В монографии на основе единого подхода - метод континуального интегрирования - изложена микроскопическая теория коллективных возбуждений в сверхтекучих квантовых жидкостях. Рассмотрены модели сверхпроводников и ядреной материи, сверхтекучего He3, растворов Нe3-He4. Излагаемые результаты в большинстве своем оригинальны. Так, для сверхтекучих фаз He3 впервые исследована устойчивость голдстоуновских мод, вычислены частоты и затухание колебаний самосогласованного поля, предсказано существование двух сверхтекучих фаз в пленках He3 и полностью изучен их бозе-спектр. Приводится ряд новых эффектов в сверхтекучих He3 и He4 в электрическом поле, впервые исследованы коллективные возбуждения в растворах He3-He4 при р-спаривании в He3. Монография рассчитана на научных сотрудников, студентов старших курсов, специализирующихся по теоретической, математической, статистической физике и физике низких температур.

Книга является весьма полным изложением вопросов, связанных с расчетами, конструированием и работой установок для получения низких и сверхнизких температур. Основное внимание уделено практической криогении. Вкратце рассмотрены также теория глубокого охлаждения и важнейшие экспериментальные результаты в физике низких температур. Книга предназначена для научных и инженерно-технических работников криогенных лабораторий и других лабораторий, применяющих глубокое охлаждение, а также для студентов старших курсов и аспирантов соответствующих специальностей.

Книга содержит описание практических работ по физике полупроводников, сегнетоэлектриков и диэлектриков, низких температур. Описания задач включают основы теории исследуемых явлений, схемы экспериментальных установок, порядок выполнения эксперимента. Представлены работы, охватывающие равновесные и неравновесные свойства полупроводников, электрические и оптические свойства сегнетоэлектриков, а также оптические, упругие, пиро- и пьезоэлектрические свойства диэлектрических кристаллов, явление сверхпроводимости, ряд задач по физике жидкого гелия. задачи отражают современное состояние исследований в области физики твердого тела. Для студентов и аспирантов, специализирующихся в области физики твердого тела, а также преподавателей физических специальностей высших учебных заведений.

Одним из самых захватывающих достижений современной физики стало открытие нового класса оксидных материалов с высокой температурой перехода в сверхпроводящее состояние. Системы с температурой, значительно превышающей температуру жидкого азота, уже стали реальностью, и ожидается, что они будут иметь более высокие значения. Действительно, идея создания сверхпроводника при комнатной температуре, которая еще недавно считалась научной фантастикой, представляется вполне возможным результатом исследований материалов. Чтобы удовлетворить потребность в подготовке студентов и ученых к исследованиям в этой области, осенью 1987 года Джеффри У. Линн и его коллеги из Мэрилендского университета в Колледж-Парке, а также другие специалисты по сверхпроводимости со всех уголков США провели курс для аспирантов, из которого были взяты главы этой книги.

Почему металлы проводят электрический ток, а диэлектрики нет? Почему металлы лучше проводят тепло, чем диэлектрики? Почему вообще в природе существуют проводники - металлы и изоляторы - диэлектрики? Почему одни тела - магниты, а другие нет? На эти и многие другие вопросы отвечает квантовая теория твердого тела, популярное изложение которой содержится в книге М. И. Каганова "Электроны, фононы, магноны".В книге почти нет формул. При этом автор не ограничивается констатацией свойств и описанием явлений, а объясняет их природу, оперируя общефизическими понятиями. Уделяя много внимания изложению классических результатов квантовой теории твердого тела, автор подводит читателя к пониманию сегодняшних проблем науки о кристаллах.

Изложена физика газового разряда, основа физики плазмы мощных газовых лазеров. Авторы - крупнейшие специалисты США по физике плазмы и квантовой радиофизике. Для специалистов в области физики плазмы и квантовой радиофизики. Может быть использована студентами и аспирантами физических, химических и инженерно-физических вузов.

