В четверг, 7 июня 2012 г., в 15:00

в конференц-зале института Физических Проблем им. П.Л. Капицы РАН
(адрес ул. Косыгина, д.2, 2й этаж главного здания, см http://itp.ac.ru/ru/seminars/kapitza-institute/contacts) состоится заседание ОБЪЕДИНЁННОГО МОЛОДЁЖНОГО СЕМИНАРА ПО ФУНДАМЕНТАЛЬНОЙ ФИЗИКЕ. 

Планируется заслушать следующие ДОКЛАДЫ (40 мин. каждый):

1) Филиппов А.А. (МФТИ) 

"К теории радиоизлучения пульсаров"

По работам 

Istomin Ya.N., Philippov A.A., Beskin V.S., "On the collective curvature radiation", MNRAS, 422, 232; arxiv:1107.3775

 

Аннотация:

В докладе рассмотрены как вопросы, касающиеся как последних результатов в теории строения магнитосферы радиопульсаров, так и теории радиоизлучения. В частности, обсуждается проблема начальной неустойчивости и теории распространения радиоизлучения в магнитосфере пульсара. Детально рассмотрена критика работ по коллективному изгибному излучению и показано, что результат Бескина, Гуревича и Истомина (1993) является корректным. Показано, что теория распространения радиоизлучения в магнитосфере пульсаров, построенная на основе метода Кравцова - Орлова дает хорошее согласие предсказаний теории с наблюдениями.

2) Константин Тихонов (аспирант ИТФ им. Л.Д. Ландау РАН и Texas A&M University)

"Флуктуационная проводимость "грязных" сверхпроводящих пленок"

по работам  K.S. Tikhonov, G. Schwiete, A.M. Finkelstein, Phys. Rev. B 84, 174527 (2012); K. Michaeli, K.S. Tikhonov, A.M. Finkelstein, arxiv:1203.6121.

Аннотация:

В докладе будет рассказано о теории тепловых и квантовых флуктуационных эффектов в проводимости двумерных сверхпроводников с сильным рассеянием на примесях. Оказывается, что несмотря на более чем 40-летнюю историю изучения этих эффектов на фазовой диаграмме сверхпроводника (в координатах температура и перпендикулярное магнитное поле) остались "белые" пятна. В докладе будет рассказано о физической интерпретации флуктуационных вкладов в некоторых частях фазовой диаграммы и представлено сравнение с современными экспериментальными данными.

Пятое заседание

В четверг 17 мая 2012 года состоялось пятое заседание семинара. К сожалению Б.М. Мирхайдаров выступить не смог, и вместо него доклад делал Владимир Попов. pdf-файлы презентаций докладов можно на найти на сайте семинаре http://sites.google.com/site/youngresearchersseminar или по прямым ссылкам


2012_05_17_Grigory_Tarnopolsky

2012_05_17_Vladimir_Popov

В четверг, 17 мая 2012 г. в 15:00

в конференц-зале института Физических Проблем им. П.Л. Капицы РАН
(адрес ул. Косыгина, д.2, 2й этаж главного здания, см http://itp.ac.ru/ru/seminars/kapitza-institute/contacts) состоится заседание ОБЪЕДИНЁННОГО МОЛОДЁЖНОГО СЕМИНАРА ПО ФУНДАМЕНТАЛЬНОЙ ФИЗИКЕ. 

Планируется заслушать следующие ДОКЛАДЫ (40 мин. каждый):

1) 

Мирхайдаров Б.М. (аспирант 1-ого года, ИПТМ РАН) 

"Туннельная спектроскопия симметричного и асиметричного резонансно-туннельного диода в широком диапазоне температур."

