Книга посвящена описанию когерентных нелинейных оптических явлений, возникающих при взаимодействии интенсивных лазерных импульсов с пространственно периодической резонансной средой, или резонансным фотонным кристаллом. Изложена теория нелинейной динамической брэгговской дифракции, рассмотрена динамика формирования, распространения и взаимодействия точных и возмущенных брэгговских солитонов в таких структурах. Подробно также описаны различные механизмы повышения эффективности трехволнового параметрического взаимодействия в фотонных кристаллах с квадратичной нелинейностью. Книга будет полезна физикам-теоретикам и экспериментаторам, работающим в области нелинейной оптики и лазерной физики, а также преподавателям, аспирантам и студентам при изучении этих дисциплин.

В монографии представлены оригинальные результаты авторов по исследованию фотовольтаического и фоторефрактивного эффектов, фоторефрактивного рассеяния света в кристаллах ниобата лития, а также излагаются сведения о современном состоянии исследований в данной области. Для студентов физических факультетов, аспирантов, инженеров и специалистов, занимающихся изучением фоторефрактивных свойств кристаллов ниобата лития.

Книга ученого из ФРГ содержит систематическое изложение актуальных вопросов динамики нелинейных систем, неравновесных фазовых переходов и возникновения детерминированного хаоса в приложении к физике полупроводников. Сделана попытка связать физику полупроводников с теорией линейных механических систем, далеких от термодинамического равновесия. Рассматриваются токовые пространственно-временные неустойчивости и структуры, автоколебания, проводится сравнение теории с результатами экспериментальных исследований синергетических явлений в полупроводниках. Для студентов, аспирантов и широкого круга физиков, интересующихся нелинейными явлениями в полупроводниках.

Монография посвящена вопросам численного моделирования деформирования и разрушения волокнистых композиционных материалов и расчетно-экспериментальной оценке трещиностойкости элементов конструкций. Представлены экспериментальные результаты исследований характеристик трещиностойкости бороалюминиевого композита. Для научных работников и специалистов, занимающихся проблемами прочности. разрушения и проектирования конструкций из композиционных материалов. а также аспирантов и студентов вузов.

В монографии рассматриваются вопросы изучения различных аспектов взаимодействия электронного зонда с сегнетоэлектрическими материалами, а также возможности их использования для формирования изображений доменной структуры сегнетоэлектриков методами растровой электронной микроскопии. Приводятся результаты исследований инжекционных, радиационно-стимулированных и тепловых эффектов, возникающих в полярных диэлектриках при облучении электронами средних энергий. Описаны методы контроля процессов накопления и релаксации инжектированных зарядов в поверхностном слое сегнетоэлектриков. Представлены анализ и теоретическое обоснование новой аналитической методики электронного зондирования сегнетоэлектриков - режима электронно-стимулированных поляризационных токов. Рассматривается метод визуального наблюдения распределения по поверхности активности скачков Баркгаузена. Приведены результаты моделирования взаимодействия электронных пучков с активными материалами. Монография предназначена для специалистов, работающих в области сегнетоэлектричества, а также растровой электронной микроскопии.

Книга известного немецкого специалиста рассматривает фундаментальные проблемы диффузии в твердых телах - важной части физики твердого тела, физической металлургии, материаловедения и физической химии. Изложение начинается с основных понятий, таких как континуальное описание и законы Фика, теория случайных блужданий, точечные дефекты, корреляционные эффекты, зависимости от температуры, давления и массы изотопов, диффузия с внешней движущей силой, связь между диффузией и термодинамикой необратимых процессов. Описаны экспериментальные методы определения коэффициентов диффузии. Рассмотрены диффузионные процессы в различных классах материалов: металлах, интерметаллических и квазикристаллических сплавах; полупроводниках; ионных материалах, включая суперионные проводники; в металлических и оксидных стеклах, а также каналы ускоренной диффузии (по границам зерен и дислокациям) и диффузия в наноматериалах. Большое внимание в монографии уделяется анализу моделей рассматриваемых явлений и их математическому описанию. Книга будет полезна студентам, ученым и специалистам, работающим в различных областях материаловедения, химии и прикладной физики.

