A rendezetlen molekuláris szilárd közeg dinamikája: fotonvisszhang és egymolekulás spektroszkópia felhasználásával végzett vizsgálatok

-- [ 1. oldal ] --

1 OROSZ TUDOMÁNYOS AKADÉMIA

Spektroszkópiai Intézet

Kéziratként

Vainer Jurij Grigorjevics

A SZABÁLYOZOTT MOLEKULÁRIS SZILÁRD ÁLLAMKÖZÉP DINAMIKÁJA:

VIZSGÁLATOK FOTON VISSZHANG ÉS SPEKTROSZKÓPIA MÓDSZEREK ALKALMAZÁSÁVAL

EGY MOLEKULÁK

Szakterület 01.04.05 – Optika

TÉZIS

a fizikai és matematikai tudományok doktora fokozat megszerzésére

Troitsk, Moszkva régió. - 2005 -2TARTALOM BEVEZETÉS

FEJEZET I. ALACSONY HŐMÉRSÉKLET DINAMIKA

TANULMÁNYOK

FEJEZET II. ELMÉLETI KERET A FOLYAMATOK LEÍRÁSÁHOZ

SZENNYEZETTSÉG SZILÁRDÁLLÁSRENDSZEREK AZ

ALACSONY HŐMÉRSÉKLETEK

2.1. Kétszintű rendszerek standard modellje

2.1.1. Alapvető rendelkezések modellek

2.1.2. Kétszintű rendszerek paraméterei

2.1.3. A DOS eloszlásának törvényei a belső paraméterek szerint

2.2. Sztochasztikus véletlen ugrás modell

2.2.1. A nem korrelált véletlen ugrások sztochasztikus modelljének alapelvei

2.2.2. Szennyezőközpont kölcsönhatása TLS-sel

2.2.3. A DLS térbeli és tájolási eloszlásai

2.3. Az FE módosított elmélete alacsony hőmérsékletű szennyeződéses üvegekben

2.3.1. A PV módosított modelljének alapelvei alacsony hőmérsékletű üvegekben

2.3.2. Két impulzusos foton visszhang esete

2.3.3. Összehasonlítás a standard fotonvisszhang elmélettel

2.3.4. A módosított fotonvisszhang elmélet eredményei és tárgyalásuk: a bomlási görbék függése a kromofor és a kétszintű rendszerek közötti minimális távolságtól

2.4. Lágy potenciálok modellje és alkalmazása a szennyező amorf rendszerek optikai fázistalanításának leírására

2.4.1. A puha potenciál modell alapelvei

2.4.2. Az optikai fázisbontást leíró alapvető összefüggések a lágy potenciál modellben

2.5. A II. fejezet legfontosabb megállapításai

FEJEZET III. A PHOTON ECHO MÓDSZER ÉS KÉPESSÉGEI AZ

SPEKTRÁLIS FOLYAMATOK KUTATÁSA

DINAMIKA A SZENNYEZETTŐ SZILÁRD ÁLLAMOKBAN

RENDEZETT KÖRNYEZETEK

3.1. Foton visszhang

3.1.1. Általános elvek

3.1.2. Kibocsátás kromoformolekulák koherens együtteséből.

3.1.3. Bloch-Feynman vektormodell.

3.1.4. Az FE módszer fő gondolata

3.2. Két és három impulzusú foton visszhang

3.3. Felgyülemlett foton visszhang

3.4. Inkoherens fotonvisszhang

3.5. A III. fejezet következtetései

-3 IV. FEJEZET. A SPEKTROSZKÓPIA KÍSÉRLETI ALAPJAI

IMURITY KÖZPONT ELTÁVOLÍTÁSSAL

IDŐ- ÉS EGYÜTTES ÁTLAGOZÁS

4.1. Fotonvisszhang és alkalmazása rendezetlen szilárd testek dinamikájának tanulmányozására

4.1.1. Kettős impulzusú foton visszhang

4.1.2. Három impulzusú foton visszhang

4.1.3. Inkoherens fotonvisszhang

4.2. Kísérleti fotonvisszhang technika és méréstechnika........ 4.2.1. Lézeres rendszer inkoherens PV jelek generálására

4.2.2. Lézeres rendszer pikoszekundumos impulzusok generálására

4.2.3. Foton visszhang kísérleti elrendezések

4.2.4. Mérési technika

4.2.5. Mintaelőkészítési eljárás

4.3. Egymolekulás spektroszkópiai kísérleti technikák és mérési technikák

4.3.1. Egymolekulás spektroszkópia alkalmazása rendezetlen szilárd testek dinamikájának vizsgálatára

4.3.2. Egyedi molekulák spektrumának regisztrálása üvegekben alacsony hőmérsékleten

4.3.3. Kísérleti beállítás egyedi molekulák spektrumának rögzítésére

4.3.4. Mintaelőkészítési eljárás

4.3.5. Egyedi molekulák spektrumának felvételének sajátosságai szennyezett üvegekben

4.4. 4. fejezet Következtetések

V. FEJEZET AZ OPTIKAI DEPHASING BELÉPÉSÉNEK KUTATÁSA

TISZTÁLTATÁS SZERVES SZEMVEGEK ÉS

POLIMEREK PHOTON ECHO MÓDSZERRE BE

ALACSONY HŐMÉRSÉKLETEK SZÉLES VÁLASZTÉKA

5.1. Az NFE módszerrel kapott adatok összehasonlítása a 2FE módszerrel kapott adatokkal

5.2. A rezorufin NPE-adatainak elemzése d- és d6-etanolban

5.2.1. A spektrális diffúzió hozzájárulásának elemzése

5.2.2. Az LFM-mel való kölcsönhatás miatti optikai fáziscsökkentéshez való hozzájárulás elemzése

5.2.3. Deuterációs hatás

5.2.4. A p/d-e és p/d6-e adatelemzésből származó következtetések

5.3. Kutatás NPE és 2PE módszerekkel

5.3.1. Hat rendezetlen szennyezőrendszerre NPE és 2PE módszerekkel kapott kísérleti eredmények általános áttekintése

5.3.2. Adatelemzés alacsony hőmérsékletekre

5.3.3. A hőmérséklet-függés modellszámításai az FE módosított elméletének keretein belül alacsony hőmérsékletű üvegekben................................ ... 5.3.4. A közbenső hőmérsékleti tartomány adatainak elemzése

5.4. Magas hőmérsékletű adatok elemzése az alacsony frekvenciájú részecskék spektrumának figyelembevételével................................. 5.5. Adatelemzés a lágypotenciál-modell segítségével................. az MP modell keretein belüli adatok elemzésekor

5.5.2. A modellszámítások eredményei és összehasonlítása a kísérlettel........ 5.6. Következtetések az V. fejezettel kapcsolatban

FEJEZET VI. A SZENNYEZETTSÉGDINAMIKA VIZSGÁLATAI

SZERVES POLIMEREK MÓDSZERE

EGY MOLEKULÁK SPEKTROSZKÓPIÁJA

6.1. Egyedi molekulák spektrumának leírása a nyomatékeloszlás fogalmával

6.2. Egyedi TBT molekulák spektrumának mérési eredményei amorf poliizobutilénben T = 2 K hőmérsékleten

6.2.1. Példák az OM spektrumokra és azok időbeli alakulására

6.2.2. Egyedi molekulák spektrumának időbeli viselkedése, összhangban a TLS modellel

6.3. Egyedi molekulák spektrumának modellszámítása

6.3.1. Algoritmus egyetlen molekula spektrumának kiszámítására

6.3.2. A modell paramétereinek kiválasztása

6.3.3. A közeli és távoli TLS hozzájárulása az OM spektrumhoz

6.4. A kísérleti és elméleti eredmények összehasonlítására szolgáló módszertan mozzanatainak fogalma és jellemzői

6.5. Modellszámítási eredmények és kísérleti adatok összehasonlítása az OM spektrumok nyomaték- és vonalszélesség-eloszlásáról....... 6.5.1. Az OM spektrumvonalak nyomatékeloszlásának elemzése

6.5.2. A TLS-kromofor kölcsönhatási állandó diszperziója és a szennyezőközpont és a TLS közötti minimális távolság

6.6. Egyetlen molekulák spektruma alacsony hőmérsékletű üvegekben és Levy-statisztika

6.7. A spektrális csúcsszélességek eloszlása ​​és a kvázi lokális alacsony frekvenciájú rezgési módok hozzájárulása az OM spektrumok szélesítéséhez

6.8. Egyedi molekulák spektrumainak multiplett szerkezetének statisztikai elemzése

6.9. Kétszintű rendszerek egyetlen molekulával való kölcsönhatásának jellemző térbeli zónái

6.10. Egymolekulás spektroszkópiával és fotonvisszhanggal nyert adatok összehasonlítása

6.11. A VI. fejezet következtetései

KÖVETKEZTETÉS

LISTAÁBRÁK ÉS TÁBLÁZATOK

KÉPLETEK LISTÁJA

A HASZNÁLT HIVATKOZÁSOK JEGYZÉKE

KÖSZÖNETNYILVÁNÍTÁS

Annotáció. Új megközelítést dolgoztak ki a rendezetlen szilárdtest-molekuláris közegek vizsgálatára, és szisztematikus kísérleti és elméleti vizsgálatokat végeztek az amorf szerves üvegek és polimerek dinamikájáról alacsony hőmérsékletek széles tartományában (0,35-100 K).

A kidolgozott megközelítés a vizsgált mintába spektrális mikroszkópos szondaként bevitt szennyező kromoformolekulák spektrumából nyert információkat a vizsgált közeg dinamikájáról, és a következő két kísérleti elven alapul: 1) a foton echo módszer a szennyező kromoformolekulák optikai fázistalanítási idejének mérésére rendezetlen mátrixban, hogy kiküszöbölje az időátlagolást a kísérlet során. 2) nagyszámú szennyező egykromofor molekula spektrumának kimutatása, majd a mért spektrumok statisztikai elemzése. A kidolgozott megközelítés lehetővé teszi a vizsgált környezet általános tulajdonságait tükröző adatok beszerzését, nem pedig a lokális környezet véletlenszerű paramétereit, és ezzel egyidejűleg a környezet mikroszkopikus paramétereiről szóló információkat. Használata lehetővé teszi, hogy a molekuláris közegben zajló dinamikus jelenségekről átlagolástól mentesen tájékozódjunk, és ezzel kiküszöböljük a rendezetlen közegek diagnosztizálására szolgáló meglévő mérési módszerek fő nehézségét. Az amorf szerves üvegek és polimerek spektrális diffúziós és optikai fázismentesítési folyamatainak szisztematikus vizsgálatait egy kidolgozott kísérleti megközelítéssel és az alacsony hőmérsékletű üvegek spektrális dinamikájának továbbfejlesztett elméleti modelljével végezték. Új információkat szereztek az amorf szerves közegek spektrális dinamikájáról alacsony hőmérsékletek széles tartományában, ami jelentősen bővíti e jelenség megértésének szintjét.

Relevancia témákat. Jelenleg a mindennapi életben, a technológiai és a tudományos kutatásban egyre gyakrabban használnak szilárdtest anyagokat és polimereket, köztük olyan ígéretes anyagokat, mint a konjugált polimerek, dendrimerek, a szerves üvegek széles választéka, az amorf félvezetők és az ezeken alapuló szerkezetek stb. Rendellenes szerves közegek ide tartozik a szerves természetű nanoobjektumok és nanostruktúrák többsége is, amelyek iránt az utóbbi időben meredeken megnőtt az érdeklődés, hiszen korunk gyorsan fejlődő nanotechnológiáinak egyik fő elemét jelentik. Az említett rendszerek sokféle biológiai környezetet és struktúrát foglalnak magukban, amelyek tanulmányozása és felhasználása a modern tudomány és technika egyik fontos területe. A rendezetlen szerves közegek ígéretes tárgyak új anyagok és szokatlan tulajdonságokkal rendelkező eszközök létrehozására. Jelenleg például intenzív fejlesztések folynak a szerves anyagokon alapuló molekuláris mikroelektronika területén. A gyakorlatban való széleskörű alkalmazás és a rendezetlen szerves anyagokon alapuló új anyagok és szerkezetek létrehozásának igénye lényegessé teszi alapvető tulajdonságaik alapos tanulmányozását. Ezen tulajdonságok többségét, mint például a termikus, mechanikai, elektromos, kémiai, optikai, spektrális stb., az anyag belső dinamikája határozza meg. Ezért a rendezetlen molekuláris közegekben zajló dinamikus folyamatok vizsgálata nagyon releváns és fontos mind a molekuláris szilárd közegek tudományának fejlődése, mind a komplex szerkezetű szerves anyagok fejlesztésén és felhasználásán alapuló új technológiák kidolgozása szempontjából.

A disszertáció főbb céljai. Egészen a közelmúltig a szilárd közegek dinamikája területén a fő kutatások az erősen rendezett kristályos anyagok tanulmányozására irányultak. E vizsgálatok eredményeként ma már általánosan ismert a kristályok alapvető elemi gerjesztéseinek mikroszkópos jellege. Teljesen más helyzet áll elő, ha megértjük a rendezetlen szilárd (különösen a szerves) közeg dinamikájának alapjait. Bár jelentős, ez a terület nyitva marad. Például a rendezetlen közegek tulajdonságainak leírásában az egyik legsúlyosabb probléma az, hogy hiányzik az információ ezekben a közegekben az elemi alacsony frekvenciájú gerjesztések mikroszkópos természetéről. A rendezetlen molekuláris közegek dinamikus jelenségeinek elmélete még nem alakult ki, amely lehetővé teszi a rendelkezésre álló kísérleti eredmények teljes halmazának leírását. A meglévő modellek alkalmazhatósága korlátozott, és a legtöbb esetben tisztán fenomenológiai jellegűek. Ennek egyik fő oka a hagyományos kísérleti módszerek csekély alkalmassága a rendezetlen szilárd közegek tulajdonságairól való információszerzésre. Ez az ilyen közegek lokális paramétereinek jelentős szórásával magyarázható, aminek következtében a hagyományos módszerek csak magas átlagolt adatokat szolgáltatnak a vizsgált anyagról, ami jelentős torzulásokhoz és információvesztésekhez vezet. Ezenkívül a szilárdtestközegek dinamikájának leírására létező elméleti megközelítések többségét elsősorban kristályok tanulmányozására fejlesztették ki, és ezek a megközelítések kevéssé használhatók olyan rendezetlen közegek leírására, amelyekben nincs szimmetria és rend az elrendezésben. molekulák. Ezért ahhoz, hogy jelentős előrelépést érjünk el a rendezetlen szerves közegek dinamikus alapjelenségeinek megértésében, alapvetően új módszereket kellett kidolgozni a dinamikus jelenségek kísérleti vizsgálatára ezekben a közegekben, amelyek jelentősen növelik a megszerzett információ mennyiségét és megszünteti a torzulásait. Új megközelítések kidolgozására is szükség volt a rendezetlen szilárd közegek dinamikájának elméleti leírásában.

