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.

Розглянуто взаємодію неоднорідних плоских пружних мод хвилеводного типу з моношаровими та двошаровими квантовими холівськими системами. Показано, що на відміну від випадку поширення поверхневих акустичних хвиль для хвилеводних мод відсутні обмеження на максимальне значення хвильових векторів, при яких величина зсуву фазової швидкості хвилі може бути експериментально спостережена. При дослідженні дробових нестисливих холівських станів ефект може бути використано для вимірювання залежності ефективної магнітної довжини від фактора заповнення та спостереження фазових переходів у двошарових системах при варіації відстані між шарами.

Показано, що в ангармонічній шаруватій гратці специфічні інтерференційні процеси, що виникають в режимі локалізації, приводять до суттєвих перенормувань зворотнього часу життя фононів. Цей механізм може мати перевагу над стандартним ангармонічним механізмом. Обговорено питання про коефіцієнт згасання низькочастотного звуку в діелектрику з діагональним непорядком.

Теоретично досліджено хвильові процеси у шаруватих органічних провідниках у сильному магнітному полі при низьких температурах за умови суттєвого проявлення ефекту де Гааза - ван Альфена. Знайдено спектр та амплітуду слабкозгасаючих хвиль поблизу електронного фазового переходу, коли виникають діамагнітні домени.

Досліджено електрон-гратковий енергообмін в обмежених металевих системах (металевих острівцях). Одержано вираз для енергії, яку електрон витрачає в одиницю часу на генерацію акустичних коливань гратки згідно з черенковським механізмом. В обмежених металевих системах електрон рухається від однієі потенціальної стінки до протилежної (здійснюючи осциляційні коливання). Одержаний вираз для енергообміну в разі зростання віддалі між потенціальними стінками переходить у відомий вираз для масивних металів. Зі зменшенням віддалі між стінками інтенсивність об'ємного електрон-граткового енергообміну зменшується та після досягнення віддалі певного розміру прямує до нуля.

Сформульовано рівняння малих коливань дислокаційної гратки, утвореної періодичною системою паралельних прямолінійних гвинтових дислокацій. Обговорено стабільність такої гратки та показано, що вона забезпечується відповідним спонтанним закручуванням кристалічного зразка. Описано довгохвильові колективні коливання пружного ізотропного середовища з дислокаційною граткою, серед яких виявлено коливання типу плазмових у системі електричних зарядів. Одержано закони дисперсії п'яти віток коливань, що відповідають п'яти ступіням вільності системи, яку вивчають (три ступені вільності зміщення середовища та дві - згинальних коливань дислокацій). Зазначено можливість спостереження резонансної частоти у спектрі коливань поблизу аналога плазмової частоти.

Обговорено ряд ефектів, зв'язаних з явищем динамічного хаосу в русі швидких заряджених частинок у періодичному полі атомних ланцюжків кристала. Показано можливість регулярного та хаотичного руху частинок у полі ланцюжків атомів. Розглянуто деякі наслідки такої динаміки для процесів деканалювання, розсіяння та випромінювання релятивістських частинок у кристалі. Показано можливість явища аномальної дифузії при каналюванні частинок у кристалі.

Теоретично досліджено проникнення електромагнітної хвилі у провідник з квазідвовимірним енергетичним спектром, який перебуває у постійному магнітному полі. Виявлено, що проникнення хвилі істотно зумовлене орієнтацією зовнішнього магнітного поля. Проаналізовано вплив характеру поверхневого відбиття на глибину скін-шару. Встановлено, що глибина проникнення електромагнітного поля у вигляді слабкозгасаючих квазіхвиль істотно залежить від поляризації падаючої хвилі, а також визначено спектр і глибину згасання таких хвиль. Доведено: наявність квазіодновимірної порожнини поверхні Фермі призводить до збільшення глибини згасання електромагнітного поля, у шаруватих провідниках за умов сильного магнетизму електронів провідності можливе збудження нелінійних хвиль з малою амплітудою.

Індекс рубрикатора НБУВ: В371.32 + В375.5

Рубрики:

Пружні хвилі в кристалах

Теплопровідність твердих тіл

Шифр НБУВ: Ж26618 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Построена динамика решеток кристаллов инертных газов на основе адиабатического приближения, когда учитывается деформация электронных оболочек атомов дипольного и квадрупольного типа в зависимости от смещений ядер и одновременно возникают силы Ван-дер-Ваальса. Наиболее дальнодействующими оказываются при этом диполь-дипольные силы. Полученные уравнения колебаний исследованы в длинноволновом приближении. Обсуждена роль трехчастичного взаимодействия и квадрупольной деформации электронных оболочек в нарушении соотношения Коши.

Исследованы компьютерные самоорганизованные автоволновые движения в ограниченных неравновесных системах возбудимого типа, к которым принадлежат, в частности, фазеры с парамагнитными активными центрами (АЦ). Особенностью микроскопических взаимодействий между такими АЦ является наличие не только локальной активации, но и локального ингибирования возбуждений (ЛИВ), что существенно влияет на механизм самоорганизации автоволн. Внимание уделено изучению вращающихся спиральных автоволн (ВСА) с учетом каналов ЛИВ. Показано, что при наличии ЛИВ ревербераторные ВСА (содержащие динамические ядра) доминируют, разрушая винеровские ВСА (содержащие статические ядра). Обнаружен эффект регенерации ревербераторных ВСА, проявляющийся в форме нелинейного "отражения" ВСА от поглощающей границы среды. Найдены условия, при которых регенерация ВСА сопровождается самоиндуцированным обращением знака топологического заряда ВСА. Впервые наблюдался скользящий режим движения ядра ВСА вдоль границы активной среды. Обсуждены возможные механизмы этих явлений, обусловленные ролью ЛИВ в процессах самоорганизации ВСА.

