Поляритонный конденсат Бозе-Эйнштейна – перспективная оптическая среда для генерации аксионных состояний.
Поляритонный конденсат Бозе-Эйнштейна – перспективная оптическая среда для генерации аксионных состояний.
В. В. Волкова
Аксион − гипотетическая нейтральная псевдоскалярная частица, постулированная в квантовой хромодинамике для решения проблемы сохранения комбинированной четности при кварк-глюонных взаимодействиях (сильная CP-проблема). Предполагается, что аксион имеет очень малую массу и чрезвычайно слабо взаимодействует с другими частицами, что делает его идеальным кандидатом на роль частицы темной материи (небарионной составляющей скрытой массы в космологии). В данной работе исследуется возможность лабораторной генерации аксионов в двухфотонном канале с использованием в качестве активной среды поляритонного конденсата Бозе-Эйнштейна, сформированного в резонансной фотонной ловушке. Представлены подтверждающие расчеты. Результаты открывают возможности получения аксионов в условиях наземной оптической лаборатории.
Показать АннотациюДолготная зависимость потоков электронов внешнего радиационного пояса Земли по данным ИСЗ «МЕТЕОР-M» №2
Долготная зависимость потоков электронов внешнего радиационного пояса Земли по данным ИСЗ «МЕТЕОР-M» №2
А. О. Белова$^1$, И. Н. Мягкова$^2$
В работе использованы данные спутника «МЕТЕОР-M» №2, который имел круговую полярную орбиту и регистрировал потоки электронов в различных энергетических диапазонах. Для получения долготной зависимости потоков брались данные за период июня – июля 2019 года, соответствующий минимуму солнечной и геомагнитной активности. Для решения поставленной задачи была разработана программа для автоматизации процесса анализа данных и определения областей прохождения спутником внешнего радиационного пояса Земли. Была получена зависимость потоков электронов от долготы и L-параметра МакИлвайна, а также выведена формула для пересчета потоков с одной долготы на другую, которая позволяет вычислять значения потоков на последующих участках орбиты.
Показать АннотациюПоиск критерия оценки массы первичных космических ядер по прямому черенковскому свету ШАЛ для телескопа СФЕРА-3
Поиск критерия оценки массы первичных космических ядер по прямому черенковскому свету ШАЛ для телескопа СФЕРА-3
О. В. Черкесова, В. И. Галкин
Проектируемая установка СФЕРА-3, в отличие от установки СФЕРА-2, будет иметь не только телескоп отражённого черенковского света, но и детектор, регистрирующий угловое распределение прямого черенковского света. В качестве параметра, чувствительного к массе первичной частицы, в настоящей работе рассматривается длина большой полуоси черенковского образа. Рассмотрен ряд критериев разделения событий по первичным массам в зависимости от положения детектора относительно оси ливня и их зависимость от видов и значений порогов по плотности фотонов и шага сетки, на которой разыгрывается угловое распределение.
Показать АннотациюАнализ хода луча отражённого от снега черенковского света широкого атмосферного ливня в телескопе СФЕРА-3.
Анализ хода луча отражённого от снега черенковского света широкого атмосферного ливня в телескопе СФЕРА-3.
Т. А. Колодкин, В. И. Галкин
В статье проведён анализ влияния телескопа отраженного черенковского света в проекте СФЕРА-3 на геометрию образа. Рассмотрено сжатие геометрии образа на краях мозаики и неравномерность освещённости мозаики. Путём аппроксимации полученных данных и их сравнения с неискаженными данными, были получены корректирующие функции, которые будут применяться при построении образа.
