннельным контактом с резервуаром, и емкостью с затвором, на которое подается переменное напряжение. Формулы для диссипации энергии с учетом кулоновской энергии на островке получены в двух предельных случаях: малых и больших кондактансов туннельного контакта. Полученные результаты позволяют сделать предположение об универсальности полученных формул при любых кондактансах туннельного перехода.

Аномальная массовая зависимость энергетических потерь тяжелых кварков в кварк-глюонной плазме конечного размера

6 февраля 2009 в 11:30

Б.Г. Захаров

Изоперодические деформации биллиардов на квадриках

30 января 2009 в 11:30

Симонетта Абенда, П.Г. Гриневич

Одна из классических интегрируемых систем — геодезические на эллипсоиде. Недавно было установлено, что если в систему добавить отражатели, задаваемые конфокальными эллипсоидами или гиперболоидами, то получающийся биллиард частично наследует свойства интегрируемости. В данной работе мы показали, что метод изопериодических деформаций, предложенный ренее Мартином Шмидтом и мной, может быть использован для построения периодических биллиардных траекторий.

Асимптотически точное решение задачи об оптимальной флуктуации упругой струны в случайном потенциале

23 января 2009 в 11:30

И.В. Колоколов, С.Е. Коршунов

Вычисление топологического заряда конечнозонных решений уравнения Синус-Гордон с использованием тета-функциональных формул

16 января 2009 в 11:30

П.Г. Гриневич, Кришна Кайпа

Одна из наиболее важных характеристик конечнозонных решений Синус-Гордона — топологический заряд. Задача его вычисления была поставлена практически сразу после того, как были выписаны явные формулы для решений. Ответ для части пространства параметров был получен Б.А. Дубровиным и С.П. Новиковым в 1982 году, однако формулу для общего случая удалось найти лишь в 2001 году С.П. Новиковым и П.Г. Гриневичем. При этом использовался так называемый алгебро-топологический подход, а явные тета-функциональные решения никак не использовались. В связи с этим С.П. Новиковым был поставлен вопрос о вычислении топологического заряда с использованием тета-функций, ответ на который мы и даем.

Определение постоянной тонкой структуры (впервые в физике конденсированного состояния) в оптических спектрах графена

11 января 2009 в 11:30

Л.А. Фальковский

Особенности диэлектрической функции у MnN

11 января 2009 в 11:30

Л.А. Фальковский

Рассмотрена частотная дисперсия диэлектрической проницаемости InN со структурой вюрцита в области частот вблизи фундаментальной энергетической щели в зависимости от температуры и концентрации носителей. Линейность электронного спектра в широкой энергетической области приводит к логарифмической сингулярности в вещественной части диэлектрической проницаемости, связанной с прямыми электронными переходами, и, соответственно, к аномально большой величине диэлектрической постоянной. Мнимая часть выходит на плато выше порога поглощения.

Заседание Диссертационного совета ИТФ

26 декабря 2008 в 11:30

А.Ю. Меньшутин

Защита кандидатской диссертации А.Ю. Меньшутина «О критических свойствах при росте кластеров DLA.

Корреляционные функции в конформной теории поля, теории Лиувилля и двумерной гравитации

26 декабря 2008 в 11:30

А.В. Литвинов

Влияние конденсата на слаботурбулентные спектры

19 декабря 2008 в 11:30

А.О. Короткевич

Рассмотрена задача об изотропной турбулентности идеальной жидкости. Произведён численный эксперимент в рамках гамильтоновских уравнений динамики поверхности идеальной жидкости. В численном эксперименте полученны спектры прямого и обратного каскадов волновой турбулентности. Также отмечено формирование длинноволнового фона (конденсата). В присутствии конденсата экспоненты спектров отличаются от предсказываемых теорией слабой турбулентности. При уничтожении конденсата спектры возвращаются к теоретическим. Дано качественное объяснение наблюдаемого эффекта. Данная ситуация характерна для экспериментальных волновых бассейнов. Работа позволяет предложить объяснение различию волновых турбулентных спектров, наблюдаемых в экспериментальных бассейнах и на открытой воде.

Формфакторы операторов-потомков и отражательные соотношения

12 декабря 2008 в 11:30

Б. Фейгин, М. Лашкевич

Вычисление точных формфакторов локальных операторов в интегрируемых моделях квантовой теории поля сводится, как известно, к решению специальной системы разностных уравнений на аналитические функции. Сложность заключается в том, чтобы отождествить решения этих уравнений с конкретными полями. В данной работе получены некоторые результаты в этом направлении для модели sh-Гордона и бризерного сектора модели синус-Гордона. Предложено некоторое описание решений операторных уравнений для операторов-потомков в этих моделях. Показано, что подсчет решений этих уравнений в точках общего положения совпадает с подсчетом локальных операторов. Кроме того, показано, что формфакторы удовлетворяют так называемым отражательным соотношениям, связывающим потомки экспоненциальных операторов e^i&alphaϖ и e^{i(2&alpha₀-α)ϖ} (с некоторым &alpha₀ зависящим от параметров модели).

Weak continuous measurements of multiqubits systems

5 декабря 2008 в 11:30

E. Il’ichev (Institute of Photonic Technology, Jena, Germany)

We review the recent results of experimental study of superconducting qubits. A low frequency superconducting tank circuit is used as a detector for their characterization. Sisyphus mechanism of exchange energy between tank circuits and flux qubit is shown. Consistency between ground state and spectroscopic measurements is demonstrated. A fixed ferromagnetic, antiferromagnetic as well as tunable qubit-qubit coupling is realized. We argue that the ground state measurements can be used for characterization of N coupled flux qubits.

Краевые оптические моды в фотонных жидких кристаллах и низкопороговая лазерная генерация

5 декабря 2008 в 11:30

В.А. Беляков

Представлен краткий обзор недавних экспериментальных и теоретических работ в области низкопороговой лазерной генерации с распределенной обратной связью (РОС) в киральных жидких кристаллах (КЖК), а также новые оригинальные теоретические результаты в этой области. Основное внимание уделяется порогам лазерной генерации на частотах в области частот краевых оптических мод в КЖК. продемонстрировано, что аналитический подход к проблеме не только воспроизводит все результаты, полученные численными методами, но и позволяет выявить ряд качественных эффектов, не выявленных в численных исследованиях задачи. А именно, выявлен эффект аномально сильного поглощения света на частоте краевой моды. Выявлена возможность понижения порога лазерной генерации с распределенной обратной связью в киральных жидких кристаллах путем реализации накачки в условиях ее аномально сильного поглощения на частоте краевой моды. Развитый подход проясняет физику лазерной РОС генерации на частотах в области частот краевых оптических мод в КЖК и демонстрирует согласие с экспериментом и результатами предшествующих работ, выполненных в рамках численного подхода к изучаемой проблеме.

Спиновый эффект Холла в SNS джозефсоновском контакте

28 ноября 2008 в 11:30

А.Г. Мальшуков, Институт спектроскопии РАН

Исследован спиновый эффект Холла при джозефсоновском туннелировании через SNS-контакт, где из-за спин-орбитального взаимодействия зона проводимости в нормальной области расщеплена по спину. В рамках диффузионного приближения выведено соответствующее уравнение Узаделя. Показано, что в случае стационарного эффекта Джозефсона спиновый эффект Холла приводит к появлению спиновой плотности по боковым краям N-области. В то же время, спиновый ток, обычно возникающий в случае нормального спинового эффекта Холла, отсутствует в условиях стационарного сверхпроводящего транспорта. Этот ток,однако, отличен от нуля при нестационарном эффекте Джозефсона.

Кулоновская блокада, кулоновская аномалия и неупругое котуннелирование в протяженном объекте: туннельный перенос заряда через длинный кусок проволоки

21 ноября 2008 в 11:30

М.В. Фейгельман, А.С. Иоселевич

Исследовано влияние кулоновских эффектов на сопротивление длинной проволоки, соединенной с внешней цепью через высокоомные туннельные контакты. При относительно высоких температурах температурная зависимость сопротивления определяется хорошо известной кулоновской аномалией, описывающей растекание заряда при туннелировании одиночного электрона (или одиночной дырки) в бесконечный одномерный проводник, а сопротивление системы экспоненциально растет при понижении температуры (или напряжения). При более низких температурах, однако, система должна переходить в необычный режим неупругого котуннелирования, в котором электрон и дырка одновременно проникают в провод с разных концов и происходит совместное растекание их зарядов. Здесь сопротивление зависит от температуры только степенным образом, причем показатель степени пропорционален расстоянию между контактами. Эффект растекания заряда в режиме кулоновской блокады для относительно коротких проволок проявляется в возникновении, наряду с обычной активационной экспонентой, дополнительного экспоненциально малого фактора. Он зависит от температуры и описываюет туннельное растекание заряда, предшествующее возникновению метастабильного заряженного состояния. В резонансном случае, когда энергия заряжения проволоки близка к нулю, эффект растекания вообще доминирует, при этом температурная зависимость полного кондактанса становится не активационной, а степенной, причем показатель степени пропорционален полной длине проволоки и сильно зависит от положения контактов по отношению к ее концам.

Критические явления в модели агрегации, ограниченной диффузией

14 ноября 2008 в 11:30

А.Ю. Меньшутин, Л.Н. Щур

Мы использовали разработанный ранее безрешеточный алгоритм генерации DLA (Diffusion limited aggregation) кластеров с модификацией ориентации прилипания диффундирующей частицы: при прилипании она может занять лишь счетное число Nfp ориентированных в пространстве положений на поверхности частицы, которой она коснулась. В пределе бесконечного числа Nfp положений алгоритм полностью эквивалентен каноническому алгоритму. При Nfp = 3 и 4 метод приводит к генерации кластеров, аналогичных диффузии на гексагональной и квадратной решетке, соответственно. Для Nfp = 3–8 сгенерировано по 1000 кластеров из 50 миллионов частиц каждый. Фрактальная размерность каждого кластера исследована с помощью ранее предложенного авторами метода пробных частиц переменного радиуса. Оценена также плотность частиц кластера по углу и по поверхности и исследованы ее свойства. Высказывается гипотеза о существовании критического значения для Nfp: при значениях Nfp, меньших критического, фрактальная размерность, по-видимому, убывает с размером кластера, в то время, как при больших значениях она асимптотически стремится к фрактальной размерности безрешеточных кластеров.

Кинематическое динамо в сильном сдвиговом течении

7 ноября 2008 в 11:30

В. Коган, И. Колоколов, В. Лебедев

Сверхпроводимость в графене

31 октября 2008 в 11:30

Н.Б. Копнин

Рассматривается возможное сверхпроводящее состояние в системе электронов, обладающей в нормальном состоянии коническим спектром с дираковской точкой. Вычисляются критическая температура, сверхпроводящая щель и сверхток.

Evaporation and fluid dynamics of a sessile drop of capillary size

24 октября 2008 в 11:30

Л.Ю. Бараш

Theoretical description and numerical simulation of an evaporating sessile drop are developed. We jointly take into account the hydrodynamics of an evaporating sessile drop, effects of the thermal conduction in the drop and the diffusion of vapor in air. Simulation results agree well with the evaporation rate measurements. Marangoni forces associated with the temperature dependence of the surface tension, generate fluid convection in the sessile drop. Our results demonstrate several dynamical stages of the convection charaterized by different number of vortices in the drop.

Bose-Einstein condensation and superfluidity of magnons in superfluid ³He

17 октября 2008 в 11:30

G.E. Volovik

Bose-Einstein condensation of magnetic excitations (magnons) has been observed in superfluid ³He-B in 1984. Magnon BEC is manifested as spontaneous formation of the domain in which magnetization is freely precessing with the phase coherent throughout the whole domain even in the presence of inhomogeneous external magnetic fields. Spin-superfluid properties of this domain (HPD) have been verified in a number of experiments: magnetization transport via spin supercurrent (the analog of a mass current in conventional superfluids): phase-slip processes at a critical spin current; the spin-current Josephson effect; the topological defect — spin current vortex. The Goldstone mode originating from the U(1) symmetry breaking has been also observed; it represents phonons — sound waves in compressible magnon liquid — in a full correspondence with Landau theory of superfluidity. However as distinct from the conventional superfluids, in magnon superfluid it is easy to introduce experimentally the symmetry breaking field, which induces the mass of the phonon. In addition to HPD, several other states of coherent precession have been recently observed in superfluid ³He: two new modes of coherent precession in compressed aerogel; analogs of /Q/-balls at very low temperatures; magnon BEC in ³He-A; etc.

Laser ablation of aluminum and gold

10 октября 2008 в 11:30

Н.А. Иногамов

Duration of femtosecond laser pulse (fsLP) τ_L ~ 40–100 fs is shorter than characteristic times of (1) electron-ion thermal relaxation, (2) melting of overheated crystal lattice, and (3) cavitation decay of metastable state. Thus the fsLP with moderate intensity ~ 10¹³ W/cm² results in non-equilibrium processes (1, 2, 3). These processes have very various time scales from subpicoseconds to nanoseconds. The theory of these processes and related experiments are the subject of the report. Two-temperature (2T) hydrodynamics (2Thd) and molecular dynamics (MD) codes are used. The physical model includes the 2T equation of state (EOS), many-body interatomic potential, electron-ion energy exchange, electron thermoconductivity, and model describing optical properties. Experimental setup with pump-probe technique is used to follow evolution of irradiated target with short time step 100 fs between the probe fsLP and ~ 1 % accuracy of measurement of reflection coefficient and ~ 1 nm accuracy of measurement of the probe phase. It is found that, firstly, in solid Al the electron-electron collisions make a minor contribution to the light absorbtion, secondly, the phase shift of reflected probe results from kinetics of melting of Al during 0

Numerical revision of the universal amplitude ratios for the two-dimensional 4-state Potts model

3 октября 2008 в 11:30

Л.Н. Щур

Monte Carlo (MC) simulations and series expansion (SE) data for the energy, specific heat, magnetization and susceptibility of the ferromagnetic 4-state Potts model on the square lattice are analyzed in a vicinity of the critical point in order to estimate universal combinations of critical amplitudes. The quality of the fits is improved using predictions of the renormalization group (RG) approach and of conformal invariance, and restricting the data within an appropriate temperature window.
The RG predictions on the cancelation of the logarithmic corrections in the universal amplitude ratios are tested. A direct calculation of the effective ratio of the energy amplitudes using duality relations explicitly demonstrates this cancelation of logarithms, thus upporting the predictions of RG.
We emphasize the role of corrections of background terms on the determination of the amplitudes. The ratios of the critical amplitudes of the susceptibilities obtained in our analysis differ significantly from those predicted theoretically and supported by earlier SE and MC analysis. This disagreement might signal that the two-kink approximation used in the analytical estimates is not sufficient to describe with fair accuracy the amplitudes of the 4-state model.

Индуцированная сверхпроводимость в графене

26 сентября 2008 в 11:30

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

Предсказано, что одиночный лист графена может быть сделан макроскопически сверхпроводящим с температурой перехода порядка нескольких Кельвин путем осаждения на нем сверхпроводящих островков занимающих в целом малую долю площади листа. Возникающая сверхпроводимость содержит черты как непрерывного неоднородного сверхпроводника, так и решетки слабых контактов.

Водно-волновые щелевые солитоны: Приближенная теория и «точный» численный эксперимент

19 сентября 2008 в 11:30

В.П. Рубан

Показано, что стандартная теория связанных мод может успешно описывать слабо-нелинейные гравитационные волны на воде, находящиеся в Брэгговском резонансе с периодической одномерной топографией дна. Аналитические решения для т.н. щелевых солитонов, дающиеся этой теорией, хорошо согласуются с результатами высоко-точного численного моделирования потенциальных течений со свободной поверхностью, даже в случае сильно нелинейных волн. Показано, что возможны очень долгоживущие самолокализованные группы стоячих волн на воде. В некоторой области «солитонных» параметров, водно-волновые щелевые солитоны существуют на протяжении сотен волновых периодов, пока неучтенные простой моделью процессы не изменят их существенно.