По материалам диплома http://purple.iptm.ru/mfti/dis/Bobur_mg.pdf

Аннотация:

Резонансно-туннельный диод (РТД) на основе двухбарьерной гетероструктуры уже не первое десятилетие вызывает большой интерес физиков и инженеров: и как быстродействующий прибор терагерцовых частот, и как объект для изучения фундаментальных свойств низкоразмерных электронных систем. В данной работе были исследованы два РТД на основе Al_0.4Ga_0.6As/GaAs/Al_0.4Ga_0.6As: 1) с симметричными барьерами по 8.0 нм и с ямой 6.0 нм; 2) с асимметричными барьерами по 11.1 нм, 8.3 нм и с ямой 5.8 нм. Толщины спейсеров (слои нелегированного GaAs, обособляющие двухбарьерную систему для формирования двумерного электронного газа) в обоих образцах составляют 50 нм. Были измерены вольт-амперные характеристики (ВАХ) в диапазоне температур от температуры жидкого гелия до комнатной температуры. Из наблюдения поведения резонансного пика при изменении температуры, были выявлены на качественном уровне различные механизмы электронного транспорта в РТД. Были обнаружены эффект последовательного сопротивление спейсера и эффект накопления заряда в яме и впервые разделены, не смотря на похожие проявления в ВАХ. Таким образом удалось различить два механизма резонансного туннелирования: когерентное и последовательное.

2) Григорий Тарнопольский (аспирант 1-ого года, ИТФ им. Л.Д. Ландау РАН)

"Связь между инстантонной статсумой в 4d SUSY калибровочной теории поля и конформным блоком в  2d конформной теории поля"

по работе V.A. Alba, V.A. Fateev, A.V. Litvinov, G.M. Tarnopolskiy, "On Combinatorial Expansion of the Conformal Blocks Arising from AGT Conjecture", Lett. Math. Phys., 98(1), 33-64 (2011).

Аннотация:

В последние несколько лет, популярность приобрело, так называемое, соответствие Алдая, Гаиотто и Тачикавы (АГТ соответствие). Это соответствие заключается в прямом совпадении некоторых точно вычисляемых величин из двух разных, на первый взгляд, совершенно не связанных теорий поля. А именно, с одной стороны вычисляется точно статистическая сумма в четырехмерной  N=2 суперсимметричной калибровочной теории Янга-Миллса, а с другой стороны корреляционная функция четырех полей в двумерной  теории поля обладающей масштабной инвариантностью (Конформной Теории Поля). На семинаре докладчик постарается подробно рассказать про обе эти теории и про совпадение получаемых ответов, а также наметить путь к объяснению и доказательству данного совпадения. 

Александр Измайлов: Исследование нейтринных осцилляций в ускорительных экспериментах. Последние результаты эксперимента Т2К (Tokai-to-Kamioka)

Александр начал с общего введения о том, почему интересно изучать нейтринные осцилляции. Было представлено подробное историческое введение, начиная с экспериментального изучения бэта-распада Чадвиком в 1914 г., и заканчивая регистрацией тау-нейтрино в 2000 г. Александр рассказал, что на данный момент экспериментально доказано, что существует только три вида нейтрино: электронное, мюонное и тау-нейтрино, причем они не совпадают со своими античастицами. Стандартная модель предполагает наличие нулевых масс у нейтрино. В ситуации, когда нейтрино имеют конечные массы, возможны нейтринные осцилляции (переходы между различными типами нейтрино). Солнце является источником электронных нейтрино, которые были впервые зарегистрированы в 1968 г.  Оказалось, что поток электронных нейтрино был меньше, чем предсказывалось теорией. Одним из возможных объяснений этого эффекта как раз и являются нейтринные осцилляции. Исследования с атмосферными нейтрино, нейтрино из ускорителей и нейтрино из реакторов позволило экспериментально подтвердить  

наличие нейтринных осцилляций и измерить все углы смешивания, кроме угла theta_13, который определяет превращение мюонных нейтрино в электронные. Если эта величина комплексна, то это означает нарушение CP инвариантности в лептонном секторе. Эксперимент Т2К был нацелен на измерение theta_13. 

Результаты Т2К дали оценку 0.16 для значение theta_13. Результаты других коллабораций подтверждают эту оценку.  

