ИОФ РАН
Электрические токи в плазменных струях, возникающих в области магнитного пересоединения: сравнительное исследование лабораторных экспериментов и спутниковых наблюдений
В настоящей работе было впервые проведено сопоставление токовых структур в лабораторных токовых слоях и в магнитосферном токовом слое. Обнаружено появление токов обратного направления на фронтах плазменных потоков, распространяющихся в хвостовой области магнитосферы по направлению к Земле, что согласуется с результатами лабораторных экспериментов. Отсюда следует, что обратные токи должны оказывать влияние на динамику потоков плазмы в магнитосфере Земли, как и в лаборатории, и регистрируемое многими спутниковыми миссиями ограничение длительности магнитосферных плазменных потоков может быть обусловлено возбуждением электрических токов обратного направления. (По материалам статьи Frank A.G., Artemyev A.V., Lu S., Zhang X.-J., Kyrie N. «Currents in reconnection plasma jets: comparative study of laboratory experiments and spacecraft observations» Plasma Physics and Controlled Fusion – 2023 – Vol. 65, P. 095006(1-12). DOI: 10.1088/1361-6587/ace73a)
Экспрессный высокочувствительный метод измерения концентрации охратоксина А в продуктах питания с помощью тест-полосок на основе магнитных биометок
В работе, опубликованной в одном из наиболее авторитетных журналов в области создания методов анализа продуктов питания, учёные из ИОФ РАН предложили новый скоростной и чувствительный подход для измерения концентрации опасного пищевого микотоксина, охратоксина А. (По материалам статьи Orlov A.V., Malkerov Ju.A., Novichikhin D.O., Znoyko S.L., Nikitin P.I. Express high-sensitive detection of ochratoxin A in food by a lateral flow immunoassay based on magnetic biolabels. Food Chemistry, 2022, vol. 383, p. 132427. DOI: 10.1016/j.foodchem.2022.132427)
Износ режущего инструмента на основе карбида вольфрама с алмазоподобными и микро/нано поликристаллическими алмазными покрытиями при обработке композиционного сплава Al/SiC
Авторским коллективом из ИОФ РАН увеличена эффективность применения инструмента из сплава WC+Co при прерывистом фрезеровании металло-матричного композита (ММК) на основе силумина с 18% SiC (А-390). (По материалам статьи Ashkinazi, E.E., Fedorov, S.V., Martyanov, A.K., Sedov, V.S., Khmelnitsky, R.A., Ralchenko, V.G., Ryzhkov, S.G., Khomich, A.A., Mosyanov, M.A., Grigoriev, S.N. and Konov, V.I., 2023. Wear of Carbide Plates with Diamond-like and Micro-Nano Polycrystalline Diamond Coatings during Interrupted Cutting of Composite Alloy Al/SiC. Journal of Manufacturing and Materials Processing, 7(6), p.224. DOI: 10.3390/jmmp7060224)
Композитные пленки алмаз-германий, синтезированные в СВЧ плазме
Авторским коллективом из ИОФ РАН методом химического осаждения из газовой фазы был синтезирован новый материал: микрокристаллические композитные пленки алмаз-германий с настраиваемым коэффициентом теплового расширения для интеграции композитных теплоотводов на основе алмаза с мощными полупроводниковыми электронными устройствами. (По материалам статьи Victor Ralchenko, Vadim Sedov, Artem Martyanov, Valery Voronov, Sergey Savin, Andrey Khomich, Mikhail Shevchenko, Andrey Bolshakov. «Diamond-Germanium Composite Films Grown by Microwave Plasma CVD». Carbon 190, 2022: 10–21. DOI: 10.1016/j.carbon.2022.01.003)
Формирование центров окраски Германий-Вакансия в поли- и монокристаллических CVD-алмазах
Авторским коллективом из ИОФ РАН впервые осуществлена инженерия поликристаллических и монокристаллических алмазных плёнок, легированных германием, заключающаяся в поэтапном комбинировании высокоскоростного синтеза алмаза в СВЧ плазме с использованием газообразного источника примеси (моногермана GeH4) с последующим медленным утонением синтезированной плёнки до нужной толщины за счёт её травления атомарным водородом. (По материалам статьи V. Sedov, A. Martyanov, I. Tiazhelov, A. Romshin, D. Pasternak, K. Boldyrev, V. Krivobok, S. Savin, P. Pivovarov, M. Nesladek, V. Ralchenko, Formation of Ge-V color centers in poly-and monocrystalline CVD diamond: A comparative study, Diamond and Related Materials. 138 (2023) 110206. DOI: 10.1016/j.diamond.2023.110206)
Электронно-циклотронный нагрев на второй гармонике: возможный негативный эффект трансформации мод вблизи резонанса