A rendezetlen közegben zajló dinamikus folyamatok jellege jelentősen függ a hőmérséklettől. A rendelkezésre álló kísérleti adatok és a javasolt modellek szerint a T

Ilyenkor már nem lehet leírni a rendezetlen szilárdtestrendszerek dinamikáját az elemi energiagerjesztések nyelvén.

A munka kezdetére számos tanulmány készült a szervetlen és szerves természetű rendezetlen közeg alacsony hőmérsékletű dinamikájáról. A kutatás fő részét a kétszintű alagútrendszerek paramétereinek és természetének tanulmányozására fordították a T-ben

Az elvégzett vizsgálatok kimutatták, hogy a szerves közegben zajló dinamikus folyamatokat leíró paraméterek jelentősen eltérhetnek a szervetlen közegek megfelelő paramétereitől. Figyelembe véve az összetett rendezetlen szilárd rendszerek dinamikájával kapcsolatos ismereteink bővítésének szükségességét és a szerves anyagok tulajdonságainak vizsgálatának fontosságát, úgy döntöttünk, hogy ezt a munkát szerves rendezetlen anyagok (üvegek, polimerek) dinamikájának tanulmányozására szánjuk. A fő erőfeszítések ezen anyagokban kevéssé vizsgált alacsony frekvenciájú kvázi lokális rezgésmódok természetének és paramétereinek tanulmányozására irányultak. A vizsgált közeg belső dinamikájáról a szennyezőközpontok spektroszkópiájának módszerét alkalmaztuk. Ebben az esetben olyan kromoformolekulákról volt szó, amelyek egy kiválasztott spektrális tartományban abszorbeálják a fényt, és spektrális szondákként kerültek be a vizsgált közegbe, amely ebben a tartományban átlátszó. Ennek a módszernek a hatékonyságát, mint ismeretes, az magyarázza, hogy a szennyező molekulák optikai spektrumai rendkívül érzékenyek környezetük paramétereire, és információkat tartalmaznak a közeg lokális dinamikájáról.

A kétszintű rendszerekben a kvázi lokális rezgésmódokban és a gyors átmenetekben rejlő ultragyors dinamika vizsgálatához mindenekelőtt a szennyező molekulák optikai spektrumának mérése során az időátlagolás kiiktatására és a mérések hőmérsékleti tartományának jelentős bővítésére volt szükség. Ezenkívül ki kellett küszöbölni az átlagolást egy szennyező molekula együttesen. Ezért munkamódszerként a foton echo módszert és az egymolekulás spektroszkópiai módszert választottam. Ezeket a módszereket azonban kevéssé alkalmazták a rendezetlen szerves tápközeg dinamikájának tanulmányozására, és jelentős fejlesztést igényelnek.

A fentiek magyarázatot adnak a disszertáció fő célkitűzéseinek megválasztására, amelyek az alábbiak szerint fogalmazhatók meg:

1. Rendetlen szilárd közegben zajló dinamikus folyamatok kísérleti vizsgálati módszereinek kidolgozása és továbbfejlesztése, amely lehetővé teszi: a) a kapott adatokból a hagyományos módszerekben rejlő együttes és időbeli átlagolás kizárását, b) a kutatás hőmérsékleti tartományának jelentős bővítését.

2. Dinamikus jelenségek szisztematikus kísérleti vizsgálata speciálisan kiválasztott szennyeződésmentes szerves szilárdtest rendszerekben alacsony hőmérsékletek széles tartományában (T

Ehhez a következő kísérleti módszerek és elméleti modellek kidolgozására volt szükség:

Foton echo módszer kidolgozása szennyező szerves rendezetlen rendszerek optikai fázistalanítási idejének mérésére, a mérések során az időátlagolás kiküszöbölése és a módszer időfelbontásának jelentős növelése érdekében, a mérések hőmérsékleti tartományának jelentős bővítése érdekében.

Egymolekulás spektroszkópiai módszer kidolgozása rendezetlen szilárd fázisú szerves közegek dinamikájának tanulmányozására, hogy lehetővé váljon általános információk megszerzése a vizsgált folyamatok tulajdonságairól, amelyeket a szennyező kromoformolekulák egyedi spektrumai tartalmaznak.

A szennyezett üvegek optikai fázismentesítésének meglévő modelljének továbbfejlesztése, annak alkalmazási körének bővítése.

Tudományos újdonság. A munkában elért összes eredmény új, a kidolgozott módszerek és megközelítések eredetiek.

Főbb eredmények A munkát a befejezésben mutatjuk be.

A szerző közreműködése. A fő kutatást az Orosz Tudományos Akadémia Spektroszkópiai Intézetében végezték a szerző által kidolgozott módszerekkel, egy, az ő vezetésével, közvetlen közreműködésével készült kísérleti installáción.

A kísérletek egy részét, amelyek magukban foglalják a 4 K alatti hőmérsékleten végzett kettős impulzusos fotonvisszhanggal és az egymolekulájú spektroszkópiával kapcsolatos kísérleteket, a szerző kezdeményezésére és német részvételével a Bayreuthi Egyetemen (Németország) végezték. kollégák. Ebben az esetben a feladatok kitűzését a szerző személyesen, a kapott eredmények elemzését pedig ő maga vagy az ő vezetésével végezte.

Az összes probléma megfogalmazását, kivéve két szennyezőrendszer: terrilén polietilénben és tetra-terc-butil-terilén poliizobutilénben, R. I. Personov által javasolt fotonvisszhang és egymolekulás spektroszkópia módszereivel, összehasonlító vizsgálatát elvégeztük. a szerző által.

Valamennyi kísérletet, az eredmények értelmezését, feldolgozását és elméleti elemzését a szerző önállóan vagy az ő vezetésével és aktív közreműködésével végezte.

A munka különböző szakaszaiban az Orosz Tudományos Akadémia Spektroszkópiai Intézete Molekulák Elektronikus Színspektrumai Laboratóriumának munkatársai, R. I. professzor vettek részt a kutatásban. Personov, fiatal kutató N.V. Gruzdev, Ph.D.

M.A. Kolchenko, Ph.D. A.V. Naumov, a MIPT A.V. Kvantumoptika Tanszékének hallgatója. Deev, D. Haarer és L. Kador professzorok, valamint S. J. Zilker és M. Bauer végzős hallgatók a Bayreuthi Egyetemről (Németország), valamint Dr. Eli Barkai (E. Barkai) a Massachusetts Institute of Technology-tól (USA). A szerző őszinte köszönetét fejezi ki mindannyiuknak.

Gyakorlati jelentősége munka.

Kidolgoztak egy technikát és egy kísérleti elrendezést szennyező szilárdtestrendszerekben végbemenő ultragyors spektrális vonalszélesedési folyamatok diagnosztizálására széles hőmérséklet-tartományban, inkoherens fotonvisszhang módszerrel. A technika egy szélessávú lézer használatán alapul zajfényforrásként, és nem igényli bonyolult és drága femtoszekundumos lézerek használatát. A kifejlesztett technika lehetővé teszi a maximális időfelbontáshoz közeli (25-30 fs) optikai fázismentesítési idők mérését a szennyezett szerves anyagok széles körében, és a spektrális diffúzió folyamatairól a nanoszekundumos időtartományban.

Egy technikát javasoltak egyedi molekulák spektrumainak összetett multiplett szerkezetének azonosítására amorf közegben, és a különböző molekulákhoz való tartozásuk meghatározására az ilyen spektrumok időtörténetének detektálásával és elemzésével. A kifejlesztett technika jelentősen kibővíti az egymolekulás spektroszkópia lehetőségeit az amorf szennyező rendszerek spektrális dinamikájának vizsgálatakor alacsony hőmérsékleten.

Javasolunk egy technikát a szennyező molekularendszerekben lévő egyes molekulák spektruma komplex alakjának kvantitatív leírására és statisztikai elemzésére a momentumok és kumulánsok fogalmán alapulóan. A technika lehetővé teszi, hogy a vizsgált rendszer általános dinamikai tulajdonságairól olyan információt nyerjünk, amelyet az ilyen spektrumok egyedi szerkezete tartalmaz, és egyúttal elemzésük során a közvetlen környezet paramétereiről információkat őrizzünk meg. szennyező molekulák.

Tudományos alapelvek védésre benyújtott:

Új tudományos irányvonal a rendezetlen molekuláris szilárd rendszerekben zajló dinamikus folyamatok spektroszkópiája az időátlagolás és a szennyező molekulák összessége feletti átlagolás kiküszöbölésével.

Módszertan az optikai fázisbontás és spektrális diffúzió folyamatainak tanulmányozására szennyezett szerves üvegekben és polimerekben alacsony hőmérsékletek széles tartományában.

A rendezetlen szilárdtest-molekuláris rendszerek dinamikájának tanulmányozásának új megközelítése, amely nagyszámú egyetlen kromofor molekula spektrumának felvételén és az azt követő elemzésen alapul.

Két különböző mechanizmus hozzájárulásának elkülönítése a kromoformolekulák spektrumának kialakulásához alacsony hőmérsékleten amorf közegben: a kétszintű alagútrendszerek és a rendezetlen mátrix alacsony frekvenciájú kvázi-lokális rezgésmódjainak hozzájárulása.

Új mikroszkópos információk a vizsgált szennyezőamorf rendszerek spektrális dinamikájáról, ensemble átlagolástól mentesen, és tükrözik a vizsgált rendszerek általános tulajdonságait.

Új információk megszerzése a frekvenciaeltolódások eloszlásáról, az általános szélességről, az egyes szennyező molekulák spektrumának aszimmetriájáról és „tüskésségéről” egy szennyező polimer amorf mátrixban alacsony hőmérsékleten az eloszlások momentumainak felhasználásával a spektrumok elemzésével.

Nanoszekundumos spektrális diffúzió detektálása amorf üvegmátrixban és hőmérsékletfüggésének meghatározása.

A lágy potenciál modell alkalmazhatóságának kísérleti igazolása homogén zéró-fononvonal kiszélesedésének folyamataiban. Deuterációs hatások kimutatása és vizsgálata a fagyasztott etanol C2H5 csoportjában.

A kétszintű rendszerek és a kromoformolekulák közötti minimális távolság kísérleti értékelése szennyező amorf polimerekben a fotonvisszhang és az egyes molekulák alacsony hőmérsékleten végzett spektroszkópiájának adataiból.

Az alacsony frekvenciájú kvázi-lokális rezgésmódok effektív hozzájárulásának becslése a teljes vonalszélességhez egy amorf polimerben lévő egykromofor molekulák spektrumában több alacsony hőmérsékleten.

Az optikai fázistalanítási idők diszperziójának kimutatása számos rendezetlen szennyező rendszerben alacsony hőmérsékleten.

Kísérleti igazolása a Levy-statisztika alkalmazhatóságának egyetlen szennyező molekulák alacsony hőmérsékletű spektrumának első és második kumulánsának eloszlásának leírására polimer amorf mátrixban.

A munka jóváhagyása. A munka fő eredményeit szisztematikusan bemutatták az összoroszországi és nemzetközi konferenciákon:

2. Nemzetközi Konferencia: "Laser M2P" (Grenoble, Franciaország, 1991); XIV. Nemzetközi Koherens és Nemlineáris Optika Konferencia (Leningrád, Oroszország, 1991); 2. Nemzetközi Szimpózium „Persistent Spectral Hole Burning: Science and Applications” (Monterey, California, USA, 1991); 3. Nemzetközi Szimpózium „Spectral Hole-Burning and Luminesce Line Narrowing: Science and Applications” (Ascona, Svájc, 1992); 4. Nemzetközi Szimpózium: „Spectral Hole-Burning and Related Spectroscopies: Science and Applications” (Tokió, Japán, 1994); Osztrák-Izraeli-Német Szimpózium: „Dinamikus folyamatok kondenzált molekuláris rendszerekben” (Baden, Ausztria, 1995); 54. Nemzetközi Szimpózium:

1995); 5. Nemzetközi Szimpózium: „Hole Burning and Related Spectroscopies: Science and Applications” (Brainerd, Minnesota, USA, 1996); 8. Nemzetközi Konferencia: „Nem konvencionális fotoaktív rendszerek” (Nara, Japán, 1997); 11. nemzetközi konferencia: „Dynamical Processes in Excited States of Solids” (Ausztria, Mittelberg, 1997); 6. Nemzetközi Szimpózium: „Hole Burning and Related Spectroscopies: Science and Applications” (Khortin, Bordeaux, Franciaország, 1999); 7. Nemzetközi Szimpózium: „Hole Burning and Related Spectroscopies: Science and Applications” (Taipei, Tajvan, 2001); XXII. Összoroszországi Kongresszus a spektroszkópiáról (Zvenigorod, Moszkvai régió, Oroszország, 2001); IX. Nemzetközi Kvantumoptikai Konferencia (Minszk, Fehéroroszország, 2002); Nemzetközi Konferencia: „A kondenzált anyag lumineszcencia és optikai spektroszkópiája” (Budapest, Magyarország, 2002); 8. Nemzetközi Szimpózium: „Hole Burning and Related Spectroscopies: Science and Applications” (Bozeman, Montana, USA, 2003); 14. nemzetközi konferencia: „Dynamical Processes in Excited States of Solids” (Christchurch, Új-Zéland, 2003); X. Nemzetközi Kvantumoptikai Konferencia (Minszk, Fehéroroszország 2004); VIII. német-orosz szeminárium: „Pont Defects in Insulators and Deep-Level Centers in Semiconductors” (Szentpétervár, Oroszország, 2003); XI. Nemzetközi Konferencia: „Phonon Scattering in Condensed Matter” (Szentpétervár, Oroszország, 2004); R.I. emlékének szentelt nemzetközi konferencia Personova (Bayreuth, Németország, 2004).

A rendezetlen szilárd közeg alacsony hőmérsékletű dinamikájának tanulmányozására szolgáló egymolekulás spektroszkópiai módszer kifejlesztéséért a szerző megkapta az Orosz Tudományos Akadémia Elnökségének Díját, D.S. akadémikusról. Rozhdestvensky az optika és spektroszkópia területén elért kiemelkedő teljesítményéért 2003-ban.

Publikációk. A disszertáció anyagait 36 ​​cikk tükrözi vezető hazai és nemzetközi folyóiratokban.

1. N.V. Gruzdev, E.G. Sil"kis, V. D. Titov, Yu. G. Vainer, „Foton-echo vizsgálat ultragyors fáziscsökkentésről amorf szilárd anyagokban széles hőmérsékleten régió inkoherens fénnyel” // J. de Phys. IV, Colloque.C7, J. de Phys. III, 1. kötet, pp. C7-439 - C7-442, 1991.

2. N.V. Gruzdev, E.G. Sil"kis, V.D. Titov és Yu.G. Vainer: „A rezorufin ultragyors fázismentesítését D-etanolos üvegben 1,7-ről 40 K-ra vizsgálták inkoherens foton visszhang” // JOSA B, Vol.9, pp.941-945, (1992).