Электронная структура и транспортные свойства смешанного состояния мезоскопических сверхпроводников

5 сентября 2008 в 11:30

М.А. Силаев (ИФМ РАН, Нижний Новгород)

Работа посвящена исследованию спектра квазичастиц в смешанном состоянии мезоскопических сверхпроводников. Рассчитаны электронные спектры для различных вихревых структур в мезоскопических сверхпроводниках. Исследованы зависимости от магнитного поля транспортных характеристик сверхпроводника. Показано, что тепловой кондактанс в направлении вдоль вихревых линий растёт при сближении вихрей с ростом внешнего магнитного поля. Рост теплового кондактанса обусловлен перестройкой спектра квазичастиц, приводящей к увеличению числа распространяющихся мод. Найдено, что повышение концентрации вихрей в баллистическом контакте нормальный металл/изолятор/сверхпроводник приводит к значительному увеличению проводимости контакта с ростом магнитного поля. Такое поведение проводимости вызвано резонансными переходами электронов из нормального контакта в квазичастичные состояния, локализованные на вихрях. Также изучено поведение аномальных веток спектра поверхностных и вихревых состояний в мезоскопическом киральном сверхпроводнике в магнитном поле и найдена зависимость плотности состояний на уровне Ферми от направления и величины приложенного магнитного поля.

Thermodynamics and dynamics of the vacuum energy and cosmological constant

5 сентября 2008 в 11:30

Г.Е. Воловик

The development of high-energy physics and cosmology over the last years has led to the realization that, most likely, Einstein‘s theory of gravity needs to be modified. Our proposal is based on the treatment of the Lorentz-invariant quantum vacuum as an extended self-sustained system characterized by a conserved relativistic charge q describing the physics of the deep (ultraviolet) vacuum. This treatment allows us to discuss both the thermodynamics and the dynamics of a Lorentz-invariant quantum vacuum. The thermodynamic approach demonstrates that the vacuum energy density appears in two forms: the microscopic energy characterized by the Planck energy scale, and the macroscopic energy which contributes to the gravitational field equations as the cosmological constant. For a self-sustained vacuum in full thermodynamic equilibrium and in the absence of matter, the macroscopic vacuum energy is automatically nullified without fine tuning. The dynamics demonstrates how, in a flat Friedmann-Robertson-Walker universe, the vacuum energy density and the effective cosmological «constant» relax from the natural Planck-scale value at early Planckian times to a naturally small value at late times.

Описание квантового запутывания с помощью нильпотентных полиномов

11 июня 2008 в 11:30

В. Акулин (Orsay University)

Уединённые волны в брэгговской решётке

11 июня 2008 в 11:30

А.О. Короткевич

Изучено распространение света в брэгговской периодической структуре содержащей тонкие плёнки с резонасными частицами. Частоты резонанса частиц, брэгговского резонанса и оптической несущей волны предполагаются близкими. Найдены и изучены точные решения описывающие уединённые волны в данной системе. Также рассмотрено явление остановки света вследствие ангармоничности осцилляций в частицах.

Оптические свойства 2d и 3d проводников с линейным спектром

6 июня 2008 в 11:30

Л.А. Фальковский

Рассмотрена частотная дисперсия диэлектрической проницаемости графена и полупроводников A₄B₆ в области частот, больших, чем частота релаксации носителей, но малых по сравнению с шириной зоны проводимости, в зависимости от температуры и концентрации носителей. Сходство этих материалов — линейность электронного спектра в широкой энергетической области приводит к логарифмической сингулярности у вещественной части диэлектрической проницаемости, связанной с прямыми электронными переходами, и соответственно, к аномально большой величине диэлектрической постоянной у A₄B₆. Отличие в размерности, равной трем у полупроводников и двум у графена, выражается в различном характере плазмонов, которые могут существовать при высоком допировании или в условиях «эффекта поля».

Точные решения двумерной периодической цепочки Вольтерра. Нелинейные волновые фронты и каскады солитонных распадов

30 мая 2008 в 11:30

Александр В. Михайлов

Найдены новые классы точных решений, отвечающих фронту нелинейной волны, интерфейсам между фронтами и нелинейной интерференции волн. Эти решения были получены при изучении двумерного обобщения цепочки Вольтерра. В этой системе также найдены решения отвечающие каскаду солитонных распадов (или слияний). Классификация полученных решений естественным образом связана с Шубертовским разложением Грассманианов.

О векторных аналогах цепочки Вольтерра

23 мая 2008 в 11:30

В. Адлер, В. Постников

Получена классфикация, в рамках симметрийного подхода, интегрируемых цепочек типа Вольтерра на сфере. Обсуждается их симплектическая структура и ассоциированные системы типа НУШ. Рассмотрены также некоторые примеры полиномиальных цепочек без редукции на сферу.

500-е решение 2D модели Изинга

18 апреля 2008 в 11:30

С.Н. Вергелес

Найдено еще одно решение двумерной модели Изинга.

Сильно нелинейные Брэгговские квази-солитоны в динамике волн на воде

11 апреля 2008 в 11:30

В.П. Рубан

Туннелирование через квазиодномерный проводник

4 апреля 2008 в 11:30

А.С. Иоселевич, М.В. Фейгельман

Исследовано влияние кулоновских эффектов на сопротивление длинной (по сравнению с длиной локализации) проволоки, соединенной с внешней цепью через высокоомные туннельные контакты. При относительно высоких температурах температурная зависимость сопротивления определяется хорошо известной кулоновской аномалией, описывающей растекание заряда при туннелировании одиночного электрона (или одиночной дырки) в бесконечный одномерный проводник, а сопротивление системы экспоненциально растет при понижении температуры. При более низких температурах, однако, система должна переходить в необычный режим неупругого котуннелирования, в котором электрон и дырка одновременно проникают в провод с разных концов и происходит совместное растекание их зарядов. Здесь сопротивление зависит от температуры только степенным образом, причем показатель степени пропорционален расстоянию между контактами.

Реологические свойства взвеси везикул

28 марта 2008 в 11:30

С.С. Вергелес

Исследованы реологические свойства взвеси везикул в пределе сильных потоков, разрушающих стационарную форму везикул. Для случая плоского течения получена зависимость эффективной вязкости суспензии от градиента скорости и свойств везикул. Установлено, в частности, что эффективная вязкость суспензии может зависеть от её начального состояния. Проанализировано влияние тепловых флуктуаций на реологические свойства суспензии.

Одновременное наблюдение прямого и обратного каскадов в турбулентности поверхностных гравитационных волн

21 марта 2008 в 11:30

А.О. Короткевич

Посредством прямого численного моделирования были получены прямой и обратный каскады в турбулентности поверхностных гравитационных волн. Образование конденсата в области низких частот приводит к искажению экспонент в Колмогоровских спектрах предсказанных теорией слабой турбулентности. Предоженно качественное объянение данного процесса. Также наблюдалось влияние дискретности сетки волновых векторов. Параметры моделирования типичны для лабораторных экспериментов в волновых бассейнах.

Бифуркации, устойчивость и коллапс поверхностных солитонов огибающих для жидкости конечной глубины

21 марта 2008 в 11:30

Д. Агафонцев

Парниковый эффект: аналитическое решение

14 марта 2008 в 11:30

А. Бялко

Компьютерное моделирование, как современного климата, так и климата прошлого достигло заметных успехов, что не отменяет необходимость аналитического подхода, позволяющего следить за поведением сложной системы простым изменением входных параметров. В работе проводится исследование парникового эффекта исходя из принципа постоянства уходящего потока микроволнового излучения при изменении концентрации диоксида углерода.

Гигантские бризеры на поверхности жидкости

7 марта 2008 в 11:30

А.И. Дьяченко

Выдвижение кандидатов от ИТФ на выборы действительных членов и членов-корреспондентов РАН в 2008 г

7 марта 2008 в 11:30

Влияние спинового и долинного расщепления на транспорт в двумерной неупорядоченной электронной жидкости

29 февраля 2008 в 11:30

И.С. Бурмистров, Н.М. Щелкачев

В работе исследуется влияние спинового и долинного расщеплений на сопротивление, спиновую и долинную восприимчивости двумерной неупорядоченной электронной жидкости. В докладе будет рассказано о однопетлевых уравнениях ренорм-группы, которые описывают систему в двух областях Δ_s ≪ T ≪ Δ_v и T ≪ Δ_s ≪ Δ_v, где T — температура, Δ_s — спиновое расщепление, и Δ_v — долинное расщепление. С помощью полученных уравнений ренорм-группы нам удалось качественно объяснить происхождение немонотонной зависимости сопротивления от температуры, которая наблюдается экспериментально в параллельном магнитном поле, а также предсказать возможность наблюдения нового типа немонотонного поведения, при котором сопротивление как функция температуры имеет два максимума.

Principles of emergent symmetries from topology in momentum space

22 февраля 2008 в 11:30

Г.Е. Воловик

Конечнозонная теория решений уравнений с самомсогласованными источниками в правой части

8 февраля 2008 в 11:30

П.Г. Гринневич, И.А. Тайманов

Уравнения с самосогласованными источниками в правой части были введены Мельниковым, а также Захаровым и Кузнецовым. Мы изучаем их конечнозонные решения. Показано, что при некотором выборе источников в правой части они являются почти изоспектральными -- деформация спектральной кривой сводится к добавлению или удалению двойных точек, при этом все локальные законы сохранения остаются инвариантными.

Об одной нелинейной задаче на собственные значения

1 февраля 2008 в 11:30

А.Б. Шабат

Температурная зависимость спектра электронов, левитирующих над твердым водородом

18 января 2008 в 11:30

П.Д. Григорьев, А.М. Дюгаев, Е.В. Лебедева

На основе опытных данных и простой модели конденсированного водорода предложена теория фоторезонансных переходов для электронов, локализованных над поверхностью твердого Н₂. Дано новое объяснение обнаруженной экспериментально сильной зависимости частот переходов от давления паров водорода. В отличие от имевшихся ранее представлений, основанных на выделении эффектов квантового преломления электронов на атомах пара Н₂, температурная зависимость частот переходов ν связывается нами с неоднородностью пара. На опыте имеет место неаналитическая зависимость ν от плотности пара n_ν: ν ∼ n_ν^γ ∼ e^Δ/T, γ = 0.56 . Энергия активации Δ отвечает «неполному испарению» твердого водорода. Параметр Δ меньше энергии «полного испарения» твердого водорода, равной 92.6 К.

Непрерывный предел стохастической клеточной модели Поттса для биологических клеток

11 января 2008 в 11:30

Павел Лушников

олучен непрерывный предел двумерной стохастической клеточной модели Поттса (КМП), которая описывает биологические клетки движущиеся в среде и взаимодействующие друг с другом за счет прямого контакта, прилипания друг к другу и хемотаксиcа. Все коэффициены макроскопической модели, которая имеет вид уравнения Фоккера-Планка для эволюции плотности клеток, выведены из параметров КМП. Продемонстрировано очень хорошее соответствие между Монте-Карло моделированием КМП и численным решением макроскопического уравнения. Также показано что, в отсутствие контактных взаимодействий между клетками, полученная модель сводятся к классической модели Келлера-Сегела.

Защита кандидатской диссертации Р.Б. Сапцова «Кинетика фазовых переходов второго рода с образованием бозе-конденсата

28 декабря 2007 в 11:30

Свойства сверхпроводящего состояния, возникающего на фоне волны спиновой или зарядовой плотности

21 декабря 2007 в 11:30

Павел Григорьев

В работе изучены микроскопическая структура и свойства сверхпроводимости, возникающей на фоне волны зарядовой (ВЗП) или спиновой плотности (ВСП). Традиционно считалось, что эти два совершенно различных состояния могут сосуществовать, только если в металле образуется макроскопическая доменная структура, пространственно разделяющая эти две фазы (в противном случае образование щели в электронном спектре из-за образования ВзП или ВСП приводит к экспоненциальному уменьшению температуры сверхпроводящего перехода). Однако многие сверхпроводники с волной плотности не описываются такой простой моделью. Недавние эксперименты на органических металлах (TMTSF)2PF6 и a-(BEDT-TTF)2KHg(SCN)4 четко показали, что это не всегда так. В этих веществах сверхпроводимость, микроскопически сосуществоющая с ВСП и ВЗП соответственно, имеет приблизительно такую же температуру перехода, что и без волны плотности, и обладает рядом качественно новых свойств. В связи с этим возникает теоретическая задача о микроскопической структуре и свойствах такого сверхпроводящего состояния, чему и посвящена настоящая работа.
Предложены две возможные микроскопические структуры такого состояния: (1) когда параметр порядка ВСП имеет солитонную структуру и (2) когда ВСП не приводит к образованию щели на всей поверхности Ферми (т.е. когда условие нестинга не выполняется на всей поверхности Ферми). Показано, что в обоих сценариях присутствие волны спиновой плотности подавляет синглетное спаривание, и что вблизи зарождения сверхпроводимость должна иметь триплетное спаривание [L.P. Gorkov, P.D. Grigoriev, «Nature of superconducting state in the new phase in (TMTSF)2PF6 under pressure», Phys. Rev. B 75, 020507 (2007)]. Волна зарядовой плотности не приводит к такому эффекту.
Исследованы свойства сверхпроводящего состояния, сосуществующего с волной зарядовой или спиновой плотности [P. Grigoriev, submitted to Phys. Rev. B]. Вычислено верхнее критическое поле Hc2 и показано, что (1) в обоих сценариях оно в несколько раз возрастает вблизи критического давления, где сверхпроводимость только появляется, и (2) в солитонном сценарии температурная зависимость Hc2 даже для поля, перпендикулярного проводящим слоям, имеет сильный загиб вверх (положительную вторую производную). Обе эти черты поведения Hc2 являются необычными, но согласуются с экспериментом.

Общая теория конкуренции

14 декабря 2007 в 11:30

Б.А. Трубников

Theory of the reentrant effect in mesoscopic NS samples (effect A.C. Mota)

7 декабря 2007 в 11:30

Г.А. Гогадзе (ФТИНТ НАН Украины, Харьков)

Нами объяснена природа reentrant еффекта, которая существенно опирается на свойства уровней Андреева в NS структуре.

Теория измерений и интерпретация квантовой механики

30 ноября 2007 в 11:30

Г.Б. Лесовик

Мы обсудим процесс однократных и повторных измерений с точки зрения квантовой механики. Мы также обсудим ограничения на возможность построения детерминистической квантовой механики, в которой результаты измерений могут быть однозначно предсказаны.

Plastic response of metals and semiconductors to irradiation by short laser pulse

30 ноября 2007 в 11:30

Н.А. Иногамов

Patch coalescence as a mechanism for eukaryotic directional sensing, Phys. Rev. Lett., 99, 158101 (2007)

23 ноября 2007 в 11:30

A. Gamba, I. Kolokolov, V. Lebedev, and G. Ortenzi (докладчик - В.В. Лебедев)

Клетки-эукариоты имеют чувствительный химический компас, позволяющий им ориентироваться (и затем двигаться) в направлении источника растворенного химически активного вещества. Внеклеточный химический сигнал включает разделение клеточной мембраны на две области, населенные разными фосфолипидами и ориентированными вдоль анизотропии сигнала. В данной работе построена теория процесса поляризации (именно, его кинетики). Временная картина включает в себя нуклеацию, рост областей новой фазы внутри прежней и слияния этих областей в одно ориентированное пятно. Результатами работы являются, в частности, пропорциональность времени поляризации клетки обратному квадрату анизотропии внешнего химического сигнала и пороговое значение этой анизотропии, при котором она еще влияет на поляризацию клетки как обратный размер клетки. Последнее позволяет объяснить, почему определять направление в сторону источника могут лишь относительно большие по размерам клетки-эукариоты.