Антон Щепетильников: Исследования анизотропии g-фактора электронов в GaAs/AlGaAs гетероструктурах посредством методики ЭПР

Антон начал свой доклад с объяснения устройства двумерной электронной системы в гетероструктуре  и в квантовой яме. Дальше были охарактеризованы параметры исследованных образцов. У них была достаточно высокая подвижность, порядка 10^6 см^2/В с, а электронная концентрация изменялась от одной до нескольких единиц на 10^11 см^-2.  Цель представленной работы это измерение g-фактора, который в данном случае определяется как коэффициент пропорциональности между магнитным полем и спиновым расщеплением (с точностью до магнетона Бора). Затем было объяснено явление электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) в присутствие перпендикулярного магнитного поля. Идея измерения ЭПР в двумерном газе, связана с сильной чувствительностью проводимости к облучению излучением. Основная сложность состоит в установлении положения пика, соответствующего переходу квазичастицы с одного уровня Ландау на другой с переворотом спина, в зависимости продольного сопротивления от магнитного поля. Это место вызвало достаточно бурную дискуссию. Антон объяснил, что пик идентифицируется по зависимости положения от частоты излучения. Любопытной особенностью изучаемой системы было наличие зависимости g-фактора от магнитного поля, связанное с отличием спектра квазичастиц от квадратичного. Основной результат Антона состоит в том, что была аккуратно измерена зависимость g-фактора от направления магнитного поля относительно кристаллических осей. Отметим, что g-фактор определялся как отношение зеемановского расщепления к циклотрнной частоте. Тонкий вопрос, который задавался, но остался без ответа, состоит в том почему в присутствие перпендикулярного магнитного поля g-фактор в двумерной системе GaAs/GaAlAs остается таким же как в случае без магнитного поля. 

Четвёртое заседание

В четверг 12 апреля 2012 года состоялось четвертое заседание семинара. pdf-файлы презентаций докладов можно на найти на сайте семинаре http://sites.google.com/site/youngresearchersseminar или по прямым ссылкам

2012_04_12_Anton_Shchepetilnikov

2012_04_12_Alexander_Izmailov

В четверг, 12 апреля 2012 г. в 15:00

в конференц-зале института Физических Проблем им. П.Л. Капицы РАН
(адрес ул. Косыгина, д.2, 2й этаж главного здания, см http://itp.ac.ru/ru/seminars/kapitza-institute/contacts)
состоится заседание ОБЪЕДИНЁННОГО МОЛОДЁЖНОГО СЕМИНАРА ПО ФУНДАМЕНТАЛЬНОЙ ФИЗИКЕ. 

Планируется заслушать следующие ДОКЛАДЫ (40 мин. каждый):

1) Антон Щепетильников (докладчик, студент МФТИ, 6й курс, ИФТТ РАН)

"Исследования анизотропии g-фактора электронов в GaAs/AlGaAs гетероструктурах посредством методики ЭПР" по работам Yu. A. Nefyodov, A. V. Shchepetilnikov, I. V. Kukushkin, W. Dietsche, S. Schmult, "g-factor anisotropy in a GaAs/AlxGa1-xAs quantum well probed by electron spin resonance", Phys. Rev. B83, 041307(R) (2011); "Electron g-factor anisotropy in GaAs/Al_1−xGa_xAs quantum wells of different symmetry", Phys. Rev. B84, 233302 (2011).

   

Аннотация: 

Изучению спин-зависимых явлений в двумерных полупроводниковых системах посвящено множество работ. Повышенный интерес к данной тематике, связан прежде всего, с открывающейся перспективой разработки новых приборов, использующих манипуляцию спинами электронов и атомов. Электрон может находиться в двух спиновых состояниях, а это значит, что они самой природой предназначены для кодирования битов информации. Управление спиновыми состояниями электронов в перспективе позволит создавать сверхмалые логические элементы и массивы памяти с огромным быстродействием, малым энергопотреблением и большой информационной ёмкостью. Энергия спинового расщепления электрона в магнитном поле обычно описывается тензором g-фактора. В объёмном арсениде галлия g-фактор является скаляром. В двумерной системе симметрия понижена, что приводит к отличию компонент g-фактора параллельных и перпендикулярных плоскости двумерных электронов. Дальнейшее понижение симметрии в случае ассиметрично допированных квантовых ям приводит к различию компонент тензора g-фактора в плоскости двумерной системы. В данном докладе будет продемонстрировано, что транспортная методика детектирования электронного парамагнитного резонанса является мощным и точным инструментом для исследований g-фактора. С помощью этой методики исследована анизотропия g-фактора электронов в GaAs/AlGaAs гетероструктурах. Для квантовых ям шириной 20нм и 25нм с электронной плотностью n~4*10¹¹ см^-2 получены значения всех трёх диагональных компонент тензора g-фактора; показано, что главными осями тензора являются кристаллографические направления [001],[110],[1-10]; оценены значения линейных по магнитному полю поправок к тензору g-фактора.