3. N.V. Gruzdev és Yu.G. Vainer: „Nanoszekundumos spektrális diffúzió és optikai fázismentesítés szerves üvegekben széles hőmérsékleten tartomány: rezorufin inkoherens foton-echo vizsgálata D- és D6-etanolban” // J. Lumin., Vol.56, pp.181-196, (1993).

4. Yu.G. Weiner, N.V. Gruzdev, „Szerves amorf közegek dinamikája alacsony hőmérsékleten: Rezorufin vizsgálata d- és d6-etanolban 1,7-35 K hőmérsékleten inkoherens foton visszhang módszerrel. I. Kísérlet. Főbb eredmények” // Optika és spektroszkópia, 76. kötet, 2. sz. 252-258 (1994).

5. Yu.G. Weiner, N.V. Gruzdev, „Szerves amorf közegek dinamikája alacsony hőmérsékleten: Rezorufin vizsgálata d- és d6-etanolban 1,7-35 K hőmérsékleten inkoherens foton visszhang módszerrel. II. Az eredmények elemzése” // Optika és spektroszkópia, 76. kötet, 2. sz. 259-269 (1994).

6. Yu.G. Weiner, R.I. Personov, „Foton visszhang amorf közegben a szennyezőközpontok egyenletes vonalszélességének jelentős diszperziója mellett” // Optika és spektroszkópia, 79. kötet, 5. kötet, pp. 824-832 (1995).

7. Yu.G. Vainer, T.V. Plakhotnik és R. I. Personov: „Dephasing and diffúziós vonalszélességek adalékolt amorf szilárd anyagok spektrumában:

a fotonvisszhang és az egymolekula spektroszkópiai adatok összehasonlítása polietilénben lévő terrilénre” // Chem. Phys., 209. kötet, pp. 101-110 (1996).

8. Yu.G. Vainer, R.I. Personov, S. Zilker és D. Haarer: „A különböző vonaltágító mechanizmusok hozzájárulása a foton visszhangokhozés egyetlen molekula spektruma amorf szilárd anyagokban” // Mol. Krisztus. Liq. Cryst., vol. 291, pp. 51-56, (1996).

9. S.J. Zilker, Yu G. Vainer, D. Haarer: Vonaltágító mechanizmusok szerves amorf szilárd anyagok spektrumában: fotonvisszhang vizsgálata terrilén poliizobutilénben szubkelvin hőmérsékleten” // Chem.

10. S.J. Zilker, D. Haarer, Yu.G. Vainer, R.I. Personov, „A kromoforok hőmérsékletfüggő vonalkiszélesedése amorf szilárd anyagokban:

különbségek az egymolekulás spektroszkópia és a foton visszhang eredményei között” // J.

Lumin., v.76/77, pp.157-160, (1998).

11. S.J. Zilker, D. Haarer, Yu.G. Vainer, A.V. Deev, V.A. Kol`chenko és R.I. Personov: „Alagút által előidézett szemüvegek gyors lefokozásaállamok és helyi módok” // Mol.

Krisztus. Liq. Cryst., v. 314, pp. 143-148, (1998).

12. S.J. Zilker, J. Friebel, D. Haarer, Yu.G. Vainer, R.I. Personov, „Az alacsony hőmérsékletű vonalbővítési mechanizmusok vizsgálata szerves anyagokban amorf szilárd anyagok fotonvisszhanggal, lyukégetéssel és egymolekulás spektroszkópiával” // Chem. Phys. Lett., v. 289, pp. 553–558, (1998).

13. S.J. Zilker, L. Kador, J. Friebel, Yu.G. Vainer, M.A. Kolcsenko, R.I. Personov: „A fotonvisszhang, a lyukégés és a szingli összehasonlítása„Molekulaspektroszkópiai adatok szerves amorf szilárd anyagok alacsony hőmérsékletű dinamikájáról” // J. Chem.

Phys., v.109, No.16, pp.6780–6790, (1998).

14. Yu.G. Vainer, M.A. Kol"chenko, A. V. Naumov, R. I. Personov, S. J. Zilker: „A foton visszhangja az adalékolt szerves amorthous rendszerekben széles körben(0,35–100 K) hőmérséklet-tartomány” // J. Lumin., v.86, No.3&4, pp.265–272 (2000).

15. A.V. Naumov, Yu.G. Vainer, S.J. Zilker: „Nem exponenciális kétimpulzusos foton-visszhangcsillapítás amorf szilárd anyagokban alacsony hőmérsékleten” // J. Lumin., v.86, No.3&4, pp.273–278 (2000).

16. Yu.G. Weiner, M.A. Kolchenko, R.I. Personov, „Lágy potenciálok modellje és a szennyezőközpontok spektrális vonalainak egyenletes szélessége molekuláris amorf közegben” // Journal of Experimental and Theoretical Physics, v. 119, 4. szám, 738-748. oldal, (2001).

17. A.V. Naumov, Yu.G. Vainer, M. Bauer, S. Zilker, L. Kador, „Distributions of moments of single-molecule spectral lines and the dynamics amorf szilárd anyagokról” // Phys. Fordulat. B, v.63, pp. 212302(1–4) (2001).

18. A.V. Naumov, Yu.G. Vainer, M. Bauer, L. Kador, „Moments of single-moleculu spectra in low-tempature glasses: Measurements and modellszámítások” // J. Chem. Phys., v.116, No.18, pp.8132-8138 (2002).

19. Yu.G. Vainer, M.A. Kol"csenko, A. V. Naumov, R. I. Personov, S. J. Zilker, D.

Haarer, „Optikai fázismentesítés adalékolt szerves üvegekben széles (0,35-100 K) hőmérséklet-tartományban: Zn-oktaetilporfinnal adalékolt szilárd toluol” // J. Chem. Phys., 20. A.V. Naumov, Yu.G. Vainer, „Minimális távolság a kromofor és a kétszintű rendszerek között amorf szilárd anyagokban: hatás a fotonvisszhangra és az egymolekulás spektroszkópiai adatokra” // J. Lumin., v.98, No.1&4, 63–74. (2002).

21. M.A. Kol"chenko, Yu.G. Vainer, R.I. Personov, „Optikai fáziscsökkentés a polimerekben és a lágy potenciál modell: A foton visszhang elemzése adalékolt PMMA-ban” // J. Lumin., v.98, No.1&4, pp.375–382 (2002).

22. Yu.G. Weiner, M.A. Kolchenko, A.V. Naumov, R.I. Personov, S.J. Zilker, „Optical dephasing in solid toluene activated by cink octaethylporphine” // Solid State Physics, 45. kötet, no. 2, ss. 215-221, (2003).

23. A.V. Naumov, Yu.G. Vainer: „A fotonvisszhangok módosított modellje alacsony hőmérsékletű üvegekben: A minimális távolság hatása a két szint között rendszerek és kromofor”// J. Phys. Chem. B, v.107, pp. 2054-2060, (2003).

24. Yu.G. Weiner, A.V. Naumov, M. Bauer, L. Kador: „Amorf polimerek dinamikája alacsony hőmérsékleten és egyedi szennyező molekulák spektrumának időbeli alakulása. I. Kísérlet” // Optika és spektroszkópia, 94. kötet, 6. sz. 926-935.

25. Yu.G. Weiner, A.V. Naumov, M. Bauer, L. Kador: „Amorf polimerek dinamikája alacsony hőmérsékleten és egyedi szennyező molekulák spektrumának időbeli alakulása. II. Modellszámítások és eredmények elemzése” // Optika és spektroszkópia, 94. évf., 6. szám, pp. 936-948.

26. M. Bauer, L. Kador, A.V. Naumov, Yu.G. Vainer: „Kétszintű rendszerek termikus aktiválása polimer üvegben, amint azt a következővel tanulmányozták egymolekula spektroszkópia“ // J. Chem. Fizikai, v. 119. szám, 7. o. 3836- (2003).

27. Barkai E., A.V. Naumov, Yu.G. Vainer, M. Bauer, L. Kador, „Lvy statisztika véletlenszerű egymolekula vonalalakokhoz pohárban” // Phys. Fordulat.

Lett., v. 91, 7. szám, pp. 075502 (1-4) (2003).

28. A.V. Naumov, Yu.G. Vainer, M. Bauer, L. Kador: „Adalékolt polimer dinamikája olyan hőmérsékleteken, ahol a kétszintű rendszermodell szemüveg meghibásodik: Study by single-moleculu spectroscopy” // J. Chem.

Phys. Vol. 119. szám, 12. o. 6296-6301 (2003).

29. E.J. Barkai, Yu.G. Vainer, L. Kador, R.J. Silbey, L "egymolekula vonal alakú kumulánsok evy eloszlása ​​poharakban // Abstracts of az amerikai papírok 30. E. Barkai, A.V. Naumov, Yu.G. Vainer, M. Bauer, L. Kador, „Kísérleti bizonyíték a Levy-statisztikákhoz az egymolekulás spektroszkópiában alacsony hőmérsékletű üvegben: hosszú távú kölcsönhatások manifesztációja” // J. Lumin., vol. 107., 1-4. sz., pp. 21-31 (2004).

31. Yu.G. Vainer, A.V. Naumov, M. Bauer, L. Kador, „Amorf polimerek dinamikája a 2–7 K hőmérsékleti tartományban, ahol a standard az alacsony hőmérsékletű üvegek modellje kezd tönkremenni: egymolekulás spektroszkópiás vizsgálatok és összehasonlítás a foton visszhang adatokkal” // J. Lumin., vol.

107., 1-4. sz., pp. 287-297 (2004).

32. Yu.G. Weiner, „Egyetlen molekulák spektroszkópiája és rendezetlen szilárd anyagok dinamikája” // Advances in Physical Sciences, 174. 6. sz., pp. 679-683 (2004).

33. Yu.G. Vainer, A.V. Naumov, M. Bauer, L. Kador: „Rendetlen szilárd anyagok kvázi-lokalizált alacsony frekvenciájú rezgési módjai. I. Tanulmány foton visszhang” // Phys. Stat. Sol. B, v. 241, No. 15, pp. 3480-3486 (2004).

34. A.V. Naumov, Yu.G. Vainer, M. Bauer, L. Kador: „Kvázi-lokalizált alacsony frekvenciájú rezgésmódok rendezetlen szilárd anyagok esetében. II.

Egymolekulás spektroszkópiás vizsgálat” // Phys. Stat. Sol. B, v. 241, No. 15, pp. 3487-3492 (2004).

35. Yu.G. Weiner, A.V. Naumov, M. Bauer, L. Kador, E. Barkai, „Statistical analysis of spectra of purity single molecules and dynamics of disordered solids. I. Szélesség-, nyomaték- és kumulánsok eloszlása” // Optika és spektroszkópia, 98. évf., 5. sz. 806-813 (2005).

36. Yu.G. Weiner, A.V. Naumov: „A szennyező egyedi molekulák spektrumának statisztikai elemzése és a rendezetlen szilárd anyagok dinamikája. II. A kétszintű rendszerek és a szennyező molekulák közötti kölcsönhatás megnyilvánulása a köztük lévő távolság függvényében” // Optika és spektroszkópia, 98. évf., 5. szám, pp. 814-819 (2005).

ALACSONY HŐMÉRSÉKLET DINAMIKA

RÁBOLT SZILÁRD ANYAGOK ÉS MÓDSZEREI AZ EZÉRT

TANULMÁNYOK

A rendezetlen mikroszerkezetű szilárd anyagok - nagyszámú lokális hibával és szennyeződéssel rendelkező kristályok, amorf közegek (beleértve az üvegeket is)*, természetes polimerek, biológiai közegek stb. elterjedtek a természetben, és ősidők óta használják. Jelenleg számos rendezetlen mikroszerkezetű mesterséges anyagot is széles körben használnak a technikában és a mindennapi életben - különféle műanyagok és üvegek, üvegkristályos anyagok (kerámia, üvegkerámia, mázak), amorf fémek és ötvözetek, amorf félvezetők és még sokan mások. A közelmúltban a szilárd tárgyak széles osztálya jelent meg teljesen új típusú rendezetlen belső szerkezettel. Ezek úgynevezett nanoobjektumok (nanoszférák, nanocsövek, nanovezetékek, különféle klaszterek stb.), amelyeket új technológiák alkalmazásával állítanak elő. Az ilyen tárgyak mérete néhány nanométertől több száz nanométerig terjed. A nanoobjektumok számos szokatlan tulajdonsággal rendelkeznek, ami lehetővé teszi az ezek alapján alapvetően új anyagok és eszközök létrehozását. A rendezetlen belső szerkezetű nanoobjektumok közé tartozik a mikroszkopikus méretű biológiai struktúrák széles osztálya, például a sejtek belsejében működő különféle molekuláris objektumok (úgynevezett biogyárak vagy biogépek), és még sok más Normál körülmények között a legtöbb biológiai közeg nem szilárd anyagokat. Alacsony hőmérsékleten, ahol az ilyen közegeket és tárgyakat gyakran kényelmesebb tanulmányozni, ezek általában szilárdtesthordozók.

Megjegyzendő, hogy az üveg vagy üvegszerű anyag a fizikában egy amorf anyag metastabil állapota, amelyet a folyadék gyors lefagyasztásával olyan hőmérsékletre állítanak elő, ahol a viszkozitás meredeken megnő (akár 1013 poise-ig), ami az elrendezés rendezetlenségének megőrzéséhez vezet. atomok vagy molekulák. Ebben a munkában a rövidség kedvéért az üvegeket gyakran bármilyen rendezetlen szilárdtest anyagnak nevezik, ahogy az a szakirodalomban szokás.

A rendezetlen szerkezetű anyagok tulajdonságai miatt nem lehet jelentős előrelépést elérni az új eszközök és az ezekre épülő anyagok fejlesztésében, valamint a biológia és az orvostudomány fejlesztésében. A kristályoknál bonyolultabb belső szerkezetű anyagok vizsgálata iránti növekvő érdeklődés nemcsak a gyakorlat növekvő igényeivel magyarázható, hanem magának a fizikatudománynak a fejlődésével és módszertani képességeinek jelentős növekedésével is.

A rendezetlen szilárd közegek fizikájának egyik alapvető iránya az ilyen közegekben zajló dinamikus folyamatok vizsgálata.

Ezek a tanulmányok a szilárd testek belső dinamikájával kapcsolatos különféle tulajdonságairól nyújtanak információt. Ezek a szilárd anyagok abszorpciós, átalakulási és energiaátviteli folyamatai. Elsősorban az olyan jól ismert folyamatok, mint a minta melegítése és hőátadása, a hang terjedése és elnyelése, a szilárdtestközeg kölcsönhatása a külső sugárzással és maguk a szilárdtestközegben fellépő sugárzási folyamatok, valamint sok más jelenség. a közeg belső dinamikája miatt. Nehéz megnevezni egy anyag olyan tulajdonságát, amely valamilyen szinten ne lenne kapcsolatban a belső dinamikájával. Még az olyan jellemzők is, mint a keménység, szilárdság vagy rugalmasság, amelyek tisztán statikusnak tűnnek, nem magyarázhatók az anyag belső dinamikájához kapcsolódó folyamatok bevonása nélkül.