В методе действующего поля, обобщенного на двумерно-периодические структуры, решена задача отражения и преломления волн на периодических слоистых кристаллах. В теории Єйри получены коэффициенты отражения и пропускания волн на двух и трехслойно-периодических кристаллах при помощи теоремы погашения Эвальда-Озеена, без использования волновых уравнений и граничных условий.

Представлены аналитические результаты, составляющие теоретический фундамент для численного решения задач о рассеянии электромагнитных волн двумерно-периодическими структурами во временной области. Приведена математически строгая формулировка соответствующих начально-краевых задач, включающая, в частности, точные поглощающие условия на виртуальных границах в поперечном сечении прямоугольного канала Флоке. Использование этих условий позволяет свести исходную начально-краевую задачу с бесконечной областью анализа к эквивалентной закрытой задаче в ограниченной области, допускающей численное решение с помощью известных конечноразностных алгоритмов.

Представлены аналитические результаты, описывающие ряд важных свойств импульсных и монохроматических электромагнитных волн, распространяющихся в регулярных частях прямоугольного канала Флоке - в зонах отражения и прохождения двумерно-периодических структур. Эти результаты связаны в основном с математической формулировкой и физической трактовкой соотношений закона сохранения энергии и соотношений взаимности.

The features of optical radiation interaction with surface of gratings are investigated. The diffraction grating is proposed to be used in the effective medium model to test nanostructured surfaces. This object allows obtaining simultaneous visualization of different spatial frequencies and estimation of both structure and surface features of 3D-objects. It was shown that the effective medium model could be used to predict the reflectivity of nanostructured surfaces by using diffraction gratings with different depths of profile. Computer simulations show that the filling factor of composite systems could be an angle dependent function. So, the correct solution of the inverse problem of finding surface characteristics, such as refraction indices and absorption coefficients, is related with the angle dependence of filling factor.

Рассмотрены поверхностные волны и зоны объемных колебаний с учетом взаимодействия между ближайшими и неближайшими соседями в кубическом кристалле. Получены выражения для законов дисперсии, величин отщепления частот поверхностных волн от объемного спектра и параметров убывания амплитуды для кристаллических систем, в которых поверхностные волны являются однокомпонентными и однопарциальными. Вычисления выполнены с учетом дискретности кристаллической решетки при произвольных значениях двумерного волнового вектора. Проведенный анализ показал полное соответствие полученных результатов в длинноволновом пределе с результатами, найденными в рамках линейной нелокальной теории упругости. Изучено влияние адсорбированного на поверхности монослоя на характеристики поверхностных волн.

Для наночастиц с алмазоподобной структурой получен обратный закон Холла - Петча из первых принципов (метод априорного псевдопотенциала). Показано, что коэффициент Холла - Петча зависит от параметров кристаллической решетки наночастиц.

Індекс рубрикатора НБУВ: В371.32 в641

Рубрики:

Пружні хвилі в кристалах

Шифр НБУВ: Ж14388 Пошук видання у каталогах НБУВ 

З застосуванням високотемпературного рентгенографічного методу за допомогою камери КРОС досліджено температурну та концентраційну залежності нанометричного параметра кристалічної гратки сплавів системи Fe - Ni в діапазоні 293 - 973 К. Досліджено зміну рентгенівської характеристичної температури Дебая, узагальнюючу міру ангармонізму, її неявну та явну частини, параметр Грюнайзена. Пояснено розбіжності значень окремих сплавів і середніх їх значень. Частина результатів дослідження представлена аналітично, а інша - графічно. Характер температурних і концентраційних змін корелюється між собою. Досліджено, що у інварних сплавів (35 - 35,6 ат. % Ni) коефіцієнт лінійного розширення є незначним, а у суперінварних сплавів (42 - 48 ат. % Ni) коефіцієнт лінійного розширення майже постійний в межах 273 - 5730 К. У зв'язку з такими особливостями передбачалась можливість оцінити величину явної частини міри ангармонізму, зумовлену зростанням температури зразка. За кросограмами досліджено температурні залежності періоду кристалічної гратки і логарифму відносної інтегральної інтенсивності дифракційних максимумів відбивання за кімнатної температури та за вищих температур. За методом Чінмана з врахуванням поправки на теплове дифузне розсіювання проведено визначення температурної залежності ефективної рентгенівської характеристичної температури. Досліджено, що температурна залежність дійсного коефіцієнта лінійного розширення пермалойних сплавів зі значним вмістом Ni за величиною і характером подібна. Для інварних сплавів вона значно відрізняється і за величиною і за характером від пермалойних сплавів. Обгрунтовано перспективу застосування високотемпературного рентгенівського методу визначення параметра Грюнайзена під час вивчення структури та міжатомних зв'язків феромагнітних твердих тіл.