Побудовано узагальнену експоненціальну модель, що враховує можливість одночасного існування декількох паралельних каналів розповсюдження світлової енергії екситонами. Детальне фізичне обгрунтування моделі здійснено на базі екситонів Френкеля. Нова модель зберігає всі переваги широко вживаної одно-експоненціальної моделі екситону, як однієї з небагатьох задач в теорії розповсюдження електро-магнітніх хвиль в обмежених просторово-диспергуючих середовищах, що мають точний розв'язок. В той же час вона суттєво розширює можливості досліджень нелокальних оптичних явищ в кристалах. В роботі запропонована модель використовується, зокрема, для одержання додаткових краєвих умов та рівняння балансу для потоку та густоти поляритонної енергії, а також для вирішення ряду інших проблем кристалооптики з просторовою дисперсією в спектральній області екситонних резонансів.

Описано виникнення нової фізичної теорії - квантової, роль у цьому М. Планка, який запропонував її основи 1900 р., передісторію дослідження, що привели до ідеї кванта. Висвітлено подальший розвиток квантової теорії, яка сприяла разом із теорію відносності утвердженню сучасної фізики, формуванню квантово-релятивістської картини світу.

Просторовий розподіл та переважна орієнтація молекул білків у моношарі досліджена з застосуванням кінетики поверхневого плазмонного резонансу (ППР) та мікроскопії атомних сил (МАС) підчас адсорбції фібриногену людини на поверхню золота. У роботі проведена серія специфічних імунних реакцій щоб проаналізувати адсорбційно-конформаційний стан плівок фібриногену. Отримані результати демонструють прямий зв'язок кінетичних параметрів реакції антиген-антитіло з конформацією фібриногену на межі розподілу. Застосування МАС і ППР аналізів дало можливість визначити одно-, двох- та трьох молекулярні структурні сполуки фібриногену на межі розподілу. Адсорбція фібриногену на поверхню полікристалічного золота - це складний процес, що містить: розгортання, стимульоване поверхнею, само-збирання та адсорбцію, які відбуваються конкурентно у часі. Цей результат підтверджує перспективу запропонованого підходу у біосенсорній техніці для визначення просторового розподілу та біофункціональних властивостей специфічних білків, які адсорбуються з біологічних рідин.

Запропоновано просту модель для розрахунку просторового розподілу електронних збуджень в рентгенівському треці, яка базується на принципово новому підході - проведенні статистичного усереднення на самому початковому етапі. Детально розглянуто розподіл температури в треці у часі при термалізації високоенергетичного фотоелектрона. Встановлено, що охолодження області рентгенівського трека відбувається за кілька десятків пікосекунд для більшості люмінофорів. Цей час набагато менший ніж час життя в збудженому стані центрів свічення, і тому, аналізуючи кінетику рентгенівського трека, залежностями від температури квантового виходу люмінесценції та ймовірності делокалізації носіїв з пасток можна знехтувати.

Одержано рішення рівняння теорії пружності у вигляді локалізованих хвиль поблизу шару, в якому є електрони, а пружні властивості відрізняються від пружних властивостей оточуючого середовища. Для товщин шару, малих порівняно з довжиною хвилі звуку, одержано аналітичне рішення рівняння дисперсії. Для електронів в середині шару побудовано електронні стани для випадку, коли поздовжній рух квазікласичний, а поперечний квантується (квантова яма). Одержано рішення кінетичного рівняння Больцмана для двовимірних електронів при наявності поздовжнього електричного поля. Розв'язано одержану замкнену систему рівнянь при електрон-фононній взаємодії через деформаційний потенціал, одержано дисперсійне рівняння для змішаних локалізованих акусто-зарядних хвиль. Проаналізовано умови підсилення акустичної хвилі дрейфом електронів для квантової та класичної ями. В останньому випадку поперечний рух електронів розглядається як квазікласичний. Проведено порівняння з підсиленням об'ємних хвиль.

Побудовано теорію збурень для повного кутового моменту електромагнітних полів у слабонапрямних оптичних волокнах. Встановлено структуру основних мод випромінення, пов'язаних з їхньою здатністю переносити кутовий момент, сформульовано і доведено теорему про момент імпульсу суперпозиції електромагнітних полів. В першому порядку теорії збурень побудовано гамільтоніан спін-орбітальної взаємодії, проведено порівняння з відомим квантово-механічним результатом.

Ємнісна спектроскопія використується для дослідження електронних властивостей само-організованих InAs квантових точок. Вимірювання вольт-фарадних характеристик, C(V), одночасно з даними по магнето-емності, C(B), дозволяють досліджувати електростатичний профіль однобар'єрних p-i-n GaAs/AlAs/GaAs гетероструктур, які містять в AlAs бар'єрі шар само-організованих InAs квантових точок. Ми визначили, що негативний заряд, пов'язаний з заповненням квантових точок електронами, майже повністю компенсується позитивним зарядом в AlAs бар'єрі, що, на нашу думку, пов'язано з іонізованими дефектами чи домішками, які обумовлені квантовими точками. Показано, що міра компенсації суттєво залежить від ростових умов.