A rendezetlen szilárd közegek dinamikájának szisztematikus vizsgálata viszonylag nemrég, a 20. század 70-es éveinek elején kezdődött. Az első vizsgálatokat leggyakrabban alacsony hőmérsékleten (néhány Kelvin-fok alatt) végezték, és csak a közelmúltban kezdték el ezeket a környezeteket vizsgálni magasabb hőmérsékleten, különösen az úgynevezett köztes hőmérsékletek tartományában. , amelyek néhány és akár több tíz Kelvin fokos hőmérsékletet is tartalmaznak.

Már a rendezetlen szilárd anyagok alacsony hőmérsékletű dinamikus tulajdonságainak első kísérleti vizsgálatai kimutatták, hogy ezek a tulajdonságok élesen eltérnek a kristályok megfelelő tulajdonságaitól. Például felfedezték, hogy a rendezetlen anyagok fajlagos hőkapacitása lineárisan és a hővezetési tényező másodfokú függése a hőmérséklettől, ellentétben a kristályok mindkét jellemzőjének köbös függésével (lásd például). Később nagyon alacsony hőmérsékleten végzett vizsgálatok során az ultrahang és az elektromágneses sugárzás abszorpciójának rendellenességeit, nemlineáris hatásokat, például az abszorpció telítését és sok más szokatlan jelenséget fedeztek fel a rendezetlen anyagok viselkedésében (lásd pl. Kiderült, hogy ezek az anomális tulajdonságok univerzális természetűek, és gyakorlatilag függetlenek az anyag sajátos összetételétől és szerkezetétől. Ezek a megfigyelések egyértelműen azt mutatták, hogy a rendezetlen közegek megfigyelt anomális tulajdonságait nem a vizsgált anyag sajátos szerkezete okozza. maga a tény a rendezetlenség jelenléte az ilyen közegek belső szerkezetében A vizsgálatok azt is kimutatták, hogy a fizika által sok éven át kidolgozott standard megközelítések és módszerek alkalmazása a kristályok tulajdonságainak vizsgálatában. Az anyagok a legtöbb esetben hatástalannak vagy lehetetlennek bizonyulnak. Ez egyrészt azzal magyarázható, hogy a szilárd anyagok tulajdonságainak hagyományos kísérleti diagnosztikai módszerei különböző paraméterek (mérési idő, mért térfogat, fényfrekvenciák) átlagát adják a vizsgált spektrális régió stb.) adatok. A jó minőségű kristályok vizsgálatakor ennek a körülménynek általában nincs alapvető jelentősége, mivel ezek az anyagok nagyfokú homogenitást mutatnak. A rendezetlen média esetében az említett átlagolás a kapott információ erős torzulásához vezet. Másodszor, a meglévő elméleti megközelítések alkalmazása az atomok vagy molekulák dinamikus viselkedésének leírására szilárd testben olyan esetekben, amikor nincs rend és szimmetria ezen objektumok elrendezésében, óriási matematikai nehézségekbe ütköztek. Világossá vált, hogy a rendezetlen közegek dinamikus tulajdonságainak tanulmányozásában való előrelépés érdekében új, a meglévő módszerek hiányosságaitól mentes kísérleti módszerek kidolgozására van szükség a szilárd anyagok vizsgálatára, valamint új megközelítések kidolgozására az elméleti leírásban. az ilyen médiák dinamikájáról. Az ezen a területen végzett munka a kísérleti fizika egyik jelenlegi területévé vált a 20. század végén és a 21. század elején.

Annak ellenére, hogy pusztán matematikai szempontból gyakorlatilag megoldhatatlannak tűnt a rendezetlen, a kristályoknál jóval bonyolultabb belső szerkezetű közegben zajló dinamikus folyamatok kvantitatív leírásának problémája, a kutatók erőfeszítései révén valódi előrelépés kezdődött. ebben az irányban. Az első, aki alapvetően új megközelítést javasolt a rendezetlen szilárd anyagok dinamikus tulajdonságainak alacsony hőmérsékleten történő leírására, P. W. Anderson és szerzőtársai, valamint egymástól függetlenül W. A. ​​Philips 1971-ben terjesztették elő a leírás lehetőségének zseniális ötletét. rendezetlen szilárd testek dinamikája a fizikában elterjedt elemi, kisenergiájú gerjesztések fogalmával. A javasolt megközelítés azon az alapgondolaton alapul, hogy a tárgyalt médiában az akusztikus fononok mellett léteznek az ilyen médiára jellemző lokális elemi, alacsony energiájú gerjesztések - alagút kétszintű rendszerek (TLS). Ezt a feltételezést felhasználva egy meglehetősen egyszerű modellt állítottak össze a rendezetlen szilárd közegek dinamikájáról nagyon alacsony hőmérsékleten, amelyet az irodalomban standard TLS-modellnek neveznek. Ebben a modellben egy rendezetlen közeg komplex potenciálfelületét lokális kettős lyukú potenciálok váltják fel, és ennek a felületnek a véletlenszerűségét ezen potenciálok paramétereinek eloszlására redukáljuk. Egy ilyen potenciálban két alacsonyan fekvő, elszigetelt szintet egy gát választ el, amelyet fononkibocsátással vagy abszorpcióval alagutazással győznek le. A javasolt modell szerint az atomok vagy molekulák csoportjainak átmenetei (ugrásai) az alacsonyabb szintek között a kettős lyukú potenciálokban az alacsony fononoknál az akusztikus fononok mellett az elemi alacsony energiájú gerjesztések megjelenésének okai, amelyek meghatározzák a dinamikus tulajdonságokat. rendezett szilárd közeg alacsony hőmérsékleten. Amorf anyagokban 1-2 K alatti hőmérsékleten a TLS állapotsűrűsége jelentősen meghaladja az akusztikus fononok állapotsűrűségét. Ezért az üvegek dinamikus jellemzőit ezeken a hőmérsékleteken főként a TLS határozza meg. A javasolt modell szerint tehát a TLS jelenléte a fő oka annak, hogy az üvegek alacsony hőmérsékletű tulajdonságai radikálisan eltérnek a kristályok tulajdonságaitól.

A szabványos TLS-modell nagyon univerzálisnak bizonyult, lehetővé teszi a legtöbb kísérletileg megfigyelt leírását

Az amorf anyagok számos univerzális specifikus tulajdonsággal rendelkeznek, amelyek megkülönböztetik őket a kristályos anyagoktól még 1-2 K-nél magasabb hőmérsékleten is. Ilyen tulajdonságok például a következők: az akusztikus fononokon és a TLS-en kívül a hőkapacitáshoz való hozzájárulás néhány és több tíz Kelvin-fok közötti hőmérsékleten, a hővezetőképesség hőmérséklet-függésében 10 K körüli plató jelenléte, a hangsebesség lineáris csökkenése a hőmérséklet emelkedésével a több Kelvin fok feletti régióban, az úgynevezett bozonikus csúcs jelenléte a fény alacsony frekvenciájú Raman-szórásában (lásd például) és számos egyéb hatás ( lásd még az ottani monográfiákat és hivatkozásokat). Ugyanakkor a standard TLS modell nem bizonyul elegendőnek az említett rendellenes dinamikus tulajdonságok magyarázatára és mennyiségi leírására. A felsorolt ​​tények, valamint az amorf anyagokban a rugalmatlan neutronszórás vizsgálati eredményei arra utalnak, hogy ezekben az anyagokban a fononokon és a TLS-en kívül más kisenergiájú elemi gerjesztések is találhatók. Az amorf anyagok specifikus tulajdonságainak leírására a Kelvin-egység alatti hőmérsékleteknél szélesebb tartományban, lágy potenciálok modelljét javasolták (Karpov et al.).

Ez a modell is használja az elemi alacsony frekvenciájú gerjesztés fogalmát, de megkísérli kiterjeszteni a modell hatókörét.

A kvázi lokális kisenergiájú elemi gerjesztésnek még két típusa van. Ezeket a további gerjesztéseket, a TLS-hez hasonlóan, atomcsoportok vagy molekulák mozgásaként értelmezzük a potenciálfelület helyi minimumaiban. Ezek kvázi lokális alacsony frekvenciájú harmonikus módok (LFH), amelyekről feltételezzük, hogy megfelelnek az atomok vagy molekulák csoportjainak rezgésmozgásának, és egylyukú potenciálokban valósulnak meg, valamint relaxációs rendszerek, amelyekben a TLS-ekkel ellentétben nem alagút, de termikusan indukált korlát feletti átmenetek lépnek fel két potenciállyuk között. Az NSM sűrűsége alacsony hőmérsékleten közel nulla, és növekedésével erősen növekszik. A puha potenciál modell szerint a relaxációs rendszerek és az NFM-ek felelősek az amorf anyagok T > 2-3 K hőmérsékleten anomális tulajdonságaiért. A potenciálok, amelyekben a TLS, relaxációs rendszerek és NFM-ek megvalósulnak, „lágyak”, a érzékelni, hogy a külső feszültségek könnyen átalakítják őket egymásba. A lágypotenciál-modell reprodukálja a TLS alacsony hőmérsékleten történő alagútvezetésének standard modelljének eredményeit, ugyanakkor jól leír számos jelenséget az üvegekben magasabb hőmérsékleten (akár több tíz fokig vagy még ennél is magasabb).* Úgy tekinthetjük, mint egy a TLS modell általánosítása.

A rendezetlen közegben zajló dinamikus jelenségek kvantitatív leírásában elért nyilvánvaló előrelépés ellenére, amely a TLS-modell és a puha potenciál modell megjelenése után jelent meg, a legtöbb alapvető kérdés ebben az irányban nyitott marad. Ezek a kérdések mindenekelőtt a poharakban fellépő elemi gerjesztések mikroszkopikus jellegére és az ilyen közegben végbemenő dinamikus folyamatok mechanizmusára vonatkoznak. Mindkét modell tisztán fenomenológiai jellegű, és nem képes megválaszolni az ilyen jellegű kérdéseket. Sőt, kísérleti adatok egész sora áll rendelkezésre az üvegek dinamikájáról alacsony és közepes hőmérsékleten, amelyek Megjegyzés: Az 1-2 K-tól több tíz Kelvin-fokig terjedő hőmérséklet-tartományt az irodalomban ezen a területen köztesnek szokták nevezni.

25 nem írható le ezen modellek keretein belül. Jelentős probléma, hogy a kidolgozott modellek még fenomenológiai szinten sem teszik lehetővé a környezet sajátos mikroszkopikus paramétereinek figyelembevételét. A legnagyobb nehézségeket a rendezetlen közegek dinamikus tulajdonságainak leírása okozza a közepes hőmérséklet-tartományban. Ez a hőmérsékleti tartomány a legkevésbé tanulmányozott, és nagyon kevés kísérleti információ áll rendelkezésre ezeken a hőmérsékleteken zajló dinamikus folyamatokról. Konkrétan az NFM-et érintő folyamatokról sokkal kevesebbet tudunk, mint a TLS részvételével összefüggő jelenségekről, bár az NFM szerepe sokkal szélesebb hőmérsékleti tartományban nyilvánul meg.

A felsorolt ​​problémák alapvető jellegűek, és befolyásolják az alacsony hőmérsékletű üvegek dinamikus tulajdonságainak megértésének alapjait.

A jó elmélet hiánya nagymértékben hátráltatja a tudomány ezen területén a további fejlődést, és ami nem kevésbé fontos, jelentősen megnehezíti a rendezetlen anyagokon alapuló új anyagok és eszközök létrehozását. Ezért rendkívül fontosak és relevánsak azok a kutatások, amelyek az alacsony és különösen a közepes hőmérsékletek tartományában komplex rendezetlen szilárd közegekben zajló dinamikus jelenségekről mikroszkopikus információszerzést céloznak, valamint az elmélet ilyen irányú fejlesztését.

Az egyik első olyan kísérleti módszer, amely lehetővé tette az átlagolás kiküszöbölését az amorf közegek paramétereinek mérésénél, és amelyet ilyen vizsgálatokhoz alkalmaztak, az alacsony frekvenciájú fényszórás módszere volt. Ez a módszer lehetővé teszi, hogy a mintában lévő monokromatikus fény alacsony frekvenciájú szórási spektrumából információt szerezzünk az alacsony energiájú gerjesztések frekvenciaeloszlásáról rendezetlen szilárdtestközegben. Azok. Ez a módszer kiküszöböli az alacsony frekvenciájú gerjesztések frekvenciaátlagolását.

A használatával végzett kísérletek a pohárban további (a kristályokhoz képest) alacsony frekvenciájú fényszórást, az úgynevezett bozonikus csúcsot mutatták ki, ami annak tulajdonítható, hogy ilyen közegben még alacsony hőmérsékleten is léteznek a fononok mellett alacsony energiájú gerjesztések. . Később ugyanezt a hatást fedezték fel a rugalmatlan neutronszórás kisenergiájú spektrumaiban is, ami szintén további szórás jelenlétét mutatta rendezetlen közegben a kristályokhoz képest. Számos tanulmány ellenére a bozonikus csúcs természete még mindig vita tárgya. A bozonikus csúcs természetének értelmezési nehézségei nagyrészt azzal magyarázhatók, hogy a neutronok és a fény rugalmatlan kisfrekvenciás szórásának módszerei számos egyéb paraméter (mintatérfogat, mérési idő stb.) alapján magas átlagolt adatokat eredményeznek.

A szilárd anyagok tulajdonságairól és szerkezetéről való információszerzés egyik hatékony módszere a szennyezőközpont optikai spektroszkópiája.

Ez a módszer azon atomok, ionok vagy molekulák optikai spektrumának kimutatásán és elemzésén alapul, amelyek a kutatás céljára kiválasztott sugárzási tartományban elnyelik a fényt, és nagyon alacsony koncentrációban kerülnek a vizsgált közegbe (mátrixba) , átlátszó ebben a tartományban, mint spektrális mikroszkópos szonda. A szennyeződéscentrumok optikai spektrumai (a továbbiakban csak a szennyező molekulák esetét vizsgáljuk) a molekulák külső elektronhéjában bekövetkező elektronátmeneteknek köszönhetik eredetüket, ezért rendkívül érzékenyek a közeli környezet paramétereire. Fontos információkat tartalmaznak e molekulák mikroszkopikus környezetében zajló dinamikus folyamatokról.

