Досліджено електромагнітні властивості системи феродіелектрик - провідне середовище в постійному магнітному полі при низьких температурах. Показано, що при достатньо високій концентрації носіїв заряду у сильному магнітному полі виникають нові вітки коливань - псевдоповерхневі хвилі, які характеризуються беззіткнувальним загасанням. Механізм беззіткнувального (радіаційного) загасання пов'язано з існуванням поряд з електромагнітними полями поверхневих хвиль додаткових полів, що розповсюджуються у глибінь провідного середовища. Визначено область існування розглянутих хвиль, знайдено функціональну залежність їх частоти та загасання від величини та напрямку зовнішнього магнітного поля.

На границі магнітоактивне середовище - діелектрик (вакуум) досліджено черенківське випромінювання поверхневих хвиль часткою, яка рухається по гвинтовій лінії відносно постійного магнітного поля. Розглянуто низькочастотні та високо частотні області, в яких збуджуються поверхневі електростатичні та геліконові хвилі

На границе магнитоактивная среда-диэлектрик (вакуум) исследовано черенковское излучение поверхностных волн частицей, движущейся по винтовой линии относительно постоянного магнитного поля. Рассмотрены низкочастотные и высокочастотные области, в которыхвозбуждаются поверхностные электростатические и геликоновые волны

The Cherenkov radiation of surface waves by a particle moving along the spiral line relative to the constant magnetic field has been studied on magnetoactive medium - dielectric (vacuum) interface. Low-frequency and high-frequency ranges where the surface electrostatic and helicon waves are excited have been considered

Досліджено взаємодію електромагнітних коливань під час проходження потоку електронів неоднорідною структурою, що складається із шарів з різними електромагнітними властивостями. Структура має на торцях провідні поверхні. Визначено частоти власних коливань електромагнітного поля структури, знайдено декременти (інкременти), які зумовлено взаємним перетворюванням кінетичної енергії часток пучка в енергію електромагнітного поля.

Исследовано взаимодействие электромагнитных колебаний при прохождении потока электронов через неоднородную структуру, состоящую из слоев с различными электромагнитными свойствами и обрамленную на торцах идеально проводящими поверхностями. Определены частоты собственных колебаний электромагнитного поля такой структуры и их декременты (инкременты), обусловленные взаимным преобразованием кинетической энергии частиц пучка и энергии электромагнитного поля.

The interaction of electromagnetic oscillations with an electron flow passing through an inhomogeneous structure consisting of layers having different electromagnetic properties and framed on the edges by perfectly conducting surfaces is investigated.The eigen oscillation frequencies of the electromagnetic field of such a structure and their decrements (increments) resulting from the mutual conversion of the kinetic energy of a beam particle and the electromagnetic field energy are determined.

Досліджено втрату енергії частинки на випромінювання Вавілова - Черенкова геліконів. Частинка рухається по гвинтовій лінії відносно постійного магнітного поля. Виявлено, що ці втрати енергії еквівалентні втратам енергії магнітного моменту, який утворений обертанням заряду. У цьому випадку магнітний момент рухається з постійною швидкістю відносно магнітного поля. Показано, що випромінювання Черенкова магнітного моменту є основою беззіткнувального загасання геліконів.

Показано, что при распространении рэлеевского звука в полупроводниках возникает неоднородный приповерхностный плазменный слой, толщина которого превосходит область локализации звука. Его происхождение обусловлено поверхностными электронными состояниями, вызванными рэлеевской звуковой волной. Найден и исследован закон дисперсии поверхностных поляритонов в условиях неоднородной приповерхностной плазмы. Показано, что свойства поляритонов зависят от частоты и амплитуды рэлеевского звука.

Проведен сравнительный анализ одномерных периодических структур, образованных двумя повторяющимися слоями: диэлектрик - диэлектрик, диэлектрик - полупроводник, диэлектрик - полупроводник в магнитном поле, феррит - феррит и повторяющаяся последовательность квантовых ям. Во всех случаях аналитически и численно проведено исследование физических особенностей перечисленных структур. Показано, что исследованные свойства могут быть применены на практике для широкого спектра частот от единиц гигагерц до сотен терагерц (от сантиметрового до рентгеновского диапазонов длин волн).

