В этой статье мы изучаем нетрансляционно-инвариантные конструктивные меры Гиббса для модели Изинга на дереве Кэли третьего порядка, которые отличаются от известных мер Гиббса. Приведены условия для существования по крайней мере двух различных мер Гиббса, который определяют существование фазового перехода. Вычислены свободные энергии и энтропии для найденных мер. Полученные свободные энергии и энтропии сравниваются с известными результатами, и показано, что они отличаются от свободных энергии и энтропии для других мер Гиббса.

В этой статье формула энергии для носителя заряда (e), заключенного в квантовой яме разбавленного магнитного полупроводника (DMS) QW, изготовленной из Cd1-xMnxTe, получена и использована для расчета плотности состояний (DOS) и g-фактора Ланде. Исследуются уровни Ландау в квантовой проволоке, помещенной в однородное магнитное поле вдоль ее оси, с учетом наличия спин-орбитального взаимодействия Рашбы и обменного эффекта. Эти эффекты изменили DOS и уровни Ландау. Исследуется g-фактор электрона для самого низкого состояния. Наши результаты показывают, что g-фактор сильно зависит от комбинированных эффектов магнитного поля и величины спин-орбитального взаимодействия Рашбы. G-фактор может изменяться в широком диапазоне значений для объемного значения от 2 до 300, что делает его хорошим кандидатом для спинтронных приложений.

Для повышения эффективности схем на основе SiC MOSFET необходимо увеличивать их удельные токи и надежность, соответственно, необходимо уменьшать сопротивление транзистора в открытом состоянии и увеличивать их пробивное напряжение. Для достижения этих целей исследованы зависимости электрофизических характеристик транзистора от его конструктивно-технологических особенностей при помощи Sentaurus TCAD. Показано, что для увеличения токов транзистора необходимо уменьшать длину канала, расстояние между р-базами истоков транзистора и создавать JFET область. Для увеличения пробивного напряжения прибора предложено увеличивать степень легирования области дрейфа, а также предложена новая конструкция транзистора, которая позволит получать приборы с пробивным напряжением различных номиналов до 2500 В.

В данной работе представлено теоретическое исследование процесса параметрического усиления оптического излучения в кристаллах с периодической модуляцией квадратичной нелинейной восприимчивости на примере MgO:LiTaO₃. Особое внимание уделено анализу влияния основных факторов, таких как линейное поглощение и дисперсия, на эффективность процесса. Установлено, что в инфракрасном спектральном диапазоне эффекты линейного поглощения и дисперсии существенно влияют на коэффициент усиления сигнальной волны, определяя динамику перераспределения энергии и спектральные характеристики получаемого излучения. В исследовании предложен новый подход к оптимизации длины домена относительно длины когерентности, что позволило достичь эффективности до 18% за счет точной настройки, превосходящей ранее опубликованные результаты для аналогичных материалов. Полученные результаты имеют важное значение для оптимизации параметров нелинейных кристаллов, разработки эффективных схем параметрического усиления и создания перспективных оптических устройств, работающих в инфракрасном диапазоне.

Мы изучаем схему ускоренной адиабатической квантовой динамики (2+1) дираковской частицы. Эта схема была первоначально предложена Масудой и Накамурой. В этой схеме мы включаем адиабатический параметр, который поддерживает адиабатическое движение частицы, и ускоряем ее движение вперед, вводя параметр масштабирования времени. Ускоренное адиабатическое состояние вперед получается путем определения члена регуляризации и движущего потенциала. Мы вводим предлагаемый метод в систему с дираковской частицей, используя зависящее от размерности времени уравнение Дирака (2+1), и получаем член регуляризации, движущий скалярный потенциал и движущий векторный потенциал. Настраивая движущее электрическое поле, этот метод может ускорить адиабатическую динамику электрона как дираковской частицы, захваченной в основном состоянии в плоскости  xy и электрическом поле в направлении x и постоянном магнитном поле в направлении  y. Это ускорение сохранит основное состояние волновой функции от начального до конечного момента времени.