Монография посвящена систематическому изложению основ физики флуктуационных электромагнитных полей твердых тел и их связи с фундаментальными явлениями в природе. С единых позиций излагаются современные теоретические модели тепловых полей и разнообразные способы описания их корреляционных свойств. На основе богатого экспериментального материала демонстрируется однозначная связь резонансных особенностей в спектре состояний термостимулированных полей, генерируемых твердыми телами, с их собственными модами — поляритонами. Детально исследованы особенности спектральных свойств бегущих и квазистационарных волн единого термостимулированного электромагнитного поля конденсированной среды. Экспериментальные результаты качественно и количественно согласуются с основными положениями феноменологических теоретических моделей. В рамках флуктуационной электродинамики рассмотрен ряд фундаментальных задач, связанных с дисперсионным взаимодействием тел, переносом энергии между телами, дифракцией полей с разными корреляционными свойствами на отверстии и свойствами квантовой системы вблизи поверхности твердого тела. Для специалистов в области флуктуационной электродинамики, спектроскопии твердого тела, физики поверхности, а также для аспирантов и студентов старших курсов физических факультетов.

В книге рассматриваются вопросы теории практического использования неоднородных периодических сред — электромагнитных кристаллов. С помощью феноменологической модели анализируются физические явления в однородных средах: пространственная дисперсия, многоволновость, формирование запрещенных зон, киральность. Рассмотрены явления сверхфокусировки поля в линзе Веселаго и колебания Юха в неоднородных кристаллах с плоскими границами. Излагается новый подход к описанию электромагнитного поля в периодических средах — метод компенсирующих источников. С его помощью анализируется широкий класс электромагнитных кристаллов с дефектами, с помощью которых внутри периодической среды формируются волноводные элементы и функциональные узлы. Рассмотрены излучающие электромагнитные кристаллы и антенны на их основе.

В книге подробно изложены результаты исследования протонных проводников различных классов, дан обзор твердых электролитов с проводимостью по ионам кислорода, фтора, хлора и серы. Отдельный раздел посвящен изучению композитных суперионных материалов. Большое внимание уделяется теоретическим вопросам, связанным с фазовыми переходами в суперионное состояние, микроскопике быстрого ионного транспорта в твердых телах, компьютерному моделированию в твердых электролитах. Рассмотрены особенности электронного переноса в твердых электролитах и обсуждены основные характеристики материалов со смешанным ионно-электронным типом проводимости. Последний раздел книги посвящен вопросам использования твердых электролитов в различных приборах и устройствах, таких, как аккумуляторы, преобразователи информации, сенсоры и топливные элементы. Книга предназначена для научных работников, преподавателей, аспирантов и студентов, специализирующихся в различных областях химии и физики твердого тела, электрохимии и материаловедении.

Монография посвящена описанию физических свойств поверхности, современных экспериментальных методов ее исследования и теоретических методов расчета поверхностных и адгезионных характеристик различных материалов. Представлены разработанные авторами методы, позволяющие в хорошем согласии с экспериментом рассчитывать основные характеристики свойств поверхности и взаимодействия различных материалов вдоль межфазной границы раздела. Для специалистов по физике твердого тела, аспирантов и студентов вузов физико-технических специальностей.

Исследуется флуоресценция одиночных молекул и полупроводниковых нанокристаллов (наночастиц), возбуждаемых непрерывным светом, которая всегда имеет флуктуирующий характер. Этим спектроскопия одиночных наночастиц принципиально отличается от спектроскопии молекулярных ансамблей, где измеряются сразу вероятности процессов. Какие физические процессы, происходящие в одиночных наночастицах, скрывают эти флуктуации? Как извлекать физическую информацию об этих процессах из флуктуации? Рассмотрение этих проблем и составляет основное содержание книги. Обсуждаются типы зондовых микроскопов, используемых для исследования наночастиц, и принципы их работы. Книга будет интересна тем, кто хочет использовать фотоны, испущенные одиночной наночастицей, для изучения физических, химических или биологических проблем; студентам и аспирантам, желающим познакомиться с некоторыми разделами нанофизики. Книга написана по материалам лекций, которые автор читал в течение ряда лет магистрантам-физикам.