Низкопороговая лазерная генерация в киральных жидких кристаллах

9 ноября 2007 в 11:30

V.A. Belyakov

О диссипации в потенциальном течении жидкости со свободной границей

2 ноября 2007 в 11:30

А.И. Дьяченко

Using linear approximation to the Navier-Stokes equation we derived equations for potential flow which include dissipation due to viscosity. We derive viscous correction not only to the irrotational pressure, but to the kinematic boundary condition also.

Adiabatic quantum pumping in interacting systems

26 октября 2007 в 11:30

Alessandro Silva (ICTP)

Adiabatic quantum pumping in noninteracting, phase coherent systems is elegantly described by Brouwer's formula. The latter expresses geometrically the charge pumped per cycle in terms of the scattering matrices. Interactions within the dot, while suppressing phase coherence, make Brouwer's formalism inapplicable. In the presence of interactions, is a geometric description of pumping still possible ? And what are the new, important physical processes brought in by the presence of interaction ? In this talk, I will discuss recent work focusing on giving an answer to these questions. In particular, I will discuss the interaction corrections to Brouwer's formula and show that they are related to inelastic scattering events. As an illustrative example to discuss the role of inelasticity in pumping I will consider the effect of interaction with a bosonic bath on a resonant level quantum pump. Finally, if time will allow, I will describe the exact solution of the problem of pumping in quantum dots in the Kondo regime (at the Toulouse point).

Exact N-particle scattering matrix for electrons interacting on a quantum dot

26 октября 2007 в 11:30

А.В. Лебедев

We derive an exact formula for the scattering matrix for N particles interacting within a quantum dot. Characterizing the dot by its resonances, we find a compact form for the scattering matrix in a real-time representation. We make use of our results to study the transmission probabilities and interaction-induced orbital entanglement of two electrons incident on the dot in a spin-singlet state.

Режимы динамики везикулы во внешнем потоке»

19 октября 2007 в 11:30

С.С. Вергелес

Везикула, помещённая во внешний поток, может кувыркаться, покачиваться и сохранять свою ориентацию с течением времени, что соответствует различным динамическим режимам. Мы получили уравнение, описывающую динамику везикул по форме близких к сферической, анализ которого позволил нам построить фазовую диаграмму, предсказывающую реализацию того или иного динамического режима. Диаграмма рисуется в плоскости двух безразмерных параметров, которые зависят от избыточной площади везикулы, вязкостей жидкостей внутри и снаружи везикулы, вязкости и модуля упругости мембраны, силы внешнего потока и, наконец, отношения вращательной и растягиваюшей компоненты внешнего потока. Установлено, что переход из режима параллельного переноса в режим покачивания происходит через бифуркацию Хопфа, тогода как переход из режима параллельного переноса в режим кувыркания происходит через бифуркацию типа saddle-node. Установлено критическое замедление вблизи соединения линий переходов. Наконец, обнаружен новый режим колебания везикулы, который мы назвали кручением.

Isochronous systems are not rare

12 октября 2007 в 11:30

Francesco Calogero Physics Department, University of Rome I La Sapienza Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma

A (classical) dynamical system is called isochronous if it features an open (hence fully dimensional) region in its phase space in which all its solutions are completely periodic (i. e., periodic in all degrees of freedom) with the same fixed period (independent of the initial data, provided they are inside the isochrony region). When the isochrony region coincides with the entire phase-space one talks of entirely isochronous systems. A trick is presented associating to a dynamical system a modified system depending on a parameter so that when this parameter vanishes the original system is reproduced while when this parameter is positive the modified system is isochronous. This technique is applicable to large classes of dynamical systems, justifying the title of this talk. An analogous technique, even more widely applicable - for instance, to any translation-invariant (classical) many-body problem transforms a real autonomous Hamiltonian system into an entirely isochronous real autonomous Hamiltonian system. The modified system is of course no more translation-invariant, but in its center-of-mass frame it generally behaves quite similarly to the original system, over times much shorter than the isochrony period T (which may be chosen at will). Hence, when this technique is applied to a realistic many-body Hamiltonian yielding, in its center of mass frame, chaotic motions with a natural time-scale much smaller than (the chosen) T, the corresponding modified Hamiltonian shall yield a chaotic behavior (implying statistical mechanics, thermodynamics with its second principle, etc.) for quite some time before the entirely isochronous character of the motion takes over hence the system returns to its initial state, to repeat the cycle over and over again. We moreover show that the quantized versions of these modified Hamiltonians feature infinitely degenerate equispaced spectra. Analogous techniques are applicable to nonlinear evolution PDEs, but in this talk there will be no time to cover this aspect. The material presented is a synthesis of work done over the last 10 years with several collaborators, as reviewed in a 240-page monograph entitled Isochronous systems, now in press by Oxford University Press (scheduled to appear in February 2008).

Нелинейная стадия неустойчивости Бенджамина-Фейра: трехмерные когерентные структуры и гигантские волны»

5 октября 2007 в 11:30

В.П. Рубан

С помощью численных экспериментов распознан специфический трехмерный механизм формирования гигантских волн на глубокой воде, который действует на нелинейной стадии модуляционной неустойчивости плоской бегущей волны. График волновой огибающей спонтанно образует узор из полос зигзагообразной формы. При достаточно большой начальной крутизне волны ($ka>0.06$) эти когерентные структуры производят гигатские волны. Наиболее высокие волны возникают в углах зигзагов. При $ka

Энергетическая релаксация в неупорядоченной электронной жидкости

28 сентября 2007 в 11:30

Н.М. Щелкачев

Киральные монополи в квантовой хромодинамике

21 сентября 2007 в 11:30

М.Н. Чернодуб (ИТЭФ, Москва)

Представлен новый топологический калибровочно-инвариантный объект в КХД, «киральный монополь», который характеризуется сохраняющимся магнитным зарядом и определяется с помощью собственных функций оператора Дирака в глюонных полях. Киральный монополь похож на монополь Намбу в электрослабой теории и имеет аналог в жидком гелии (He³-A). Рассматриваемый объект разрушает киральный и хромомагнитные конденсаты в своей сердцевине. С помощью численного моделирования теории Янга-Миллса продемонстрировано заметное увеличение плотности таких монополей при температурном переходе «адронная фаза»-«глюонная плазма», что согласуется с восстановлением киральной симметрии при высокой температуре.

Оптические свойства допированных графеновых слоев

14 сентября 2007 в 11:30

Л.А. Фальковский

Вычислен коэффициент отражения в инфракрасной области от графенового монослоя, а также от системы слоев. Используется квантовое выражение для проводимости, зависящей от частоты, температуры и концентрации носителей в безстолкновительном режиме. В окрестности порога электронного межзонного поглощения в системе слоев возможно возбуждение плазмонов, благодаря чему коэффициент отражения при низких температурах обнаруживает резкое падение, сопровождаемое узким минимумом.

Убывающее ядро Коши для дискретизации комлексного анализа Дынникова-Новикова на треугольной решетке

14 сентября 2007 в 11:30

П.Г. Гриневич, Р.Г. Новиков (короткий доклад)

В работах С.П. Новикова и И.А. Дынникова была предложена новая дискретизация операторов ∂, ∂ и оператора Лапласа на треугольной решетке. Как известно, в стандартной дискретизации на квадратной решетке первые два оператора определены на всей решетке, а Лаплас естественно редуцируется на четную подрешетку. В случае Дынникова-Новикова все три оператора живут на одной решетке, что более естественно с алгебраической точки зрения. Ключевую роль в комплексном анализе играет формула Коши. Для нахождения ее дискретного аналога необходимо построить убывающую на бесконечности функцию Грина оператора ∂. Эта задача была поставлена в работах С.П. Новикова и И.А. Дынникова. Мы приводим ее решение.

Гипотеза Литтлвуда

7 сентября 2007 в 11:30

Я.Г. Синай

Гипотеза Литтлвуда - известная проблема теории чисел. Согласно этой гипотезе для любых двух иррациональных чисел α1 и α2 найдется такая последовательность целых чисел ni, для которой ni {niα1} {niα2} стремится к нулю при стремлении i к бесконечности. Трудность проблемы в том, что такие ni очень редки и "случайны". Новый подход к проблеме основан на теории динамических систем.

Symmetry constraints on phonon dispersion in graphene

15 июня 2007 в 11:30

L. Falkovsky

Taking into account constraints imposed by the lattice symmetry, the phonon dispersion is calculated for graphene with interactions between first and second nearest neighbors. We show that only five force constants give a very good fitting to elastic constants and Raman frequencies observed in graphite.

Матричные уравнения гидродинамического типа как редукции систем интегрируемых методом обратной задачи рассеяния

8 июня 2007 в 11:30

А. Зенчук

Теория возмущений в динамике солитонов

25 мая 2007 в 11:30

К.А. Горшков (ИПФ, Нижний Новгород)

Утверждение отзыва ведущей организации на докторскую диссертацию Горшкова К.А. (ИПФ, Нижний Новгород)

25 мая 2007 в 11:30

Уединённые волны в плазмонных Брэгговских решётках

18 мая 2007 в 11:30

А.О. Короткевич

В работе изучено распространение света в Брэгговской периодической структуре содержащей тонкие плёнки с металлическими наночастицами. Частоты плазмонного резонанса, Брэгговского резонанса и оптической несущей волны предполагаются близкими. Найдены и изучены точные решения описывающие уединённые волны в данной системе. Также рассмотрено явление остановки света вследствие ангармоничности влазмонных осцилляций.

Dynamics of wrinkles on a vesicle in external flow

11 мая 2007 в 11:30

K. Turitsyn, S. Vergeles

Recent experiments by Kantsler et. al. (2007) have shown that the relaxational dynamics of a vesicle in external elongation flow is accompanied by the formation of wrinkles on a membrane. Motivated by these experiments we present a theory describing the dynamics of wrinkling membrane. Formation of wrinkles is related to the dynamical instability induced by negative surface tension of the membrane. For quasi-spherical vesicles we perform analytical study of the wrinkle structure dynamics. We derive the expression for the instability threshold and identify three stages of the dynamics. The scaling laws for the temporal evolution of wrinkling wavelength and surface tension are established and confirmed numerically.

Дуальность сверхпроводник изолятор в сетке из дозефсоновских проволочек

4 мая 2007 в 11:30

И. Протопопов, М. Фейгельман

Мы предлагаем новую модельную систему для изучения перехода сверхпроводник — изолятор. Эта ситема представляет собой регулярную решетку, каждое ребро которой состоит из N ≫ 1 джозефсоновских контактов, соединенных последовательно. Для случая, когда джозефсоновская энергия контактов велика по сравнению с зарядовой, развита теория, описывающая такую сетку. Выведено точное дуальное преобразование, переводящее гамильтониан исходной системы в стандартный гамильтониан джозефсоновской сетки на квадратной решетке. Для магнитных фрустраций f = 0 и f = 1/2 найдено критическое отношение E_J/E_C, при котором в рассматриваемой системе происходит нультемпературный переход сверхпроводник-изоляторм и определена зависимоть температуры сверхпроводящего перехода от E_J/E_C. Аналогичные величины оценены для случая нулевой магнитной фрустрации но в присутствии сильной случайной зарядовой фрустрации.

New features of the Abramovsky-Gribov-Kancheli unitarity rules in QCD

27 апреля 2007 в 11:30

N. Nikolaev, W. Schaefer

Based on the nonlinear k-factorization approach to hard pQCD in a nuclear environment, we derive a relationship between the multipomeron exchmnage contributions to the total, diffractive and inelastic topological cross sections. We show how the non-Abelian intranuclear evolution of color dipoles entails an existence of two kinds of the unitarity-cvut pomerons. The cutting rules suggested in 1973 by Abramovsky, Gribov and Kancheli are shown to be dramatically violated in QCD.

Bootstrap in Supersymmetric Liouville Field Theory

20 апреля 2007 в 11:30

Alexander Belavin

Super-Liouville theory is important for its relation to Non-Critical Superstring theory. The 4-point correlation function of exponential fields is constructed in the N=1 Super-Liouville field theory. This construction involves the so-called Conformal Blocks, for which we suggest a recursion representation. Together with the explicit expression for Structure constants of Operator Product Expension(OPE) it allows to construct the 4-point function and to verify that the OPE algebra of LFT is associative.

Об измерении корреляторов тока высших порядков

13 апреля 2007 в 11:30

К.В. Баяндин, А.В. Лебедев, Г.Б. Лесовик

В работе рассматривается вопрос об измеримости флуктуаций тока высших порядков линейным детектором. Рассмотрены два различных типа измерений: измерение спектральной мощности флуктуаций и измерение разновременных корреляторов тока при фиксированных временах. Для каждого случая получены формально точные выражения для показаний детектора, содержащие упорядоченные вдоль Келдышевского контура операторы электронного тока. Найден явный вид временного упорядочения операторов тока под знаком среднего при измерении разновременных корреляторов тока высших порядков. Рассмотрена ситуация, когда детектор измеряет корреляции тока в различных точках проводника.

Вычислительный кластер ИТФ «ПАРМА»

6 апреля 2007 в 11:30

М. Медведева

Основные характеристики и правила использования. Краткое сообщение, 5–10 минут.

Минимальная проводимость в неупорядоченном графене

6 апреля 2007 в 11:30

П.М. Островский, И.В. Горный, А.Д. Мирлин

Изучены транспортные свойства моноатомного слоя графита (графена) с различными типами беспорядка при половинном заполнении. Показано, что проводимость системы существенно зависит от симметрии беспорядка. Предсказано отсутствие локализации, если беспорядок не нарушает одну из киральных симметрий чистой системы или не перемешивает долины. В случае кирального беспорядка найдено точное значение минимальной проводимости 4e²/π h. Для случая плавного беспорядка выведена эффективная теория поля (сигма-модель). Если плавный беспорядок не нарушает симметрию относительно обращения времени, сигма-модель принадлежит симплектическому классу с топологическим членом θ=π. В такой модели предсказана устойчивая критическая точка с проводимостью порядка e²/h. Если эффективная симметрия относительно обращения времени нарушена, то сигма-модель становится унитарной. При этом минимальная проводимость совпадает с критической проводимостью для квантовохолльного перехода ~2e²/h.

Theory of resonant multiphonon Raman scattering in graphene

30 марта 2007 в 11:30

D.M. Basko (Columbia University)

The Raman spectrum of graphene consists of distinct narrow peaks corresponding to different optical phonon branches as well as their overtones. In this work it is shown how the relative intensities of the overtone peaks encode information about relative strengths of different inelastic scattering processes electrons are subject to. In particular, under the assumption that the most important inelastic processes are electron-phonon and electron-electron scattering, one can deduce their relative interaction strengths from the Raman spectra. On the road to this result we encounter, surprisingly, not only dull calculations of the Raman cross-sections, but also some interesting technical points which bring our thoughts back to some fundamental issues such as Furry’s theorem in quantum electrodynamics, quasiclassical approximation, and its relation to quantum kinetic equation, viewed at a somewhat different (and unexpected) angle. These general physical aspects are going to be the main focus of the talk, but an introduction to specific features of electron-phonon physics in graphene will also be given.

Интерференция неадиабатических переходов в сверхпроводниковом кубите

23 марта 2007 в 11:30

Юрий Махлин

Изучаются когерентные переходы между пересекающимися уровнями в сверхпроводниковом кубите. В случае последовательности таких переходов возникает интерференция, т.к. заселенности уровней чувствительны к фазам, набранным между переходами и в результате переходов. Обсуждаются наблюдаемые в эксперименте интерференционные картины и влияние шума.