В гидродинамическом и кинетическом приближениях исследовано взаимодействие электростатических колебаний с потоком заряженных частиц, которые проходят параллельно или перпендикулярно границам структуры, состоящей из плазменного слоя, окруженного средами с различными электромагнитными свойствами. Определены спектры и бесстолкновительное затухание (усиление) колебаний в таких системах. Рассмотрено взаимодействие электромагнитных колебаний периодически неоднородной плазменной среды (полупроводниковой сверхрешетки) с потоком электронов. Найдены условия возникновения неустойчивых состояний этих колебаний.

Исследовано явление распадной неустойчивости при взаимодействии электронных волн с электромагнитными и электростатическими волнами в материальных средах. Получены соответствующие выражения для инкрементов. Показано, что эффект Вавилова - Черенкова можно представить как процесс неупругого рассеяния электрона на создаваемых им волнах.

В кинетическом приближении рассмотрено взаимодействие заряженных частиц с поверхностными плазмонами в структуре полупроводник - диэлектрик (вакуум). Учитывается влияние потенциального барьера, существующего на границе сред, на это взаимодействие. Найден инкремент неустойчивости поверхностных плазмонов. Показано, что наличие потенциального барьера приводит к его уменьшению.

Рассмотрено взаимодействие плазмонов с заряженной частицей, проходящей через границу полупроводник - диэлектрик - полупроводник с учетом потенциального барьера. Найдены вероятности излучения и поглощения плазменных колебаний заряженной частицей, определены условия, при которых процессы излучения плазмонов превалируют над процессами их поглощения.

Получены и исследованы поверхностные электронные состояния на периодически неровной границе твердого тела. Показано, что существуют две области в спектре поверхностных состояний, разделенных запрещенной зоной. Свойства поверхностных состояний в этих областях существенно различаются. Показано, что под действием поверхностных электронных состояний образуется приповерхностный неоднородный плазменный слой, что приводит к особенностям распространения поляритонов и к пространственной дисперсии частоты электростатических колебаний. Найдены соответствующие дисперсионные соотношения. Рассмотрены особенности образования электронных состояний в случае, когда периодический изгиб поверхности среды обусловлен распространением рэлеевского звука.

Теоретически исследованы собственные электромагнитные колебания в слоистых сверхпроводниках ограниченных размеров, заполняющих прямоугольный резонатор. Получены спектры как обыкновенных, так и необыкновенных собственных мод. Проанализирован нелинейный эффект понижения собственных частот необыкновенных мод, а также изучена генерация третьей гармоники колебаний. Нелинейность системы связана с нелинейной зависимостью джозефсоновской плотности тока поперек сверхпроводящих слоев от межслойной разности фаз параметра порядка. Исследованы джозефсоновские плазменные волны, бегущие вдоль волновода, заполненного слоистым сверхпроводнником, и нелинейные эффекты, возникающие при распространении этих волн. Предсказан эффект остановки терагерцовых волн в волноводах, связанный с совместным действием нелинейности и затухания волн.

Теоретически исследованы отражение и прохождение электромагнитных волн терагерцевого диапазона, распространяющихся в волноводе, сквозь образец слоистого сверхпроводника конечной длины. Возбуждение в образце двух типов джозефсоновских плазменных волн, обыкновенных и необыкновенных, приводит к частичной или полной трансформации поляризации падающей волны. Определены условия, при которых возможна полная трансформация поляризации.

Одной из актуальных проблем современной радиофизики и электроники является исследование механизмов генерации электромагнитных волн при движении заряженных частиц в различных электродинамических системах. При этом к числу принципиально важных характеристик возможного процесса генерирования относятся потери энергии одной частицы в единицу времени на возбуждение в системе собственных колебаний. Знание потерь энергии позволяет найти инкременты и определить пороговые условия неустойчивости колебаний при движении потоков заряженных частиц в системе. С использованием уравнений Максвелла на основе комплексного подхода (аналитического и численного) найдены потери энергии заряженной частицы, движущейся по спиральной траектории над поверхностью цилиндра, который представляет собой диэлектрик или металл. Сформулированы условия, при которых возникает магнитно-тормозное излучение электромагнитных волн в системе. Результаты исследований расширяют и систематизируют знания (наши представления) о механизмах генерирования электромагнитных волн в электродинамических системах, составляющих основу микроволновых генераторов.