2) Александр Измайлов (докладчик, м.н.с. ИЯИ РАН) 

"Исследование нейтринных осцилляций в ускорительных экспериментах. Последние результаты эксперимента Т2К (Tokai-to-Kamioka)"                               

по работам 

K.Abe, ..., A.Izmaylov et al., "Indication of Electron Neutrino Appearance from an Accelerator-produced Off-axis Muon Neutrino Beam", Phys.Rev.Lett. 107, 041801 (2011); K.Abe, ..., A.Izmaylov et al., "First Muon-Neutrino Disappearance Study with an Off-Axis Beam", Phys.Rev.D 85, 031103  (2012). 

Аннотация: 

К началу 1970-х годов в результате интенсивных исследований сложилась стройная система описания элементарных частиц и соответствующих экспериментальных данных, получившая название Cтандартная модель. Несмотря на то, что предсказания Стандартной модели во многих случаях подтверждаются экспериментально с высокой точностью, эта модель не является «окончательным словом» в физике элементарных частиц (наличие внешних параметров, в модель не включена гравитация и т.д.) , и поиск отклонений от Стандартной модели («новой физики») является активно развивающимся направлением физических исследований последнего времени. Открытие явления нейтринных осцилляций, переходов между нейтринными ароматами, в экспериментах с солнечными, атмосферными, реакторными нейтрино, а также в ускорительных экспериментах привело к принципиальному изменению нашего понимания физики нейтрино, так как существование этого явления требует наличия у нейтрино ненулевой массы (в Стандартной модели эти частицы безмассовые). Как следует из осцилляций, нейтрино имеют малую, но ненулевую массу, смешиваются, что приводит к несохранению индивидуальных лептонных чисел. Указанный результат явился прямым экспериментальным доказательством существования физики вне рамок Стандартной модели и положил начало изучению этой физики. Целью ведущихся в настоящее время и планируемых в ближайшем будущем экспериментов является дальнейшее определение и уточнение значений параметров осцилляций, решение вопроса об иерархии масс нейтрино, исследование возможности существования стерильных нейтрино и исследование ряда других проблем. Важную роль в решении этих задачах играют ускорительные эксперименты, одним из которых является эксперимент Т2К (Tokai-to-Kamioka), в настоящее время проводящийся в Японии. Эксперимент набирает статистику с января 2010 года. Важным результатом, который уже удалось получить, является обнаружение переходов мюонных нейтрино в электронные при энергии и длине базы эксперимента, соответствующих параметрам смешивания атмосферных нейтрино. В эксперименте впервые получено указание на наличие ненулевого угла смешивания нейтрино θ13. Этот результат имеет важное значение как для физики нейтрино, так и для дальнейшего развития экспериментальных исследований осцилляций, поскольку открывается  возможность поиска CP-нарушения в лептонном секторе в ускорительных экспериментах на существующих в настоящее время уcкорителях.

В докладе будет кратко представлен обзор данных по физике осцилляций нейтрино, а также представлены последние результаты эксперимента Т2К по изучению νμ→νе  и  νμ→νμ (эксперимент «на исчезновение») переходов.

Станислав Страупе: Бифотоны в задачах квантовой информации

В первой части доклада Станислав сделал краткий обзор основных сведений из области квантовой информации и криптографии. Он рассказал об энтропии Шеннона, энтропии фон Неймана, теореме кодирования Шумахера, границе Холево, о теореме про запрет клонирования, квантовом распределении ключа по протоколу ВВ84, и об оценке на скорость генерации секретного ключа. Во-второй части доклада Станислав объяснил почему кудит лучше, чем кубит, и как их экспериментально получить с помощью спонтанного параметрического рассеяния света. В хаврешении доклада Станислава представил экспериментальные результаты о корреляции в бифотонном поле и проверке выполнения разложения Шмидта.