Проводимость контакта нормальный металл-сверхпроводник в фазе Березинского

16 марта 2007 в 11:30

Я.В. Фоминов, М.В. Фейгельман

В 1974 году Березинский заметил, что в He³ теоретически возможна s-волновая спин-триплетная фаза. Фермионная антисимметрия будет выполнена, если аномальная функция Грина нечетна по энергии (относительно уровня Ферми). Однако экспериментально такая возможность в He³ по-видимому не реализуется. В 2001 году Бергеретом, Волковым и Ефетовым было показано, что фаза Березинского должна возникать в системе обыкновенный сверхпроводник — неоднородный ферромагнетик в результате эффекта близости. Кроме того, имеются экспериментальные указания на возможность существования сверхпроводимости Березинского в соединении Na_x Co O_2 * y H_2 0. Мы предлагаем эксперимент, который может отличить сверхпроводимость Березинского от обычной четной по энергии сверхпроводимости. Ключевую роль в проводимости контакта нормальный металл-сверхпроводник при малых напряжениях играет андреевское отражение. Андреевское отражение «связывает» между собой положительную и отрицательную энергии, и поэтому чувствительно к симметрии по энергии.

Мезоскопические флуктуации джозефсоновского тока в дуффузных SNS контактах

9 марта 2007 в 11:30

М.А. Скворцов

Исследованы мезоскопические флуктуации сверхтекучего тока в джозофсоновских контактах через нормальный металл с диффузной электронной динамикой. С помощью нелинейной репличной сигма-модели задача сведена к вычислению флуктуационного детерминанта на фоне пространственно неоднородного эффекта близости в нормальной области. Мезоскопические флуктуации и слаболокализацонная поправка к сверхтекучему току найдены при произвольном соотношении между сверхпроводящей щелью и энергией Таулесса. В случае длинного SNS контакта мезоскопические флуктуации в несколько раз превышают старый результат Альтшулера и Спивака.

Кулоновская блокада и супер универсальность тэта-угла

2 марта 2007 в 11:30

И.С. Бурмистров, A.M.M. Pruisken (ITFA, Amsterdam)

В работе рассмотрена модель Амбегаокара-Эккерна-Шона, описывающая явление кулоновской блокады в одно-электронном транзисторе. Предложена новая физическая «наблюдаемая», которая в отличие от среднего заряда на островке одно-электронного транзистора, целочисленно квантуется при нуле температур, независимо от значений кондактансов тунельных контактов. Эта новая физическая «наблюдаемая» аналогична Холловской проводимости в квантовом эффекте Холла.

Неравновесный перенос заряда а длинных одноканальных контактах сверхпроводник-нормальный металл-сверхпроводник

16 февраля 2007 в 11:30

Н.Б. Копнин, J. Voutilainen

Вычисляется постоянный ток через длинный одноканальный контакт сверхпроводник-нормальный металл-сверхпроводник в присутствии слабого напряжения, создающего переходы Ландау-Зенера между андреевскими уровнями. При большом числе уровней в контакте неравновесность, создаваемвя переходами, усиливается и приводит к значительному росту постоянного тока.

"Интегрируемость матричных уравнений гидродинамического типа"

9 февраля 2007 в 11:30

А.И. Зенчук

Рассмотрен класс матричных уравнений гидродинамического типа произвольной размерности, к которым применим метод характеристик построения решений. Задача сводится к решению матричного алгебраического уравнения или системы уравнений. Рассмотрены редукции, уменьшающие число зависимых переменных. Предлагается обобщение метода на нелинейные уравнения второго порядка.

"Nonlinear theory of mirror instability of plasmas with pressure anisotropy"

2 февраля 2007 в 11:30

Е.А. Кузнецов

"Рентгеноспектральная диагностика короткоживущей плазмы."

26 января 2007 в 11:30

И.Ю. Скобелев (ИТЭС ОИВТ РАН)

Рассматривается использование методов и средств высокоразрешающей рентгеновской спектроскопии для диагностики короткоживущей плазмы, получаемой при нагреве различного типа мишеней (твердотельные, кластерные) интенсивными лазерными импульсами фемто- и пикосекундной длительности или при воздействии на конденсированные среды пучков тяжелых ионов высокой энергии. Дана интерпретация экспериментальных результатов, полученных в последнее время совместно с различными российскими и зарубежными исследовательскими центрами.

"Кинетика электронов в неупорядоченной электронной системе"

19 января 2007 в 11:30

Н.М. Щелкачев, И.С. Бурмистров

"Интегрирование новых классов многомерных нелинейных уравнений в частных производных первого порядка методом одевания"

12 января 2007 в 11:30

А.И. Зенчук

Предложена новая версия метода одевания основанная на линейном интегральном уравнении с нетривиальным ядром интегрального оператора, позволяющая выявить новый класс частично интегрируемых уравнений в частных производных произвольной размерности. В качестве примера рассмотрены уравнения первого порядка с квадратичной нелинейностью.

"Численная проверка кинетического уравнения для волн Хассельманна: влияние диссипативного члена"

12 января 2007 в 11:30

А.О. Короткевич

"Корреляционные функции в интегрируемой теории поля"

29 декабря 2006 в 11:30

Защита кандидатской диссертации А.В. Литвинова

Заседание Ученого совета ИТФ

29 декабря 2006 в 11:30

1. Итоги уходящего года. Выступление директора
2. Представление к защите докторской диссертации Гукова С.Г.
3. Утверждение кандидатских диссертаций Сапцова Р.Б., Турицына К.С. и Протопопова И.В.
4. Утверждение отзыва ведущей организации на диссертацию Змеева Д.Е.
5. Обсуждение плана мероприятий по празднованию 100 лет Л.Д. Ландау
6. Голосование по персональным вопросам.

Дираковские фермионы в графите

22 декабря 2006 в 11:30

И. Лукьянчук

"Вынужденное рассеяние Мандельштамма-Бриллюэна назад для частично когерентного лазерного пучка в высокотемпературной плазме"

22 декабря 2006 в 11:30

Павел Лушников

"Интегрирование новых классов многомерных нелинейных уравнений в частных производных первого порядка методом одевания"

22 декабря 2006 в 11:30

Александр Зенчук

Magnetoresistance of the normal metal-superconductor interface

15 декабря 2006 в 11:30

N.M. Chtchelkatchev, I.S. Burmistrov, I. Batov

Запутанность по энергии в гибридных сверхпроводящих структурах

15 декабря 2006 в 11:30

К.В. Баяндин, Г.Б. Лесовик, Т. Мартин

В работе продемонстрирована запутанность по энергии для состояния двух электронов, образующихся при распаде Куперовской пары в нормальный проводник. Приведено непосредственное вычисление матрицы плотности этого состояния и показано, что оно действительно запутано. Предложена схема эксперимента, в которой можно провести тест Белла для корреляций электрических токов и доказать наличие запутанности экспериментально. Обсуждаются параметры установки, при которых происходит нарушение неравенств Белла, а также сравниваются результаты, полученные двумя разными способами: вычислением матрицы плотности и проверкой неравенства Белла.

Дробный заряд в андреевских квантовых точках

15 декабря 2006 в 11:30

И.А. Садовский, Г.Б. Лесовик, G. Blatter

Показано что квантовая точка, присоединенная к сверхпроводящим берегам, несет в себе дробный заряд. Он появляется из-за нарушения электронно-дырочной симметрии и может непрерывно изменятся с помощью изменения потенциала затвора, или разницы между фазами сверхпроводников. Определен заряд основного состояния, равновесный заряд и заряд возбуждения. Обсуждаются квантовые и термодинамические флуктуации заряда и кулоновское взаимодействие.

"Сосуществование сверхпроводимости и волны спиновой плотности в органическом металле (TMTSF)₂PF₆"

8 декабря 2006 в 11:30

П.Д. Григорьев

The unusual phase has been recently observed in the organic material (TMTSF)_{2}PF_{6}, where superconductivity (SC) coexists with spin-density wave (SDW) in the pressure interval p_{c1}

Effects of Exchange Symmetry on Full Counting Statistics

8 декабря 2006 в 11:30

G.B. Lesovik, F. Hassler, G. Blatter

We study the full counting statistics for the transmission of two identical particles with positive or negative symmetry under exchange for the situation where the scattering depends on energy. We find that, besides the expected sensitivity of the noise and higher cumulants, the exchange symmetry has a huge effect on the average transmitted charge: for equal spin exchange-collelated electrons the average transmitted charge can be orders of magnitude larger than the corresponding value for the independent electrons. A similar, although smaller, effect is found in a four lead geometry even for energy-independent scattering.

Результаты численных экспериментов по поверхностным волнам

1 декабря 2006 в 11:30

В.Е. Захаров

О парах коммутирующих гамильтонианов, квадратичных по импульсам

24 ноября 2006 в 11:30

В.В. Соколов, В.Г. Марихин

Обсуждается задача классификации таких пар в случае двух степеней свободы. Приводится общая формула для функции действия.

"Дальнодействующая нечетная триплетная сверхпроводимость в системах сверхпроводник-ферромагнетик с неелевской доменной структурой"

17 ноября 2006 в 11:30

Я.В. Фоминов, А.Ф. Волков, К.Б. Ефетов

Рассмотрен контакт синглетный сверхпроводник - ферромагнетик (SF) с неелевской доменной структурой в F части. Показано, что вблизи доменных стенок происходит генерация "дальнодействующей" триплетной сверхпроводящей компоненты (нечетной по энергии), которая проникает вглубь доменов на расстояние порядка \xi_T = \sqrt{D / 2 \pi T} (рассматривается грязный предел, D - коэффициент диффузии). Эта длина гораздо больше, чем обычная "короткодействующая" длина \xi_h = \sqrt{D / h} (где h - обменная энергия), характеризующая глубину проникновения сверхпроводимости в монодоменный ферромагнетик. Вычислена поправка к плотности состояний в ферромагнетике благодаря дальнодействующей триплетной компоненте и обусловленный ею джозефсоновский ток в SFS контакте.

Averaging in Spherically Symmetric Cosmology

10 ноября 2006 в 11:30

A.A. Coley Department of Mathematics and Statistics, Dalhousie University, Halifax, Nova Scotia

We discuss the averaging problem in general relativity using the form of the macroscopic gravity equations in the case of spherical symmetry in volume preserving coordinates. In particular, we calculate the form of the correlation tensor under some reasonable assumptions on the form for the inhomogeneous gravitational field and matter distribution. On cosmological scales, the correlation tensor in a Friedmann-Lematre-Robertson-Walker background is found to be of the form of a spatial curvature. On astrophysical scales the correlation tensor can be interpreted as the sum of a spatial curvature and an anisotropic fluid. We briefly discuss the physical implications of these results.

Инфинитезимальльные преобразования Дарбу и спектральные кривые торов в 4-х мерном пространстве

3 ноября 2006 в 11:30

Пётр Гриневич (совместная работа с Искандером Таймановым)

Нами показано, что спектральная кривая оператора Дирака, задающего вложение тора в 4-х мерное пространство инвариантна относительно конформных преобразований. Этот результат обобщает мой результат совместно с Martin Schmidt про вложения торов в 3-х мерное пространство и инвариантность высших функционалов Уилмора.

Гигантское усиление теплопроводности вдоль вихря в мезоскопическом сверхпроводнике

27 октября 2006 в 11:30

Н. Копнин

Показано, что число поперечных проводящих мод в коре вихря, находящегося в мезоскопическом сверхпроводящем цилиндре, значительно превосходит число мод в вихре в массивном образце. Это происходит в благодаря мезоскопическим осцилляциям уровней энергии в образцах конечных размеров и приводит к гигантскому увеличению теплопроводности вдоль направления магнитного поля.

Поведение везикул во внешнем поле скорости

20 октября 2006 в 11:30

В.В. Лебедев, С.К. Турицын, С.С. Вергелес

Statistics of entropy generated by a gradient flow over polymer

13 октября 2006 в 11:30

K. Turitsyn

We consider a wide class of linear stochastic problems driven off the equilibrium by a multiplicative assymetric force. The force brakes detailed balance, the system otherwise maintains, thus producing entropy. Large deviation function of the entropy production in the system is calculated explicitly. The general result is illustrated on example of a polymer immersed in a gradient flow and subjected to thermal fluctuations.

Сообщение о конференции по графену в Дрездене

6 октября 2006 в 11:30

М.А. Скворцов

Об одном классе гиперболических систем

29 сентября 2006 в 11:30

В.Э. Адлер, А.Б. Шабат

Обобщенные модели Годена. Нелокальные интегралы движения

22 сентября 2006 в 11:30

Б.Л. Фейгин

Высшие уравнения движения в N = 1 суперсимметричном Лиувилле

15 сентября 2006 в 11:30

А.А. Белавин

Об экспоненциальной локализации на решетке Габора-фон Неймана, а также некоторых других результатах

8 сентября 2006 в 11:30

Г.Т. Аванесян (ИПХФ)

Заседание диссертационного совета ИТФ

1 сентября 2006 в 11:30

А.С. Иоселевич «Электронные и структурные свойства сильно неупорядоченных материалов» (докт. дисс.).

Заседание Диссертационного совета ИТФ

30 июня 2006 в 11:30

О.В. Димитрова «Сверхпроводимость и спиновый транспорт в двумерных электронных системах со спин-орбитальным взаимодействием» (канд. дисс.).

Гидродинамическое взаимодействие малых частиц

23 июня 2006 в 11:30

П.Е. Воробьев

Топологические струны и функционал Хитчина

16 июня 2006 в 11:30

К.А. Сарайкин

Пространственно-временная дисперсия проводимости графена

16 июня 2006 в 11:30

Л.А. Фальковский, А. Варламов

Об универсальной проводимости графена

9 июня 2006 в 11:30

П.М. Островский

Новые результаты, полученные в численных экспериментах по поверхностным волнам

2 июня 2006 в 11:30

В.Е. Захаров, А.И. Дьяченко, А.О. Короткевич, А.О. Прокофьев, А.Н. Пушкарев

Топологические дефекты в реальном и импульсном пространстве

26 мая 2006 в 11:30

Г.Е. Воловик

Нелинейная $k_{\perp}$- факторизация и правила унитарности для ядерных возбуждений и топологические сечения в жестких процессах на ядрах

19 мая 2006 в 11:30

Н.Н. Николаев, W. Schaefer, Б.Г. Захаров

Потенциалы тяжелых кварков и AdS/QCD

5 мая 2006 в 11:30

О.Д. Андреев

Корреляционные функции минимальной лиувиллевской гравитации

28 апреля 2006 в 11:30

А.В. Литвинов

«Дышащая» экстремальная волна, наблюдаемая в численном эксперименте

21 апреля 2006 в 11:30

В.П. Рубан

Проведено численное моделирование слабо-трехмерных волн на воде с квази-случайными начальными условиями. Показано, что в результате развития модуляционной неустойчивости образуются так называемые волны-убийцы. В одном из численных экспериментов такая экстремальная волна просуществовала в осциллирующем режиме на протяжении многих волновых периодов без значительного изменения максимальной амплитуды.

Одевающая цепочка для акустических спектральных задач

14 апреля 2006 в 11:30

В.Э. Адлер, А.Б. Шабат

Термомеханические явления под действием ультракороткого лазерного импульса

14 апреля 2006 в 11:30

С.И. Анисимов, Н.А. Иногамов, Ю.В. Петров, В.А. Хохлов, В.В. Темнов, K. Sokolowski-Tinten, D. von der Linde, В.В. Жаховский, K. Nishihara, A. Upadhyay, H.M. Urbassek, B. Rethfeld

Минищель в контактах сверхпроводник-ферромагнетик с неоднородной намагниченностью

7 апреля 2006 в 11:30

Д.А. Иванов, Я.В. Фоминов

Исследована минищель в неупорядоченном ферромагнетике, контактирующем со сверхпроводником, в случае неоднородной в пространстве и неколлинеарной намагниченности ферромагнетика. Сильно неоднородная намагниченность эффективно усредняется, и минищель сохраняется до обменных полей порядка hc ~ (L/a) ETh, где L ~V толщина ферромагнетика, a ~V масштаб изменения намагниченности, ETh ~V энергия Таулеса. Для описания системы использована "триплетная" форма уравнений Узаделя, учитывающая как синглетные, так и триплетные компоненты функции Грина. Во многих случаях эффект неупорядоченной намагниченности может быть эффективно включен в обычное уравнение Узаделя как вклад, отвечающий парамагнитным примесям. Однако в случае низкоразмерной магнитной неоднородности (в качестве примера мы рассматриваем спиральную намагниченность) необходимо решать полный набор "триплетных" уравнени Результат для критического обменного поля тем не менее согласуется с приведенной выше оценкой.