Исследован эффект линейной трансформации собственных волновых мод в неоднородной магнитоактивной плазме вблизи резонанса на второй гармонике электронно-циклотронной частоты при перпендикулярном распространении СВЧ пучка по отношению к внешнему магнитному полю. (По материалам статьи M. Tereshchenko. Second-harmonic electron-cyclotron resonance heating: A possible impact from mode coupling near the resonance. Physical Review E – 2023. – 107(5). – 055209. DOI: 10.1103/PhysRevE.107.055209)
Взрывоэмиссионные процессы в термоядерных установках с магнитным удержанием плазмы и линейных электрон-позитронных коллайдерах
Показано, что микровзрывные процессы на катоде, сопровождаемые взрывной электронной эмиссией, лежат в основе механизмов инициирования радиочастотного вакуумного пробоя и функционирования униполярных дуг в термоядерных установках с магнитным удержанием. (По материалам статьи С.А. Баренгольц, Г.А. Месяц. Взрывоэмиссионные процессы в термоядерных установках с магнитным удержанием плазмы и линейных электрон-позитронных коллайдерах. УФН. – 2023. – 193(7). – 751-769. DOI: 10.3367/UFNr.2022.02.039163)
Существенно нестационарное вынужденное комбинационное рассеяние в кристалле SrMoO4 под действием ультракоротких лазерных импульсов накачки с контролируемым чирпом
В работе представлена первая демонстрация эффективного однопроходного нелинейного преобразования частоты излучения субпикосекундного (0.25 пс) лазера с длиной волны 1030 нм в серию близко расположенных стоксовых компонент излучения в диапазоне длин волн 1066-1261 нм при существенно нестационарном вынужденном комбинационном рассеянии (ВКР) в кристалле SrMoO4 в условиях конкуренции с процессами нелинейной фазовой модуляции. (По материалам статьи Papashvili A.G., Kochukov Yu.A., Tereshchenko D.P., Smetanin S.N., Kharitonova P.D., Shukshin V.E., Dunaeva E.E., Voronina I.S., Ivleva L.I. «Highly transient stimulated Raman scattering in SrMoO4 under ultrafast laser pumping with a controllable chirp» Optics Letters. – 2023. – Vol. 48, No. 17. – P. 4528-4531. DOI: 10.1364/OL.499428)
Сверхразрешение на фазовом изображении π-фазовой ступеньки на плазмонной метаповерхности с использованием дифференциального гетеродинного микроскопа
Экспериментально продемонстрирован и исследован эффект сверхразрешения на фазовом отклике сканирующего дифференциального гетеродинного микроскопа для одиночного фазового объекта ступенчатого типа с фазовым перепадом ~180°. (По материалам статьи I. M. Akhmedzhanov, D. V. Baranov, B. A. Usievich. Superresolution in phase image of π-phase step on plasmonic metasurface using differential heterodyne microscope. Opt. Eng. – 2023. – 62(8). – 084102, DOI: 10.1117/1.OE.62.8.084102).
Обогащение спектра многоволновой пикосекундной генерации синхронно-накачиваемого ВКР-лазера на кристалле Sr(MoO4)0.8(WO4)0.2
Использование однофазного твердого раствора Sr(MoO4)0.8(WO4)0.2 в качестве активной среды лазера на вынужденном комбинационном рассеянии (ВКР) при синхронной пикосекундной накачке позволило получить генерацию шести компонент ВКР-излучения с малым межволновым интервалом в диапазоне длин волн 1194-1396 нм с комбинированным сдвигом частоты на первой (ν1 = 888 см-1) и второй (ν2 = 327 см-1) колебательных модах кристалла. (По материалам статьи Д.П. Терещенко, С.Н. Сметанин, А.Г. Папашвили, К.А. Губина, Ю.А. Кочуков, С.А. Солохин, М.Н. Ершков, Е.В. Шашков, В.E. Шукшин, Л.И. Ивлева, Е.Э. Дунаева, И.С. Воронина «Обогащение спектра многоволновой пикосекундной генерации синхронно-накачиваемого ВКР-лазера на кристалле Sr(MoO4)0.8(WO4)0.2» Журнал технической физики. – 2023. – Т. 93, вып. 4. – С. 488-494 DOI: 10.21883/JTF.2023.04.55036.270-22)
Синхронно-накачиваемый антистоксов комбинационно-параметрический лазер на кристалле CaMoO4
Впервые получена генерация синхронно-накачиваемого комбинационно-параметрического лазера и определены условия генерации одиночного ультракороткого антистоксова импульса с длиной волны 973 нм при внутрирезонаторной синхронной накачке пикосекундным (17 пс) ИАГ:Nd3+-лазером (1064 нм) с пассивной синхронизацией продольных мод лазерного резонатора. (По материалам статьи С.Н. Сметанин, Д.П. Терещенко, А.Г. Папашвили, Е.В. Шашков, М.Д. Лапина, В.E. Шукшин, К.А. Субботин, Д.А. Лис, А.И. Титов «Синхронно-накачиваемый антистоксов комбинационно-параметрический лазер на кристалле CaMoO4» Квантовая электроника. – 2022. – Т. 52, № 10. – С. 899-905.)
