6. Актуальные направления физики конденсированных сред

1. Лаборатория сверхпроводимости, д.ф.-м.н. В.Я.Винников

Методом декорирования ферромагнитными частицами исследована вихревая структура в монокристаллах новых железосодержащих сверхпроводников: в том числе соединений с As (например, BaFe₂As₂) и без него (FeTe_0.66Se_0.44 и FeTe_0.6Se_0.4). Показано, что даже в очень совершенных монокристаллах не наблюдается регулярная вихревая решётка, что связано с очень сильным пиннингом вихрей. Однако, при частичной замене мышьяка фосфором в легированных монокристаллах BaFe₂[As_(1-x)P_x]₂ впервые для железосодержащих сверхпроводящих монокристаллов наблюдены достаточно большие области (более 10 периодов) с регулярной вихревой решёткой, что свидетельствует о более слабом пиннинге в этих кристаллах. На рисунке (слева) показана вихревая структура легированных монокристаллах BaFe₂[As_(1-x)P_x]₂ и обработка этого изображения методом Делоне триангуляции (справа), где видны большие домены (светлые) регулярной треугольной вихревой решетки.

2. Лаборатория физики высоких давлений, д.ф.-м.н. В.Е.Антонов

Для двух наиболее распространенных модификаций α и g дигидрида магния  – одного из самых водородоемких гидридов металлов, перспективных для различных приложений – методом неупругого рассеяния нейтронов построены спектры плотности фононных состояний. Исходя из этих спектров, рассчитаны температурные зависимости теплоемкости и энергии Гиббса изучавшихся фаз, а затем построена ранее неизвестная линия T₀(P) равновесия между этими фазами при температурах от 0 K до 1000ºС. Линия оказалась близка к вертикальной. Экспериментально установлено, что при 700ºС равновесие между α-MgH₂ и γ-MgH₂ достигается при давлении P0 = 15±5 кбар.

Впервые продемонстрирована возможность клатратной структуры кремния (Na_xSi₁₃₆) поглощать и удерживать водород при нормальных условиях. Показано, что обработка водородом высокого давления (2.8 ГПа) приводит к насыщению клатрата кремния Na₁₀Si₁₃₆ до состава 0.6 вес. % водорода. Выделение водорода из закаленного образца происходит в интервале температур от 170 до 620 K.

7. Физическое материаловедение

1. Лаборатория структурных исследований, д.ф.-м.н., профессор А.С.Аронин

Впервые путем визуализации магнитной структуры методами оптических индикаторных пленок, магнитно-силовой микроскопии и сопоставления ее с гистерезисными свойствами экспериментально определены геометрические характеристики магнитной структуры аморфного микропровода системы Fe-B-Si с положительной магнитострикцией в стеклянной оболочке и изучены процессы ее перестройки при перемагничивании.  Установлено, что доменная структура микропровода состоит из сердцевины состоящей из продольно намагниченных доменов длиной более 500мкм и цилиндрического поверхностного магнитного слоя толщиной 2мкм, состоящего из кольцевых радиально намагниченных доменов шириной 5 мкм. Установлено решающее влияние магнитострикции на образование комплексной доменной структуры микро-провода.

2. Лаборатория кристаллизации из высокотемпературных растворов, д.т.н., профессор Г.Е.Емельченко

Установлен механизм формирования сферических частиц диоксида кремния и построена модель строения микрочастиц SiO₂ при многоступенчатом методе синтеза путём гидролиза тетраэтоксисилана (ТЭОС). Показано, что монодисперсные сферические частицы, полученные таким методом, обладают сложной внутренней структурой фрактального типа. Ступенчатое добавление ТЭОСа в раствор в процессе синтеза коллоидных частиц диоксида кремния приводит к структуре шара в форме сферических концентрических оболочек (оболочечная модель шара). Каждая ступень роста образует наросшую оболочку с двухуровневой системой пор, которая заканчивается плотным тонким слоем первичных частиц SiO₂, пропитанным молекулярным кремнеземом. Такие частицы оказались биосовместимыми и перспективными в качестве внутрисосудистых носителей для локального терапевтического воздействия.

8. Актуальные проблемы оптики и лазерной физики

Лаборатория неравновесных электронных процессов, член – корр. В.Д.Кулаковский

Спиновый эффект Мейснера в бозе-конденсате экситонных поляритонов в микрорезонаторе

В исследовании эффекта магнитного поля на бозе-конденсат спинорных экситонных поляритонов в GaAs микрорезонаторах с квантовыми ямами в активной области обнаружен спиновый эффект Мейсснера: в полях B< B_C конденсат экситонных поляритонов приобретает эллиптическую поляризацию и при этом полностью  исчезает зеемановское расщепление (Рис. 1). Показано, что наблюдаемые явления обусловлены конкуренцией между формированием циркулярной поляризации конденсата из-за воздействия магнитного поля на спинорную систему поляритонов и спин-анизотропного поляритон-поляритонного взаимодействия, которое ведет к линейной поляризации конденсата. В полях B > B_C в спектрах излучения конденсата снова обнаруживается зеемановский дублет лево  (σ^-) и право (σ⁺)  поляризованных компонент, при этом в поле выше 5 Тл при 2 К доминирует конденсация поляритонов на основном σ⁺поляризованном зеемановском уровне.

1. (Лаборатория квантовых кристаллов, д.ф.-м.н. А.А.Левченко)

Экспериментально исследована возможность формирования обратного каскада в системе капиллярных волн на поверхности сверхтекучего гелия-4. Обнаружено, что при шумовой накачке, кроме прямого каскада, формируется низкочастотный спектр волн малой амплитуды на частотах меньше частот накачки.  Формирование низкочастотного волнового распределения можно интерпретировать как некоторое проявление обратных волновых процессов, хотя четко выраженного степенного обратного каскада не наблюдается. Процесс формирования является пороговым. В измерениях с гармонической накачкой поверхности формирование субгармоники на половинной частоте от частоты накачки наблюдалось при превышении амплитуды накачки некоторого критического значения.

При формировании низкочастотных гармоник (каскада) амплитуда волны на частоте накачки заметно уменьшается, прямой каскад трансформируется и значительно возрастает амплитуда субгармоники на самой низкой частоте.