Филипп Бурда: Инфракрасные расходимости в пространстве де Ситтера

Свой доклад Филипп начал с рассказа о квантовании свободного бозонного поля в плоском пространстве Минковского и в пространстве де Ситтера. Из-за наличия явной зависимости метрики в пространстве де Ситтера от времени вопрос о выборе правильного вакуума не тривиален: квазичастицы в бесконечном прошлом перестают быть правильными квазичастицами на конечных временах. Филипп объяснил, что из-за временной зависимости метрики, происходит рождение частиц. В конце доклада Филипп сформулировал основной результат работы. Оказывается, что если рассмотреть взаимодействие бозонного поля с самим собой, то для пространства де Ситтера в бесконечном будущем, независимо от начального состояния, взаимодействия приводит теорию к состоянию с конечной плотностью частиц, определенных относительно одного конкретного вакуумного состояния (т.н. аут-Йостовского вакуума), и нулевым значениям аномальных средних. 

Третье заседание

В четверг 1 марта 2012 года состоялось третье заседание семинара. pdf-файлы презентаций докладов можно на найти на сайте семинаре http://sites.google.com/site/youngresearchersseminar или по прямым ссылкам

2012_03_01_Stanislav_Straupe

2012_03_01_Philipp_Burda

В Четверг, 1 марта 2012 г. в 15:00

в конференц-зале института Физических Проблем им. П.Л. Капицы РАН
(адрес ул. Косыгина, д.2, 2й этаж главного здания, см http://itp.ac.ru/ru/seminars/kapitza-institute/contacts)
состоится заседание ОБЪЕДИНЁННОГО МОЛОДЁЖНОГО СЕМИНАРА ПО ФУНДАМЕНТАЛЬНОЙ ФИЗИКЕ. 

Планируется заслушать следующие ДОКЛАДЫ (40 мин. каждый):

1) Страупе Станислав (к.ф.-м.н., Физфак, МГУ) 

"Бифотоны в задачах квантовой информации"

по работе S.S. Straupe, D.P. Ivanov, A.A. Kalinkin, I.B. Bobrov, S.P. Kulik, «Angular Schmidt modes in spontaneous parametric down-conversion», Phys. Rev. A 83, 060302(R) (2011)

Аннотация: 

В классической теории кодирования размерность используемого алфавита не имеет принципиального значения, поэтому в подавляющем большинстве случаев пользуются обычным двоичным кодом. Оказывается, что в квантовой теории информации ситуация совершенно иная, и кодирование с помощью многоуровневых квантовых систем – так называемых «кудитов», имеет ряд преимуществ по сравнению с кодированием с помощью двухуровневых систем (кубитов). Для практической реализации кудитов естественным выбором является использование различных степеней свободы фотонов. Наши работы посвящены разработке экспериментальных методов приготовления и измерения состояний многоуровневых оптических систем на основе поляризационных и пространственных состояний бифотонных полей, рождающихся в процессе спонтанного параметрического рассеяния света. Для поляризационных степеней свободы экспериментально продемонстрирована возможность приготовления и томографии произвольных состояний размерности четыре. Для пространственных степеней свободы эффективная размерность пространства состояний оказывается связанной со степенью перепутанности системы, определяемой так называемым числом Шмидта. Нами предложены методы экспериментальной оценки этой величины, а также разработаны и экспериментально реализованы методы проекционных измерений и томографии в базисе мод Шмидта – естественном базисе для изучения перепутывания в системах с бесконечномерным пространством состояний.

2) Бурда Филипп (аспирант 1-ого года, ИТЭФ) 

"Инфракрасные расходимости в пространстве де Ситтера"                               

по работе E.T. Akhmedov, Ph. Burda, «Solution of the Dyson--Schwinger equation on de Sitter background in IR limit», arxiv:1202.1202

Аннотация: 

В докладе будет рассказано о квантовой теории поля на фоне пространства де Ситтера. При этом будет введено само определение пространства де Ситтера, описаны его геометрические свойства и их физические следствия. Так же будет подробно рассказано о квантовании полей в искривленных пространствах, новых эффектах и вопросах, которые возникают при этом. В частности, о нетривиальном инфракрасном поведении действительного скалярного поля с самодействием в пространстве де Ситтера, о связи данной задачи с проблемой космологической постоянной и возможных путях ее разрешения.