Дефазировка джозефсоновских кубитов вблизи оптимальных точек

31 марта 2006 в 11:30

С.В. Сызранов, Ю.Г. Махлин

Корреляции разных волновых функций в квазиодномерном проводе

24 марта 2006 в 11:30

М.А. Скворцов, П.М. Островский

Вычислена парная корреляционная функция локальных плотностей состояний на разных энергиях в квазиодномерном неупорядоченном проводе в пределе, когда расстояние между точками, в которых считается коррелятор, много меньше длины локализации. В рамках формализма суперсимметричной сигма-модели задача сводится к нахождению нулевой моды гамильтониана трансфер-матрицы. Путем отображения на функцию Грина в трехмерном кулоновском потенциале получено точное решение этой задачи. В зависимости от расстояния, парный коррелятор описывает как отталкивание, так и притяжение между уровнями.

Об интегрируемых моделях граничного взаимодействия

17 марта 2006 в 11:30

А.Б. Замолодчиков

О релаксации параметра порядка в модели БКШ

17 марта 2006 в 11:30

С.В. Иорданский, Р.Б. Сапцов

Безмассовые возбуждения при θ=π в CP(N-1) модели при больших N

10 марта 2006 в 11:30

A.M.M. Pruisken, И.С. Бурмистров, R. Shankar

Подробно изучен инстантонный вакуум CP(N-1) модели при больших N. Несмотря на известные в литературе утверждения о том, что теория массивна, впервые найдена критическая теория для фазового перехода при θ=π. С помощью отображения на низко-температурную фазу 1D модели Изинга найдены: двухточечная корреляционная функция, корреляционная длина с индексом 1/2 и выражения для β-функций.

Универсальная температурная зависимость проводимости сильнонеупорядоченного гранулированного металла

3 марта 2006 в 11:30

А.Р. Ахмеров, А.С. Иоселевич

On magnetic susceptibility of a spin-S impurity in nearly ferromagnetic Fermi liquid

26 февраля 2006 в 11:30

I.S. Burmistrov

We present the renormalization group analysis for the problem of a spin-S impurity in nearly ferromagnetic Fermi liquid. We evaluate the renormalization group function that governs the temperature behavior of the invariant charge to the second order of both weak and strong coupling expansions. It allows us to determine behavior of the zero field magnetic susceptibility of impurity at low and high temperatures. We predict that derivative of the susceptibility with temperature should always have the maximum.

Periodic orbits of the ensemble of Sinai-Arnold cat maps and pseudorandom number generation

17 февраля 2006 в 11:30

L. Barash

We propose methods for constructing high-quality pseudorandom number generators (RNG) based on an ensemble of hyperbolic automorphisms of the unit two-dimensional torus (Sinai-Arnold map or cat map) while keeping a part of the information hidden. The single cat map provides the random properties expected from a good RNG and is hence an appropriate building block for an RNG, although unnecessary correlations are always present in practice. We show that introducing hidden variables and introducing rotation in the RNG output, accompanied with the proper initialization, dramatically suppress these correlations. We analyze the mechanisms of the single-cat-map correlations analytically and show how to diminish them. We generalize the Percival-Vivaldi theory in the case of the ensemble of maps, find the period of the proposed RNG analytically, and also analyze its properties. We present efficient practical realizations for the RNGs and check our predictions numerically. We also test our RNGs using the known stringent batteries of statistical tests and find that the statistical properties of our best generators are not worse than those of other best modern generators.

On local operators in Z(n) models

10 февраля 2006 в 11:30

Ya.P. Pugai

Parton energy loss in hot QCD medium and discovery of quark-gluon plasma in nuclear collisions at rhic

27 января 2006 в 11:30

B.G. Zakharov

Abstract The data obtained at the Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) in recent years provide evidences that a hot quark-gluon plasma with a temperature well above the deconfinement phase transition temperature is produced in Au+Au collisions. The major evidence in favor of the quark-gluon plasma production is the observation of strong suppression of the high-$p_{T}$ hadron spectra (so-called jet quenching phenomenon) in nucleus-nucleus collisions as compared to the proton-proton case which may be connected with parton energy loss due to the induced gluon emission from fast partons in the dense QCD medium produced in the initial stage of nucleus-nucleus collision. Comparison of the RHIC data on the jet quenching with theoretical prediction shows that the initial energy density of the QCD matter produced in Au+Au collisions at $\sqrt(s)=200$ GeV is about two order of magnitude larger than the nucleus density. We discuss the author's approach to the parton energy loss based on the light-cone path integral formalism and application to the jet quenching for RHIC conditions.

Critical Binder cumulant in two-dimensional anisotropic Ising models

13 января 2006 в 11:30

L.N. Shchur

The Inverse Scattering Problem for the Vector Fields and the Heavenly Equations

13 января 2006 в 11:30

S.V. Manakov

I. Заседание Диссертационного совета: защита кандидатской диссертации - А.В. Лебедев II. Заседание Ученого совета: 1. Итоги уходящего года. Доклад директора, дискуссия 2. Выдвижение А.А. Старобинского на медаль им. Сахарова 3. Утверждение отчетов научных школ и утверждение руководителей научных школ на 2006-2007 гг. 4. Обсуждение принятия А.В. Лебедева на позицию 'пост-док' 5. Обсуждение выдвижения на должности: С.Е. Коршунов, С.К. Нечаев - в ведущие научные сотрудники П.М. Лушников - в научные сотрудники 6. Голосование по персоналиям III. Празднование Нового Года

30 декабря 2005 в 11:30

О диссертации А.С. Иоселевича

23 декабря 2005 в 11:30

Insulating State of Granular Superconductors in a Strong Coupling Regime

9 декабря 2005 в 11:30

Ya.V. Fominov

Infrared properties of super-lattices

2 декабря 2005 в 11:30

L.A. Fal’kovsky

Surface anchoring and dynamics of jump-wise director reorientations in planar cholesteric layers

25 ноября 2005 в 11:30

A.V. Belyakov

Nature of phase transition(s) in striped phase of triangular lattice Ising antiferromagnet

25 ноября 2005 в 11:30

S.E. Korshunov

Scaling and front dynamics in Ising quantum chains

18 ноября 2005 в 11:30

Dragi Karevski (University Henri Poincare, Nancy, France)

We study the relaxation dynamics of a quantum Ising chain initially prepared in a product of canonical states corresponding each to an equilibrium state of part of the chain at a given temperature. We focus our attention on the transverse magnetization for which a general expression is given. Explicite results are given for the completely factorized initial state, corresponding to a situation where all the spins are hermalized independently, and for the two-temperatures initial state, where part of the chain called the system is thermalized at a temperature T_s and the remaining part is at a temperature T_b.

Once more about the Wilson fermion doubling problem

11 ноября 2005 в 11:30

S.N. Vergeles

Josephson Effect in a Coulomb-blockaded SINIS Junction

11 ноября 2005 в 11:30

P.M. Ostrovsky

On hierarchy and dressing method for Plebanskii equation

28 октября 2005 в 11:30

L.V. Bogdanov

Сверхпроводящий контакт через двумерный электронный газ со спин-орбитальным взаимодействием Рашбы

21 октября 2005 в 11:30

O.V. Dimitrova, M.V. Feigelman

Кулоновское уширение ионных спектров

14 октября 2005 в 11:30

Д.А. Шапиро (Институт автоматики и электрометрии СО РАН)

В начале 1980-х была установлена причина уширения провала Лэмба в одночастотном ионном лазере. Возбужденные ионы активной среды лазера, газоразрядной плазмы, рассеиваются на малые углы на ионах в основном состоянии, что проявляется как диффузия в пространстве скоростей. Теория была построена в приближении независящей от скорости частоты столкновений, в первом порядке теории возмущений по интенсивности света и для бегущей волны. В докладе представлены недавние результаты, демонстрирующие к каким новым эффектам приводит отказ от этих предположений:

Рассчитано сужение Дике ионной линии в плотной плазме с чандрасекаровким тензором диффузии по скоростям. Предложено использовать эффект для измерения компонент тензора.
Показано, что в сильном поле насыщение ионного перехода становится однородным, что увеличивает эффективность преобразования частоты излучения в комбинационном ионном лазере.
Установлено, что особенно чувствительны к кулоновской дефазировке высшие пространственные гармоники когерентности, возникающие при возбуждении системы сильной стоячей волной. Эксперимент по наблюдению расщепления пика электромагнитно-индуцированной прозрачности объяснен количественно.

Дуальность, большое линейное магнетосопротивление и холловский переход в сильно неоднородных планарных системах

7 октября 2005 в 11:30

S.A. Bulgadaev

Сверхпроводящий контакт через двумерный электронный газ со спин-орбитальным взаимодействием Рашбы

7 октября 2005 в 11:30

O.V. Dimitrova, M.V. Feigelman

Non-Fermi liquid criticality in the quantum Hall regime

30 сентября 2005 в 11:30

I. Burmistrov

Генерация фемтосекундных импульсов (~30фс) предельно больших энергий (~мкДж)

23 сентября 2005 в 11:30

В.Л. Калашников, Е. Подивилов, А. Черных, С. Наумов, A. Fernandez, R. Gfaf, А. Аполлонский Institut fur Photonik, Austria. ИАиЭ СО РАН, Россия. Max-Plank-Institut fur Quantenoptik, Germany

Тщательное экспериментальное исследование параметров импульсов генерируемых Ti:Sa лазером в длинных резонаторах (15-75м) и детальное сравнение полученных результатов с моделями описывающими генерацию импульсов в режиме с нормальной дисперсией позволило определить основные физические механизмы ограничивающие рост энергии импульсов. На основе полученных представлений удалось увеличить энергию генерируемых импульсов почти на два порядка.

On the pairs of commuting quadratical on momenta Hamiltonians

9 сентября 2005 в 11:30

V.V. Sokolov, V.G Marikhin

Mesoscopic wave turbulence

2 сентября 2005 в 11:30

V.E. Zakharov, A.O. Korotkevich, A.N. Pushkarev, A.I. Dyachenko

We report results of sumulation of wave turbulence. Both inverse and direct cascades are observed. The definition of "mesoscopic turbulence" is given. This is a regime when number of modes in a system involved in turbulence is high enough to qualitatively simulate most of processes but significantly smaller then threshold which gives us quantitative agreement with statistical description, like kinetic equation. Such regime takes place in numerical simulation, essentially finite systems etc.

On the transition from regular to irregular motion as travel on a Riemann surface

2 сентября 2005 в 11:30

P.M. Santini

We introduce a simple Hamiltonian 3-body problem in the plane providing the prototype of a mechanism explaining the transition from regular to irregular motion as travel on Riemann surfaces.

Critical collapse of bacterial colonies

17 июня 2005 в 11:30

P.M. Lushnikov

Use of small-scale quantum computers in cryptography with many-qubit entangled sates

10 июня 2005 в 11:30

K.V. Bayandin

Correlation functions of descendants in the scaling Lee-Yang model

10 июня 2005 в 11:30

O.V. Miroshnichenko

Quasiclassical approximation in hydrodynamics with free surface

3 июня 2005 в 11:30

A.I. Dyachenko

N-orthogonal systems and spaces of flat connection

3 июня 2005 в 11:30

V.E. Zakharov

Non-ideality corrections and phase transitions in Coulomb systems (on materials of D.Sc thesis)

27 мая 2005 в 11:30

Igor Iosilevskiy (MIPT)

Molecular dynamics and kinetics of phase transformations at superheating and stretching of crystals and melts

27 мая 2005 в 11:30

G.E. Norman, V.V. Stegailov (HED AIHT RAS)

Test of multiscaling in a diffusion-limited-aggregation model using an off-lattice killing-free algorithm (30 min)

20 мая 2005 в 11:30

A. Menshutin

Universal relationships for amplitudes of secondary singularities in the critical points of two-dimensional systems

20 мая 2005 в 11:30

A.B. Zamolodchikov

Bifurcations of solitons of internal waves

13 мая 2005 в 11:30

D.S. Agafontsev

Quasi-planar steep water waves

6 мая 2005 в 11:30

V.P. Ruban

A new description for highly nonlinear potential water waves is suggested, where weak 3D effects are included as small corrections to exact 2D equations written in conformal variables. Contrary to the traditional approach, a small parameter in this theory is not a surface slope, but it is the ratio of a typical wave length to a large transversal scale along the second horizontal coordinate. A first-order correction for the Hamiltonian functional is calculated, and the corresponding equations of motion are derived for steep water waves over an arbitrary non-uniform quasi-1D bottom profile.

Bose-condensation upon external cooling: numerical calculation of the optimal fluctuation’s parametrs in 3D and 2D

29 апреля 2005 в 11:30

R.B. Saptsov, S.V. Iordanskii

Influence of disorder on coherent transport in Josephson-junction rhombi chain

22 апреля 2005 в 11:30

I. Protopopov, M. Feigel’man

Spin-optics and diffuse emission for the purpose of spintronics

15 апреля 2005 в 11:30

A. Finkelstein

I-V characteristics of charge density waves

15 апреля 2005 в 11:30

S. Brazovsky

Wave function of the universe and topological strings

8 апреля 2005 в 11:30

K.A. Saraikin, S.G. Gukov, C. Vafa

Proximity and Josephson effects in the presence of Coulomb interaction and magnetic field

1 апреля 2005 в 11:30

Ya.V. Fominov, P.M. Ostrovsky, M.V. Feigelman

On three-point correlation function of two-dimensional Toda lattice

1 апреля 2005 в 11:30

A.V. Litvinov

On some multidimensional equations

18 марта 2005 в 11:30

V.E. Adler

Superconductivity near localization edge

11 марта 2005 в 11:30

T.I. Baturina (Institut fiziki poluprovodnikov, Novosibirsk)

On the puzzle of dephasing saturation at low temperatures

4 марта 2005 в 11:30

V. Kozub (Ioffe PTI)

Is a kinetic equation applicable for description of an ensemble of weakly nonlinear waves in a despersive media?

4 марта 2005 в 11:30

A.O. Korotkevich, A. Pushkarev, V.E. Zakharov and A.I. Dyachenko

Wave Function Collapse in a Mesoscopic Device

25 февраля 2005 в 11:30

G.B. Lesovik, A.V. Lebedev, and G. Blatter

We determine the non-local in time and space current-current cross correlator〈(x₁, t₁)(x₂, t₂)〉in a mesoscopic conductor with a scattering center at the origin. Its excess part appearing at finite voltage exhibits a unique dependence on the retarded variable t₁ – t₂ – (| x₁| – | x₂|)/v_F, with v_F the Fermi velocity. The non-monotonic dependence of the retardation on x₁ and its absence at the symmetric position x₁ = – x₂ is a signature of the wave function collapse, which thus becomes amenable to observation in a mesoscopic solid state device.

Сверхпроводимость вблизи порога локализации

18 февраля 2005 в 11:30

М. Фейгельман, Л. Иоффе, Э. Юзбашан

Предложена теория сверхпроводящих корреляций для электронов на локализованных состояниях вблизи перехода Андерсона. Рассмотрены как диэлектрическое, так и сверхпроводящее состояния. Показано, что в диэлектрическом состоянии имеется жесткая щель, вызванная куперовским взаимодействием. Сверхпроводящее состояние характеризуется аномально большим (по сравнению с обычной теорией БКШ) отношением одночастичной щели в спектре к температуре перехода, а также развитием "псевдощели" в области температур выше перехода.

