We develop the hypothesis about the coherent quantum origin of the decameter radiation of the system Jupiter - Io that may explain its very high brightness temperature. The typical magnitude of a magnetic field in the system produces the necessary value of the cyclotron frequency wc that is close to the experimentally observed one and corresponds to the quantum transitions between Landau levels. A possible source of this radiation is the transitions in the spectrum of highly excited hydrogen atoms (Rydberg atoms) that has a narrow band of almost equidistant levels (Landau quasi-levels) in a constant magnetic field. This part of the spectrum is calculated by a new nonperturbative method. We discuss also an additional formation mechanism of Rydberg atoms in a dusty plasma.

Індекс рубрикатора НБУВ: В251.514

Шифр НБУВ: Ж26988 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Ефект супервипромінювання електронів у магнітному полі з інвертованою заселеністю високих рівнів Ландау, що описано, застосовано для інтерпретації основних рис надпотужного декаметрового випромінювання системою Юпітер - Іо. Розвинена теорія дозволяє описати дані спостережень надпотужного випромінювання на кількісному рівні.

За допомогою числових методів досліджено динаміку процесу заряджання порошинки в електрон-іонній плазмі за наявності зовнішніх джерел об'ємної іонізації, що утворюють плазму, та з урахуванням фотоемісії електронів з її поверхні. Розраховано стаціонарні розподіли концентрацій електронів та іонів в околі порошинки, її заряд та ефективний потенціал. Показано, що знак заряду порошинки визначається як її емісійними властивостями, так і інтенсивністю зовнішніх джерел іонізації. Результати числових розрахунків представлено у вигляді графіків.

Проаналізовано дисперсійні властивості запорошеної плазми (ЗП) з феромагнітними гранулами в сильному зовнішньому магнітному полі (МП). Дисперсія магнітної проникності цієї системи пов'язана з малими коливаннями магнітних дипольних моментів гранул навколо напрямку силових ліній МП. Числові оцінки типових параметрів такої ЗП показують, що у вузькому діапазоні частот у ВЧ-області діелектрична проникність та магнітна сприйнятливість системи можуть бути негативними одночасно. Це дозволяє розглядати таку плазму як лівостороннє середовище у відповідній смузі частот.

Індекс рубрикатора НБУВ: В333.63

Рубрики:

Магнітне утримання плазми. Магнітні уловлювачі

Шифр НБУВ: Ж26988 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Теоретично та числово досліджено резонансне збільшення амплітуди електромагнітного випромінювання в маленьких металевих еліпсоїдальних частинках і сферичних діелектричних частинках із металічною оболонкою. У разі наближення частоти випромінювання до частоти поверхневих плазмонів металу має місце суттєве підвищення локального електричного поля в середині частинки. За великих (лазерних) напруженостей полів необхідно враховувати нелінійну частину діелектричної функції в металі та діелектрику. Це призводить до виникнення індукованої оптичної бістабільності (ІОБ), коли одному значенню амплітуди падаючого поля відповідає три значення локального поля. Дослідження ІОБ виконано для випадку, коли довжина хвилі випромінювання є набагато більшою, ніж типові розміри частинок. Визначено інтервали зовнішніх полів і діапазони частот ІОБ. Досліджено зменшення області ІОБ і збільшення критичних полів із ростом затухання плазмових коливань. Результати числових розрахунків представлено графічно.

За допомогою варіаційного методу розраховано три перших енергетичних рівня двоелектронної квантової точки (КТ) із параболічним потенціалом. Запропоновані інтерполяційні формули для варіаційних параметрів дозволяють розраховувати енергетичні рівні в широкому діапазоні константи кулонової взаємодії між електронами. Стани КТ можна поділити на пара- та орто-стани подібно до атомів гелію. Квантові переходи між пара- та орто-станами є можливими лише з урахуванням спін-орбітальної взаємодії. За низьких температур ансамбль КТ складається з точок в основному пара-стані та першому збудженому орто-стані, який є метастабільним. Ці КТ мають заплутані спінові хвильові функції, що відносяться до ЕПР (Ейнштейн - Подольський - Розен) станів і становлять інтерес для квантового інформаційного протоколу.

Досліджено дисперсійні властивості структурованих метаматеріалів, що складаються зі смужок з мідних дротиків (електронна підсистема) і квадратних резонаторів з мідним розрізаним кільцем (магнітна підсистема) з різними та збігаючими резонансними частотами. У вузькій смузі частот вище резонансної частоти електронної підсистеми структуровані метаматеріали характеризуються негативним індексом заломлення. В цих метаматеріалах виявлено також таку особливу властивість, як неаналітичність дійсної компоненти індексу заломлення як функції частоти з особливою точкою її похідної в метаматеріалі з двома резонансами. Показано, що в структурованих метаматеріалах можуть поширюватися суперсвітлові, повільні і зворотні мікрохвилі. Однак за відсутності підживлювальних компонент, є істотним тільки поширення повільних мікрохвиль.

Розглянуто пружне розсіяння електронів в графені неоднорідним магнітним полем далеких наномагнітів у межах модифікованого борнівського наближення. Наномагніти моделюються точковими магнітними диполями, орієнтованими перпендикулярно і паралельно площині графена. Вони можуть створювати досить сильні магнітні поля без пошкодження площини графена. Знайдено в замкнутому вигляді і числово проаналізовано перетини розсіювання електронів. Показано, що цей механізм розсіювання містить ненульовий перетин розсіювання назад і може помітно впливати на провідність графена.

Обговорено теоретичні концепції, а також надано числові результати підсилення локального поля для різних компонувань циліндричних нановключень метал/діелектрик, вбудованих у лінійну діелектричну базисну матрицю. Одержані результати показують, що для композиту з пометалованими включеннями існує 2 пікових значення коефіцієнта підсилення за двох різних резонансних частот. Існування другого максимума стає важливішим для більшої об'ємної частки металічної частини включення. Для металевих включень з діелектричним покриттям є тільки одна резонансна частота і одне пікове значення коефіцієнта підсилення. Підсилення електромагнітної хвилі є обнадійливим для існування нелінійного оптичного явища, такого як бістабільність, яке є важливим для оптичного зв'язку та оптичних розрахунків (оптичні комутатори й елементи пам'яті).

Запропоновано модель кінетики першого та довільного порядків термолюмінесценції (ТЛ) квантових точок кремнію, що включає один центр рекомбінації і два різних електронних рівня пасток нижче краю зони провідності. Кінетичні рівняння для кожного рівня надають можливість числово моделювати залежність концентрації електронів у пастках та інтенсивності ТЛ від температури для квантових точок 2 - 8 нм у діаметрі. Показано, що інтенсивність зростає у разі зменшення діаметра точок, тобто, ефект квантового утримування збільшує швидкість радіаційної рекомбінації. Два піки інтенсивності відповідають двом різним електронним рівням. Зі збільшенням розміру точок, піки, відповідні самому глибокому рівню, зсуваються до області великих температур. Розраховано зміну концентрації електронів у пастках, і цей результат відповідає експериментальним даним по ТЛ тліючого розряду.