Кирилл Поваров: Магнитный резонанс в квантовом фрустрированном антиферромагнетике на треугольной решетке

Свой доклад Кирилл начал с обсуждения фазовой диаграммы (в координатах температура и магнитное поле) изучаемого вещества Cs_2CuCl_4. Он рассказал, что в нулевом магнитном поле между антиферромагнитным состоянием, реализующимся при низких температурах (температура перехода 0.62 К), и парамагнитным состоянием при высоких температурах существует область температур (ниже 4 К), в которой спины ионов Cu^{2+} находятся в неупорядоченном состоянии с корреляциями, соответствующими спиновой жидкости. Далее Кирилл объяснил, что ионы Cu^{2+} находятся на параллельных плоскостях в узлах двумерной  треугольной решетки. Обменное взаимодействие спинов вдоль двух из трех ребер треугольника одинаковое и в три раза меньше, чем вдоль третьего ребра, а обменное взаимодействие между спинами в соседних плоскостях на порядок меньше. Особенностью вещества  Cs_2CuCl_4 является наличие взаимодействия Дзялошинского-Мория, которое разрешено соображениями симметрии.
Далее Кирилл рассказал, что для объяснения результатов измерения спинового магнитного резонанса была использована модель одномерной цепочки спинов 1/2 с обменным изотропным взаимодействием в магнитном поле (модель Гейзенберга). Несмотря, на сильную упрощенность модели, предсказания такой упрощенной одномерной модели для спектра возбуждений находятся в согласии с предыдущими экспериментами. Как объяснил Кирилл, для объяснения результатов измерения спинового магнитного резонанса необходиомо учесть взаимодействие Дзялошинского-Мория, приводящее к расщеплению линии резонанса.
Получающиеся при сравнении с экспериментом параметры взаимодействия  Дзялошинского-Мория оказываются того же порядка, что и обменное взаимодействие между спинами в соседних плоскостях. Это вызвало вопрос об оправданности применения одномерной модели.

Более детально с работой можно ознакомиться на http://arxiv.org/abs/1101.5275 и http://arxiv.org/abs/1202.0783 

Илья Комаров: Поиск редкого полулептонного распада Bs->PhiMuMu на установке LHCb

В своём докладе Илья начал с объяснения работы установки регистрации разлетающихся частиц при столкновении встречных протонов с суммарной энергией около 7ГэВ на коллайдере LHC. Как оказалось, удается зарегистрировать всю траекторию (восстанавливаются координаты и импульс частицы) движения вылетающих частиц, начиная с точки, в которой произошло столкновение двух протонов. При поиске событий, отвечающих конкретному распаду, используется система триггеров, которая путем проверки соответствия характеристик события желаемым условиям, позволяет отбросить события заведомо не соответствующие искомому распаду.      

Дальше Илья объяснил почему интересен полулептонный распад Bs->PhiMuMu. Это связано с его редкостью, так как вычисления на основе стандартной модели дают оценку, что распад происходит в одном событии из миллиона. Поэтому он является хорошим объектом для проверки предсказаний стандартной модели.

Оживленную дискуссию вызвало упоминание Ильей вильсоновских коэффициентов, так как он не смог доступно объяснить что же это за объекты. Игорь Полюбин и Дима Левков объяснили, что коэффициенты Вильсона описывают перенормированные вершины взаимодействия в эффективном лагранжиане.  

В конце доклада Илья достаточно подробно рассказал, как проводится  компьютерный анализ данных по событиям, удовлетворяющим нужным характеристикам, с целью извлечения максимальной информации именно о нужном событии (распаде Bs->PhiMuMu).

Второе заседание

В четверг 9 февраля 2012 года состоялось второе заседание семинара. pdf-файлы презентаций докладов можно на найти на сайте семинаре http://sites.google.com/site/youngresearchersseminar или по прямым ссылкам

2012_02_09_Kirill_Povarov.pdf

[доклад Ильи Комарова по техническим причинам будет размещен позже]


Также презентации докладов второго семинаров можно найти на сайте семинара.