Одной из актуальных проблем современной радиофизики является исследование фундаментальных свойств твердотельных структур, содержащих наноразмерные фрагменты. Исследования механизмов возбуждения электромагнитных волн при движении заряженных частиц в различных электродинамических системах составляют основу электроники. При этом к числу принципиально важных характеристик структур относятся их дисперсионные уравнения. Они позволяют определить место электродинамических структур в радиофизических системах разного назначения. Информационной характеристикой являются потери энергии заряженной частицы в единицу времени на возбуждение в системе собственных волн и/или колебаний. В электростатическом приближении получены дисперсионные уравнения, характеризующие собственные моды полупроводникового (или диэлектрического) цилиндра со слоем двумерного электронного газа на его боковой поверхности, а также определены потери энергии заряженной частицы, движущейся по спиральной траектории вокруг такой структуры. Получены дисперсионные зависимости собственных медленных волн системы и найдены потери энергии частицы, движущейся во внешнем магнитном поле, вектор напряженности которого направлен параллельно продольной осисимметрии цилиндрической структуры. Определены особенности магнитотормозного резонанса системы (эффекта Допплера). Исследованы структуры как с плазменным слоем, так и без него, собственные частоты которых находятся в терагерцевом диапазоне. Проведено сравнение спектров собственных частот исследуемых систем. Изучено влияние поверхностного наноразмерного плазменного слоя на собственные частоты полупроводникового и диэлектрического цилиндров. Результаты исследований расширяют наши представления об электродинамических свойствах систем с плазмоподобными средами и систематизируют знания о механизмах возбуждения электромагнитных волн в электродинамических системах, составляющих основу микроволновых устройств.

Однією з актуальних проблем сучасної радіофізики є дослідження фундаментальних властивостей твердотільних структур, які містять нанорозмірні фрагменти. Дослідження механізмів збудження електромагнітних хвиль за умов руху заряджених частинок в різноманітних електродинамічних системах складають основу електроніки. При цьому до числа принципово важливих характеристик структур відносяться їх дисперсійні рівняння. Вони дозволяють визначити місце електродинамічних структур в радіофізичних системах різноманітного призначення. Інформаційною характеристикою є втрати енергії зарядженої частинки в одиницю часу на збудження в системі власних хвиль і/або коливань. В електростатичному наближенні одержано дисперсійні рівняння, що характеризують власні моди напівпровідникового (або діелектричного) циліндра з шаром двовимірного електронного газу на його бічній поверхні, а також визначено втрати енергії зарядженої частинки, яка рухається по спіральній траєкторії навколо такої структури. Одержано дисперсійні залежності власних повільних хвиль системи та знайдено втрати енергії частинки, що рухається в зовнішньому магнітному полі, вектор напруженості якого спрямований паралельно поздовжній осі симетрії циліндричної структури. Визначено особливості магнітотормозного резонансу системи (ефекту Доплера). Досліджено структури як з плазмовим шаром, так і без нього,власні частоти яких знаходяться в терагерцовому діапазоні. Проведено порівняння спектрів власних частот досліджуваних систем. Вивчено вплив поверхневого нанорозмірного плазмового шару на власні частоти напівпровідникового та діелектричного циліндрів. Результати досліджень розширюють наші уявлення про електродинамічні властивості систем з плазмоподібними середовищами та систематизують знання про механізми збудження електромагнітних хвиль в електродинамічних системах, які складають основу мікрохвильових пристроїв.

One of the urgent problems of modern radiophysics is the study of the fundamental properties of solid-state structures that contain nanodimension fragments. Studies of the excitation mechanisms of electromagnetic waves when the charged particles move in various electrodynamic systems form the basis of electronics. In this case, a number of the fundamentally important characteristics of structures includes their dispersion equations. They allow to determine the place of electrodynamic structures in the radio physical systems of different purposes. An energy loss of a charged particle per unit time on the waves and/or oscillations excitation in the system is the data characteristic. Dispersion equations characterizing the eigenmodes of semiconductor (or dielectric) cylinder with layer of 2D electron gas on a side surface thereof were obtained in electrostatic approximation, and the energy loss of charged particle were determined when it was moving along a spiral path around such a structure. The dispersion dependences of eigen slow waves of system were obtained, and the energy loss of a particle moving in an external magnetic field with the electric-field vector that directed parallel to the longitudinal axis of cylindrical structure symmetry were found. The features of the gyrosynchrotron resonance of system (of Doppler effect) were determined. The structures of both the plasma layer and without it were studied when their eigenfrequencies are in the terahertz range. A comparison of the spectra of eigenfrequencies of the studied systems was made. The influence of surface plasma layer with nanodimension thickness on the eigenfrequencies of semiconductor and dielectric cylinders was studied. Research results extend our conceptions about the electrodynamic properties of systems with plasma mediums and systematize the knowledge of the excitation mechanisms of electromagnetic waves in electrodynamic systems that form the basis of microwave devices.