Известные структуры, в которых при сохранении симметрии катионы с анионами как бы меняются местами. В противоположность исходным кристаллам их называют структурными антиподами. В противовес широко распространенным перовскитам синтезированы антиперовскиты и даже антикриолит Li6NBr3. Антиструктуры пока немногочисленны и еще мало изучены, но исследование их свойств может представлять интерес, т. к. в них реализуются необычные комбинации химических элементов и должны быть оригинальные проявления физических свойств. Антиподы - это промежуточные структуры между ионными и интерметаллическими фазами. Среди них обнаружены сверхпроводники. Могут быть синтезированы кристаллы с интерметаллическими и диэлектрическими слоями, есть примеры таких структур. Приведены результаты кристаллохимического анализа структур антиперовскитов, и родственных им слоистых структур - оксигалогенидов, перовскитоподобных карбидов, нитридов, боридов. Приводятся результаты прогноза новых соединений. Книга предназначена для людей не равнодушных к новым кристаллам. специалистов по физике и химии твердого тела, материаловедению, может быть использована для студентов в качестве учебного пособия по кристаллохимии.

Настоящая монография посвящена электрическим и магнитным переходам в нанокластерах, наноструктурах, наноматериалах и наноустройствах. Рассматриваются существующие модели коллективизированных и локализованных электронов, а также механизмы переходов металл—изолятор и магнетик—парамагнетик. На протяжении всей книги проводится рассмотрение оригинальных авторских моделей фазовых переходов первого рода, трактующих наблюдаемые электрические и магнитные переходы первого рода в ряде нанокластеров и наноструктур с помощью критического размера нанокластера, когда электропроводимость и намагниченность изменяется скачком, а также критической концентрации дефектов в наноструктурах для возникновения фазовых переходов первого рода. Приводится оригинальная авторская модель перехода массивного твердого тела в наноструктуру, появление которой сопровождает фазовые переходы первого рода в окислах ванадия и европия. Рассматриваются переходы в изолированных нанокластерах и наноструктурах и эффекты, связанные с такими переходами; в их число включены: электрические и магнитные переходы в изолированных нанокластерах металлов и оксидов металлов, электрические и магнитные свойства нанотрубок, электрические и магнитные свойства поверхности оксидов, магнитные и структурные переходы в наноструктурах на основе оксидов железа aFe203 и YFe203, электрические и магнитные переходы в Fe304, V203, V02 и ЕиО, электрические поляризационные переходы в сегнетоэлектриках, эффекты квантового магнитного туннелирования, гигантское магнетосопротивление, мультиферроики, спинтроники, пьезоэлектрики, магнитостриктеры, термоэлектрики, хемоэлектрики и метаматериалы. Книга рекомендуется широкому кругу научных работников, специализирующихся в области физики, химии и нанотехнологий, а также студентам и аспирантам.

В монографии представлены теоретические и экспериментальные результаты исследований оптических свойств ферромагнитных кристаллов и наноразмерных гетеросистем на основе ферромагнитных полупроводников, полученные за последнее время; показаны современные методы анализа взаимодействия излучения с магнитоупорядоченными средами, особенности поглощения света сверхрешетками, в состав которых входят нанослои халькогенидов европия. Много внимания уделено вопросам применения этих материалов в современной оптоэлектронике и зарождению нового научного направления - экситоники. Особенно детально анализируются условия образования межъямных и межъбарьерных экситонов высокой плотности вплоть до образования из них бозе-конденсата. В работе приведен обширный литературный материал по всем рассмотренным вопросам. Монография представляет интерес для научных работников, аспирантов и студентов, интересующихся вопросами физики наноразмерных ферромагнитных гетеросистем.

В учебнике известного немецкого физика М. Грундмана излагаются как фундаментальные основы физики твердого тела, так и последние достижения в области физики полупроводников и полупроводниковых приборов. Особое внимание уделяется оптоэлектронным и электромеханическим эффектам в сложных полупроводниковых структурах с микро- и наноразмерами функциональных элементов. Подробно рассматриваются приборные и схемотехнические реализации теоретических моделей. Изложены технические аспекты получения полупроводников и изготовления полупроводниковых структур. Во второе издание добавлены самые последние достижения в исследованиях органических и магнитных полупроводников, нанотехнологий, тонкопленочных транзисторов, прозрачных проводящих оксидов, новых типов солнечных батарей. Для научных работников и инженеров, работающих в области электроники и вычислительной техники, и студентов старших курсов соответствующих специальностей.