Показать АннотациюИзмерение подвижности доменных границ в аморфных лентах NiCoFeSiB с помощью Керр-микроскопии
Измерение подвижности доменных границ в аморфных лентах NiCoFeSiB с помощью Керр-микроскопии
С. В. Самченко, Н. Н. Перова, Т. Б. Шапаева, Н. С. Перов
Работа посвящена изучению магнитооптических (МО) и магнитных свойств аморфной ленты NiCoFeSiB, полученной методом закалки из расплава. Измерения на магнитометре с вибрирующим образцом показали, что рассматриваемая аморфная лента характеризуется низким значением коэрцитивной силы и высоким значением намагниченности насыщения. Магнитооптические свойства ленты были исследованы с использованием магнитооптического Керр-микроскопа. Установлено, что рассматриваемая аморфная лента обладает ярко выраженной равновесной доменной структурой, которая сохраняется в отсутствии внешнего магнитного поля. Была исследована динамика доменных границ в низкочастотных магнитных полях (0.1, 0.5 и 1 Гц) малых амплитуд (до 12 Э). Были получены зависимости величин смещения доменных границ от времени для разных значений амплитуд и частот внешнего магнитного поля и рассчитаны зависимости скорости движения доменных границ от амплитуды поля. Подтверждена возможность определения скорости движения поверхностной доменной границы для различных участков исследуемой аморфной ленты. Описанный метод измерения подвижности доменных границ позволяет изучать динамические характеристики образцов при различных внешних условиях.
Показать АннотациюМоделирование отдельных гармоник магнитоэлектрического эффекта в программном пакете COMSOL Multiphysics
Моделирование отдельных гармоник магнитоэлектрического эффекта в программном пакете COMSOL Multiphysics
М. В. Джапаридзе, Л. Ю. Фетисов, Ф. А. Федулов
В работе предложен новый алгоритм расчета магнитоэлектрического эффекта в программном пакете COMSOL Multiphysics 6.0. В его основе лежало составление линейной композиции полученных в различные моменты времени решений дифференциальных уравнений, описывающих магнитоэлектрический эффект. Преимуществом описанного метода являлась возможность выделения из общего спектра магнитоэлектрического напряжения отдельных составляющих, соответствующих различным гармоникам магнитоэлектрического сигнала. В ходе проведения работы данный метод был использован для вычисления полевых и амплитудных зависимостей амплитуд первых трех гармоник магнитоэлектрического эффекта в двухслойных композитных структурах на основе магнитострикционного никеля и различных широкозонных пьезополупроводников (нитрида алюминия, нитрида галлия и оксида галлия). Показано, что полученные при помощи описанного в работе метода зависимости не противоречат существующим на сегодня данным, следовательно, данный метод расчета пригоден для моделирования перспективных магнитоэлектрических систем и в дальнейшем сможет найти широкое применение.
Показать АннотациюУгловые зависимости распыления фосфида индия фокусированным пучком ионов галлия
Угловые зависимости распыления фосфида индия фокусированным пучком ионов галлия
К. Н. Лобзов, М. А. Смирнова, Л. А. Мазалецкий, Д. Э. Пухов
В работе представлены экспериментальные угловые зависимости морфологии поверхности, элементного состава приповерхностного слоя и коэффициента распыления фосфида индия при облучении образца InP ФИП ионов Ga+ с энергией 30 кэВ. Анализ поверхности проводился методами растровой электронной микроскопии и вторично-ионной масс-спектрометрии. Коэффициенты распыления определялись по измерениям объема распыленных кратеров. Экспериментальные результаты сравниваются с данными математического моделирования в программе TRIDYN. Обсуждается влияние выбора матрицы поверхностных энергий связи на результаты моделирования.