Адсорбция хлора на поверхность Ag (110): СТМ и ТФП исследование
В настоящей статье сообщается об обнаружении серии двумерных фазовых переходов и реконструкций монокристаллической грани серебра (110) при взаимодействии c молекулярным хлором. Важность данного результата заключается в том, что впервые удалось установить, как хлор модифицирует поверхность серебряного катализатора, используемого в реакции эпоксидирования этилена, тем самым приблизиться к установлению природы активных центров. Полученные результаты были достигнуты благодаря использованию сверхвысоковакуумного низкотемпературного сканирующего туннельного микроскопа и проведению квантово-химических расчетов в рамках теории функционала плотности. (По материалам статьи: Komarov N.S., Shevlyuga V.M., Loginov B.A., and Andryushechkin B.V “Chlorine Adsorption on the Ag(110) Surface: STM and DFT Study” J. Phys. Chem. C 127 (5) 2266–2273 (2023) DOI: 10.1021/acs.jpcc.2c06480)
Мониторинг дыма от лесных пожаров внутри перистых облаков с использованием флуоресцентного лидара
В работе представлены результаты исследования атмосферного аэрозоля, полученные в рамках сотрудничества Института общей физики им. А.М. Прохорова РАН и Лаборатории оптики атмосферы университета Лилля (Франция). Одним из основных типов аэрозолей является дым, частицы которого участвуют в формировании льда. В работе показано, что флуоресцентные лидары позволяют определять содержание дыма в верхней тропосфере и нижней стратосфере. (По материалам статьи: Veselovskii I., Q. Hu, A. Ansmann, P. Goloub, T. Podvin, M. Korenskiy: “Fluorescence lidar observations of wildfire smoke inside cirrus: a contribution to smoke–cirrus interaction research”, Atmospheric Chemistry and Physics, 22, 5209–5221, 2022. DOI: 10.5194/acp-22-5209-2022)
Свойства световодов на основе кварцевого стекла, легированных до высоких концентраций иттербием
Целью настоящей работы было определение технологических и физико-химических факторов, препятствующих увеличению содержания Yb2O3 в сердцевине световодов на основе кварцевого стекла. В рамках этой работы были исследованы световоды на основе наиболее распространенных стеклянных матриц – фосфоросиликатной, алюмосиликатной и фосфороалюмосиликатной. Для всех легирующих добавок были изготовлены серии световодов с рекордно высокой концентрацией оксида иттербия и исследованы их свойства. (По материалам статьи K.K. Bobkov, E.K. Mikhailov, T.S. Zaushitsyna, A.A. Rybaltovsky, S.S. Aleshkina, M.A. Melkumov, M.M. Bubnov, D.S. Lipatov, M.V. Yashkov, A.N. Abramov, A.A. Umnikov, A.N. Guryanov, M.E. Likhachev, «Properties of silica based optical fibers doped with an ultra-high ytterbium concentration”, Journal of Lightwave Technology, 40(2022), 6230-6239. DOI: 10.1109/JLT.2022.3191862).
Непрерывный волоконный тербиевый лазер,излучающий на длине волны ~5.25 мкм
В настоящей статье сообщается о создании первого в мире непрерывного волоконного лазера на активированном тербием халькогенидном стекле. На волокне длиной ~ 40 см при накачке ~ 2 мкм излучением тулиевого волоконного лазера при комнатной температуре было получено лазерное излучение с выходной мощностью ~ 40 мВт в спектральной полосе 5.20 — 5.28 мкм. Полученные результаты были достигнуты благодаря как достигнутому прогрессу в технологии синтеза высокочистых стёкол основы и изготовления из них оптических волокон, так и новому уровню знаний о процессах трансформации энергии электронного возбуждения в легированных редкоземельными ионами халькогенидных стеклах. (По материалам статьи B.I. Denker, B.I. Galagan, V.V. Koltashev, V.G. Plotnichenko, G.E.Snopatin, M.V. Sukhanov, S.E. Sverchkov, A.P. Velmuzhov, "Continuous Tb-doped fiber laser emitting at ~5.25 µm" Optics and Laser Technology, 154 (2022), 108355. DOI: 10.1016/j.optlastec.2022.108355)
Газоразрядный волоконный лазер с СВЧ накачкой
В результате совместных исследований, выполненных сотрудниками НЦВО РАН и отдела ВКИВ ИОФ РАН, впервые в мире создан газоразрядный волоконный лазер, возбуждаемый СВЧ-разрядом. (По материалам статьи А.В. Гладышев, Д.Г. Комиссаров, С.М. Нефедов, А.Ф. Косолапов, В.В. Вельмискин, А.П. Минеев, И.А. Буфетов. Газоразрядный волоконный лазер с СВЧ накачкой. Краткие сообщения по физике ФИАН. – 2023. – № 9. – С. 62-71.)