Цель настоящих лекций заключается в том, чтобы продемонстрировать, как метод диаграмм фейнмана применяется к решению конкретных задач современной теории конденсированного состояния. Выбор этих задач, а основном относящихся к теории электронных свойств металлов, обусловлен прежде всего их важностью - некоторые из них еще не решены "до конца". Поэтому, дальнейшее развитие излагаемых здесь подходов может стать предметом самостоятельного исследования. В большинстве случаев приводятся все детали вычислений и различных методических приемов, что делает книгу полезной как для грамотных специалистов, так и для начинающих теоретиков.

В пособии рассматриваются особенности энергетического спектра и переноса частиц в одномерных системах (квантовых проводниках) и углеродных нанотрубках. Предназначено для студентов старших курсов и аспирантов, специализирующихся в области микро- и наноэлектроники.

Книга посвящена физическим основам работы различных электронных приборов. После краткого исторического введения изложены основные сведения из атомной и молекулярной физики, теории кристаллов, полупроводников и диэлектриков. В весьма популярной форме, но достаточно строго трактуется физический смысл ряда сложных явлений и понятий современной физики (уравнение Шредингера, переходы между уровнями и т. д.). К числу рассмотренных электронных приборов относятся вакуумные лампы от триодов до СВЧ-устройств, газоразрядные приборы и полупроводниковые элементы. Отражены новые направления использования плазмы газового разряда—термоядерный синтез, магнитогидродинамические генераторы и электрические ракетные двигатели. В последней главе книги с позиций квантовой электроники описаны лазеры и мазеры. Книга может быть использована в качестве дополнительного пособия студентами физических и физико-технических факультетов университетов и втузов, она также представляет интерес для широкого круга читателей — инженеров и неспециалистов, которые хотят познакомиться с современным состоянием физики и практическими применениями, основанными на ее достижениях.

Физика и техника низких температур — неотъемлемая составляющая фундаментальной науки (от физики твердого тела до ускорителей элементарных частиц), ракетной техники, новейших индустриальных и даже медицинских технологий. Книга о новейших достижениях в этих областях с позиций экспериментальной техники создана известными итальянскими специалистами. Руководство содержит как базовые сведения о свойствах материалов при низких температурах, традиционных приборах и методах измерений, так и о последних разработках, использовании новых конструкционных материалов и практике работы с криостатами растворения, продвижении в область милли- и микрокельвинов. Отдельные главы посвящены сверхпроводящим магнитам и экранам, измерению тепловых и механических характеристик, криогенным детекторам излучения. Для студентов и преподавателей физических факультетов и технических университетов, научных работников и инженеров-разработчиков.

В монографии обобщен многолетний опыт работы со сверхпроводящими сплавами. композиционными материалами на основе соединений А3В, ВТСП-материалами и композитами на их основе. Исследования композиционных материалов проводились совместно с основным их создателем и разработчиком - ВНИИ неорганических материалов им. акад. А. А. Бочвара. Подробно изучены оловянные и галлиевые бронзы, используемые в качестве матриц многоволоконных сверхпроводящих композитов. Впервые обнаружено естественное и искусственное старение оловянных бронз и прерывистый распад - факторы, влияющие на их деформируемость. Выяснены особенности пластической деформации композиционных материалов, причины их хрупкости и предложены методы обработки, устраняющие эти нежелательные эффекты. Установлен зародышевый механизм образования сверхпроводящего слоя А3В и на его основе предложены варианты термических обработок, позволяющие целенаправленно изменять структуру сверхпроводящих слоев. Установлен механизм положительного влияния легирующих добавок на критическкую плотность тока в сильных магнитных полях. рассмотрены особенности структуры и текстуры сильнодеформированных высокопрочных нанокомпозитов Cu-Nb. Исследована природа низкотемпературного распада (при 200С) нестехиометрического соединения Y-Ba-Cu-O, который имеет две стадии - расслоение по кислороду и разупорядочение тяжелых атомов. Приводится экспериментальная диаграмма состояния этой системы. Обнаружено естественное старение и возврат. Показано стабилизирующее влияние редкоземельных элементов на низкотемпературный распад. Изучена структура сверхпроводящих композитов на основе висмутовой керамики. Монография представляет интерес для специалистов, занимающихся разработкой, производством и эксплуатацией сверхпроводящих материалов. а также для физиков и материаловедов, работающих в области получения и изучений функциональных материалов с особыми свойствами, в частности с повышенной прочностью при сохранении высокой электропроводности. Монография может быть интересна и полезна преподавателям вузов, аспирантам и студентам, специализирующимся в области структурных исследований, металлофизики, материаловедения и физики низких температур.