В Четверг, 9 февраля 2012 г. в 15:00

в конференц-зале института Физических Проблем им. П.Л. Капицы РАН
(адрес ул. Косыгина, д.2, 2й этаж главного здания, см http://itp.ac.ru/ru/seminars/kapitza-institute/contacts)
состоится второе заседание ОБЪЕДИНЁННОГО МОЛОДЁЖНОГО СЕМИНАРА ПО ФУНДАМЕНТАЛЬНОЙ ФИЗИКЕ. 

Планируется заслушать следующие ДОКЛАДЫ (ориентировочно по часу  каждый):

1) Поваров Кирилл (аспирант 2-ого года ИФП им. П.Л. Капицы РАН)

"Магнитный резонанс в квантовом фрустрированном антиферромагнетике на треугольной решетке" по работе K. Yu. Povarov, A. I. Smirnov, O. A. Starykh, S. V. Petrov, and A. Ya. Shapiro, Phys. Rev. Lett. 107, 037204 (2011)

Аннотация: 

Во фрустрированных и низкоразмерных спиновых системах амплитуда нулевых колебаний может оказаться достаточной, чтобы разрушить магнитный дальний порядок даже при T=0. Подобные системы называются "квантовыми магнетиками" и реализуются во многих соединениях, сочетающих низкий спин магнитного иона с пониженной размерностью геометрии антиферромагнитных обменных связей. Возникающие в них неупорядоченные состояния с сильно развитыми корреляциями называются спиновыми жидкостями. Хлорид меди-цезия Cs_2CuCl_4 является примером такого соединения. Здесь ионы Cu^{2+} со спином S=1/2 образуют слабо связанные слои с искаженной треугольной решеткой. Спин-жидкостное состояние обнаружено в Cs_2CuCl_4 экспериментально; оно существует в широкой области температур от температуры Кюри-Вейсса (~4 К) до температуры упорядочения 0.62 К и характеризуется наличием континуума возбуждений. Наши эксперименты по спиновому магнитному резонансу в Cs_2CuCl_4 показали, что в спин-жидкостном состоянии в нулевом магнитном поле открывается щель в спектре возбуждений, что нетипично в отсутствие дальнего порядка. Возникновение щели принципиально связано с наличием в этой фазе континуума возбуждений и модификацией его однородным взаимодействием Дзялошинского Мории, действующим на образующие континуум квазичастицы (спиноны) как эффективное магнитное поле. При дальнейшем понижении температуры в упорядоченной фазе наблюдается сосуществование типичного сигнала  антиферромагнитного резонанса на низких частотах со "спин-жидкостным" сигналом резонанса на высоких, что связано с сильной квантовой редукцией упорядоченной компоненты спина в основном состоянии.

2) Илья Комаров (аспирант, НИИЯФ МГУ)

"Поиск редкого полулептонного распада Bs->PhiMuMu на установке LHCb"

Аннотация:

Эксперимент LHCb является крупнейшим экспериментом в области B-физики. С его помощью может быть решено множество насущных вопросов физики элементарных частиц, таких, как исследование CP-нарушения, прецизионное измерение углов треугольника унитарности и поиск новой физики в редких распадах B-мезонов. В связи с последним вопросом большой интерес представляет исследование редкого полулептонного распада Bs->PhiMuMu. В данном распаде возможно выполнение нулевого теста зарядовой лептонной асимметрии и уточнение значений вильсоновских коэффициентов. Однако и те данные, которые уже были набраны в коллаборации LHCb, позволяют провести довольно интересное измерение, а именно, измерение парциальной ширины данного распада (на данный момент официально опубликовано только верхнее ограничение на эту величину). Это измерение будет освещено в докладе с методологической точки зрения. На примере данного распада в докладе будут рассмотрены основные элементы анализа данных в современном экспе-рименте физики высоких энергий, такие как, например, работа с Монте-Карло данными и отбор событий.

