Том 119, № 3-4 (2024)

Мы исследуем околопороговое поведение сечений процессов низкоэнергетического рассеяния антипротонов на основном и возбужденном состояниях позитрония при значениях полного орбитального момента системы L = 0. В вычислительном эксперименте подтверждено существование над порогами возбужденных состояний атомов позитрония и антиводорода особенностей, называемых осцилляциями Гайлитиса–Дамбурга. Полученные результаты в дальнейшем могут оказаться полезными для выработки предложений по усовершенствованию условий экспериментов с антиматерией.

Экспериментально исследована генерация терагерцового излучения при взаимодействии мультитераваттных лазерных импульсов с поверхностью толстых твердотельных мишеней и металлических фольг. Зарегистрированы импульсы с энергией до 7 мкДж в спектральной области <3ТГц в направлении зеркального отражения от поверхности CaF2 мишени. Зависимость энергии терагерцового импульса WTHz от интенсивности лазерного импульса Iα L аппроксимируется степенной функцией WTHz ∼ Iα L. При фиксированном значении длительности и переменной энергии лазерного импульса показатель степени лежит в интервале α ≈ 1.5 ... 2.8, при фиксированном значении энергии и изменении длительности α ≈ 1.

Предложен двухэлектронный механизм формирования высокоэнергетического плато в спектре генерации высших гармоник атомом в интенсивном инфракрасном поле и аттосекундном импульсе, реализуемый при возбуждении аттосекундным импульсом резонанса между валентной и более глубокой оболочками атома. На основе численного решения нестационарных уравнений Кона–Шэма проанализированы вклады от одноэлектронного [Phys. Rev. A 98, 063433 (2018)] и двухэлектронного механизмов генерации высших гармоник при укорочении аттосекундного импульса с отстроенной от атомного резонанса несущей частотой. Найдены условия доминирования двухэлектронного механизма, приводящего к значительному усилению выхода гармоник за отсечкой индуцированного инфракрасным полем плато в спектре генерации высших гармоник.

В сильнокореллированных двумерных электронных системах на основе гетероструктур MgZnO/ZnO выявлено необычное поведение спинового упорядочения в квантовом пределе при 1 ≤ ν ≤ 2. При изменении фактора заполнения и угловой ориентации магнитного поля в спектрах неупругого рассеяния света зарегистрированы характерные преобразования коллективных спиновых возбуждений, свидетельствующие о качественно разных режимах перестройки спиновой конфигурации системы - плавной деполяризации при 1 < ν < 3/2 с формированием спиновых текстур и, напротив, резкой ферромагнитной неустойчивости при некотором 3/2 < ν ≤ 2. Также из сравнения с магнитотранспортными экспериментами [J. Falson, D. Maryenko, B. Friess et al., Nature Phys. 11, 347 (2015)] оказалось, что исчезновение спиновых текстур при изменении угла наклона поля коррелирует с появлением несжимаемого состояния при ν = 3/2.

Продемонстрирована возможность использования молекул фторфуллерена C60F48 в качестве источника фтора в реакциях с участием золота Au(111). Методами сверхвысоковакуумной сканирующей туннельной микроскопии и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии показано, что молекулы C60F48 теряют часть атомов фтора с течением времени, образуя молекулы со стехиометрическим составом, близким к конфигурации фторфуллерена C60F36, что подтверждено измерениями рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии. Взаимодействие фтора с поверхностью Au(111) происходит только под островками, сформированными молекулами фторфуллерена, потерявшими часть атомов фтора. Было показано, что молекулаC60F18 не реагирует с поверхностью Au(111). При субмонослойном покрытии поверхности золота фторфуллереном C60F18, “herringbone” (22 × √3) реконструкция, характерная для чистой поверхности Au(111), остается неизменной как в области, свободной от сформировавшихся островков фторфуллерена, так и под ними, а молекулы C60F18 сохраняют свою начальную конфигурацию с течением времени.

Рассмотрены нелинейные явления типа реакции Белоусова-Жаботинского (автокаталитические осцилляции заселенности высокоспинового и низкоспинового многоэлектронных состояний иона переходного металла) в открытых системах со спиновым кроссовером вблизи бистабильности. Проанализированы условия, при которых возможно экспериментальное наблюдение автокаталитических осцилляций намагниченности в магнитоупорядоченных системах со спиновым кроссовером.

Фемтосекундными лазерными импульсами через оптический контакт с сильнорефрактивной иммерсионной средой из сульфида цинка произведена запись считываемой фотолюминесцентной микрометки в объеме алмаза. Показано влияние сильнорефрактивной иммерсионной среды на положение и размер конфокальной области при считывании люминесцентной микрометки. Установлено, что основным механизмом нелинейного ослабления лазерного излучения в исследуемых материалах является умеренное двухфотонное поглощение, и определены его коэффициенты. Продемонстрирована применимость сульфида цинка как оптически-согласованной сильнорефрактивной иммерсионной среды для лазерной записи и считывания фотолюминесцентной микромаркировки алмаза. После впрессовывания алмаза в пластину сульфида цинка методом высокотемпературной пластической деформации в атмосфере аргона оптическая спектрофотометрия и рентгенофазовый анализ обнаруживают заметное помутнение иммерсионного материала вследствие поверхностного пирогидролиза, частично сохраняющее возможность считывания фотолюминесцентных микрометок.

Магнитная структура Fe5O6 изучена теоретически путем комбинации теоретико-группового анализа и DFT+U расчетов электронного спектра. Расчет выполнен для магнитного вектора k = (0, 0, 0). Основное магнитное состояние отвечает ортогональному упорядочению двух магнитных подсистем: магнитные моменты ионов Fe2+/Fe3+ в октаэдрических узлах (пластины октаэдров) направлены вдоль c-оси и антиферромагнитно упорядочены, в то время как магнитные моменты ионов Fe2+ в тригональных призмах, образующих цепочки, направлены вдоль оси b и антиферромагнитно связаны вдоль оси c. Появление ненулевой антиферромагнитной компоненты магнитных моментов в пластинах октаэдров вдоль b-оси является следствием влияния магнитных цепочек на трехмерную магнитную структуру.

Исследованы сверхпроводящие свойства гетероструктуры Co/Pb/Co с тонкими изолирующими прослойками, роль которых играют окисленные интерфейсы сверхпроводник/ферромагнетик. Изучено поведение температуры перехода гетероструктуры в сверхпроводящее состояние (Tc) при изменении взаимной ориентации намагниченностей ферромагнитных слоев с антипараллельной на параллельную (так называемый эффект сверхпроводящего спинового клапана). Как правило, данный эффект наиболее выражен в случае идеального металлического контакта на границах раздела сверхпроводник/ферромагнетик. Мы же наблюдали значительный эффект сверхпроводящего спинового клапана для структур с ухудшенными интерфейсами сверхпроводник/ферромагнетик. Разница в Tc при изменении взаимной ориентации намагниченностей двух ферромагнитных слоев Co с антипараллельной на параллельную составила 0.2К при оптимальной толщине сверхпроводящего Pb-слоя. Наши исследования верифицируют ранние, до сих пор не подтвержденные результаты Дойчера и Менье [G. Deutscher and F. Meunier, Phys. Rev. Lett. 22, 395 (1969)], и открывают новые интересные возможности улучшения параметров сверхпроводящего спинового клапана.