Рассматривается одна из самых актуальных научных проблем, лежащих на стыке материаловедения, химии и физики твердого тела - нанокристаллическое состояние вещества. Особое место среди нанокристаллических материалов занимают магнетики, так как в них наиболее полно проявляются особенности перехода к на-нокристаллической структуре. Освещены вопросы корреляции структуры и физических свойств наночастиц 3d-металлов, технология получения и свойства нанокристаллических и наногранулированных магнитных пленок, а также потенциальные возможности их практического использования. Для специалистов в области физики твердого тела, материаловедения, для студентов и аспирантов соответствующих специальностей.

Анализируется электронная структура и физические свойства сильно коррелированных систем (содержащих элементы с незаполненными 3d, 4d, 4f и 5f оболочками) на основе теории динамического среднего поля (DMFT). В настоящее время DMFT является универсальным и наиболее эффективным методом исследования состояний с сильными электронными корреляциями. В книге детально излагаются основы метода и даются его применения к различным классам таких систем. Книга рассчитана на широкий круг читателей: физиков-теоретиков и экспериментаторов, исследующих сильно коррелированные системы. Она будет полезна для студентов, аспирантов и всех тех, кто хочет ознакомиться с актуальной областью физики твердого тела.

Делается попытка дать единое теоретическое толкование свойств диэлектриков при воздействии электромагнитных полей широкого спектра частот на основе теории вынужденных колебаний. Дается обобщение теории на возможно большее число технических диэлектриков с широким спектром механизмов поляризации. Рассматривается упругая электронная и ионная поляризация, поляризация по типу математического маятника и физического маятника, дипольная поляризация и релаксационные виды поляризации. Монография может быть полезна для научных сотрудников и технологов, работающих в области физики диэлектриков.

В монографии представлены результаты исследований магнитного упорядочения, магнитных и концентрационных фазовых переходов, как в «массивных», так и представленных конечным числом атомов наночастицах. Метод случайного поля взаимодействия (прямого и РККИ), используемый при изучении магнитных состояний отдельных наночастиц, перенесен на систему магнито-статически взаимодействующих частиц. Особое внимание уделено влиянию межчастичного магнитостатического взаимодействия на различные виды остаточной намагниченности системы наночастиц. Издание представляет интерес для специалистов в области физики магнитных явлений, аспирантов и студентов.

Рассмотрены принципы генерации компрессионных плазменных потоков, основные физические процессы, протекающие при их взаимодействии с твердыми телами. Представлены результаты комплексных исследований воздействия компрессионных плазменных потоков на структурно-фазовое состояние, элементный состав и свойства материалов, широко использующихся в промышленности. Книга предназначена для специалистов в области физики конденсированного состояния и физики взаимодействия потоков заряженных частиц и плазмы с твердыми телами, для аспирантов и студентов высших учебных заведений соответствующих специализаций.

Представлены современные достижения в теории и эксперименте метода дифракции электронов в 4D пространственно-временном континууме. Даны основы классической газовой электронографии, в том числе высокотемпературной, на основе понятия поверхности потенциальной энергии. Введение развертки во времени в дифракционные методы с использованием пикосекундных и фемтосекундных электронных диагностирующих импульсов, синхронизированных с импульсами возбуждающего лазерного возбуждения, позволило разработать методы сверхбыстрой электронной кристаллографии, дифракции рентгеновских лучей с временным разрешением и динамической просвечивающей электронной микроскопии, томографии молекулярного состояния. Становится возможной визуализация переходных процессов при фотовозбуждении свободных молекул и биологических обьектов, анализ процессов на поверхности и в наноструктурах. Для широкого круга читателей, студентов, аспирантов, научных работников, интересующихся проблемами структуры и динамики наноматериалов, строением вещества.