Рассматриваются вопросы, связанные с новыми тенденциями развития кремниевой наноэлектроники, увеличением чувствительности нанопроволочных химических и биологических сенсоров, созданием ПЗС-фотоматриц высокой плотности и чувствительности и их применение в цифровой фото- и видоеоаппаратуре. Приведены основные сведения об особенностях энергетического спектра и транспорта носителей заряда в одномерных системах (квантовых проводниках) и углеродных нанотрубках. Кратко изложены термины, принципы, достижения и перспективы в таких быстро развивающихся областях, как магнитоэлектроника (спинтроника) и фотонные кристаллы. Пособие предназначено для студентов старших курсов и аспирантов, специализирующихся в области полупроводниковой нанотехнологии, микро- и наноэлектроники.

Настоящая монография посвящена широкому кругу вопросов кинетической теории газов. Изложены основные положения теории и описано ее применение к наиболее типичным задачам. Большое внимание уделено кинетике разреженной плазмы. Дано общее обоснование теории, позволившее выйти за рамки больцмановской кинетики газов. Физическая общность изложения и рассмотрение большого числа конкретных физических задач позволяют этой книге служить пособием для всех изучающих физическую кинетику. Книга рекомендуется широкому кругу физиков — студентам, преподавателям, научным работникам.

Настоящая книга представляет собой первый том полного собрания научных трудов академика Анатолия Ивановича Ларкина (1932—2005). Его труды относятся к различным областям теоретической физики: теории плазмы, физики ядра, квантовой теории моля, теории фазовых переходов, сверхпроводимости и другим разделам теории конденсированного состояния. В первом томе собраны статьи, опубликованные с 1959 по 1976 гг. Книга предназначена научным работникам, аспирантам и студентам старших курсов, специализирующихся в области теоретической физики.

Настоящая книга представляет собой второй том полного собрания научных трудов академика Анатолия Ивановича Ларкина (1932—2005). Его труды относятся к различным областям теоретической физики: теории плазмы, физики ядра, квантовой теории моля, теории фазовых переходов, сверхпроводимости и другим разделам теории конденсированного состояния. Во втором томе собраны статьи, опубликованные с 1977 по 1992 гг. Первый том был опубликован в 2009 г. Книга предназначена научным работникам, аспирантам и студентам старших курсов, специализирующихся в области теоретической физики.

Книга известных специалистов в области физики низкоразмерных систем посвящена оптическим свойствам твердотельных гетероструктур с характерными масштабами пространственных неоднородностей от сотен до единиц нанометров. Представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований таких важных объектов, как фотонные кристаллы, квантовые ямы и сверхрешетки, квантовые точки и металлические наночастицы. Книга предназначена для студентов старших курсов физических факультетов, а также аспирантов и научных работников, специализирующихся в области оптики твердого тела.

Излагаются вопросы, связанные с особенностями сильноточных разрядов, которые по своим характеристикам могут служить высокоинтенсивными источниками света видимого и ультрафиолетового диапазонов. Проведен анализ физических процессов, протекающих в излучающих самосжатых разрядах в плотной плазме, а также в разрядах в газах при высоких давлениях. Обсуждаются методы создания и диагностики излучающих разрядов различных геометрических конфигураций, используемых в физике и технике; детально анализируются харатеристики равновесного состояния таких разрядов, их оптические свойства (излучение) и энергетика. Обсуждаются также вопросы использования различных типов излучающих разрядов для накачки ОКГ.Книга рассчитана на инженеров и физиков, занимающихся разработкой источников света, а также на аспирантов и студентов старших курсов университетов и технических вузов.