A külső környezet paramétereire különösen érzékenyek a kromoformolekulák keskeny nulla-fonon spektrumvonalai, amelyek szélességét alacsony hőmérsékleten a sugárzás szélességével vetik össze. A kromoforok közvetlen környezetében bekövetkező gyors konfigurációs változások és a fonongerjesztések ebben a környezetben a szennyező molekulák spektrumvonalainak egyenletes kiszélesedésében (optikai fázisbontásban) nyilvánulnak meg (például atomcsoportok vagy molekulák lassú átmenetei két- szintű rendszerek) kis változásokat okoznak az egyes spektrális átmenetek frekvenciájában – ezt a folyamatot spektrális diffúziónak nevezzük.

alapvető előnyei. Ez az ilyen szondák gyakorlati tehetetlensége, amely lehetővé teszi a közegben zajló gyors (akár femtoszekundumos) folyamatok nyomon követését, a közeg tulajdonságairól való mikroszkópos szintű információszerzés lehetőségét, valamint a közeg kis fokú torzító hatását. a vizsgált objektum stb. A fontos előnyök ellenére a szennyezőközpont spektroszkópiát évek óta főleg jól rendezett kristályos anyagok tanulmányozására használják. A klasszikus szennyezőközpont-spektroszkópiai módszerek alkalmazása bonyolultabb szilárd szerkezetek és különösen az amorf közegek tanulmányozására alapvető nehézségekbe ütközött – a rendezetlen anyagokban jelen lévő lokális inhomogenitások a spektrum inhomogén kiszélesedéséhez vezettek. Ez a hatás azért következik be, mert a különböző lokális környezetben lévő molekulák elektronikus átmenetek különböző rezonanciafrekvenciájúak, ami a megfigyelt spektrumok erős elmosódásához vezet a frekvenciaskálán. Ezt először egy szervetlen mátrix esetében Szabó, a szerves mátrix esetében pedig Personov et al. .

A kristályos anyagokban gyakran megfigyelhető inhomogén kiszélesedés, ami a mikrohibák és szennyeződések jelenlétével magyarázható számos valódi mintában. Az inhomogén kiszélesedés hatása különösen erős alacsony hőmérsékleten. Például a folyékony hélium hőmérsékletén a szennyezett szerves amorf anyagok spektrumában az inhomogén kiszélesedés mértéke 105-szörösére vagy még többre is meghaladhatja a nulla-fononvonal homogén szélességét. Nyilvánvalóan ilyen szélesítés esetén rendkívül nehéz a felvett spektrumok alapján hasznos információkat kinyerni a vizsgált közeg tulajdonságairól. A helyzet gyökeresen megváltozott a 70-es évek végén - a 80-as évek elején a szelektív lézerspektrográfia új módszereinek megjelenése után A spektroszkópiában a kromoforokat általában atomcsoportoknak nevezik egy molekulában, amelyek felelősek a spektrum optikai tartományában a molekula általi sugárzás elnyeléséért. Ebben a munkában a rövidség kedvéért a vonatkozó szakirodalomban megszokott módon magukat az elnyelő molekulákat kromoforoknak nevezzük.

28szkópia, mint például a finom szerkezetű lumineszcencia spektrumok szelektív gerjesztése (Personov, 1972

) és a stabil spektrális lyukak kiégése (Personov, Kharlamov, 1974 és egymástól függetlenül Gorokhovsky, Kaarli, Rebane, 1974). Az első módszer (a külföldi szakirodalomban fluoreszcenciavonal-szűkítésnek nevezik) a gerjesztő lézer frekvenciájához nagyon közeli abszorpciós frekvenciájú szennyező molekulák részhalmazának monokromatikus lézersugárzással történő szelektív gerjesztésén alapul. Az ilyen szelektív gerjesztés eredményeként finom szerkezetű fluoreszcencia spektrumok figyelhetők meg, amelyeket a kromoformolekulák gerjesztett alcsoportjának izzása okoz. Így a finomszerkezetű lumineszcencia-spektrumok szelektív gerjesztésének módszere lehetővé teszi a kromoformolekulák együttesének sajátfrekvenciáin történő átlagolás kiküszöbölését. Természetesen az így kapott lumineszcens molekulák finomszerkezetű spektrumai lényegesen több információt hordoznak a vizsgált mátrix spektrális dinamikájáról, mint azok az alacsony szerkezetű spektrumok, amelyek a spektrumok szélessávú fényforrásokkal történő hagyományos gerjesztési módszereinél keletkeznek. . A finomszerkezetű lumineszcencia spektrumok gerjesztésének módszerének azonban van egy komoly hátránya: kísérleti megvalósítása esetén a zéró-fononvonal fluoreszcens emissziója frekvenciában gyakorlatilag egybeesik a gerjesztő sugárzás frekvenciájával. Ebben az esetben a gyenge fluoreszcenciás jelek elválasztása a nulla-fononvonaltól az eltolatlan frekvenciájú izgalmas sugárzás intenzív sugárzásának hátterében nagyon nehéz kísérleti problémává válik. Emiatt az utóbbi módszer nem talált széleskörű alkalmazásra az üvegek dinamikájának tanulmányozásában tisztán elektronikus zéró-fononvonalak segítségével egy szennyezőközpont spektrumában. A második módszer, az úgynevezett stabil spektrális lyukak elégetésének módszere (a külföldi szakirodalomban lyukégetésnek nevezik), a szennyező kromoformolekulák monokromatikus lézersugárzás hatására történő szelektív fotokémiai vagy fotofizikai átalakulásán alapul. E hatás következtében a vizsgált minta széles sávú abszorpciós vagy fluoreszcencia spektrumában meglehetősen hosszú ideig fennmarad egy (stabil) spektrális csökkenés, amelynek szélessége egy homogén vonal szélességéhez hasonlítható. A spektrális diffúzió hatása a spektrális lyuk szélességének növekedéséhez vezet, ami az égés és a megfigyelés közötti idő növekedésével növekszik. A mártások ezt a tulajdonságát a szennyező amorf rendszerek dinamikájának tanulmányozására használják. A vizsgált rendszerben zajló spektrális diffúziós folyamatokról való információszerzés lehetősége, amelyet nem torzít az inhomogén kiszélesedés hatása, a lyukégető módszert tette az egyik leggyakrabban használt üvegek spektrális dinamikájának vizsgálatára.

A stabil spektrális lyukak elégetésének módszerének van egy alapvető hátránya: alkalmazása egy bizonyos időtartamra átlagolt adatokat állít elő. Ennek az intervallumnak a minimális idejét a rendszer paraméterei és az elért jel-zaj viszony szükséges értéke határozzák meg. A kísérletek túlnyomó többségében ezek az idők a másodperc töredékének nagyságrendje vagy még több. Egyes méréseknél ezredmásodperces időket lehetett elérni. Az ilyen átlagolás nyilvánvalóan jelentős időbeli információvesztéshez vezet a vizsgált folyamatokról, például a gyors spektrális diffúziós folyamatokról. Finomszerkezetű lumineszcencia spektrumok gerjesztése esetén az átlagolási idő csökkenthető, de ennek ellenére egyrészt a kielégítő jel-zaj viszony elérésének szükségessége, másrészt az intenzitás növelésének lehetetlensége. Az izgalmas fény a mérési idő csökkentésére másrészt oda vezet, hogy ennek a módszernek a használatakor a kísérleti adatok beszerzése során az időátlagolás nem küszöbölhető ki.

A hetvenes évek végén és a nyolcvanas évek elején az optikai foton visszhang (PE) módszerrel (lásd még) kezdtek spektrális információt szerezni az üvegekben zajló dinamikus folyamatokról a nulla-fononvonal-szélesség szintjén. más elv. Ennél a módszernél a vizsgált szennyezőrendszerben zajló optikai fázisbontás folyamatairól nem a szennyeződéscentrumok -30-as sugárzásának spektrális jellemzőinek mérésével, hanem a kölcsönös koherencia-bomlási folyamat időparamétereinek mérésével nyerünk információt. rövid lézerimpulzussal gerjesztett szennyezőközpontok együttese. Ezt az időt a foton visszhang (PE) jelek intenzitásának a „gerjesztő” és „szondázó” lézerimpulzusok közötti késleltetéstől való függésének mérésével határozzuk meg, amelyet lecsengési görbének nevezünk. A csillapítási görbe csökkenésének sebességét az optikai fáziscsökkentési idő, T2 jellemzi. A megadott idő és az egyenletes spektrális vonalszélesség összefügg. Ez utóbbi körülmény az alapja a PE-módszer használatának a szennyezőrendszerek spektrális dinamikájának folyamatairól való információszerzésre (a PE-módszer alapötletét és változatait az alábbiakban részletesebben ismertetjük).

A PE-módszer fő előnye, hogy információt nyerhet a szennyezőközpont spektrumvonalainak egyenletes szélességéről és a spektrális diffúzió folyamatáról, amelyet nem torzít az inhomogén szélesítés hatása. Kettős impulzusos PE (olyan típusú PE-módszer, amelyben egymás után két lézersugárzás impulzust alkalmaznak a mintára) alkalmazásakor a maximális időfelbontású információt kapjuk, amelyet az egyenletes vonalszélesség értéke határoz meg. Más típusú PE-módszer - háromimpulzusos PE - alkalmazása esetén, amikor három rövid lézerimpulzust küldenek egymás után a mintába, adatokat nyernek a vizsgált rendszerben a második és harmadik közötti időszakban végbemenő spektrális diffúziós folyamatokról. lézerimpulzusok. Ezt az információt a csillapítási görbe csillapítási idejének a jelzett impulzusok közötti késleltetéstől való függése tartalmazza. A háromimpulzusos PV módszer a lyukégető módszer ideiglenes analógjának tekinthető. A PE-módszer ezen változatának fő előnye az, hogy nagyon rövid idő alatt (akár nanoszekundumban vagy kevesebben) meg lehet mérni a spektrális diffúzió hozzájárulását. Ezen előnyök megléte miatt a PE módszer nagyon ígéretes módszer az üvegek alacsony hőmérsékletű dinamikájának vizsgálatára. Az ezt használó művek száma azonban nagyon korlátozott volt. Ezt számos nehézség magyarázta, amelyek az e célokra történő végrehajtási kísérletek során merültek fel. Nehézségek különösen a vizsgált mintában ultrarövid (piko- és femtoszekundumos) lézerimpulzusok által kiváltott nemkívánatos nemlineáris és fotokémiai hatások miatt merültek fel. A módszer alkalmazását a piko- és femtoszekundumos lézerek bonyolultsága és magas költsége is korlátozta.

Az elmúlt években nagyszámú, lyukas égető módszerrel és lényegesen kisebb számban PE-módszerrel végzett üvegdinamika vizsgálatára is sor került. Ezek egy részét a disszertáció megfelelő fejezetei valamilyen mértékben figyelembe veszik, amelyek szempontjából az e munkákban elért eredmények jelentős jelentőséggel bírnak. A kutatás nagy részét viszonylag alacsony hőmérsékleten végezték (T

Így számos tanulmány ellenére a rendezetlen média dinamikájának megértésében a legtöbb alapvető kérdés nyitva marad. A TLS mikroszkópos természete még mindig ismeretlen. A tárgyalt kisenergiájú gerjesztések és a szennyezőközpont közötti kölcsönhatás mechanizmusai ismeretlenek. Különösen keveset tudunk az üvegek dinamikus jelenségeiért felelős elemi gerjesztésekről a közepes hőmérsékleti tartományban, különösen az alacsony frekvenciájú kristályokról. A dinamikus jelenségek megértésének szintje ezen a területen lényegesen alacsonyabb, mint az alacsonyabb hőmérsékletű üvegek dinamikájának magyarázata során elért szint.

Az alacsony és közepes hőmérsékletű üvegek dinamikus jelenségeinek természetéről elért alacsony tudásszint egyik fő oka a szelektív spektroszkópia vizsgált módszereinek egy alapvető hátránya, nevezetesen, hogy ezek a módszerek hatalmas átlagolt adatokat szolgáltatnak. szennyezőközpontok monokromatikus alcsoportja, ami rendezetlen anyagok esetén az egyedi spektrumokban lévő információ jelentős részének elvesztéséhez vezet.

Az utóbbi években a szilárdtestközegek tanulmányozására egy viszonylag új módszert, az egymolekulás spektroszkópiát kezdték alkalmazni a szemüvegek tanulmányozására. Ez a módszer lehetővé teszi a szilárd fázisú molekulamátrixba ágyazott egyedi szennyező molekulák egyedi spektrumainak kimutatását. Az új módszer egy egyedi szennyező molekula és annak mikroszkopikus környezete szintjén tükrözi a környezetre vonatkozó információkat, és így teljesen mentes a kromoformolekulák nagy halmazán történő átlagolás hatásaitól. Nem sokkal megjelenése után az egymolekulás spektroszkópiát számos munkában alkalmazták a rendezetlen szennyező molekularendszerek alacsony hőmérsékleten történő dinamikájának tanulmányozására (lásd például a monográfiát és az abban található áttekintéseket és hivatkozásokat).

Számos komoly nehézség miatt azonban a módszert nem alkalmazták széles körben ezekhez a vizsgálatokhoz. Különösen az egymolekulás spektroszkópiai módszer ilyen célokra történő alkalmazása során merültek fel jelentős nehézségek a detektált spektrumok értelmezésekor. Ennek jobb megértése érdekében nézzük meg részletesebben a rendezetlen szilárd anyagok alacsony hőmérsékletű alacsony hőmérsékletű dinamikájának alapfogalmait és annak megnyilvánulásait a szennyező kromoformolekulák spektrumában.

A jelenleg kialakult elképzelések szerint egy szennyező kromofor molekula kölcsönhatása alacsony frekvenciájú részecskékkel és egy rendezetlen mátrix akusztikus fononjaival annak spektrális vonalának kiszélesedéséhez, a kromofor kölcsönhatása a TLS átmeneteivel pedig eltolódásokhoz vezet a mátrixban. spektrális vonalának frekvenciája. Ha a spektrumvonal ilyen átmenetekkel indukált frekvenciaeltolódásai kisebbek, mint a szélessége, akkor összességében kiszélesedésként jelentkeznek a kísérletben, de ha ezen eltolódások nagysága nagyobb, mint a spektrumvonal szélessége, akkor egy ilyen vonal frekvenciájának vagy felosztásának ugrásaira. Ha a TLS az ezen ugrások okozta frekvenciaeltolódásnál nagyobb frekvenciájú ugrásokat hajt végre, akkor a szennyező molekula spektrális vonala nem hasad, hanem kiszélesedik (a külföldi szakirodalomban ezt a hatást mozgásvonal szűkítésnek nevezik). Nagy frekvenciaeltolásokat csak egy adott központhoz közel elhelyezkedő TLS-ek tudnak előidézni, és amint a kísérlet mutatja, kevés van belőlük. Ha a spektrumfelosztás hatását csak egy TLS okozza, akkor egy dublettet figyelünk meg, ha az ilyen TLS-ek száma n, akkor általános esetben 2n komponensből álló spektrumot figyelünk meg. Mivel a TLS jellemző paraméterei (átmeneti frekvencia, energiaszintek aszimmetriája) és a szennyező kromoforokhoz viszonyított elhelyezkedése véletlenszerűen nagyon széles tartományban változik, az alacsony hőmérsékletű üvegekben a kromoformolekulák egyedi spektrumvonalai különböző számú csúcsból állhatnak, amelyek paraméterei és száma idővel kaotikusan és különböző módokon változhat.

