Институт теоретической физики им. Л.Д. Ландау


Российской академии наук

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

Диссипативная и холловская вязкость неупорядоченного двумерного электронного газа

7 июня 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.

Эксперимент Бернулли с перезапуском

31 мая 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 в 11:30

Константин Алешкин

Доклад по теме представляемой к защите кандидатской диссертации.

Реализация фермионных моделей в системах холодных атомов

19 апреля 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 в 11:30 (короткий доклад)

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.
По результатам работ: ЖЭТФ, т. 151, вып. 5, 944-973 (2017); ЖЭТФ, т. 152, вып. 5(11), 1053-1064 (2017)

JKLMR conjecture and Batyrev construction

1 февраля 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 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.

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

25 января 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 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.

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

18 января 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 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 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 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.

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 Tc системы зависит от взаимной ориентации намагниченностей двух ферромагнетиков. В эксперименте в качестве среднего F слоя был взят сплав Гейслера Co2Cr1-xFexAl, и это позволило усилить эффект (разность Tc 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.

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.

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.

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).

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.

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.

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)

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.

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 Lk ≅ 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⁄Lk2. 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- ~ Rс5⁄3⁄R02⁄3, если R0 > Rс. Здесь Rс – масштаб, набранный, в основном, из мировых постоянных, Rс ≈ (ℏc/ϱg)1⁄5 ≈ 1µm. (ℏ - постоянная Планка, c - скорость света, g – ускорение свободного падения, ϱHe – плотность гелия). Для очень маленьких частиц ( R0 < Rс) расстояние до поверхности жидкости h- не зависит от их размера h- = Rс.

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 (YBa2Cu3O6 +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.

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.

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.

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.

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.

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 Tc=8К, соответствующая нулевому сопротивлению. Это открытие помогает понять многочисленные необычные сверхпроводящие свойства FeSe, такие как пятикратное повышение Tc 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.

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 Tc 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 Tc 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.

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).

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)].

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.

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 КЭДd, 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 Nf 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/Nf разложения. Мы вычисляем свободную энергию как функцию от d, пренебрегая членами порядка 1/Nf и выше. Для конечного Nf , мы вычисляем 4−ε разложение для свободной энергии конформной КЭДd на сфере. Для Nf меньше чем критическое значение Ncrit, предполагается, что SU(2Nf) симметричная конформная фаза QED3 становится нестабильной. Используя F -теорему и сверяя свободную энергию в конформной фазе и нарушенной мы показываем, что Ncrit ≤ 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 tp пространственных Фурье-гармоник вблизи спектрального пика) указывают на возможность заблаговременного предсказания появления волны-убийцы. Если линейное приближение показывает наличие в недалеком будущем после tp 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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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)

“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.

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).

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)

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.

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.

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.

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 ETh, 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)]

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 Lc ~ |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.

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.

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.

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.

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.

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).

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.

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.

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.

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.

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)

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.

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 ut=A(u) ux+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.

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)]

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. Напоминаем, что заседание Ученого совета пройдет в Большой гостиной Дома ученых НЦЧ РАН !

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.

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

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 Bz, 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 Rzz пропорционально квадратному корню от поля Bz. В этих работах межслоевая проводимость рассчитывалась как туннельная проводимость между двумя проводящими слоями в пределе малого интеграла перескока tz, меньшего как расстояния между уровнями Ландау ωc 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 tz 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 tz. 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 tz ≪ Γ, ωc воспроизводится корневая зависимость магнитосопротивления, полученная мной ранее в работах [4,5]. Кроме этого, имеется широкая область линейного магнитосопротивления в промежуточном поле при 2tz < ωc < (2tz)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)]

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.

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

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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 Te и ионной Ti температурами: Te >> Ti. 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.

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.

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). 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.

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 Te велика по сравнению с температурой ионов Ti. Показано, что на двухтемпературной стадии значения этого коэффициента намного превышают табличные значения, соответствующие однотемпературному случаю Te=Ti. 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.

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.

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.

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.

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.

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 ZN 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.

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 (Te >> Ti) и к повышению электронного давления pe в поверхностном слое мишени. Наибольшие значения pe достигаются у границы металл-вакуум, где температура электронов Te максимальна. В работе изучена динамика абляции при давлениях pe, которые превосходят динамическую прочность металла plim на разрыв (в наших условиях plim ~ 5-15 ГПа). Тогда на стадии электрон-ионной температурной релаксации (т.е. пока выполняется условие Te >> Ti) 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 Te ~ 1-2 эВ и связанные с ними давления pe ~ 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.

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].

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.

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.

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)].

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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 Tc трёхслойной SFF структуры (S — обычный синглетный сверхпроводник, F — ферромагнитный металл), в которой при неколлинеарных намагниченностях F слоёв возникает дальнодействующая триплетная сверхпроводящая компонента. Показано, что Tc 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 TcTr, но ниже TcP и TcAP, система будет в сверхпроводящем состоянии только при ориентациях, близких к коллинеарным. При определённых параметрах зависимость Tc(α) будет иметь возвратный характер. Если же рассматривать только P и AP конфигурации, то оказывается , что в зависимости от параметров системы возможен как «стандартный» (TcP < TcAP), так и «обратный» (TcP > TcAP) 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.

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».

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.

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.

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.

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».

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).

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.

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.

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.

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)

остроена 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.

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.

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.

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.

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 ei&alphaϖ и ei(2&alpha0-α)ϖ (с некоторым &alpha0 зависящим от параметров модели).

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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 ΔsT ≪ Δv и T ≪ Δs ≪ Δv, где T — температура, Δs — спиновое расщепление, и Δv — 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.

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.

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 nν: ν ∼ nνγ ∼ eΔ/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.

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.

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.

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.

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.

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

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.

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.

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 EJ/EC, при котором в рассматриваемой системе происходит нультемпературный переход сверхпроводник-изоляторм и определена зависимоть температуры сверхпроводящего перехода от EJ/EC. Аналогичные величины оценены для случая нулевой магнитной фрустрации но в присутствии сильной случайной зарядовой фрустрации.

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.

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.

"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.

"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.

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.

"Интегрирование новых классов многомерных нелинейных уравнений в частных производных первого порядка методом одевания"

22 декабря 2006 в 11:30

Александр 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.

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.

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.

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.

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.).

«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.

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.

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.

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.

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:
  1. Рассчитано сужение Дике ионной линии в плотной плазме с чандрасекаровким тензором диффузии по скоростям. Предложено использовать эффект для измерения компонент тензора.
  2. Показано, что в сильном поле насыщение ионного перехода становится однородным, что увеличивает эффективность преобразования частоты излучения в комбинационном ионном лазере.
  3. 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.

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.

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.