Павел Иоселевич: Майорановский фермион на поверхности топологического изолятора и аномальный джозефсоновский ток

Свой доклад Павел начал с детального объяснения о том, что такое майорановский фермион на языке вторичного квантования и почему он может реализовываться как одно из состояний в  гамильтониане Боголюбова-де Жена. Для иллюстрации этого общего утверждения был рассмотрен гамильтониан модели Китаева для одномерного p-волнового сверхпроводника, в которой существует фаза с двумя майорановскими состояниями, локализованными на краях одномерной цепочки. Также два (вырожденных по спину) майорановских состояния существуют в коре абрикосовского вихря в p-волновом сверхпроводнике. Для того, чтобы иметь ровно одно майорановское состояние необходимо нарушить вырождение по спину. Этого можно достичь, например, сильным спин-орбитальным взаимодействием. Такая ситуация возникает в модели электронов с дираковским спектром и обычным s-волновым спариванием. Эта модель может быть реализована на поверхности трёхмерного топологического изолятора, покрытого s-волновым сверхпроводником.

В этом месте Павел потратил некоторое время на объяснение того, что такое двумерные и трёхмерные топологические изоляторы. Далее Павел перешёл непосредственно к задаче, которую он решал: контакт сверхпроводник - топологический изолятор - сверхпроводник, через который проходит вихрь, перпендикулярно границам раздела. Строго говоря, в каждом из сверхпроводников есть свой вихрь, а в топологическом изоляторе магнитное поле распределено так,  чтобы сохранялся магнитный поток. Оказывается, что уровни энергии в вихре зависят от разности фаз между сверхпроводниками, что приводит к существованию джозефсоновского (спектрального) тока, особенностью которого оказывается компонента 4pi периодичная по разности фаз (в стандартной ситуации джозефсоновский ток 2pi периодичен по разности фаз). Павел на качественном уровне объяснил этот факт существованием майорановских состояний в вихрях и эффектов четности числа квазичастиц в сверхпроводнике. Это место вызвало бурную дискуссию: были заданы вопросы о том джозефсоновский ток каких частиц будет течь и какие есть ограничения на скорость изменения разности фаз сверхпроводников, которая обычно изменяется прикладываемым магнитным полем.

Более детально с работой можно ознакомится на http://arxiv.org/abs/1012.0407 .

Анна Токарева: Осцилляции позитрония в зеркальную материю

В своём докладе Анна сначала объяснила в чём состоит проблема тёмной материи (материя, состоящая из неизвестных частиц и обнаруженная по создаваемым ей гравитационным эффектам). Затем, была объяснена модель мира с так называемой зеркальной материей, в которой есть частицы двух сортов: стандартной модели и её зеркальной копии.  Каждой обычной частице ставится в соответствие зеркальный партнёр. Взаимодействие между частицами из разных миров может быть только гравитационное и электромагнитное (обычный виртуальный фотон может превратиться в зеркальный и наоборот, за счёт чего у зеркальных частиц появляется очень маленький обычный электрический заряд). На силу электромагнитного взаимодействия между мирами есть достаточно сильные ограничения, накладываемые современными космологическими данными.

Далее Анна рассказала, что одно из возможных наблюдаемых следствий существования электромагнитного взаимодействия между обычным и зеркальным фотонами является превращение обычного позитрония в зеркальный, т. е. его исчезновение из нашего мира. Для максимального из-за космологических ограничений значения силы электромагнитного взаимодействия  между обычным и зеркальным мирами была озвучена оценка в 10^{-8} для вероятности исчезновения позитрония в идеальных условиях (в вакууме).

В конце доклада Анна обсудила различные факторы, которые в условиях реального эксперимента, могут затруднить наблюдение этого эффекта. Эта часть доклада вызвала наибольшее количество вопросов, главным из которых был о возможности аннигиляции позитрония при соударениях со стенками контейнера -- эффект, который, как я понял, Анной не рассматривался.

Более детально с работой можно ознакомиться на http://arxiv.org/abs/1111.1072 .
   

Первое заседание

В четверг 12 января 2012 года состоялось первое заседание семинара. pdf-файлы презентаций докладов можно на найти на сайте семинаре http://sites.google.com/site/youngresearchersseminar или по прямым ссылкам

2012_01_12_Pavel_Ioselevich.pdf

2012_01_12_Anna_Tokareva.pdf

Презентации последующих семинаров будут размещаться на сайте семинара по умолчанию.