Physics of Complex Systems

Метод гиперболических матриц для исследования динамики атомов и молекул с помощью волновых пакетов

2023-12-08T09:54:24+00:00

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.

Влияние одноосного давления на структурные и электронные свойства двумерных материалов на примере MoTe2 и Sb2Te3

2024-01-18T18:28:16+00:00

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.

Поведение оптических характеристик модифицированных пленок триселенида мышьяка

2024-01-10T12:14:42+00:00

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).

Трехфотонное поглощение света и фотолюминесценция в пленках жидкокристаллических полимеров с внедренными квантовыми точками CdSe/ZnS

2024-01-10T13:02:08+00:00

В данной работе исследовано нелинейное поглощение инфракрасных (ИК) (1250 нм) фемтосекундных импульсов и возбуждаемая ими видимая фотолюминесценция (ФЛ) в жидко-кристаллических (ЖК) полимерных пленках с внедренными квантовыми точками (КТ) CdSe/ZnS типа «ядро–оболочка». Зависимость нелинейного пропускания от падающей интенсивности указывает на трехфотонное поглощение в пленках, при этом коэффициент поглощения трех фотонов для полимерного композита КТ–ЖК полимер сопоставим с этой величиной для объемного CdSe. Спектр ФЛ, возбуждаемой ИК-импульсами, совпадает со спектром однофотонной ФЛ. Зависимость сигнала ФЛ от мощности излучения ИК-лазера кубическая с последующим насыщением для спектрального диапазона 2,10–2,25 эВ, при этом интенсивность насыщения уменьшается для меньшей энергии фотонов ФЛ. Присутствие сигнала второй гармоники в спектре сигнала ап-конверсии приводит к его изменению с увеличением мощности возбуждения.

Диэлектрические свойства фотоанодов для сенсибилизированных солнечных элементов

2024-01-15T15:41:22+00:00

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.

К оценке предельных возможностей термоэлектрического преобразования энергии

2024-01-10T13:08:19+00:00

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.