


Том 88, № 9 (2024)
Физика конденсированного состояния вещества
Структура и динамика решетки редкоземельных цирконатов R2Zr2O7 (R = La-Lu): ab initio расчет
Аннотация
В рамках DFT/GGA исследованы кристаллы R2Zr2O7 (R = La-Lu). Найдены частоты фононов в Г-точке. Рассчитаны компоненты тензора упругости для всего ряда кристаллов R2Zr2O7 (R = La-Lu) и их твердость. Описано изменение частот фононов при гидростатическом сжатии.



Поверхностное натяжение раствора пропан–метан в интервале температур 318.15–333.15 K
Аннотация
Представлены результаты измерения капиллярной постоянной раствора пропан–метан вдоль линии насыщения в интервале температур 318.15–333.15 K при давлениях от давления насыщения чистого пропана до 4 МПа. Определено поверхностное натяжение раствора. Построены уравнения, аппроксимирующие концентрационную и барическую зависимости поверхностного натяжения в исследованном интервале температур.



Атомистическое моделирование самодиффузии в границах зерен никеля
Аннотация
Методами атомистического моделирования проведен расчет коэффициента самодиффузии для симметричных границ зерен наклона и для границ зерен общего типа в никеле. Специальные границы зерен наклона построены в модели бикристалла, а границы зерен общего типа – в модели нанокристалла. Коэффициент самодиффузии представлен в виде температурной зависимости. Определены значения энергии активации самодиффузии.



Влияние магнитного поля и температуры на магнитную структуру 2D-магнетика на подложке
Аннотация
Изучено влияние температуры, внешнего магнитного поля и немагнитной подложки на двумерный магнетик со скирмионной структурой. Исследование выполнено с помощью Монте-Карло моделирования. Скирмионная структура обеспечивалась наличием взаимодействия Дзялошинского–Мория и анизотропии в энергии системы Влияние подложки описывалось потенциалом Френкеля–Конторовой.



Солитоны в полубесконечном ферромагнетике с анизотропией типа “Легкая плоскость”
Аннотация
Рассмотрена модель Ландау–Лифшица для полубесконечного ферромагнетика с анизотропией типа «легкая плоскость». Получены ее новые аналитические решения, которые описывают взаимодействие солитонов с границей ферромагнетика. Найдены дополнительные законы сохранения, гарантирующие устойчивость солитонов при их столкновении с границей образца. Вычислены изменения параметров солитонов после столкновения.



Обработка данных импульсного теплофизического эксперимента с помощью Python
Аннотация
Разработан алгоритм и создано оригинальное программное обеспечение для получения и постобработки массива экспериментальных данных. Методом управляемого импульсного нагрева зонда исследуется перенос теплоты в жидких бинарных средах и их фазовые диаграммы, включающие область кратковременно перегретых состояний. Программа на языке Python апробирована при анализе 1250 файлов, содержащих более 107 значений.



Плазменная сфероидизация порошков Al-Zn-Mg-Fe-Ni сплава для селективного лазерного плавления
Аннотация
Исследовано влияние технологических параметров комплексного метода получения порошка для 3D-печати нового алюминиевого сплава никалина, включающего диспергирование в шаровой мельнице и последующую сфероидизацию частиц при плазменной обработке.



Процессы в электронной системе твердых растворов теллурида висмута и сурьмы в диапазоне наблюдения аномальной температурной зависимости коэффициента Холла
Аннотация
Исследованы температурные зависимости удельной электропроводности и коэффициента Холла в монокристаллах теллурида висмута и сурьмы. В образцах с высоким содержанием теллурида сурьмы обнаружено уменьшение холловской подвижности в области азотных температур, что указывает на наличие дополнительного механизма рассеяния носителей заряда.



Мультипороговый характер спонтанного гетерогенного вскипания перегретой жидкости в стеклянной трубке
Аннотация
Представлен цикл экспериментальных исследований кинетики спонтанного гетерогенного вскипания перегретого н-пентана в двух стеклянных трубках. Установлено, что изобарические температурные зависимости среднего времени жизни перегретой жидкости, полученные в схожих условиях, имеют пороговые значения при температурах 100–115, 120–125 и 130–140 °С.