A szennyező egyedi molekulák spektrumának összetett és nagyrészt véletlenszerű természete számos alapvető kérdést vet fel az ilyen spektrumok azonosításával és elemzésével kapcsolatban. Hogyan lehet megfelelően jellemezni az ilyen spektrumokat? Nyilvánvaló, hogy a vonalszélesség fogalma ebben az esetben már nem ad teljes leírást ezekről. Hogyan állapítható meg egy több csúcsból álló spektrumból, hogy az egy molekula spektruma, és nem több? Hogyan lehet általános információkat kinyerni a vizsgált közeg tulajdonságairól olyan spektrumokból, amelyek főleg a véletlenszerű közvetlen környezet paramétereit tükrözik?

Véleményünk szerint a felsorolt ​​kérdések voltak a fő oka annak, hogy az üvegek alacsony hőmérsékletű dinamikáját az egymolekulás spektrumok módszerével vizsgálták kevés munkával. Különösen kevés munkát végeztek az egymolekulájú spektroszkópia üvegek dinamikájának tanulmányozására a közepes hőmérsékletek tartományában, ahol a megfigyelt dinamikához az alacsony frekvenciájú részecskék adják a fő hozzájárulást.

Így e munka elején a bonyolult belső szerkezetű szilárd anyagok dinamikája tudományának fejlődésének egyik sürgető problémája az ilyen anyagokban zajló dinamikus folyamatok diagnosztizálására szolgáló új spektrális módszerek kidolgozása volt, amelyek lehetővé tennék lehetővé teszi a szennyezőközpont spektroszkópiájának magas információtartalmának felhasználását, és ezzel egyidejűleg a meglévő kísérleti módszerek e célokra történő alkalmazásának fő hátrányainak kiküszöbölését. Az új módszereknek és technikáknak különösen lehetővé kell tenniük a hagyományosan alkalmazott módszerek olyan alapvető hátrányainak kiküszöbölését, mint az időátlagolás és a szennyező kromoformolekulák együtteséhez viszonyított átlagolás. A legkevésbé vizsgált régióban - a középhőmérsékletek tartományában - rendkívül fontos volt a dinamikus jelenségek tanulmányozására szolgáló új módszerek kidolgozása.

ELMÉLETI KERET A FOLYAMATOK LEÍRÁSÁHOZ

OPTIKAI DEPHASING ZAVAROKBAN

SZENNYEZETTSÉG SZILÁRDÁLLÁSÚ RENDSZEREK ALACSONY

HŐMÉRSÉKLETEK

Ez a fejezet a kapott kísérleti adatok elemzéséhez ebben a munkában alkalmazott elméleti megközelítés főbb rendelkezéseit mutatja be. Rövid leírást adunk a standard TLS modellről, a véletlen ugrás modellről és a lágy potenciál modellről. A munkában kidolgozott elméleti modellek leírása és célja az optikai fázisbontás folyamatainak leírása rendezetlen szennyező szilárdtestrendszerekben alacsony és közepes hőmérsékleten. Ezek az FE módosított modellje alacsony hőmérsékletű üvegekben és egy FE modell a szennyező üvegekben, amelyek a lágy potenciál modellen alapulnak. Az első modellt E. Geva és J. L. Skinner fejlesztette ki az alacsony hőmérsékletű üvegekben az FE elméletének lehetőségeinek bővítésére a szennyezőüvegekben a TLS-t is magában foglaló kiszélesedési folyamatok leírásában. Ez az elmélet általánosításának tekinthető. A második modellt az amorf mátrix kiszélesedő folyamatainak leírására fejlesztették ki, amelyek nemcsak a TLS-t, hanem az amorf mátrix kvázi lokális alacsony frekvenciájú rezgésmódjait (LFV) is magukban foglalják. Erre azért volt szükség, hogy növeljük azt a hőmérsékleti tartományt, amelyben az elmélet alkalmazható. A jelen munkában használt összes elméleti modell egy rendezetlen mátrixban lévő szennyező kromoformolekulák vonalszélesítési folyamatainak sztochasztikus megközelítésén és a korrelálatlan véletlen ugrások modelljén (sudden jump model) alapul.

A sztochasztikus megközelítés mellett számos mű (lásd például Osadko és Silbey (R.J. Silbey) munkáit) dinamikus megközelítést fejleszt ki. A dinamikus megközelítésen alapuló, üvegekben lévő szennyezőközpont vonalkiszélesítésének elméletei általánosabbak. Az üvegek alacsony hőmérsékletű dinamikus tulajdonságainak leírására azonban gyakrabban használnak sztochasztikus elméletek keretében kapott egyszerűbb kifejezéseket. Ebben a munkában mindkét megközelítést alkalmaztuk: dinamikus - a kromoforok NPM-mel való kölcsönhatásának figyelembevétele esetén, illetve sztochasztikus - a TLS-sel való kölcsönhatási folyamatok vizsgálatakor. A sztochasztikus megközelítést a számítások egyszerűbbsége miatt választottuk, valamint ott, ahol a dinamikus elmélet alkalmazása véleményünk szerint nem vezetett lényegesen új eredményekhez.

2.1. Kétszintű rendszerek standard modellje A modell alapjául szolgáló DUS koncepciót tisztán fenomenológiainak javasoltuk. Feltételezzük, hogy az ilyen típusú elemi kisenergiájú gerjesztések az atomok vagy molekulák vagy csoportjaik átmeneteinek felelnek meg az anyag potenciális felületén lévő két lokalizált alacsonyan fekvő izolált szint között (a külső szintekre való átmeneteket a modell nem veszi figyelembe). Ezeket a szinteket potenciálgát választja el, amelyet fononkibocsátással vagy abszorpcióval alagutazással lehet legyőzni. A modell azt feltételezi, hogy alacsony hőmérsékleten (T

Rizs. 2.1. Az üveg kétdimenziós modellje és a TLS-ek kialakulása, amely egy „atomból” (a, b) és „atomok” csoportjából (c, d) áll. től vett.

A DUS Hamilton operátora egy lokalizált ábrázolásban a következőképpen írható fel:

Itt A a TLS aszimmetriája, J pedig az alagútmátrix elem, amely a TLS-t leíró kettős lyukú potenciál paraméterein keresztül fejeződik ki:

ahol az alagútparaméter, m a TLS effektív tömege, V a gát magassága, h0 a nullapont energia, d a konfigurációs térben lévő kutak távolsága (lásd 2.2. ábra).

Így minden DUS-t egy A és J vagy A és A belső paraméterpár jellemez. Meg kell jegyezni, hogy számos esetben a TLS-eket egy pár további paraméter jellemzi: az E felosztási energia és a TLS teljes relaxációs sebessége, ahol egyenlő a |g és szintek közötti átmenet sebességének összegével. |e mindkét irányban). Az E és paraméterek az A és J paraméterekhez kapcsolódnak a következő összefüggésekkel:

Itt c a TLS-fonon kölcsönhatási állandó; k – Boltzmann állandó; t (l) és t (l) – az alakváltozási potenciál és a hangsebesség keresztirányú (hosszirányú) összetevői; m – TLS térfogatsűrűsége; h Planck-állandó.

Rizs. 2.2. A TLS-t leíró duplakút-potenciál. A szaggatott vonalak a talaj |g és gerjesztett |e állapotok hullámfüggvényei.

Meg kell jegyezni, hogy a (2.4) kifejezés csak a TLS és a „fononfürdő” közötti kölcsönhatás egyfononos mechanizmusára érvényes, és azzal a feltétellel, hogy nincs kölcsönhatás a TLS között. A kétfononos, valamint az aktiválási relaxációs mechanizmusok (azaz a határon túli átmenetek) hozzájárulása alacsony hőmérsékleten lényegesen kisebb, és nem veszik figyelembe az alacsony hőmérsékletű üvegek standard modelljének keretein belül.

2.1.3. A TLS eloszlás törvényei a belső paramétereken Az üvegek alacsony hőmérsékletű dinamikájának leírásánál fontos szerepet kapnak a TLS eloszlás törvényei az elméletben elfogadott paraméterek felett. A szabványos DUS-modell egyik alapfeltételezése az A és J paraméterekre vonatkozó állítás:

ahol P0 a normalizálási együttható:

Itt Amax, Jmax, Jmin a modell korlátozó paraméterei, amelyek az A és J paraméterek változási tartományait jellemzik. Ezeket a határértékeket a modellnek megfelelően választottuk ki, így a számításokhoz a DUS NDUS számát nyilvánvaló módon N-ként választottuk meg. DUS = V 2FE, ahol V a vizsgált térfogat (gömbhéj rmin és rmax sugarakkal). Az Nkróm szennyezőközpontok számát 2000-re választottuk.

Az Amax, Jmax, Jmin, rmax és Nchrome paraméterek kiválasztásának fő általános kritériuma a modellszámítások eredményeinek ezektől az értékektől való függetlensége (adott pontossággal).

2.3.3. Összehasonlítás a standard fotonvisszhang elmélettel Egészen a közelmúltig az E. Geva és J. L. Skinner által kidolgozott sztochasztikus elméletet széles körben használták az alacsony hőmérsékletű szennyeződéses üvegekben végzett PV-kísérletek eredményeinek leírására.

I 3E (, t w) = (exp(/ T1) 3E (, t w)), ahol a 3FE (, t w) korrelációs függvény:

Itt (t) a szennyezőközpont természetes frekvenciája, amelyet a (2.10) kifejezés ír le (t) = 0 +. A szögzárójelek a DUS ugrások összes történetére vonatkozó átlagolást mutatják (úgynevezett sztochasztikus átlagolás); a DUS belső paraméterei szerint és a DUS pozíciói feletti átlagolás (configuration averaging).

Ebben a munkában az átlagolást (2,33) analitikusan végeztük. Az A és J paraméterek (2.6) származtatása esetén µ0 és =0 esetén; (2) a TLS (2.13) eloszlása ​​az orientációs paraméteren és (3) a TLS (2.14) térbeli eloszlása ​​r távolságokon, ha rmin=0. Ennek a munkának az eredménye 2FE esetére µ=0 esetén a következőképpen írható fel:

Itt I0(z) és I1(z) az első típusú, illetve 1-es módosított Bessel-függvények.

A (2.15) és (2.34) egyenlet segítségével ezen elmélet keretein belül kiszámíthatóak a 2PE bomlási görbék, amelyet a továbbiakban az FE standard sztochasztikus elméletének nevezünk alacsony hőmérsékletű üvegekben. A 2PE csillapítási görbék segítségével meghatározható a T2 optikai fáziscsökkentési idő és a megfelelő „egyenletes” ZPL szélesség, amelyet inverz optikai fáziscsökkentési időnek is neveznek.

A kidolgozott modell helyességének igazolására számos 2PE lebomlási görbét számoltunk az új módosított elmélet és a standard FE elmélet felhasználásával. Az egyszerűség kedvéért az rmin = 0 esetet vettük figyelembe. Összehasonlításképpen a Geva és Skinner által levezetett standard FE elmélet egyenleteit használtuk. µ = 0 esetén ez a függvény felírható kifejezés formájában (2.34), amelyet a 2FE csillapítási görbék kiszámításához használtunk. A P0k szorzatot a fenti paraméterértékek és P0 alapján számítottuk ki: P0k = 3,77106 K-1s-1.

ábrán. A 2.4 (a, b) ábra a 2FE csillapítási görbéit mutatja két hőmérsékleti értékre, T = 0,4 és 2,0 K, Rmin = 0 mellett. A folytonos vonalként ábrázolt görbék a jelen munkában kidolgozott modell (2.18. és (2.25.) képletek) segítségével kerültek kiszámításra. A kapott értékek mínusz a T1 hozzájárulása A nyitott körök a 2FE bomlási görbéit mutatják (szintén mínusz a T1 idő), a standard elmélet alapján a (2.34) képlet segítségével.

Az ábra szemlélteti a különböző módszerekkel számított görbék teljes egyezését, ami egyrészt bizonyítja a kidolgozott elmélet helyességét, másrészt megerősíti a határmodell paraméterek értékeinek megválasztásának érvényességét. , Amax, Jmax, Jmin, rmax, Nchrome.

Hasonló munkák:

„ORESHKO ALEXEY PAVLOVICH ANIZOTRÓP ÉS INTERFERENCIA HATÁSOK A SZINKROTRON SUGÁRZÁS REZONÁNS DIFRAKCIÓJÁBAN Szakterület 01.04.07 – kondenzált anyag fizika Fizikai és matematikai tudományok doktora fokozatért értekezés A fizikai és matematikai tudományok doktora fokozatért .Ovchinnikova Moszkva – TARTALOM Bevezetés 1. fejezet Rezonáns szórás..."

„UDC 519.1 Puzynina Svetlana Aleksandrovna Tökéletes színezések egy végtelen négyszögletű rácsban 01.01.09 diszkrét matematika és matematikai kibernetika Értekezés a fizikai és matematikai tudományok kandidátusának tudományos fokozatáért Témavezető: Ph.D. S.V. Avgustinovics Novoszibirszk 2008 TARTALOM oldal Bevezetés................................................ .......»

„Dupliy Stepan Anatolyevich UDC 539.12 FÉLCSOPORTOS MÓDSZEREK AZ ELEMI RÉSZECSKÉSZEK SZUPERSZIMMETRIAI ELMÉLETÉBEN 01.04.02 – Elméleti fizika A fizikai és matematikai tudományok doktori fokozatának tézise Kharkov - 1999. BEVEZETÉS1 elosztók 1.1. Invertálható szuperelosztók a környékek szerint 1.2. Irreverzibilis szuperelosztók............ 1.2.1...”

„Filippov Dmitrij Vitalievics AZ AZOMOK IONIZÁLÁSÁNAK ÉS GERJELÉSÉNEK BEFOLYÁSA AZ ELEKTROMÁGNESES TEREK ÁLTAL A MEGÁLLAPÍTÁSI FELTÉTELEKRE ÉS A RADIOAKTÍV BOMLÁSI FOLYAMATOK szakterülete Moszkva 01.04.02 – Fizikai elméleti doktori oklevél 2 008 2 Tartalom BEVEZETÉS Szimbólumok 1. FEJEZET AZ ATOMHÉJ SZEREPE A NUKLEÁRIS ÁTALAKULÁSI FOLYAMATOKBAN (ÁTTEKINTÉS...”

„UDC 538.941 KRASZNYIKHIN Dmitrij Anatolevics A-szerű fázis 3He anizotróp aerogélben Specialitás 09.04.01 – Alacsony hőmérsékletű fizika Értekezés a fizikai és matematikai tudományok kandidátusa tudományos fokozat megszerzéséhez Témavezető: az Orosz Tudományos Akadémia akadémikusa és doktora . Tudományok V.V. Dmitriev Moszkva 2012 Tartalom Bevezetés 1. fejezet. A szuperfolyadék tulajdonságai 3He...”