Эффект электрон-фононного взаимодействия на первом возбужденном состоянии трехмерной полярной полупроводниковой квантовой точки с гауссовым ограничением изучается с использованием теории возмущений Рэлея-Шредингера второго порядка. Аналитическое выражение для поляронной поправки первого возбужденного состояния получено в правдоподобном приближении. Показано, что эта энергия зависит как от силы, так и от диапазона гауссова потенциала. Наконец, наша теория применяется к квантовой точке GaAs, и показано, что поляронный эффект на первом возбужденном уровне может быть значительно большим, если размер точки мал. Поскольку информация о возбужденных состояниях важна для изучения явлений декогеренции, наши результаты могут быть полезны для обработки квантовой информации.

Фазово-усредненные когерентные состояния широко используются в протоколах квантового распределения ключей с ложными состояниями и фазовым кодированием. С точки зрения развития архитектуры квантовых протоколов важно понимать, может ли фазовое усреднение осуществляться на произвольном этапе оптической схемы без влияния на информационные свойства квантовой системы. В настоящей работе с помощью формализма алгебры супероператоров показано, что фазовое усреднение двухмодового когерентного состояния коммутирует с линейными оптическими преобразованиями. Это означает, что фазовое усреднение может осуществляться практически на любом этапе оптической установки. Продемонстрировано, что граница Холево для такого состояния совпадает с границей Холево для обычных когерентных состояний, имея в виду, что граница Холево является количественной мерой максимального объема информации, доступного для злоумышленника. Полученные результаты указывают на то, что фазовое усреднение может быть напрямую применено к системам распределения квантовых ключей на боковых частотах.

Магнитные скирмионы открывают перспективу создания сверхплотных и энергоэффективных устройств памяти, однако их эффективная запись остается сложной задачей. Используя атомистическое спиновое моделирование и расчёты путей с минимальным перепадом энергии в пленке PdFe/Ir(111), мы показали, что нанесение линейных цепочек из четырёх атомных вакансий почти вдвое снижает барьер нуклеации скирмиона — до 44,7 мэВ при 3,75 Тл — по сравнению с 85 мэВ в образце без примесей. Линейные дефекты являются наилучшим решением за счёт того, что они исключают области с высокой энергией в ядре во время создания скирмиона, при этом минимально нарушая его  внешнее окружение с плотностью отрицательной энергии при депиннинге. Этот эффект, обусловленный геометрией, основан только на общих профилях плотности энергии, что делает его широко применимым ко всем материалам, способным поддерживать скирмионы.

Мы исследуем внутреннюю структуру и динамику поперечных доменных границ в аморфных, напряженных ферромагнитных микропроводах, сравнивая две модели магнитоупругой анизотропии. В полной модели все три основные компоненты напряжений (осевая, радиальная, циркулярная), полученные из реалистичного профиля напряжений, преобразуются в пространственно изменяющиеся анизотропии; в редуцированной модели сохраняется только доминирующая компонента напряжения в каждой радиальной области. Микромагнитное моделирование показывает, что редуцированная модель создает преувеличенные периферические отклонения — более сильные радиальные проекции намагниченности и более глубокое проникновение возмущенного слоя — по сравнению с полной моделью. Энергетический анализ показывает, что исключение недоминантных анизотропий приводит к недооценке взаимодействий доменной границы с дефектами и резкому, похожему на оболочку радиальному упорядочению при более высоких значениях поверхностной анизотропии.
Кроме того, расчеты диссипации, основанные на подходе Тиля, показывают, что сокращенная модель переоценивает скорость доменной границы до 50%. Эти результаты демонстрируют, что включение полного тензора напряжений необходимо для точного прогнозирования как статических профилей доменных границ, так и их динамического отклика в напряженных микропроводах.