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.

Книга представляет собой краткое введение в квантовую информатику для читателей, не изучавших предварительно квантовую механику. В первой части книги проводится изложение основ волновой квантовой механики и ее приложений к описанию энергетических спектров электронов в атомах, полупроводниках и низкоразмерных наноструктурах. Она завершается рассмотрением полупроводниковых транзисторов (битов) в классических компьютерах. Во второй части производится переход к матричному представлению квантовой механики. Рассмотрены спин и двухуровневые атомы, реализующие квантовые биты (кубиты). Рассмотрены два режима функционирования двухуровневых атомов, взаимодействующих с электромагнитным полем: режим вынужденного излучения в лазерах и нестационарные когерентные атомные процессы. Проведена аналогия второго режима с режимом функционирования кубитов при квантовых вычислениях. Рассмотрены квантовые логические операторы, квантовые схемы, простейшие квантовые коммуникационные протоколы и квантовые алгоритмы, демонстрирующие экспоненциально большие ресурсы квантовых вычислений. Дан обзор современного состояния проблемы физической реализации квантового компьютера с использованием в качестве кубитов спинов, атомов, фотонов, а также макроскопических квантовых сверхпроводников. Книга может служить пособием для студентов физико-математических специальностей, а также представлять интерес для широкого круга читателей, интересующихся современными проблемами физики.

Книга представляет собой монографию крупных американских специалистов в области современной наноэлектроники. В ней систематически излагается теория, необходимая для понимания свойств наноструктур, изучения фононов и эффектов с их участием в наноструктурах с размерным ограничением по одной или более координатам. Уровень изложения материала доступен для студентов и аспирантов, которые прослушали курс квантовой механики и курс физики твердого тела или твердотельных устройств. Предполагается также знание основ электромагнетизма и классической акустики.

Лазерное охлаждение позволяет замедлять атомы примерно до скорости комара и контролировать их движение с беспрецедентной точностью. Этот элегантный метод, с помощью которого атомы, молекулы и даже микроскопические стеклянные шарики могут быть захвачены лучами света в небольших областях свободного пространства и впоследствии перемещены по желанию с помощью других лучей, произвел революцию во многих областях физики. В частности, он является полезным исследовательским инструментом для изучения отдельных атомов, для изучения деталей химических реакций и даже для изучения движения атомов в квантовой области.Книга начинается с обзора соответствующих аспектов квантовой механики; затем описываются электромагнитные взаимодействия, связанные с замедлением и захватом атомов как в магнитные, так и в оптические ловушки. В заключительных главах обсуждается широкий спектр применений, включая атомные часы, исследования процессов ультрахолодных столкновений, дифракцию и интерференцию атомных пучков, оптические решетки и конденсацию Бозе-Эйнштейна. Книга предназначена для студентов старших курсов и начинающих аспирантов, обладающих некоторыми базовыми знаниями в области оптики и квантовой механики. Обширная библиография охватывает современную исследовательскую литературу.

Международный симпозиум по проблеме многих тел, организованный Сибирским отделением АН СССР, проводился 24 марта - 1 апреля 1965 г. в Новосибирске. В работе симпозиума приняли участие более двухсот человек, в том числе ряд ведущих советских и зарубежных ученых. Настоящее издание содержит тексты докладов, представленные авторами для опубликования.

Книга известных американских физиков - теоретика Р. Уайта и экспериментатора Т. Джебелла, посвященная процессам упорядочения в твердых телах при фазовых переходах. Наряду с традиционными вопросами отражены актуальные проблемы - возможность повышения критической температуры сверхпроводников, существование волн зарядовой плотности в слоистых соединениях, магнитное упорядочение в сверхпроводящих соединениях, сверхпроводимость и магнетизм в аморфных металлах. Теоретические представления сопоставляются с результатами экспериментов. Для научных работников, аспирантов и студентов, желающих в доступной форме ознакомиться с достижениями физики твердого тела.

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.