“UDC 511.3 Abrosimova Albina Andreevna PONTOK ELOSZTÁSA TÖBBDIMENZIÓS SZÍNES TORI Szakterület 01. 01. 06 - matematikai logika, algebra és számelmélet ÉRTEKEZÉS a fizikai és matematikai tudományok kandidátusi fokozatához...”

„Gamzova Julia Vasziljevna Részszavak kombinatorikus tulajdonságai 09.01.01. Diszkrét matematika és matematikai kibernetika Értekezés a fizikai és matematikai tudományok kandidátusának tudományos fokozat megszerzéséhez tudományos témavezetők, a fizikai és matematikai tudományok kandidátusa, Shur A. M. egyetemi docens, a fizikai és matematikai tudományok kandidátusa egyetemi docens Szuhanov E. V. Jekatyerinburg 2006 Tartalom Bevezetés 1. A... fogalma.

Gribszkij Makszim Petrovics UDC 537.86 MIKROÁRAMKÖRÖK FOLYAMATAI FIZIKÁJA AZ IMPULZUS MIKROHULLÁM MEZŐK HATÁSÁBAN Vladimir Viktorovich a fizika és a matematika doktora. Tudományok, a Radiofizikai és Elektronikai Tanszék egyetemi docense...”

„UDC 534,26; 517.958 Valyaev Valeriy Jurievich Akusztikus hullámok diffrakciójának kísérleti és elméleti vizsgálata speciális típusú kúpokon és akadályokon, például csíkokon Szakterület: 01.04.06 – akusztika ÉRTEKEZÉS a fizikai és matematikai tudományok kandidátusa vagy tudományos doktorandusz tudományos fokozat megszerzéséhez Matematika Sc., egyetemi docens Shanin Andrey Vladimirovich MOSZKVA – Tartalom Bevezetés........”

„UDC 519.2 Lukincova Maria Nikolaevna MÉRTÉKEK KONVERGENCIÁJA ÉS RADON TRANSFORMÁCIÓ VÉGTELEN DIMENZIÓS TEREKBEN 01.01.01 valós, komplex és funkcionális elemzés ÉRTEKEZÉS a fizikai és matematikai tudományok kandidátusi fokozatához Moszkva, 2014 Tartalom 1. fejezet Bevezetés Egységes szekvencia3 1. Definíció és segédadatok 2...."

„Abramova Ljudmila Yurievna Az influenza jellemzői különböző madárfajokban kísérleti körülmények között és a kórokozó azonosítására szolgáló módszerek hatékonysága 02/06/02 - állatgyógyászati ​​mikrobiológia, virológia, járványtan, mikológia mikotoxikológiával és immunológiával Disszertáció a tudományos fokozat megszerzéséhez Állatorvostudományi Tudományos tanácsadó: a biológiai tudományok doktora, professzor, díjazott..."

SHAPOVALOV IGOR PETROVICH UDC 537.61, 537.62, 537.63 RENDELT FÁZISOK ÉS FÁZISÁTÁLLÍTÁSOK UNIAXIÁLIS SU(3)-MÁGNESEKBEN Szakterület: 02.04.01. – Elméleti fizika Értekezés a fizikai és matematikai tudományok kandidátusa tudományos fokozat megszerzéséhez Témavezető a fizikai és matematikai tudományok doktora, professzor Vadim Movsesovich Adamyan Odessa - 2013 TARTALOM Feltételes...”

„Leonov Andrej Vladimirovics TECHNOLÓGIA FEJLESZTÉSE DINAMIKUS DOKUMENTUMOK AUTOMATIZÁLT ELKÉSZÍTÉSÉHEZ ÉS INTERAKTÍV NARRÁCIÓHOZ Szakterület 05.13.11 – Számítógépek, komplexek és számítógépes hálózatok matematikai és szoftverei Értekezés a fizika- és matematikatudományok kandidátusa – tudományos matematika és matematika doktora címére. , professzor S .

“Mihail Szergejevics Ageev Szövegek gépi tanuláson és szakértői tudáson alapuló automatikus rubrikálási módszerei 05.13.11 - Matematikai és szoftver számítógépekhez, komplexekhez és számítógépes hálózatokhoz ÉRTEKEZÉS a fizikai és matematikai tudományok kandidátusa tudományos fokozat megszerzéséhez Tudományos tanácsadók: a fizika és a tudomány doktora Matematikai tudományok .n., akadémikus Bakhvalov N.S., a műszaki tudományok doktora, Prof. Makarov-Zemlyansky N.V. Moszkva, 2004 TARTALOM 1...”

„Drozdenko Alekszej Alekszandrovics UDC 621.385.6 Intenzív elektronsugarak fizikája nagyfrekvenciás O-típusú készülékekben 01.04.01 – Eszközök, elemek és rendszerek fizikája Értekezés a fizikai és matematikai tudományok kandidátusának tudományos fokozat megszerzéséhez Témavezető: Vorobeveliichevnadiy Sahrobjevics Gennay A fizikai és matematikai tudományok doktora, professzor SUMY – 2009 TARTALOM HAGYOMÁNYOS RÖVIDÍTÉSEK JEGYZÉKE BEVEZETÉS...”

“Romanov Alekszandr Leonidovics A VEPP-2000 tárológyűrű pályájának és elektron-optikai szerkezetének beállítása válaszmátrix módszerrel 04/01/20 – töltött részecskenyalábok fizikája és gyorsító technológia ÉRTEKEZÉS a fizikai és matematikai tudományok kandidátusának tudományos fokozatához Tudományos tanácsadó, levelező tag, prof. Shatunov Jurij Mihajlovics Novoszibirszk – 2011 2 Tartalom Bevezetés................................................. ......... ...."

„Golovan Leonyid Anatoljevics PÓRUSOS FÉLVEZETŐK ÉS DIELEKTRIUMOK SZERKEZETI JELLEMZŐINEK BEFOLYÁSA OPTIKAI TULAJDONSÁGAIRA Szakterület: 21.04.01 lézerfizika Értekezés a fizikai és matematikai tudományok doktora fokozat megszerzéséhez.....INTRODU0C Matematika............. ................................................... 8 1..."

„Jevgenyij Aleksandrovics Gudzovszkij Töltési aszimmetria keresése K ± 3 ± bomlásban az NA48/2 kísérletben Szakterület 01.04.23 A fizikai és matematikai tudományok kandidátusának tudományos fokozata megszerzéséhez Témavezető: a fizikai és matematikai tudományok doktora V.Kekelidze professzor Dubna 2006 Tartalom Illusztrációk jegyzéke Táblázatok jegyzéke Bevezetés 1 Elméleti áttekintés 1.1 Bevezetés......"

480 dörzsölje. | 150 UAH | 7,5 USD ", MOUSEOFF, FGCOLOR, "#FFFFCC",BGCOLOR, "#393939");" onMouseOut="return nd();"> Szakdolgozat - 480 RUR, szállítás 10 perc, éjjel-nappal, a hét minden napján és ünnepnapokon

Weiner Jurij Grigorjevics. Rendetlen molekuláris szilárd közegek dinamikája: vizsgálatok foton visszhanggal és egyedi molekulák spektroszkópiájával: vizsgálatok foton visszhanggal és egyedi molekulák spektroszkópiájával: Dis. ... a fizika-matematika doktora Tudományok: 01.04.05 Troitsk, 2005 251 p. RSL OD, 71:06-1/116

Bevezetés

I. FEJEZET A rendezetlen szilárd anyagok alacsony hőmérsékletű dinamikája és vizsgálati módszerei 19

FEJEZET II. Elméleti alapok az optikai fázisbontási folyamatok leírásához rendezetlen szennyező szilárdtestrendszerekben alacsony hőmérsékleten 35

2.1. Kétszintű rendszerek standard modellje 36

2.1.1. 36-os modell alapjai

2.1.2. Kétszintű rendszerek paraméterei 37

2.1.3. A DOS eloszlásának törvényei a belső paraméterek szerint 38

2.2. Sztochasztikus véletlen ugrás modell 40

2.2.1. A korrelálatlan véletlen ugrások sztochasztikus modelljének alapelvei 40

2.2.2. Egy szennyezőközpont kölcsönhatása a DUS 41-gyel

2.2.3. A DUS 42 térbeli és tájolási eloszlása

2.3. Az FE módosított elmélete alacsony hőmérsékletű szennyeződésekben

szemüveg 43

2.3.1. A PV módosított modelljének alapvető rendelkezései alacsony hőmérsékletű üvegekben 45

2.3.2. A kettős impulzusú foton visszhang esete 48

2.3.3. Összehasonlítás a standard fotonvisszhang elmélettel 51

2.3.4. A fotonvisszhang módosított elméletének eredményei és tárgyalásuk: a bomlási görbék függése a kromofor és a kétszintű rendszerek minimális távolságától 53

2.4. A lágy potenciál modell és alkalmazása leírására

optikai fázismentesítés szennyező amorf rendszerekben 57

2.4.1. A puha potenciál modell alapelvei 57

2.4.2. Az optikai fázisbontást leíró alapösszefüggések a lágy potenciál modellben 61

2.5. Főbb megállapítások a II. fejezethez 65

FEJEZET III. A fotonvisszhang módszer és lehetőségei a spektrális dinamika folyamatainak tanulmányozásában szennyezett szilárdtest-rendellenes közegekben 67

3.1. Foton visszhang 67

3.1.1. Általános elvek 67

3.1.2. Kibocsátás kromoformolekulák koherens együtteséből 69

3.1.3. Bloch-Feynman vektormodell 69

3.1.4. Az FE módszer fő gondolata 73

3.2. Két és három impulzusú foton echo 75

3.3. Felgyülemlett foton visszhang 79

3.4. Inkoherens fotonvisszhang 84

3.5. Következtetések a III. fejezethez 86

FEJEZET IV. A szennyezőközpont-spektroszkópia kísérleti alapjai az idő és az együttes átlagolás kiküszöbölésével 87

4.1. A foton visszhang és alkalmazása rendezetlen szilárd testek dinamikájának vizsgálatára 87

4.1.1. Kettős impulzusú foton visszhang 89

4.1.2. Három impulzusú foton visszhang 91

4.1.3. Inkoherens foton visszhang 91

4.2. Kísérleti fotonvisszhang technika és méréstechnika 95

4.2.1. Lézerrendszer inkoherens PV jelek generálására 95

4.2.2. Lézerrendszer pikoszekundumos impulzusok generálására 96

4.2.3. Fotonvisszhang kísérleti beállítások 97

4.2.4. Mérési technika 101

4.2.5. Minta-előkészítési eljárás 105

4.3. Kísérleti technikák egymolekulás spektroszkópiához és mérési technikákhoz 110

4.3.1. Egymolekulás spektroszkópia alkalmazása rendezetlen szilárd testek dinamikájának vizsgálatára PO

4.3.2. Egyedi molekulák spektrumának regisztrálása üvegekben alacsony hőmérsékleten 113

4.3.3. Kísérleti elrendezés egyedi molekulák spektrumának rögzítéséhez 116

4.3.4. Mintaelőkészítési eljárás 119

4.3.5. Egyedi molekulák spektrumának felvételének sajátosságai szennyezett üvegekben 122

4.4. 4. fejezet Következtetések 128

V. FEJEZET Optikai fázismentesítés vizsgálata adalékolt szerves üvegekben és polimerekben fotonvisszhang módszerrel alacsony hőmérsékletek széles tartományában 130

5.1. Az NFE módszerrel kapott adatok összehasonlítása a 2PE módszerrel kapott adatokkal 131

5.2. Az NPE-módszerrel mért adatok elemzése rezorufin in- és d6-etanol 135-re

5.2.1. A spektrális diffúzió hozzájárulásának elemzése 138

5.2.2. Az alacsony frekvenciájú részecskékkel való kölcsönhatás miatti optikai fáziscsökkentéshez való hozzájárulás elemzése. 151

5.2.3. Deuterációs hatás 157

5.2.4. Következtetések a p/d-e ir/y6-e 161 adatelemzéséből

5.3. Kutatás NPE és 2FE módszerekkel 162

5.3.1. Az NPE és 2PE módszerekkel kapott kísérleti eredmények általános áttekintése hat rendezetlen szennyezőrendszerre 163

5.3.2. Alacsony hőmérsékletű adatok elemzése 171

5.3.3. A hőmérsékletfüggés modellszámításai az FE módosított elméletének keretein belül alacsony hőmérsékletű üvegekben 173

5.3.4. A közbenső hőmérsékletek tartományára vonatkozó adatok elemzése 176

5.4. A magas hőmérsékletű adatok elemzése az alacsony frekvenciájú részecskék spektrumának figyelembevételével 178

5.5. Adatelemzés a puha potenciál modell használatával 183

5.5.7. Az MP modell keretein belüli adatelemzésben használt vonalkiszélesítést leíró alapvető összefüggések 183

5.5.2. A modellszámítások eredményei és összehasonlítása a 184. kísérlettel

5.6. Következtetések az V. fejezethez 188

FEJEZET VI. Szennyező szerves polimerek dinamikájának vizsgálata egymolekulás spektroszkópiával 190

6.1. Egyedi molekulák spektrumainak leírása a nyomatékeloszlás fogalmával 190

6.2. Egyedi TBT-molekulák spektrumának mérési eredményei amorf poliizobutilénben T = 2 K hőmérsékleten 191

6.2.1. Példák az OM spektrumokra és időbeli alakulásukra 192

6.2.2. Egyedi molekulák spektrumának időbeli viselkedése, összhangban a TLS 193-as modellel

6.3. Egyetlen molekulák spektrumának modellszámítása 197

6.3.1. Algoritmus egyetlen molekula spektrumának kiszámításához 197

6.3.2. Modellparaméterek kiválasztása 198

6.3.3. A közeli és távoli TLS hozzájárulása az OM 199 spektrumához

6.4. A kísérleti és elméleti eredmények összehasonlítására szolgáló módszertan pillanatfogalma és jellemzői 202

6.5. Modellszámítási eredmények és kísérleti adatok összehasonlítása az OM 207 spektrumainak nyomatékeloszlásáról és vonalszélességeiről

6.5.1. Az OM spektrumvonalak nyomatékeloszlásának elemzése. 207

6.5.2. A TLS-kromofor kölcsönhatási állandó diszperziója és a szennyezőközpont és a TLS 210 közötti minimális távolság

6.6. Egyetlen molekulák spektruma alacsony hőmérsékletű üvegekben és Levy statisztika 212

6.7. A spektrális csúcsszélességek eloszlása ​​és a kvázi lokális alacsony frekvenciájú rezgésmódok hozzájárulása az OM 214 spektrumának kiszélesedéséhez

6.8. Egyedi molekulák spektrumainak multiplett szerkezetének statisztikai elemzése 216

6.9. Kétszintű rendszerek egyetlen molekulával való kölcsönhatásának jellemző térbeli zónái 217

6.10. Az egymolekulás spektroszkópiával és a foton visszhanggal kapott adatok összehasonlítása 224

6.11. Következtetések a VI. fejezethez 227

229. következtetés

Ábrák és táblázatok jegyzéke 234

A képletek listája 238

Felhasznált irodalom jegyzéke

Bevezetés a műbe

Annotáció. Új megközelítést dolgoztak ki a rendezetlen szilárdtest-molekuláris közegek vizsgálatára, és szisztematikus kísérleti és elméleti vizsgálatokat végeztek az amorf szerves üvegek és polimerek dinamikájáról alacsony hőmérsékletek széles tartományában (0,35-100 K). A kidolgozott megközelítés a vizsgált mintába spektrális mikroszkópos szondaként bevitt szennyező kromoformolekulák spektrumából nyert információkat a vizsgált közeg dinamikájáról, és a következő két kísérleti elven alapul: 1) a foton echo módszer a szennyező kromoformolekulák optikai fázistalanítási idejének mérésére rendezetlen mátrixban, hogy kiküszöbölje az időátlagolást a kísérlet során. 2) szennyező egykromofor molekulák nagyszámú spektrumának kimutatása, majd a mért spektrumok statisztikai elemzése. A kidolgozott megközelítés lehetővé teszi a vizsgált környezet általános tulajdonságait tükröző adatok beszerzését, nem pedig a lokális környezet véletlenszerű paramétereit, és ezzel egyidejűleg a környezet mikroszkopikus paramétereiről szóló információk megőrzését. Használata lehetővé teszi, hogy a molekuláris közegben zajló dinamikus jelenségekről átlagolástól mentesen tájékozódjunk, és ezzel kiküszöböljük a rendezetlen közegek diagnosztizálására szolgáló meglévő mérési módszerek fő nehézségét. Az amorf szerves üvegek és polimerek spektrális diffúziós és optikai fázismentesítési folyamatainak szisztematikus vizsgálatait egy kidolgozott kísérleti megközelítéssel és az alacsony hőmérsékletű üvegek spektrális dinamikájának továbbfejlesztett elméleti modelljével végezték. Új információkat szereztek az amorf szerves közegek spektrális dinamikájáról alacsony hőmérsékletek széles tartományában, ami jelentősen bővíti e jelenség megértésének szintjét.