Мы изучаем статистику фотонов одномодового субпуассоновского света, распространяющегося в тепловом бозонном канале с потерями и флуктуирующим пропусканием, который можно рассматривать как зависящую от температуры модель турбулентной атмосферы. Предполагая, что дисперсия пропускания может быть выражена через параметр силы флуктуации, мы показываем, что статистика фотонов света остается субпуассоновской при условии, что усредненный коэффициент пропускания превышает свое критическое значение. Критический коэффициент пропускания аналитически вычисляется как функция параметров входных состояний, температуры и силы флуктуации. Результаты применяются для изучения особых случаев одномодовых сжатых состояний и нечетных оптических состояний кота Шредингера.

Предложен новый метод золь-гель синтеза аэрогелей германия без участия алкоксидов. Метод основан на гидролизе GeCl₄ пропиленоксидом в концентрированной уксусной кислоте, используемой в качестве растворителя. Предложенный способ позволяет получать монолитные аморфные аэрогели германия, состоящие из трехмерной сетки наноразмерных (⁓ 20 нм) частиц и обладающие удельной площадью поверхности около 80 м²/г. Добавление соляной кислоты в реакционную смесь приводит к получению нанокристаллических аэрогелей GeO₂ (гексагональная сингония). Синтезированные материалы были охарактеризованы методами рентгеновской дифракции, ИК-и КР-спектроскопии, сканирующей электронной микроскопии и низкотемпературной адсорбции азота.

Электроды из нанотрубок TiO₂ (TNT) были изготовлены электрохимическим анодированием титана в электролите на основе этиленгликоля с добавлением NH₄F (0,5 мас. %) и воды (2 мас. %). Композит (TNT)–оксид кадмия (CdO) был изготовлен с использованием потенциостатического катодного осаждения. Структурные свойства полученных покрытий были исследованы методами сканирующей электронной микроскопии и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии, спектроскопии комбинационного рассеяния, рентгеновской дифракции и просвечивающей электронной микроскопии. Электрод TNT-CdO демонстрирует высокую эффективность в фотоэлектрохимической деградации метанола, этиленгликоля, глицерина и сорбитола в водных растворах 0.1 М Na₂SO₄ при облучении эмитатором солнечного света. Наибольшие токи фотоокисления получены для сорбитола. Методом спектроскопии фототока с модуляцией интенсивности показано, что эффективность фотоэлектрокатализа обусловлена ​​подавлением рекомбинации электронно-дырочных пар и увеличением скорости фотоиндуцированного переноса заряда. Таким образом, композит TNT-CdO является эффективным фотоанодом для разработки технологии фотоэлектрохимической деградации сорбитола и других спиртов — побочных продуктов производства биотоплива.

Проведены исследования морфологических особенностей регенерированной древесной целлюлозы ЛС-0, полученной из ее растворов в [BMIm]Cl в диапазоне концентраций от 2% до 26%. Обнаружено, что при концентрациях ЛС-0 до 8% в [BMIm]Cl на термограммах наблюдается снижение ее термической стабильности с одновременным увеличением коксового остатка. В образцах регенерированной целлюлозы, полученной из растворов с содержанием ЛС-0 14% и более, на дифференциальных термогравиметрических кривых (DTG) наблюдаются два максимума. Это явление было объяснено присутствием двух фаз, образующихся в процессе растворения-регенерации. Методами ИК-спектроскопии и рентгеноструктурного анализа показано влияние [BMIm]Cl на морфологию регенерированной целлюлозы.

В настоящей работе методами теории функционала плотности были исследованы стабильность, геометрические и электронно-энергетические свойства допированных бором малых фуллеренов C₂₀, C₂₄, C₂₈. Были определены средние длины связей оптимизированных структур, содержащих различное количество примесных атомов бора, оценена их стабильность. По полученным одноэлектронным спектрам и плотности состояний удалось определить механизм изменения ширины запрещенной зоны для каждой структуры. Установленная зависимость ширины запрещенной зоны от концентрации атомов примеси позволяет говорить о возможности управления показателем преломления рассматриваемых наноматериалов путем допирования различными концентрациями атомов бора, что свидетельствует о применимости подобного подхода для конструирования фотонных кристаллов. Полученные результаты могут быть полезны для создания новых оптических и оптоэлектронных устройств, применяемых в инфокоммуникационных системах для регулирования и преобразования оптического сигнала.