Методом поляризованої фотолюмінесценції досліджені надгратки GaAs/AlAs з коругованими гетеромережами. Співставляючи експериментальні результати з теоретичними розрахунками на основі моделі, яка пов'язує ступінь лінійної поляризації екситонної фотолюмінесценції з параметрами коругованостей, визначені висота та латеральна протяжність коругованостей.

Research into light emitting applications for ZnSe/ZnS materials presently centers on the materials grown epitaxially by either MOVPE or MBE techniques. If a simpler technique could be found to reproduce the material quality obtained by MBE or MOVPE, this would be preferred. This paper reports the growth of good quality ZnS/ZnSe quantum well structures on GaAs at very low temperatures by the technique of photoassisted vapour phase epitaxy (PAVPE). The structures were assessed by low temperature photoluminescence and Raman spectroscopy. Both techniques show the effects of reduced dimensionality. A new lattice dynamic model appropriate for strained systems is used to derive the ZnSe strain state and well width for the samples studied.

У дослідженні характеристик процесу народження електронно-позитронних пар (НЕПП) та ефекту незбереження атомної парності використано послідовний квантово-механічний та квантово-електродинамічний (КЕД) підхід (операторна теорія збурень та КЕД теорія збурень). Проаналізовано можливість інтерпретації вузьких піків позитронного спектра як резонансних станів складного надважкого ядра. Резонансні явища в ядерній підсистемі ведуть до структуризації позитронного спектра. Для розрахунку перетину НЕПП використано модифіковану версію релятивістського енергетичного підходу, який грунтується на S-матричному формалізмі Гелл-Мана та Лоу. Розрахунок виконано для випадку зіткнення ядер урану. Розвинуто послідовну КЕД теорію збурень для розрахунку характеристик (енергетичних рівнів, амплітуд E1, M1 переходів) важких і надважких атомів, зокрема, виконано розрахунок амплітуди E1 переходу 6s-7s без збереження парності в атомі Cs.

Проаналізовано зміни параметрів зонної структури внаслідок деформації. Розраховано величини цих змін для структури багатократних квантових ям GaAs/AlGaAs. Підкреслено роль магнітофононного резонансу як методу контролю теплових напружень у багатократних квантових ямах у разі паралельного перенесення носіїв заряду.

Досліджено механізм збудження фотолюмінесценції пористого кремнію методами фотолюмінесценції та інфрачервоного поглинання. Показано, що існує два типи спектрів збудження, які містять або дві смуги (видиму та ультрафіолетову), або тільки одну (ультрафіолетову) смугу. Вивчено залежності інтенсивностей кожної смуги від режимів електрохімічного травлення, а також їх поведінка у процесі старіння та термічного оброблення пористих шарів. Показано, що існують два канали збудження фотолюмінесценції. Видима смуга у спектрі збудження при 300 К пов'язується з поглинанням світла у речовинах, які адсорбовані на поверхні кремнієвих ниток.

We continue to develop the theory of fundamental (Lagrangian) particles (beginning in [1]) based on the realistic model of relativistic bi-Hamiltonian dynamics. Two representations of the Heisenberg algebra connected with the hadron and lepton era are considered. Lepton and barolepton fields are found. The explicit form of particle fields and numerical values of their masses are obtained.

Для створення фотонних систем важливими є методи числового моделювання. Ретельний вибір числової моделі для кожного елемента мережі зменшує час обчислення. Запропоновано новий метод добування параметрів, заснований на аналізі ват-амперної характеристики і малосигнального відгуку для двох різних робочих пунктів. Метод дозволяє знаходити усі необхідні параметри швидкісного рівняння. Добування і порівняння параметрів, використання даних, виміряних у різних робочих пунктах дозволяє оцінити справедливість різних моделей швидкісного рівняння для деякого перевіряльного пристрою. Наведено оцінку експериментальных даних.

При создании фотонных систем важны методы численного моделирования. Для уменьшения времени вычисления тщательно выбирается численная модель для каждого элемента сети. Предложен новый метод извлечения параметров, основанный на анализе ватт-амперной характеристики и малосигнального отклика для двух различных рабочих точек. Метод позволяет определять все требуемые параметры скоростного уравнения. Извлекая и сравнивая параметры, использующие измеряемые данные, полученные в различных рабочих точках, возможно оценить справедливость различных моделей скоростного уравнения для некоторого проверяемого устройства. Продемонстрирована оценка экспериментальных данных.

For the design of photonic networks, numerical simulations are of importance. To reduce the computing time the numerical model for each network component has to be chosen carefully. We present a new parameter extraction method based on measurements ofthe power-versus-current characteristic, and the small signal response function for two different operating points. The method allows the unique determination of all required rate equation parameters. By extracting and comparing parameters using measureddata registered at different operating points it is possible to assess the validity of different rate equation models for a certain device under test. This is demonstrated by the evaluation of experimental data.