Показать АннотациюАнтигруппировка однофотонного излучения сверхпроводникового искусственного атома между двумя направлениями в копланарном СВЧ-волноводе
Антигруппировка однофотонного излучения сверхпроводникового искусственного атома между двумя направлениями в копланарном СВЧ-волноводе
В. В. Воскресенский$^1$, А. В. Васенин$^{1,2}$, А. Ю. Дмитриев$^{1,3}$, А. -. Болгар$^1$, О. В. Астафьев$^{1,2,3}$
Важным инструментом для изучения источника как классического, так и квантового излу- чения являются временные корреляционные функции. В оптическом диапазоне для их изме- рения используются однофотонные детекторы. В СВЧ-диапазоне таких эффективных детек- торов до сих пор нет, однако с помощью детекторов, измеряющих линейные характеристи- ки электромагнитного поля, например напряжение, также можно измерить корреляционные функции. В настоящей работе мы демонстрируем явление антигруппировки с помощью кор- реляционных функций второго порядка, измеренных по разработанной нами технике, для излучения искусственного сверхпроводникового атома, естественным образом разделенного в одномерном копланарном волноводе.
Показать АннотациюИндуктивно шунтированные кубиты-трансмоны с высоким ангармонизмом
Индуктивно шунтированные кубиты-трансмоны с высоким ангармонизмом
А. С. Кирковский$^1$, Д. А. Калачева$^{1,2,5}$, Г. П. Федоров$^{1,2,3,4}$, Ш. В. Сандуляну$^{1,2,3,4}$, А. Ю. Дмитриев$^{1,2,4}$, О. В. Астафьев$^{1,4,5}$
В настоящей работе рассматривается сверхпроводниковый искусственный атом типа кинемон. Детально изучается симметричный случай, соответсвующий равномерному распределению внешнего магнитного потока между элементами СКВИДа. Выделены четыре различных режима работы кинемона в зависимости от энергетических параметров. В режимах, подходящих для использования кубита-кинемона в квантовых устройствах, проводится максимизация ангармонизма для верхней и нижней оптимальных точек.Рассматривается, как учет разброса энергетических параметров кубита влияет на результат оптимизации. Было показано, что оптимальные значения ангармонизма и зарядовой энергии кубита-кинемона в несколько раз превышают соответствующие параметры для кубитов-трансмонов, изготовленных по той же технологии. Показано, что включение индуктивного элемента в схему кубита подавляет зарядовую дисперсию. Таким образом, для кубитов-кинемонов не ожидается снижение времени релаксации и дефазировки при повышении зарядовой энергии.
Показать АннотациюОсобенности динамики квантовых состояний джозефсоновских наносистем в процессе их взаимодействия с неклассическим электромагнитным полем
Особенности динамики квантовых состояний джозефсоновских наносистем в процессе их взаимодействия с неклассическим электромагнитным полем
И. А. Терещенко$^{1,2}$
В работе исследована динамика квантовых состояний джозефсоновской сверхпроводящей наносистемы под действием различных неклассических полей. Такое рассмотрение перспективно с точки зрения разработки методов управления свойствами рассматриваемых систем и их использования в наноэлектронике, а также для разработки квантовых логических протоколов. В работе проведено теоретическое моделирование работы планарных схем на основе джозефсоновских сверхпроводящих наноструктур за рамками линейного режима, а также разработаны методы управления квантовыми состояниями более высокой размерности в таких системах. В качестве примера джозефсоновской наноструктуры рассматривается кубит-трансмон, выполненный на основе наноразмерного сверхпроводящего джозефсоновского контакта, собственные состояния которого могут быть описаны в рамках модели квантового ангармонического осциллятора и анализируются в терминах бозонных лестничных операторов рождения и уничтожения возбуждения. Выявлены особенности динамики возбуждения таких структур, обусловленные Керровской нелинейностью джозефсоновской подсистемы. Показано формирование состояний с различными свойствами, возникающих в процессе динамики за счет эффектов нелинейной фазовой модуляции. Продемонстрирована возможность существенного подавления шумов в системе ниже уровня дробового шума. Обнаружена возможность управлять возбуждением состояний джозефсоновской подсистемы за счет варьирования параметров нелинейности и частотной отстройки. Выявлен эффект установления энергетического баланса между подсистемами за счет наличия Керровской нелинейности.
Показать Аннотацию