Griffiths singularities in the random ferromagnetic Ising Model

11 февраля 2005 в 11:30

V.S. Dotsenko

The correlation functions of passive scalar in Bachelor's velocity field. The decaying case

4 февраля 2005 в 11:30

S.S. Vergeles

Variable range cotunneling: low temperature conductivity and magnetoconductance of a granular metal

28 января 2005 в 11:30

A.S. Ioselevich, M.V. Feigelman

Weakly-nonlocal structures, Whitham's method, and weakly-nonlocal structures of hydrodynamic type

21 января 2005 в 11:30

A.Ya. Maltsev

Decay of Richtmyer-Meshkov turbulence

14 января 2005 в 11:30

N.A. Inogamov, A.M. Oparin

Impulsive acceleration g(t) propto delta(t) imposed on randomly perturbed plane surface produces random velocity field near the surface. The surface separates two incompressible ideal (Re=infinity) fluids with different densities. Random velocity field moves contact surface and so mixes fluids. We consider how velocity field gradually decay in time.

Tunneling anomaly in quantum wires

30 декабря 2004 в 11:30

E.G. Mishchenko

The theory of non-critical strings. Four-point correlation function

24 декабря 2004 в 11:30

A.A. Belavin

Superconductivity in disordered thin films: giant mesoscopic fluctuations

17 декабря 2004 в 11:30

M.A. Skvortsov, M.V. Feigelman

Integrable lattices and their sub-lattices: from the discrete Moutard (discrete Cauchy-Riemann) 4-point equation to the self-adjoint 5-point integrable discretization of the two-dimensional Schrödinger operator - the finite gap solutions

10 декабря 2004 в 11:30

P.G. Grinevich

The scaling limit in SOS- and RSOS- models and formfactors of Sine-Gordon model and perturbed minimal models

3 декабря 2004 в 11:30

M.Yu. Lashkevich

Emission of matter from condensed targets after heating by ultrasoft laser pulse

3 декабря 2004 в 11:30

S.I. Anisimov, N.A. Inogamov, Yu.V. Petrov

Heating due to absorption of a part of energy of a laser pulse is the reason of complex motion of substance of a target including melting, spallation and spinodal decomposition. As a result inhomogeneous emission cloud and a crater are formed. We study such processes using hydrodynamical and molecular dynamics simulations.

On the dynamics of vortex lines

26 ноября 2004 в 11:30

V.E. Zakharov

Water waves over a time-dependent bottom: Exact description for 2D potential flows

19 ноября 2004 в 11:30

V.P. Ruban

Two-dimensional potential flows of an ideal fluid with a free surface are considered in situations when shape of the bottom depends on time due to external reasons. Exact nonlinear equations describing surface waves in terms of the so called conformal variables are derived for an arbitrary time-evolving bottom parameterized by an analytical function. An efficient numerical method for the obtained equations is suggested.

Fully frustrated XY-model on a dice lattice

12 ноября 2004 в 11:30

S.E. Korshunov

Note: The previous talk was about 1/3 of flux quantum per plaquette.

Magnetohydrodynamical models of plasma: Lagrangian properties and the problem of stability (on materials of D.Sc. thesis)

5 ноября 2004 в 11:30

V.I. Ilgisonis (Russian Research Centre Kurchatov Institute)

Instanton vacuum of generalized CP^N-1 models

29 октября 2004 в 11:30

I.S. Burmistrov

Surface anchoring and dynamics of pitch variation of chiral liquid crystalls

22 октября 2004 в 11:30

V.A. Belyakov

Uniformly frustrated XY model without vortex pattern ordering

15 октября 2004 в 11:30

S.E. Korshunov

Hadrons and strings

8 октября 2004 в 11:30

O.D. Andreev

The dynamics of a concentration of particles and modification of the stream in the vortex flows (on materials of D.Sc. thesis)

1 октября 2004 в 11:30

O.A. Druzhinin (Institute of Applied Physics RAS, Nizhnyi Novgorod)

Relativistic hodograph equation for a two-dimensional stationary isentropic hydrodynamical motion

1 октября 2004 в 11:30

I.M. Khalatnikov

Collider Physics and Moduli of Holomorphic Curves

24 сентября 2004 в 11:30

S.G. Gukov

A neutron time focus lens

17 сентября 2004 в 11:30

R. Gaeler, P. Grigoriev, E.I. Kats

We examine in an analytic way imaging effects of temporal neutron lenses created by traveling non-homogeneous magnetic fields. It is shown how more neutrons of an available neutron flux can be compressed into a desired momentum, space, or time interval. To illustrate the issue we present a special solution (constant acceleration for each neutron during the full time of magnetic lens action) providing theoretically an arbitrary good time resolution. From the physical and technological aspect, no basic restrictions for a realization of such a system exist.
Applications may concern neutron instruments, where temporal imaging can enhance intensity and/or time resolution. New fields of application for high resolution neutron time of flight spectrometry can be opened.

Water waves over a strongly inhomogeneous bottom

10 сентября 2004 в 11:30

V.P. Ruban

Two-dimensional free-surface potential flows of an ideal fluid over a strongly inhomogeneous bottom are investigated with the help of conformal mappings. Weakly-nonlinear and exact nonlinear equations of motion are derived by the variational method for arbitrary seabed shape parameterized by an analytical function. As applications of this theory, band structure of linear waves over periodic bottoms is calculated, and evolution of a strong solitary wave running from a deep region to a shallow region is numerically simulated, as well as transformation of a solitary wave over an underwater barrier.

Two dimensional electron gas driven by strong alternating electric field

10 сентября 2004 в 11:30

A.B. Kashuba

Rayleigh-Taylor turbulence of immiscible fluids

3 сентября 2004 в 11:30

M.V. Chertkov, I.V. Kolokolov, V.V. Lebedev

The structure of superconducting state in fully frustrated wire network with dice lattice geometry

18 июня 2004 в 11:30

S.E. Korshunov

Spin-Hall conductivity in Rashba 2DEG

18 июня 2004 в 11:30

O.V. Dimitrova

Electron injection in a nanotube with leads: finite frequency noise-correlations and anomalous charges

18 июня 2004 в 11:30

A.V. Lebedev, Adeline Crepieux, Thierry Martin

Lattice Quantum Chromodynamics and magnetic monopoles

11 июня 2004 в 11:30

V.I. Zakharov (ITEP, Moscow and Max-Planck Institut, Munich)

Optimal canonical variables in the free surface dynamics of an ideal fluid

4 июня 2004 в 11:30

V.E. Zakharov

Erenfest time in dynamical localization

4 июня 2004 в 11:30

A.I. Larkin

General phenomenological theory of nonlinear hydrodynamic waves in regions with smooth loss of convexity of isentropes

28 мая 2004 в 11:30

S.I. Anisimov, M.I. Tribelsky (MIREA)

Exact solution of the problem of probability density for a sum of random items

28 мая 2004 в 11:30

M.I. Tribelsky (MIREA)

Tunable Fermi-Edge Resonance and Non-Commuting Scattering Matrices

21 мая 2004 в 11:30

D. Abanin, L.S. Levitov

Resonant tunneling into an open quantum dot is proposed as a vehicle to achieve a tunable Fermi-edge resonance of a Mahan-Nozieres-deDominicis form with a variable exponent in the I-V characteristic. The effect of scattering in a mesoscopic quantum dot on the exponent is shown to depend on a single parameter, the reflection amplitude of an extended scattering matrix of the system. Changing the reflection coefficient by varying the dot coupling to the leads and scattering inside the dot allows to explore a wide range of exponents.

Density of states in d-wave superconductors of finite size

14 мая 2004 в 11:30

Ya.V. Fominov

Density of states, thermal conductivity and plasmon attenuation of a two-dimensional electron gas

7 мая 2004 в 11:30

E.G. Mishchenko

Is there an Ultimate Speed of Magnetic Switching?

30 апреля 2004 в 11:30

A.B. Kashuba

About the possible solution of cosmological constant problem in the frame of theory quantized by dynamic method

23 апреля 2004 в 11:30

S.N. Vergeles

Condensate formation and vortex creation in the cooling Bose-gas

23 апреля 2004 в 11:30

R.B. Saptsov

Theory of 4e versus 2e supercurrent in frustrated Josephson-junction rhombi chain

16 апреля 2004 в 11:30

I.V. Protopopov

Coulomb effects in a mesoscopic SINIS junction

9 апреля 2004 в 11:30

P.M. Ostrovsky

The Kowalewsky-Lyapunov test and integrable quadratic Hamiltonians on SO(4) and SO(3,1)

2 апреля 2004 в 11:30

V.V. Sokolov

Nonmonotonic dependence of transition temperature on external magnetic field in a superconductor with magnetic and spin-orbit impurities

26 марта 2004 в 11:30

M.Yu. Kharitonov

Fluctuations and vortex pattern ordering in fully frustrated XY model with honeycomb lattice

19 марта 2004 в 11:30

S.E. Korshunov

Электрон-дырочный дисбаланс в мезоскопических структурах нормальный металл-сверхпроводник

19 марта 2004 в 11:30

В.Р. Коган, А.Ф. Волков, В.В. Павловский

Dissipative quantum systems and conformal field theory

12 марта 2004 в 11:30

V. Bazhanov

Phase transition to the state with zero conductivity

5 марта 2004 в 11:30

M.V. Feigelman

Soft-mode turbulence as a new type of chaos in distributed systems

5 марта 2004 в 11:30

M.I. Tribelsky

Topological percolation on a square lattice

27 февраля 2004 в 11:30

O.A. Vasilyev, S.K. Nechaev

We investigate the "topological percolation", i.e. the formation of an infinite cluster of mutually entangled threads in a (2+1)-dimensional system. We demonstrate that topological percolation belongs to the universality class of the standard 2D bond percolation. We compute the topological percolation threshold and demonstrate that the critical exponents of topological phase transition coincide with the ones of the standard 2D bond percolation. Our numerical check confirms well obtained analytical results.

Tumbling of polymers in shear flows with random strain

20 февраля 2004 в 11:30

K.S. Turitsyn, V.V. Lebedev, I.V. Kolokolov, M.V. Chertkov

Topologically protected ground states of spin and Josephson junction arrays and discrete Chern-Simons gauge theories

13 февраля 2004 в 11:30

L.B. Ioffe

Variational principle for frozen-in vortex structures interacting with sound waves

6 февраля 2004 в 11:30

V.P. Ruban

Charge transport through a SET with a mechanically oscillating island

30 января 2004 в 11:30

N.M. Chtchelkatchev, W. Belzig, and C. Bruder

We consider a single-electron transistor (SET) whose central island is a nanomechanical oscillator. The gate capacitance of the SET depends on the mechanical displacement, thus, the vibrations of the island vibrations may strongly influence the current-voltage characteristics, current noise, and higher cumulants of the current. Harmonic oscillations of the island and oscillations with random amplitude (e.g., due to the thermal activation) change the transport characteristics in a different way. The noise spectrum has a peak at the frequency of the island oscillations; when the island oscillates harmonically, the peak reduces to a δ-peak. We show that knowledge of the SET transport properties helps to determine in what way the island oscillates, to estimate the amplitude, and the frequency of the oscillations.

Freak waves and modulation instability

23 января 2004 в 11:30

A.I. Dyachenko

The anisotropic conductivity of two-dimensional electrons on half-filled high Landau levels

16 января 2004 в 11:30

I.S. Burmistrov

Decoherence in superconducting quantum bits by phonon radiation

9 января 2004 в 11:30

R.A. Usmanov, L.B. Ioffe, V.B. Geshkenbein, Ch. Helm, G. Blatter

Conformal Field Theory and Topological Strings

9 января 2004 в 11:30

K.A. Saraikin

Integrable Dynamics of Interface between Ideal Fluid and Light Viscous Fluid

9 января 2004 в 11:30

P.M. Lushnikov

Одночастичный транспорт в неупорядоченных Андреевских проволоках

26 декабря 2003 в 11:30

Н.Б. Копнин

О ковариантной регуляризации теории Лиувилля и гравитации в высших размерностях

26 декабря 2003 в 11:30

Д.И. Подольский

Impact of saturation on polarization effects in diffractive DIS

19 декабря 2003 в 11:30

I.P. Ivanov, N.N. Nikolaev, W. Schaefer

QCD evolution properties of high mass diffraction

19 декабря 2003 в 11:30

N.N. Nikolaev, W. Schaefer, B.G. Zakharov, V.R. Zoller

Spectra of Laplacians on regular lattices and Cayley graphs

5 декабря 2003 в 11:30

D.S. Lyubshin, S.V. Savchenko

Lagrangian approach in a problem of planar three-body motion

28 ноября 2003 в 11:30

A.B. Shabat, V.G. Marikhin

Form factors of exponential fields for two-parametrical family of integrable models of quantum field theory

21 ноября 2003 в 11:30

V. Fateev, M. Lashkevich

Phase stratification in quasi-two-dimensional metal close to a topological phase transition

14 ноября 2003 в 11:30

Ioselevich, F. Onufrieva, P. Pfeuty

Dephasing in disordered metals with superconductive grains

14 ноября 2003 в 11:30

M.A. Skvortsov, A.I. Larkin, M.V. Feigel’man

Spin dependent magnetoresistance in multiwall carbon nanotubes obtained by chemical vapour deposition

31 октября 2003 в 11:30

Jean-Eric Wegrowe (Ecole Polytechnique, Paris)

Nonlinear sigma-model for long-correlated disorder

31 октября 2003 в 11:30

V.R. Kogan, K.B. Efetov

Discrete gravity, the species doubling problem of Dirac fermions and quantum anomalies

24 октября 2003 в 11:30

S.N. Vergeles

Forwarding stimulated Brillouin scattering instability of a spatially and temporally incoherent laser beam

17 октября 2003 в 11:30

P.M. Lushnikov

Spatial and temporal incoherence of laser beam is used to suppress self-focusing in experiments on inertial confinement fusion. It is found a temporal instability due to forward stimulated Brillouin scattering, which couples the beam to transversely propagating low frequency ion acoustic waves. Instability can result in strong self-focusing even for very short beam correlation time. Outside the instability region, the wave kinetic equation is derived which describes stationary diffusion of laser beam.

Temperature pitch variations in planar cholesteristic layers: role of fluctuations and surface anchoring

10 октября 2003 в 11:30

V.A. Belyakov

On (1+1)D anisotropic ballistic deposition with links to the Ulam problem and (2+1)D directed percolation

26 сентября 2003 в 11:30

S.K. Nechaev

Incompressible, inviscid, irrotational, and unsteady flows with circulation Γ around a distorted toroidal bubble are considered. A general variational principle that determines the evolution of the bubble shape is formulated. For a two-dimensional (2D) cavity with a constant area A, exact pseudo-differential equations of motion are derived, based on variables that determine a conformal mapping of the unit circle exterior into the region occupied by the fluid. A closed expression for the Hamiltonian of the 2D system in terms of canonical variables is obtained. Stability of a stationary drifting 2D hollow vortex is demonstrated, when the circulation is relatively large, gA^3/2/Γ²<< 1. For a circulation-dominated regime of three-dimensional flows a simplified Lagrangian is suggested, inasmuch as the bubble shape is well described by the center-line g{R}(ξ,t) and by an approximately circular cross-section with relatively small area, A(ξ,t)<< (oint |g{R}'|dξ)² In particular, a finite-dimensional dynamical system is derived and approximately solved for a vertically moving axisymmetric vortex ring bubble with a compressed gas inside.