Подано стислий виклад деяких результатів, стосовно фізичної інтерпретації основних рівнянь для квантових відкритих систем. Введено поняття неперервного середовища для квантових систем. Розглянуто питання про повноту опису і характерні масштаби для квантових відкритих систем та роль принципу невизначеності Гайзенберга у фізиці таких систем. Обговорено питання обгрунтування поняття "чистого ансамблю у квантовій механіці.

Розглянуто основні результати гіперзвукових досліджень квантових резонансних явищ у діелектричних та напівпровідникових кристалах з домішковими парамагнітними центрами, отримані в ІРЕ НАНУ. Основну увагу приділено акустичному парамагнітному резонансу (АПР) на гіперзвукових хвилях. Показано, як на основі досліджень цього ефекту було створено новий ефективний метод гіперзвукової АПР-спектроскопії, який дозволяє одержувати прямі та точні відомості про структуру енергетичного спектра та електрон-фононну взаємодію домішкових парамагнітних центрів у діелектричних та напівпровідникових кристалах. Описано квантові ефекти фазерної генерації когерентних фононів та генерації мікрохвильових фотонів лазерного типу в інтенсивному полі штучних гіперзвукових резонансних фононів, що їх вивчено методом гіперзвукової АПР-спектроскопії. Запропоновано метод дослідження квантових ефектів у твердих тілах за допомогою довгоживучих штучних гіперзвукових фононів, які виникають в умовах акустичної стохастичної нестійкості.

Розглянуто напружені GaInAsSb-GaSb і InAsSb-InAsP структури на квантоворозмірних шарах з довжиною хвилі випромінювання у середньому інфрачервоному діапазоні. З урахуванням кулонівського тяжіння, що з'являється в результаті інжекції носіїв, з'ясовано можливість лазерного випромінювання за кімнатної температури у структурах на основі GaSb з гетеромежею другого типу. У структурах на основі InAs, зрощених методом MOVPE, може мати місце упорядковане наведене зменшення забороненої зони, що призводить до зміни гетеромежі другого типу на перший. Розраховані оптичні переходи з застосуванням ефекту упорядкування відповідають наведеним раніше результатам, а також проведеним вимірюванням фотолюмінесцентного спектра. Обидва явища мають враховуватися під час створення нових Sb-вміщуючих квантоворозмірних структур з випромінюванням у середньому ІЧ-діапазоні.

Рассмотрены напряженные GaInAsSb-GaSb и InAsSb-InAsP структуры на квантоворазмерных слоях с длиной волны излучения в среднем инфракрасном диапазоне. В результате инжекции носителей возникает кулоновское притяжение, поэтому возможно лазерное излучение при комнатной температуре в структурах на основе GaSb с гетерограницей второго типа. В структурах на основе InAS, выращенных методом MOVPE, может иметь место упорядоченное наведенное уменьшение запрещенной зоны, что приводит к изменению гетерограницы второго типа на первый. Рассчитанные оптические переходы с использованием эффектов упорядочения соответствуют ранее приведенным результатам и проведенным измерениям фотолюминесцентного спектра. Оба явления должны быть приняты во внимание при создании новых Sb-содержащих квантоворазмерных структур с излучением в среднем ИК-диапазоне.

We report the study of compressively strained GaInAsSb-GaSb and InAsSb/InAsP multi-quantum wells for emission in the mid-infrared region. Taking into account the Coulomb attraction, induced by carrier injection, we explain why room temperature lasing is possible in the GaSb-based structures, which have a type-II band alignment. In InAs-based structures grown by MOVPE, ordering induced band gap reduction could be present, what changes the theoretically type-II to a type-I band aligment. Calculated optical transitions, using ordering effect, agree with the reported data and our photoluminescence measurements. These two effects, coulombic attraction and ordering effect, must be taken into account for the design of new Sb-based mid-infrared MQW emittingstructures.

Показано, якщо квантова система взаємодіє зі структурними групами найближчого оточення та якщо оточення, у свою чергу, зазнає дії стохастичного поля, яке генерується оточенням, то керуюче рівняння, що описує еволюцію квантової системи, містить специфічний затухаючий релаксаційний фактор. У рамках моделі лінійних ядерних зсувів, що супроводжують квантові переходи, отримано умови перетворення керуючого рівняння, а також знайдено форму самого кінетичного рівняння.

Розглянуто ефективну дію Д'яконова - Петрова (ДП) у квантовій електродинаміці, що стосується інстантонної компоненти вакууму, та запропоновано поліпшену ефективну дію, отриману на основі результатів Лі - Бардіна для кваркового детермінанта в інстантонному полі. Поліпшена ефективна дія ( порівняно з дією ДП) забезпечує врахування дії кварків, що особливо суттєво для дивних кварків. Цю дію було успішно перевірено розрахунками кваркового конденсату, мас псевдоскалярного октету мезонів та аксіально-аномальними низькоенергетичними теоремами.

Розглянуто квантові частинки, обмежені викривленим шаром з різкою межею. Показано, що гамільтоніан частинок містить геометрично індуковані зв'язані стани.