Исследование кристаллической структуры интеркаляционного соединения Fe1/3TiS2 с использованием эволюционных алгоритмов и первопринципных расчетов
Аннотация
Представлены первопринципные расчеты кристаллической структуры и магнитных свойств интеркаляционного соединения Fe1/3TiS2 с применением эволюционных алгоритмов машинного обучения. Выполнен учет спин-орбитального взаимодействия, рассчитаны зонная структура и плотность состояний.



Использование экстремальных физических воздействий для исследования свойств твердых семян бобовых растений
Аннотация
Использованы различные физические воздействия для преодоления твердосемянности бобовых. Показано, что всхожесть семян донника и клевера возрастала после криообработки. У солодки и астрагала всхожесть повышалась только после обработки гидростатическим давлением. Выдвинуто предположение, что жидкий кислород стимулирует развитие проростков донника. Обнаружено, что происхождение семян солодки влияет на их деформационное поведение: сопротивление деформированию (упрочнение) определяет оболочка семян (засушливые районы) либо семядоли (избыток влаги).



Влияние предварительной обработки семян салата латука гидростатическим давлением и криожидкостями на прорастание и последующее развитие растений
Аннотация
Показано, что обработка гидростатическим давлением 10 МПа в течение 5 мин стимулирует ускоренное прорастание семян салата латука. Обработка жидким кислородом в течение суток оказывает угнетающее воздействие на семена. Обработка в жидком аргоне той же длительности напротив стимулирует прорастание семян. Временная задержка между обработкой семян и началом проращивания оказывает негативное воздействие на их посевные качества. Повышение температуры хранения семян усиливает этот эффект.



Метод установления взаимосвязи зеренной структуры и относительных энергий границ зерен
Аннотация
Разработан и предложен алгоритмический подход для установления связи энергии границ зерен с их расположением в структуре. Выполнен сравнительный анализ результатов измерений относительных энергий границ зерен методом анализа формы канавки травления между «ручным» измерением и разработанным алгоритмическим подходом на примере ультрамелкозернистого никеля, полученного при помощи интенсивной пластической деформации.



Алгоритм отыскания параметров уравнений состояния на основе метода роя частиц
Аннотация
Изучена алгоритмизация отыскания параметров уравнений состояния. В основу предложенного алгоритма положен оптимизационный метод роя частиц (particle swarm optimization), который применен к трем простым моделям на основе уравнения Ван-дер-Ваальса (в форме зависимости давления от удельного объема и температуры) и двух его модификаций.



Влияние локальных корреляций на фазовые состояния в модели «полужестких» бозонов на квадратной решетке
Аннотация
Рассмотрена модель заряженных «полужестких» бозонов на квадратной решетке с возможным числом заполнения на узле 𝑛𝑖 = 0, 1, 2. С помощью квантового метода Монте–Карло получены температурные фазовые диаграммы модели и исследовано влияние локальных корреляций заряда. Показано, что локальные корреляции заряда приводят к возрастанию роли квантовых флуктуаций при формировании фазовых состояний.



Метамагнетизм зонных электронов в модели Хаббарда для ГЦК решетки, обусловленный особенностью ван ХОВА
Аннотация
Исследован зонный метамагнитный фазовый переход в металлах в рамках модели Хаббарда для гранецентрированной кубической решетки. Соотношение интегралов переноса между ближайшими и следующими за ближайшими соседями выбрано так, чтобы обеспечить резкую особенность ван Хова в плотности электронных состояний. Получены полевые зависимости намагниченности в области перехода, исследовано влияние параметров модели на характер рассматриваемого явления.



Исследование влияния времени механической активации на формирование высоколегированных сплавов на основе Ni3Al, полученных методом электроискрового спекания
Аннотация
Исследованы компакты, полученные в результате различной длительности механоактивации смесей, по составу соответствующих сплавам марок ВКНА-1В и ВКНА-4У, с последующим электроискровым спеканием. Максимальный уровень прочности при растяжении компактированных материалов состава ВКНА-1В составляет 1200 МПа, для ВКНА-4У – 1100 МПа, и достигнут после проведения 3.5 мин механоактивации.



