PHYSICS OF COMPLEX SYSTEMS

Исследовано влияние уровня содержания модификатора на поведение оптических характеристик термически осажденных пленок халькогенидных стекол триселенида мышьяка. Наблюдается параллельный сдвиг края поглощения в сторону коротких волн и уменьшение наклона экспоненциального «хвоста». Увеличение наклона энергетической зависимости Урбаха с увеличением степени модификации можно интерпретировать как увеличение концентрации связей металл-металл за счет отклонения от стехиометрии, так и переходом через значение координационного числа, соответствующего точке топологического фазового перехода. Одновременное уменьшение ширины запрещенной зоны указывает, по-видимому, на увеличение дефектности структуры. Кроме того, это может свидетельствовать о наличии более высокой концентрации ловушечных состояний вблизи уровня Ферми, приводящей к соответствующему размытию «хвостов» проводимости халькогенидных стеклообразных полупроводников (ХСП).

Это исследование сосредоточено на моделировании методами DFT воздействия одноосного давления на электронные и структурные характеристики двумерных материалов, таких как MoTe2 и Sb2Te3. Особое внимание уделяется реконфигурации щели ван-дер-Ваальса (вдВ). Интуитивно, при приложении одноосного давления ожидается уменьшение расстояния между слоями и, как следствие, переход 2D-3D. Моделирование Sb2Te3 под одноосным давлением выявило металлизацию при 3 ГПа. Дополнительное увеличение давления вызывает изменение симметрии и фазовый переход при 7 ГПа, что приводит к исчезновению щели вдВ в новой фазе. Тем не менее переход к объемной фазе не всегда происходит. В случае MoTe2 под воздействием давления происходит изоструктурный переход в металлическое состояние при 10 ГПа. Дальнейшее увеличение давления при 37 ГПа вызывает фазовый переход с реконфигурацией щели вдВ. Важно отметить, что данный случай MoTe2 аналогичен ситуации с GaSe после релаксации, что также является предметом данного исследования.

Метод гиперболических матриц предложен для исследования ядерной динамики атомов и молекул в рамках техники волновых пакетов и формализма подхода Борна - Оппенгеймера. Метод позволяет рассчитывать эволюцию волнового пакета при помощи произведения обычных матриц вместо распространения во времени посредством матричных экспонент. Формализм метода подробно описан, и представлен иллюстративный пример применения метода к модели Талли. Получено хорошее согласие с результатами применения модели Ландау - Зинера.

На основе термодинамического соотношения между коэффициентом термоэдс и энтропией электропроводящей среды для электронной системы полностью ионизованной плазмы, находящейся в наиболее неупорядоченном состоянии, природным примером которой может служить электронно-ядерная плазма Солнца, получено оценочное значение параметра термоэлектрической эффективности ZT, выражающееся универсальным числом ZT = (25/6), которое можно рассматривать как некоторую оценку предельных возможностей термоэлектрического преобразования энергии.

Исследования солнечной энергии актуальны особенно в области изучения и создания сенсибилизированных красителей солнечных элементов (СКСЭ), относящихся к третьему поколению фотовольтаических преобразователей солнечного света. Перспективным направлением является создание архитектурных и интерьерно-интегрированных панелей, гибких и портативных устройств. Изучение свойств функциональных материалов, входящих в структуру СКСЭ, и их влияния друг на друга имеет решающее значение для повышения эффективности, снижения себестоимости производства СКСЭ. В работе исследованы диэлектрические свойства фотоанодов (ФА) для СКСЭ, в частности, диэлектрическая проницаемость и тангенс диэлектрических потерь в диапазоне от -50 до 150 °C и от 10-1-106 Гц, что позволило оценить вклад красителя в диэлектрические свойства диоксида титана. Полученные результаты позволяют понять влияние красителя на механизм проводимости носителей заряда в диоксиде титана и могут быть использованы при разработке материалов для СКСЭ.