To one class of quadratic hamiltonians on SO(4)

26 сентября 2003 в 11:30

V.V. Sokolov

Toroidal bubbles with circulation in ideal hydrodynamics. A variational approach

19 сентября 2003 в 11:30

V.P. Ruban, J.J. Rasmussen

Incompressible, inviscid, irrotational, and unsteady flows with circulation Γ around a distorted toroidal bubble are considered. A general variational principle that determines the evolution of the bubble shape is formulated. For a two-dimensional (2D) cavity with a constant area A, exact pseudo-differential equations of motion are derived, based on variables that determine a conformal mapping of the unit circle exterior into the region occupied by the fluid. A closed expression for the Hamiltonian of the 2D system in terms of canonical variables is obtained. Stability of a stationary drifting 2D hollow vortex is demonstrated, when the circulation is relatively large, gA^3/2/Γ² ≪ 1. For a circulation-dominated regime of three-dimensional flows a simplified Lagrangian is suggested, inasmuch as the bubble shape is well described by the center-line g{R}(ξ,t) and by an approximately circular cross-section with relatively small area, A(ξ,t) ≪ (∮ |g{R}'|dξ)² In particular, a finite-dimensional dynamical system is derived and approximately solved for a vertically moving axisymmetric vortex ring bubble with a compressed gas inside.

Coulomb Blockade of Proximity Effect at Large Conductance

19 сентября 2003 в 11:30

P.M. Ostrovski

Dirichlet problem for the non-linear Schroedinger equation

12 сентября 2003 в 11:30

P.G. Grinevich

Entanglement in one-dimensional and two-dimensional quantum systems

5 сентября 2003 в 11:30

A.Yu. Kitaev

Boundary conditions and 3D Larkin-Ovchinnikov-Fulde-Ferrel states in ferromagnet/superconductor heterostructures

20 июня 2003 в 11:30

M.G. Khusainov (Kazan’ State Technical University)

Correlation functions in the scaling M(2,7) model

20 июня 2003 в 11:30

A. Litvinov

Exact results for conductivity of 2D isotropic heterophase systems

6 июня 2003 в 11:30

S.A. Bulgadaev

6 июня 2003 в 11:30

K.A. Saraikin

Classification of the Egorov hydrodynamic chains and corresponding (2 + 1) integrable dispersionless systems

30 мая 2003 в 11:30

M.V. Pavlov

Weak turbulence of gravity waves

25 апреля 2003 в 11:30

A.O. Korotkevich, A.I. Dyachenko, V.E. Zakharov

Decoherence due to nodal quasiparticles in D-wave qubits

25 апреля 2003 в 11:30

Ya.V. Fominov, A.A. Golubov, M.Yu. Kupriyanov

We study the Josephson junction between two d-wave superconductors, which is discussed as an implementation of a qubit. We propose an approach that allows to calculate the decoherence time due to an intrinsic dissipative process: quantum tunneling between the two minima of the double-well potential excites nodal quasiparticles which lead to incoherent damping of quantum oscillations. The decoherence is weakest in the mirror junction, where the contribution of nodal quasiparticles corresponds to the superohmic dissipation and becomes small at small tunnel splitting of the energy level in the double-well potential. For available experimental data, we estimate the quality factor.

Triplet proximity effect in FSF trilayers

18 апреля 2003 в 11:30

Ya.V. Fominov, A.A. Golubov, M.Yu. Kupriyanov

We study the critical temperature Tc of FSF trilayers (F is a ferromagnet, S is a singlet superconductor), where the triplet superconducting component is generated at noncollinear magnetizations of the F layers. An exact numerical method is employed to calculate Tc as a function of the trilayer parameters, in particular, mutual orientation of magnetizations. Analytically, we consider limiting cases. Our results determine conditions which are necessary for existence of recently investigated odd triplet superconductivity in SF multilayers.

Phase diagram of a surface superconductor in parallel magnetic field

18 апреля 2003 в 11:30

O.V. Dimitrova

Detailed theory of phase diagram of clean 2D surface superconductor in a parallel magnetic field is presented. Regular spin-orbital interaction of the Rashba type leads to the inhomogeneous superconductive state of the Larkin-Ovchinnikov-Fulde-Ferrel (LOFF) type. We consider the case of relatively strong Rashba interaction and show that at low temperatures the LOFF-type state is separated from the usual homogeneous state by the first-order phase transition line. At higher temperatures new "helical" state intervenes between uniform BCS state and LOFF-like state. At the second-order transition line between BCS state and helical state one component of the superfluid density vanishes.

On universal rank distribution of WWW sites by popularity

4 апреля 2003 в 11:30

A.B. Teslyuk, S.A. Krashakov, L.N. Shchur

Fractional Quantum Hall effect, Jain’s rule and topological textures

28 марта 2003 в 11:30

S.V. Iordanskii

On the Aizenman exponent in critical percolation

21 марта 2003 в 11:30

L.N. Shchur, T. Rostunov

The probabilities of clusters spanning a hypercube of dimensions two to seven along one axis of a percolation system under criticality were investigated numerically. We used a modified Hoshen--Kopelman algorithm combined with Grassberger's "go with the winner" strategy for the site percolation. We carried out a finite-size analysis of the data and found that the probabilities confirm Aizenman's proposal of the multiplicity exponent for dimensions three to five. A crossover to the mean-field behavior around the upper critical dimension is also discussed.

Formation of singularities on the free surface of liquids in an electric field

14 марта 2003 в 11:30

N.M. Zubarev

A generalisation of the Heckmann-Schucking cosmological solution

7 марта 2003 в 11:30

I.M. Khalatnikov

Is dark energy decaying?

7 марта 2003 в 11:30

U. Alam, V. Sahni, A.A. Starobinsky

Tetrahedral superconducting qubit

28 февраля 2003 в 11:30

M.V. Feigelman, L. Ioffe, G. Blatter

Topological phase transition and critical state of a porous metal

21 февраля 2003 в 11:30

A.S. Ioselevich

Mean-field phase diagram of 2D electrons with disorder in a weak magnetic field

21 февраля 2003 в 11:30

I. Burmistrov

Numerical simulation of decaying capillary wave of large amplitude

21 февраля 2003 в 11:30

A. Dyachenko, A. Korotkevich

Multiparametric family of collapse solutions of critical nonlinear Schroedinger equation

7 февраля 2003 в 11:30

Yu.N. Ovchinnikov

Inelastic light scattering from polar insulators

31 января 2003 в 11:30

L.A. Falkovsky

Orbital quantization in the high magnetic field state of a charge density wave system

31 января 2003 в 11:30

P.D. Grigoriev

Applicability of the hodograph method in the problem of long-scale nonlinear dynamics of a thin vortex filament near a flat boundary

24 января 2003 в 11:30

V.P. Ruban

Quasiperiodic functions and 2D electron gas

17 января 2003 в 11:30

A.Ya. Maltsev

On the integration of some hierarchies of (2 + n) dimensional partial differential equations

10 января 2003 в 11:30

A. Zenchuk

Perturbative Analysis of Multi-Cut Matrix Models

10 января 2003 в 11:30

S. Gukov

Longitudinal conductivity in layered metals under strong magnetic field

5 января 2003 в 11:30

V.P. Mineev

O vozmozhnosti realizatsii ideal'nogo kvantovogo bita v sisteme, sostavlennoi iz Dzhozefsonovskikh kontaktov

5 января 2003 в 11:30

R. Usmanov

Factorization and transformations of differential equations. DSc degree thesis - 20 min

27 декабря 2002 в 11:30

L.M. Berkovich

Long Tail of Outage Probability

27 декабря 2002 в 11:30

V.V. Lebedev

Bihamiltonian elliptic structures

27 декабря 2002 в 11:30

A.I. Odesskii

Scientific council

27 декабря 2002 в 11:30

Two-phase turbulence in sloping pipes

20 декабря 2002 в 11:30

A.Yu. Dem’yanov, N.A. Inogamov, A.M. Oparin

Free field construction of D-branes in N=2 superconformal minimal models

20 декабря 2002 в 11:30

S.E. Parkhomenko

Charget complexes at the surface of liquid helium

15 декабря 2002 в 11:30

A.M. Dyugaev, P.D. Grigoriev, P. Wyder

Duality and effective conductivity of two-dimensional two-phase systems

15 декабря 2002 в 11:30

S.A. Bulgadaev

Composite models of 2D random two-phase systems

15 декабря 2002 в 11:30

S.A. Bulgadaev

Dynamic localization in quantum dots

6 декабря 2002 в 11:30

M.A. Skvortsov

On Solutions to Commutativity Equations

6 декабря 2002 в 11:30

I.V. Polyubin

Disappearance of jet-jet correlations in deep inelastic production off nuclear targets

29 ноября 2002 в 11:30

N.N. Nikolaev, W. Schaefer, V.R. Zoller, B.G. Zakharov

Quantum correction to the Kubo formula in closed mesoscopic systems

22 ноября 2002 в 11:30

M.A. Skvortsov

New problems in perturbation theory and their solutions for generic case

22 ноября 2002 в 11:30

S.V. Savchenko

All the people are used to thinking that only new eigenvalues which appear in a small neighborhood of a fixed eigenvalue λ of the original operator A are considered in the classical perturbation theory. However, if the number of linear independent eigenvectors for λ is greater than the rank r of a perturbation B, then λ must also be in the spectrum of the new operator C = A + B. What can one say about the change of the spectral properties of λ when the matrix A is replaced by C? In our paper we show that a generic perturbation of rank r changes the Jordan form of λ in the following way: r largest Jordan blocks disappear and all the others remain the same. For the new matrix, the part of a Jordan basis corresponding to the eigenvalue is constructed. By means of the resolvent technique and the Binet-Cauchy formula we obtain the equation of the critical surface in the space of matrix entries of a perturbation out which the typical change of the spectral properties takes place. For the new eigenvalues we develop the first order perturbation theory.

On the Cauchy problem for integrable discrete equation on quad-graph

15 ноября 2002 в 11:30

V.E. Adler, A.P. Veselov

Dynamics of energy levels and Ruijsenaars-Shneider system

15 ноября 2002 в 11:30

V.G. Marikhin

Symmetric approach for nonevolutionary equations

10 ноября 2002 в 11:30

V.V. Sokolov

New classes of exact solutions for chiral SU(2) field (D = 3) and n-field (D = 3 + 1) and their geometric interpretation

1 ноября 2002 в 11:30

A.B. Borisov

Electron-phonon renormalization

25 октября 2002 в 11:30

L.A. Falkovski

Dynamics of the Bose-condensate

18 октября 2002 в 11:30

V.E. Zakharov

Topological order in the insulating Josephson junction array (part II)

18 октября 2002 в 11:30

B. Doucot, M. Feigelman, L. Ioffe

Topological order in the insulating Josephson junction array

11 октября 2002 в 11:30

B. Doucot, M. Feigelman, L. Ioffe

Theory of pseudogaps in change density and 1D semiconductors

4 октября 2002 в 11:30

S.I. Matveenko

Prerain droplets collisions in turbulent flow

27 сентября 2002 в 11:30

G. Fal’kovich, A. Fukson, M. Stepanov

Local approximation for contour dynamics in effectively two-dimensional ideal electron-magnetohydrodynamic flows

27 сентября 2002 в 11:30

V.P. Ruban and S.L. Senchenko

The evolution of piecewise constant distributions of a conserved quantity related to the frozen-in canonical vorticity in effectively two-dimensional incompressible ideal EMHD flows is analytically investigated by the Hamiltonian method. The study includes the case of axisymmetric flows with zero azimuthal velocity component and also the case of flows with the helical symmetry of vortex lines. For sufficiently large size of such a patch of the conserved quantity, a local approximation in the dynamics of the patch boundary is suggested, based on the possibility to represent the total energy as the sum of area and boundary terms. Only the boundary energy produces deformation of the shape with time. Stationary moving configurations are described.

2D multicomponent dense electron gas as a model of Si MOSFET

18 сентября 2002 в 11:30

S.V. Iordanski, A.B. Kashuba

Weak Coulomb blocade on superconducting island

6 сентября 2002 в 11:30

M.V. Feigelman, A. Kamenev, M.A. Skvortsov, A.I. Larkin

Single carbon nanotube-superconductor entangler: noise correlations and EPR states

6 сентября 2002 в 11:30

N.M. Chtchelkatchev

On the construction of particular solution to nonlinear equations of mathematical physics

21 июня 2002 в 11:30

A.I. Zenchuk

Centre of Quantum Group for 8-Vertex Model

14 июня 2002 в 11:30

A.A. Belavin

Jahn-Teller effect in inverse Si-layers

14 июня 2002 в 11:30

S.E. Brener

Schmidt theorem analogue for multipartite states

7 июня 2002 в 11:30

S.B. Bravyi

Disclination motion in liquid crystalline films

7 июня 2002 в 11:30

E.I. Kats, V.V. Lebedev, S.V. Malinin

We present theoretical study of a single disclination motion in a thin free standing liquid crystalline film. Back-flow effects and own dynamics of the orientational degree of freedom (bond or director angle) are included. We find the the orientation field and the hydrodynamic velocity distribution around the moving disclination, what allows us to relate the disclination velocity to the angle gradient far from the disclination. Different cases are examined depending on the ratio of the rotational and shear viscosity coefficients.

Interlayer magnetotransport in quasi-2D metals

31 мая 2002 в 11:30

P.D. Grigoriev

The Shubnikov-de Haas effect in quasi-two-dimensional normal metals is studied. The interlayer conductivity is calculated using the Kubo formula. The electron scattering on short-range is considered in the self-consistent Born approximation. The result obtained differs from that derived from the Boltzmann transport equation. This difference is shown to be a general feature of conductivity in magnetic field. A detailed description of the two new qualitative effects — the field-dependent phase shift of beats and of the slow oscillations of conductivity is provided. The results obtained are applicable to strongly anisotropic organic metals and to other quasi-two-dimensional compounds.

Nonsinusoidal current-phase relation in SFS Josephson junctions

31 мая 2002 в 11:30

Ya.V. Fominov, A.A. Golubov, M.Yu. Kupriyanov

Various types of the current-phase relation I(φ) in superconductor-ferromagnet-superconductor (SFS) point contacts and planar double-barrier junctions are studied in the limit of thin diffusive ferromagnetic interlayers. The physical mechanisms leading to highly nontrivial I(φ) dependence are identified by studying the spectral supercurrent density. These mechanisms are also responsible for the 0-π transition in SFS Josephson junctions.

Dynamics of two well system interacting with random classical field

24 мая 2002 в 11:30

G.B. Lesovik, A.V. Lebedev, A.O. Imambekov

Integrable system of particles on algebraic curves

24 мая 2002 в 11:30

A.A. Akhmetshin

Analog of Kelvin-Helmholtz instability on superfluid liquid free surface

17 мая 2002 в 11:30

S.E. Korshunov

Mean-field model of a glass

17 мая 2002 в 11:30

V.S. Dotsenko

Universality of the crossing probability for the Potts model for q = 1, 2, 3, 4

27 апреля 2002 в 11:30

O.A. Vasiliev

The universality of the crossing probability π^hs of a system to percolate only in the horizontal direction, was investigated numerically by using a cluster Monte-Carlo algorithm for the q-state Potts model for q = 2, 3, 4 and for the percolation q = 1. We check the percolation through Fortuin-Kasteleyn clusters near the critical point on the square lattice by using representation of the Potts model as the correlated site-bond percolation model. It was shown that probability of a system to percolate only in the horizontal direction π^hs has universal form π^hs = A(q) Q(z) for q =1, 2, 3, 4 as a function of the scaling variable z = [b(q)L^1/ν(q)(p − p_c(q,L)) ]^ζ(q). Here, p = 1 − exp(−β) is the probability of a bond to be closed, A(q) is the nonuniversal crossing amplitude, b(q) is the nonuniversal metric factor, ζ(q) is the nonuniversal scaling index, ν(q) is the correlation length index. The universal function Q(x) ≃ exp(-z). Nonuniversal scaling factors was found numerically.