Численный расчет усиления электрического поля в нейтронных ловушках с покрытыми сверхтекучим гелием шероховатыми стенками
Аннотация
Пленка жидкого гелия на поверхности материальных ловушек ультрахолодных нейтронов защищает нейтроны от поглощения стенками ловушек. Используя шероховатость поверхности и электростатическое поле, можно удерживать гелиевую пленку достаточной толщины на всей высоте ловушки. В работе выполнен расчет распределения поля вблизи острия такой шероховатости стенки ловушки и оценено влияние этого поля на удержание гелия.



Квантовая оптика и квантовые технологии
Детекторы и излучатели фотонов для систем квантовой связи и квантовых стандартов частоты
Аннотация
Представлен краткий обзор результатов, полученных в Институте физики полупроводников СО РАН, в области разработки детекторов и излучателей фотонов, перспективных для использования в системах квантовой криптографии и миниатюрных квантовых стандартах частоты на основе эффекта когерентного пленения населенностей.



Влияние отжига на латеральную однородность Ti/InAlAs барьеров Шоттки
Аннотация
Изучено влияние температуры (300–450 °С) и времени (0–20 мин) отжига на параметры (высота барьера, коэффициент идеальности) и однородность Au/Pt/Ti/i(n)-In0.52Al0.48As(001) барьеров Шоттки. Однородность барьеров Шоттки определялась путем анализа температурных зависимостей параметров в диапазоне 80–350 К, а также графиков Ричардсона в рамках модели Танга.



Влияние структурных различий диметиламино-замещенных стириловых красителей пиридинового и хинолинового ряда на нелинейность 2 и 3 порядка в их микрокристаллических порошках
Аннотация
Исследовано спектральное поведение стирилового красителя хинолинового ряда типа D-p-A в растворителях различной природы, обнаружен выраженный сольватохромизм и чувствительность к вязкости среды. Проведены исследования микрокристаллического порошка красителя излучением лазера на хром-форстерите с длиной волны 1250 нм. Наблюдаемые различия в нелинейности 2 порядка соотнесены со структурными различиями соединений-аналогов, а также с факторами, организующими супрамолекулярную систему в кристалле.



Химико-механическое полирование подложек CdZnTe с достижением морфологии поверхности для синтеза твердых растворов A2B6 методом молекулярно-лучевой эпитаксии
Аннотация
Структурное совершенство эпитаксиального слоя HgCdTe с минимальным количеством протяженных структурных дефектов обеспечивается применением метода молекулярно-лучевой эпитаксии, а также ростом на согласованных по параметру кристаллической решетки подложках. Изготовленные в АО «НПО «Орион» подложки CdZnTe (211)В имеют разнотолщинность (TTV) менее 1.5 мкм и шероховатость поверхности Ra = 0.45 нм (rms = 0.58 нм).



Киральные пленочные структуры на основе массивов кобальтовых наноспиралей, получаемые методом наклонного напыления
Аннотация
Представлены результаты экспериментальных исследований киральных пленочных структур на основе массивов кобальтовых наноспиралей, получаемых методом наклонного напыления. Показано, что в условиях электронно-лучевого испарения на вращающуюся наклонную подложку формируется массив наноспиралей, закрученных в одну сторону. Изменяя скорость вращения подложки, можно изменять геометрические размеры наноспиралей (шаг спирали, радиус спирали). Полученная таким образом киральная метаповерхность демонстрирует выраженную асимметрию оптических характеристик при отражении света по отношению к правой и левой циркулярной поляризации.



Особенности микроволнового фотокондактанса квантового точечного контакта и кремниевого полевого транзистора
Аннотация
Квантовые точечные контакты с коротким (100 нм) каналом в высокоподвижном двумерном электронном газе гетероструктур GaAs/Al(Ga)As и короткоканальный полевой транзистор р-типа в структуре кремний на изоляторе изготовлены, экспериментально и моделированием исследованы в Институте физики полупроводников Сибирского отделения Российской академии наук с целью изучения отклика образцов на слабое облучение электромагнитным полем с частотой ~2 ГГц. Этот отклик в туннельном режиме при температуре 4.2 К оказался гигантским и наблюдался на фоне особенностей, обусловленных примесным беспорядком.