In this paper, we studied nonlinear absorption of infrared (IR) (1250 nm) femtosecond pulses and visible photoluminescence (PL) excited by them in liquid-crystal (LC) polymer films with embedded CdSe/ZnS core-shell type quantum dots (QDs). The dependence of nonlinear transmission on incident intensity indicated three-photon absorption in the films, with the three-photon absorption coefficient for the QD-LC polymer composite comparable with the one for bulk CdSe. The spectrum of PL excited by IR pulses coincides with one-photon excited PL spectrum. Dependence of the PL signal on the IR laser radiation power is cubic with further saturation for the spectral region from 2.10 to 2.25 eV, with saturation intensity decreasing with lower PL photon energy. The presence of the second-harmonic signal in the up-conversion spectrum results in its variation with an excitation power increase.

This book is the result of the joint efforts of four Serbian scientists — recognized experts in theo-retical physics, meteorology, and applied and pure mathematics. During the years of research, they were deeply involved in the study of complex systems in diverse contexts. The inspiration for the book was found in the problems that the authors encountered in teaching and research.

Молекулярные кристаллы халькогенидов обнаруживают широкий спектр изменений химических и физических свойств под действием света с энергией, превышающей ширину запрещенной зоны. Большинство этих свойств определяются электронной структурой. Однако по электронной структуре As4Se4 имеется лишь несколько теоретических статей по молекуле и всего только две - по кристаллу As4Se4. В настоящей работе впервые были сопоставлены геометрическая и электронная структура кристалла As4Se4 и молекулы As4Se4, рассчитанные в рамках периодической модели методом DFT в одних и тех же приближениях. При этом были рассчитаны равновесные длины связей и валентные углы вместе с разностными электронными плотностями, зарядами Малликена, Лёвдина и Бадера, а также Малликеновскими заселенностями перекрывания, и проведён сравнительный анализ характера химической связи в кристалле As4Se4 и молекуле As4Se4. Выполненные DFT расчеты зонной структуры показали, что кристалл As4Se4 является непрямозонным полупроводником.

В статье рассматривается гравитационный коллапс в метрике Вайдья, полученной с помощью гравитационного расщепления. Мы исследуем вопрос о том, влияет ли первичный волос на конечный результат гравитационного коллапса. Мы доказали, что константа связи ока- зывает влияние на формирование голой сингулярности. Мы также исследовали вопрос о силе центральной сингулярности и доказали, что она является гравитационно-сильной. Тем не менее приведенная модель не нарушает космический принцип цензуры, поскольку при формировании голой сингулярности нарушаются слабые энергетические условия.

Строгий метод токов вероятностей в рамках квантовой теории столкновений протестирован на примере моделей Талли для однократного прохождения областей неадиабатичности во время атомных столкновений. Расчеты проведены в диабатическом представлении путем численного интегрирования системы связанных уравнений для ядерных радиальных волновых функций. Результаты точных квантовых расчетов сравниваются с оценками модели Ландау-Зинера для тех же электронных структур. Показано, что метод токов вероятностей является эффективным средством исследования неупругих процессов в атомных столкновениях.

Исходя из недавнего предположения о том, что цитоплазма бактерий схожа по свойству со стеклообразующими жидкостями, нами предложено новое отношение зависимости скорости роста бактерий от температуры: k = k0exp[-Ea/kB(T-Tc)] для диапазона низких температур, где k0 - постоянная, Ea - энергия активации (eV), kB - постоянная Больцмана, T - абсолютная температура (K), а Tc - характеристическая температура (замерзания) (K), по аналогии с зависящей от температуры текучестью (обратная вязкости величина), наблюдаемой в стеклообразующих жидкостях неорганических материалов. Данное монотонное поведение бактериального роста прерывается при более высоких температурах, т. е. k резко снижается вместе с T, что может быть связано с резким ростом физиологической концентрации цитоплазмы при превышении критической температуры Tm. Наблюдение касательно температурной зависимости скорости бактериального роста аналогично наблюдению в отношении стеклообразующих жидкостей в неживых неорганических материалах.

Методом силовой микроскопии пьезоэлектрического отклика исследованы тонкие пленки цирконата-титаната свинца, отличающиеся сферолитовой радиально-лучистой микро-стуктурой, состав которых соответствует области морфотропной фазовой границы. Выявлены особенности вертикального и латерального пьезооткликов, а также потенциала поверхности (Кельвин-мода). Проводится сравнение свойств пьезоэлектрического отклика тонких пленок с особенностями радиально-лучистой микроструктуры и механических напряжений, образующихся в пленках в результате кристаллизации фазы перовскита из аморфной фазы.ф