Perturbative symmetry approach

27 апреля 2002 в 11:30

V.S. Novikov, A.V. Mikhailov

Structure and stability of high pressure phases in binary sp metal alloys

26 апреля 2002 в 11:30

V.F. Degtyareva

Decay instability of cappilar wave

26 апреля 2002 в 11:30

A.O. Korotkevich, A.I. Dyachenko

Gravity or convective turbulent mixing

19 апреля 2002 в 11:30

N.A. Inogamov, A.M. Oparin

Rayleigh-Taylor instability (RTI) is important for inertial confinement fusion (ICF), astrophysics and for atmospheric and oceanological applications. Mechanics of RTI is similar to the mechanics of convection. Therefore it is meaningful to consider both phenomena from common positions. The first part of work is devoted to this. The role of geometrical restrictions as lateral walls or horizontal plates is analyzed in this part. The structure of near-wall layers near such plates is studied. In the second part the internal structure of zone of RT turbulence (TMZ - turbulent mixing zone) is investigated numerically in case of mixing near a separation surface of two liquids of different density.
(i) Existence of fast descending and ascending jets is revealed. Speed of movement of substance in them exceed speed of TMZ front. Deceleration of the fast moving jets occurs in a small vicinity of front. Such sharp deceleration results in occurrence of spots in which absolute values of deceleration are high. They exceed archimedean value gA = (1-μ) g and are much larger than mean acceleration ddot h+ of front, where μ=ρl/ρh <1 - is the ratio of densities. Spot is formed in a place of crossing of front and a jet. Other interesting detail of a mixing zone is occurrence of small areas of sharp pressure drop. In them there is a strong acceleration of a light liquid.
(ii) The questions on characteristic horizontal scale of structures from bubbles and jets in a TMZ and on a spectrum of long-wave fluctuations are investigated.

Excitations in quantum Hall ferromagnet with strong Coulomb interaction

19 апреля 2002 в 11:30

S.V. Iordansky, A.B. Kashuba

Entropy of a multi-particle pure quantum state

12 апреля 2002 в 11:30

S. Bravyi

M-theory and new singular G₂-holonomy manifolds

12 апреля 2002 в 11:30

S. Gukov, K. Saraikin, A. Volovich

An example of amorphous lattice in which fermion doubling is absent

5 апреля 2002 в 11:30

S.N. Vergeles

Autowaves in the near threshold medium

5 апреля 2002 в 11:30

E.N. Rumanov, A.Yu. Dovzhenko

Quasiclassical dbar-dressing method and generating equations for dispersionless hierarchies

29 марта 2002 в 11:30

L.V. Bogdanov

An example of amorphous lattice in which fermion doubling is absent

29 марта 2002 в 11:30

S.N. Vergeles

Неравновесные эффекты при туннелировании через взаимодействующие андерсоновские примеси

22 марта 2002 в 11:30

N. Maslova (MGU-FIAN)

Доклад по докторской диссертации.

Об универсальных отношениях критических амплитуд двумерных моделей Поттса

22 марта 2002 в 11:30

L.N. Shchur

Sklyanin brackets and deformations of integrable dynamical systems

15 марта 2002 в 11:30

V. Sokolov

To the equation of state for lambda-term

15 марта 2002 в 11:30

D. Podolsky

Critical current in SFIFS junctions

1 марта 2002 в 11:30

Ya.V. Fominov

Electron transport in S/F-N-S/F junctions

1 марта 2002 в 11:30

N.M. Chtchelkatchev

Saturation of nuclear partons

1 марта 2002 в 11:30

N.N. Nikolaev

Effect of electron-phonon interaction on phonons renormalization

22 февраля 2002 в 11:30

L.A. Falkovsky

The angular dependence of H_c2 in layered superconductors

15 февраля 2002 в 11:30

Yu.N. Ovchinnikov, S.I. Vedeneev

Temperature and field hysteresis in a change of step of chiral liquid crystal in the thin layers

8 февраля 2002 в 11:30

V.A. Belyakov

Two-dimensional electron liquid with disorder in a weak magnetic field

1 февраля 2002 в 11:30

I.S. Burmistrov

Multi-phase solutions (nonintegrable case)

1 февраля 2002 в 11:30

A.B. Shabat

Generalized Heisenberg model

25 января 2002 в 11:30

S.Yu. Gubanov

An example of amorphous lattice in which fermion doubling is absent

25 января 2002 в 11:30

S.N. Vergeles

Random diffusion of optical pulse width in a disordered anisotropic optical media

18 января 2002 в 11:30

P.M. Lushnikov

A propagation of optical pulse in a one-dimensional optical media (optical fiber) with anisotropy disorder and random dispersion is described by a vector nonlinear Schrödinger equation with random coefficients. An averaged pulse width is shown to diffuse with propagation distance along optical fiber.

Local action of the symmetric group and twisted YB relation

11 января 2002 в 11:30

A.V. Odesskii

Real algebra-geometrical solutions to the Sine-Gordon equation: formula for topological charge

4 января 2002 в 11:30

P.G. Grinevich, S.P. Novikov

Magnetoresistance oscillations in quasi-2D metals

4 января 2002 в 11:30

P.D. Grigoriev

Spectral flow in superconducting point contacts

28 декабря 2001 в 11:30

N.B. Kopnin

Black holes in D = 2

28 декабря 2001 в 11:30

S.G. Gykov

Topological correlations in trivial knots: new arguments argues for the crumple polymer globule

21 декабря 2001 в 11:30

O.A. Vasiliev

Chaplygin gas state equation in cosmology and brane physics

21 декабря 2001 в 11:30

A.Yu. Kamenshchik

Reservoir as a source for probability in quantum mechanics

14 декабря 2001 в 11:30

G.B. Lesovik

We propose a concept of theory of measurement in quantum mechanics. The result of the measurement in our concept is determined by the state of all involoved reservoirs (including the detector). Thus the reservoirs variables serve as a non-local "hidden" variables. We discuss the problems of derivation of the "psi squared" (due to Born) rule from the first principles. We discuss how one can technically to demonstrate the wave packet reduction, key question in the problem of measurement. We propose a way to resolve the "Schrödinger cat" paradox. Finally we discuss a connection of flicker and shot noise with the interpretation of quantum mechanics we proposed.

Ion currents in the flat membrane

7 декабря 2001 в 11:30

V.G. Kamenski

Upper critical field in a trigonal unconventional superconductor (UPt₃)

7 декабря 2001 в 11:30

P.L. Krotkov, V.P. Mineev

A theory of the upper critical field in a trigonal superconductor with a two-component order-parameter is developed. We demonstrate the existence of sixfold modulations of the upper critical field in the basal plane. The form of the angular dependence of Hc2 in the plane of the main symmetry axis is studied in the whole range of phenomenological rigidity coefficients. A qualitative dependence Hc2 in the heavy fermion superconductor UPt3 that has been recently found to possess trigonal crystalline structure.

Spin susceptibility of the superfluid ³He-B in aerogel

30 ноября 2001 в 11:30

V.P. Mineev and P.L. Krotkov

The temperature dependence of paramagnetic susceptibility of the superfluid He-B in aerogel is found. Calculations have been performed for an arbitrary phase shift of s-wave scattering in the framework of BCS weak coupling theory and the simplest model of aerogel as an aggregate of homogeneously distributed ordinary impurities. Both limiting cases of the Born and unitary scattering can be easily obtained from the general result. The existence of gapless superfluidity starting at the critical impurity concentration depending on the value of the scattering phase has been demonstrated. While larger than in the bulk liquid the calculated susceptibility of the B-phase in aerogel proves to be conspicuously smaller than that determined experimentally in the high pressure region.

Atoms in superintense laser fields and attosecond pulse generation

23 ноября 2001 в 11:30

S. Gordienko, T. Meyer-ter-Vehr (MPQ, Garching)

Hall effect in three-dimensional layered structures in strong magnetic fields

16 ноября 2001 в 11:30

S.E. Brener

Collapse in hydrodynamics and Kolmogorov spectra

16 ноября 2001 в 11:30

E.A. Kuznetsov

On the classification of discrete KdV-type systems

9 ноября 2001 в 11:30

V.E. Adler

Class of exact multisolitons, topological charge and color-conversion phenomenon in media with cubic nonlinearity

26 октября 2001 в 11:30

A. Agalarov

On the form-factors in perturbed minimal CFT

19 октября 2001 в 11:30

Ya.P. Pugai

Schwinger type processes via branes and their gravity duals

12 октября 2001 в 11:30

A. Gorsky, K. Saraikin and K. Selivanov

We consider Schwinger type processes involving the creation of the charge and monopole pairs in the external fields and propose interpretation of this processes via corresponding brane configurations in Type IIB string theory. We propose simple description of some interesting processes like monopole/dyon transitions in the electric field and W-boson/monopole transition in the magnetic field using the brane language. We study nonperturbative pair production in the strong coupling regime using the AdS/CFT correspondence. The treatment of the similar processes in the noncommutative theories where noncommutativity is traded for the background fields is presented and the possible role of the critical magnetic field which is S-dual to the critical electric field is discussed.

π-0 transition in superconductor-ferromagnet-superconductor junctions

12 октября 2001 в 11:30

N. Chtchelkatchev

Magnetic Field-Induced-Spin (Charge) Density Wave Phases

5 октября 2001 в 11:30

A.G. Lebed’

New algebraic structures related with Baxter Q-operator

28 сентября 2001 в 11:30

A. Belavin, A. Odesskii, R. Usmanov

Mi rassmatrivaem neprivodimie ciklicheskie predstavleniya algebri matric monodromii, sootvetstvuyushie R-matrice shestivershinnoi modeli. V kornyah iz edinici Q-operator Baxtera mojet bit predstavlen kak sled proizvedeniya L-operatorov, otvechayushih odnomu iz takih predstavlenii. Dlya nego spravedlivo TQ-uravnenie.

Quantum dimers from the Heisenberg model

28 сентября 2001 в 11:30

A.S. Ioselevich

Polarization of vector mesons from inclusive hard processes

21 сентября 2001 в 11:30

N.N. Nikolaev

Институт теоретической физики им. Л.Д. Ландау

Прошедшие на ученом совете ИТФ им. Л.Д. Ландау cеминары

Затухание изгибных фононов в двумерных кристаллических мембранах

Конформный бутстрап и модели Гепнера Гетеротической струны

Andreev conductance in disordered SF junctions with spin-orbit scattering

Точечные рассеиватели в задаче об уровнях частичной прозрачности.

Намагниченность, индуцированная электрическим током в металлах без центра инверсии

Эффективная масса и стимуляция сверхпроводимости магнитным полем в соединениях урана

Моделирование нелинейных волн.

Искривление неелевского магнитного скирмиона в слабых неоднородных магнитном и электрическом полях

Mean-field theory of first-order quantum superconductor-insulator transition

Электроны со спектральной щелью в коре вихря в гранулированных сверхпроводниках

Лагранжевы траектории элементов сплошной среды, описываемой уравнением Гамильтона-Якоби

Mirror symmetry and new approach to constructing orbifolds of Gepner models

Лазер-индуцированные состояния в конденсированных средах

Старшие вектора в косет конструкции

Поглощение инерционных волн геострофическим течением: теория и эксперимент.

Развитие теории магнитосопротивления в слоистых квазидвумерных металлах

Динамические флексоэлектрические неустойчивости в нематических жидких кристаллах.

Доменные стенки поляризации в оптических средах с аномальной дисперсией и дефокусирующей Керровской нелинейностью

Обзор специальной геометрии и зеркальной симметрии многообразий Калаби-Яу

О природе неоднородной сверхпроводимости в органических металлах и в FeSe

Уравнение КдФ и цепочка Вольтерры: негативные потоки и многокомпонентные редукции типа Пенлеве

Конечно-мерный анализ фазовых переходов второго рода в классических спиновых моделях методом машинного обучения

Динамика реакция-диффузия в диссипативной квантовой эволюции, сохраняющей число частиц

Диффузионные моды двухзонных фермионов в условиях диссипативной динамики, сохраняющей число частиц

Entropy and de Haas-van Alphen oscillations of a three-dimensional marginal Fermi liquid

Граничная мультифрактальность в классе симметрии спинового квантового эффекта Холла

Bi-solitons on the surface of a deep fluid: an analytical-numerical inverse scattering transform approach

Sum-of-squares bounds on correlation functions in a minimal model of turbulence

Электрон-фононное взаимодействие в модели гранулированной пленки

Модель полимера с беспорядком петель воспроизводит ключевые особенности пространственной организации хромосом

Some remarks on compact pentaquarks

Статистика пассивного скаляра в двумерном сдвиговом течении с учетом флуктуаций

Ленгмюровская неустойчивость: учёт рассеяния волны на медленном вихревом течении

Second harmonics and anomalous Josephson effect in superconducting multilayers

Джозефсоновский ток как граничное условие для уравнений Горькова

Комментарий к статье "Josephson Current as a Boundary Condition for Gor’kov Equations"

Brane order, quantum magnetism, and partition function zeros in modulated anisotropic ladders

Эффект де Гааза - ван Альфена и квантовые осцилляции как функция температуры в коррелированных изоляторах

Определение важнейших параметров металла, облученного ультракоротким лазерным импульсом

Туннелирование через примесный барьер в жидкости Латтинжера с спин-орбитальным взаимодействием.

Многочастичная локализация в одномерной фрустрированной XY-цепочке

Ротоны в Бозе-конденсате дипольных атомов.

Структурирование поверхности кремния с помощью фемтосекундного импульса и дифракции на микропузырьке

Моделирование двухямных потенциалов для уравнения Шредингера

Улучшение ловушек ультрахолодных нейтронов, покрытых пленкой жидкого гелия, электростатическим потенциалом

Параметрическая статистика в модели Розенцвейга-Портера

Аналитическое описание сверхтекучей жесткости в сильно неупорядоченных сверхпроводниках

Одноточечные корреляционные числа на торе в минимальной Лиувиллевской гравитации

Прямое численное моделирование акустической турбулентности: спектр Захарова-Сагдеева

Спин в накопителях как аксионная антенна

Связанные пары «магнитный скирмион – сверхпроводящий вихрь» в тонких бислоях

Исследование спиновой когерентности протонов для поиска ЭДМ в накопительных кольцах

Комментарий к статье "Сверхуниверсальность в локализации Андерсона"

Первый сигнал охлаждения струй в pp соударениях

Ток захвата и теплообмен между сверхпроводящим нанопроводом и диэлектрической подложкой

Взаимное влияние сверхпроводимости и локализации около двумерной ферромагнитной квантовой критической точки

Long-range interactions between membrane inclusions: Electric field induced giant amplification of the pairwise potential

Структура угловых диаграмм для систем, описывающих динамику электрона в магнитном поле для дисперсионных законов общего положения

Открытые линии уровня суперпозиции периодических потенциалов на плоскости

Конструкция зеркальных пар орбифолдов Калаби-Яау с помощью спектрального потока

Сингулярные вектора для алгебры NSR из полиномов Углова

Квазиклассический подход к вычислению формфакторов в модели sh-Гордона

Цепочки Богоявленского и обобщённые числа Каталана

Мультифрактально-усиленная сверхпроводимость в двумерных системах со спин-орбитальным взаимодействием

Неабелевы обобщения систем Пенлеве

Спектр обратного каскада гравитационных волн на поверхности жидкости в присутствии конденсата: аналитическое объяснение.

Индуцированный беспорядком переход в трубчатую фазу в анизотропных двумерных материалах

Обобщение формулы Таласки на вектора на внутренних ребрах планарных графах

Решение задачи Лэма о расстановке знаков на планарных графах

Скользящие течения и их опрокидывание

Моделирование четырехкомпонентной модели Поттса на гексагональной решетке методом Ванга-Ландау с контролируемой точностью

Пятиточечные корреляционные числа в минимальной Лиувиллевской гравитации

Множественные зеркала и гипотеза JKLMR

Исследование вихрей в захваченных бинарных бозе-конденсатах

Some comments on the QQqq and QQqqq-quark systems

Джозефсоновский диодный эффект в асимметричном СКВИДе с высшими гармониками

Обобщенная мультифрактальность в спиновом квантовом эффекте Холла с взаимодействием

О границах эффективности перезапуска как метода оптимизации скорости протекания стохастических процессов