A téma relevanciája . Jelenleg a mindennapi életben a technológiai és tudományos kutatásokban a szilárdtest anyagok ill

rendezetlen szerves közegeken alapuló szerkezetek. Ezek különféle polimerek, köztük olyan ígéretes anyagok, mint a konjugált polimerek, dendrimerek, szerves üvegek széles választéka, amorf félvezetők és ezeken alapuló szerkezetek stb. amelyek iránt a közelmúltban drámaian megnőtt az érdeklődés, mivel korunk gyorsan fejlődő nanotechnológiáinak egyik fő elemét jelentik. Az említett rendszerek sokféle biológiai környezetet és struktúrát foglalnak magukban, amelyek tanulmányozása és felhasználása a modern tudomány és technika egyik fontos területe. A rendezetlen szerves közegek ígéretes tárgyai új anyagok és szokatlan tulajdonságokkal rendelkező eszközök létrehozásának. Jelenleg például intenzív fejlesztések folynak a szerves anyagokon alapuló molekuláris mikroelektronika területén. A gyakorlatban való széleskörű alkalmazás és a rendezetlen szerves anyagokon alapuló új anyagok és szerkezetek létrehozásának igénye lényegessé teszi alapvető tulajdonságaik alapos tanulmányozását. Ezen tulajdonságok többségét, mint például a termikus, mechanikai, elektromos, kémiai, optikai, spektrális stb., az anyag belső dinamikája határozza meg. Ezért a dinamikus folyamatok vizsgálata rendezetlen molekuláris közegben nagyon releváns és fontosak mind a molekuláris szilárdtestközeg-tudomány fejlődése, mind a komplex szerkezetű szerves anyagok fejlesztésén és felhasználásán alapuló új technológiák kifejlesztése szempontjából.

A disszertáció fő célkitűzései . Egészen a közelmúltig a szilárd közegek dinamikája területén a fő kutatások az erősen rendezett kristályos anyagok tanulmányozására irányultak. E vizsgálatok eredményeként ma már általánosan ismert a kristályok alapvető elemi gerjesztéseinek mikroszkópos jellege. Teljesen más helyzet áll elő, ha megértjük a rendezetlen szilárd (különösen a szerves) közeg dinamikájának alapjait. Annak ellenére, hogy jelentős

A kutatók erőfeszítései alapján a legtöbb alapvető kérdés nyitva marad. Például a rendezetlen közegek tulajdonságainak leírásában az egyik legsúlyosabb probléma az, hogy hiányzik az információ ezekben a közegekben az elemi alacsony frekvenciájú gerjesztések mikroszkópos természetéről. A rendezetlen molekuláris közegek dinamikus jelenségeinek elmélete még nem alakult ki, amely lehetővé teszi a rendelkezésre álló kísérleti eredmények teljes halmazának leírását. A meglévő modellek alkalmazhatósága korlátozott, és a legtöbb esetben tisztán fenomenológiai jellegűek. Ennek egyik fő oka a hagyományos kísérleti módszerek csekély alkalmassága a rendezetlen szilárd közegek tulajdonságairól való információszerzésre. Ez az ilyen közegek lokális paramétereinek jelentős szórásával magyarázható, aminek következtében a hagyományos módszerek csak magas átlagolt adatokat szolgáltatnak a vizsgált anyagról, ami jelentős torzulásokhoz és információvesztésekhez vezet. Ezenkívül a szilárdtestközegek dinamikájának leírására létező elméleti megközelítések többségét elsősorban kristályok tanulmányozására fejlesztették ki, és ezek a megközelítések kevéssé használhatók olyan rendezetlen közegek leírására, amelyekben nincs szimmetria és rend az elrendezésben. molekulák. Ezért ahhoz, hogy jelentős előrelépést érjünk el a rendezetlen szerves közegek dinamikus alapjelenségeinek megértésében, alapvetően új módszereket kellett kidolgozni a dinamikus jelenségek kísérleti vizsgálatára ezekben a közegekben, amelyek jelentősen növelik a megszerzett információ mennyiségét, ill. megszünteti a torzulásait. Új megközelítések kidolgozására is szükség volt a rendezetlen szilárd közegek dinamikájának elméleti leírásában.

A rendezetlen közegben zajló dinamikus folyamatok jellege jelentősen függ a hőmérséklettől. A rendelkezésre álló kísérleti adatok és javasolt modellek szerint mikor A rendezetlen szilárd közegek T 2-3 K dinamikáját elsősorban a kétszintű rendszerek alagútvezetése határozza meg. Magasabb hőmérsékleten az alacsony frekvenciájú kvázi lokális rezgési módok hozzájárulása kezd dominálni. A modern elképzelések szerint

Ennek megfelelően ezek az üzemmódok meglehetősen széles hőmérséklet-tartományban (2-3 K-tól több tíz Kelvin-fokig) jelennek meg, amelyeket köztesnek szoktak nevezni. Magasabb hőmérsékleten a közeg alacsony frekvenciájú energiagerjesztései közötti kölcsönhatás jelentőssé válik. Ilyenkor már nem lehet leírni a rendezetlen szilárdtestrendszerek dinamikáját az elemi energiagerjesztések nyelvén.

A munka kezdetére számos tanulmány készült a szervetlen és szerves természetű rendezetlen közeg alacsony hőmérsékletű dinamikájáról. A kutatás fő részét a kétszintű rendszerek alagútvezetésének paramétereinek és jellegének tanulmányozására fordítottuk TK Az alacsony frekvenciájú kvázi lokális rezgési módok szerepének kérdését magasabb hőmérsékleten gyakorlatilag nem vizsgálták. Az elvégzett vizsgálatok kimutatták, hogy a szerves közegben zajló dinamikus folyamatokat leíró paraméterek jelentősen eltérhetnek a szervetlen közegek megfelelő paramétereitől. Figyelembe véve az összetett rendezetlen szilárd rendszerek dinamikájával kapcsolatos ismereteink bővítésének szükségességét és a szerves anyagok tulajdonságainak vizsgálatának fontosságát, úgy döntöttünk, hogy ezt a munkát szerves rendezetlen anyagok (üvegek, polimerek) dinamikájának tanulmányozására szánjuk. A fő erőfeszítések ezen anyagokban kevéssé vizsgált alacsony frekvenciájú kvázi lokális rezgésmódok természetének és paramétereinek tanulmányozására irányultak. A vizsgált közeg belső dinamikájáról a szennyezőközpontok spektroszkópiájának módszerét alkalmaztuk. Ebben az esetben olyan kromoformolekulákról volt szó, amelyek egy kiválasztott spektrális tartományban abszorbeálják a fényt, és spektrális szondákként kerültek be a vizsgált közegbe, amely ebben a tartományban átlátszó. Ennek a módszernek a hatékonyságát, mint ismeretes, az magyarázza, hogy a szennyező molekulák optikai spektrumai rendkívül érzékenyek környezetük paramétereire, és információkat tartalmaznak a közeg lokális dinamikájáról.

A kvázi lokális rezgésmódokban és a gyors átmenetekben kétszintű rendszerekben rejlő ultragyors dinamika tanulmányozásához mindenekelőtt ki kellett küszöbölni az időátlagolást a méréseknél.

szennyező molekulák optikai spektrumait, és jelentősen bővíti a mérések hőmérsékleti tartományát. Ezenkívül ki kellett küszöbölni az átlagolást egy szennyező molekula együttesen. Ezért munkamódszerként a foton echo módszert és az egymolekulás spektroszkópiai módszert választottam. Ezeket a módszereket azonban kevéssé alkalmazták a rendezetlen szerves tápközeg dinamikájának tanulmányozására, és jelentős fejlesztést igényelnek.

A fentiek magyarázatot adnak a disszertáció fő célkitűzéseinek megválasztására, amelyek az alábbiak szerint fogalmazhatók meg:

Rendetlen szilárd közegben zajló dinamikus folyamatok kísérleti vizsgálatának módszereinek kidolgozása és továbbfejlesztése, amely lehetővé teszi: a) a kapott adatok hagyományos módszerekben rejlő összességének és időbeli átlagolásának megszüntetését, b) a kutatás hőmérsékleti tartományának jelentős bővítését.

Dinamikus jelenségek szisztematikus kísérleti vizsgálata speciálisan kiválasztott szennyeződésmentes szerves szilárd rendszerekben alacsony hőmérsékletek széles tartományában (T 100 K), hogy új adatokat szerezzenek a rendezetlen közegekben zajló dinamikus folyamatokról, különösen a vizsgált jelenségekről mikroszkopikus szinten.

Ehhez a következő kísérleti módszerek és elméleti modellek kidolgozására volt szükség:

o A mérések során az időátlagolás kiküszöbölése és a módszer időfelbontásának jelentős növelése, a mérések hőmérsékleti tartományának jelentős bővítése érdekében fotonvisszhang-módszer kidolgozása optikai fázismentesítési idők mérésére szennyező szerves rendezetlen rendszerekben.

o Egymolekulás spektroszkópiai módszer kidolgozása rendezetlen szilárd szerves közegek dinamikájának tanulmányozására, hogy lehetővé váljon általános információk beszerzése a vizsgált anyagok tulajdonságairól

rendszerek, miközben megőrzik a vizsgált folyamatokról mikroszkopikus információkat, amelyeket a szennyező kromoformolekulák egyedi spektrumai tartalmaznak.

o Javítani kell az optikai fázismentesítés meglévő modelljét a szennyeződéses üvegekben, hogy kibővítsék annak alkalmazhatóságát.

Tudományos újdonság. A munkában elért valamennyi eredmény új, a kidolgozott módszerek és megközelítések eredetiek.

A munka főbb eredményei szerepel a következtetésben.

Szerzői hozzájárulás . A fő kutatás az Orosz Tudományos Akadémia Spektroszkópiai Intézetében zajlott a szerző által kidolgozott módszerekkel, az ő vezetésével, közvetlen közreműködésével létrehozott kísérleti berendezésen.

A kísérletek egy részét, amelyek magukban foglalják a 4 K alatti hőmérsékleten végzett kettős impulzusos fotonvisszhanggal és az egymolekulájú spektroszkópiával kapcsolatos kísérleteket, a szerző kezdeményezésére és német részvételével a Bayreuthi Egyetemen (Németország) végezték. kollégák. Ebben az esetben a feladatok kitűzését a szerző személyesen, a kapott eredmények elemzését pedig ő maga vagy az ő vezetésével végezte.

Az összes probléma megfogalmazását, kivéve két szennyezőrendszer: terrilén polietilénben és tetra-terc-butil-terilén poliizobutilénben, R. I. Personov által javasolt fotonvisszhang és egymolekulás spektroszkópia módszereivel, összehasonlító vizsgálatát elvégeztük. a szerző által.

Valamennyi kísérletet, az eredmények értelmezését, feldolgozását és elméleti elemzését a szerző önállóan vagy az ő vezetésével és aktív közreműködésével végezte.

A munka különböző szakaszaiban a Spektroszkópiai Kutatóintézet Molekulák Elektronikus Spektrumai Laboratóriumának munkatársai vettek részt a kutatásban.

FII RAS professzor R.I. Personov, fiatal kutató N.V. Gruzdev, Ph.D. M.A. Kolchenko, Ph.D. A.V. Naumov, a MIPT A.V. Kvantumoptika Tanszékének hallgatója. Deev, D. Haarer és L. Kador professzorok, valamint S. J. Zilker és M. Bauer végzős hallgatók a Bayreuthi Egyetemről (Németország), valamint Dr. Eli Barkai (E. Barkai) a Mae Sachu Seto Institute of Technology-tól (USA) . A szerző őszinte köszönetét fejezi ki mindannyiuknak.

A munka gyakorlati jelentősége .

Kidolgoztak egy technikát és egy kísérleti elrendezést szennyező szilárdtestrendszerekben végbemenő ultragyors spektrális vonalszélesedési folyamatok diagnosztizálására széles hőmérséklet-tartományban, inkoherens fotonvisszhang módszerrel. A technika egy szélessávú lézer használatán alapul zajfényforrásként, és nem igényli bonyolult és drága femtoszekundumos lézerek használatát. A kifejlesztett technika lehetővé teszi a maximális időfelbontáshoz közeli (25-30 fs) optikai fázismentesítési idők mérését a szennyezett szerves anyagok széles körében, és a spektrális diffúzió folyamatairól a nanoszekundumos időtartományban.

Egy technikát javasoltak egyedi molekulák spektrumainak összetett multiplett szerkezetének azonosítására amorf közegben, és a különböző molekulákhoz való tartozásuk meghatározására az ilyen spektrumok időtörténetének detektálásával és elemzésével. A kifejlesztett technika jelentősen kibővíti az egymolekulás spektroszkópia lehetőségeit az amorf szennyező rendszerek spektrális dinamikájának vizsgálatakor alacsony hőmérsékleten.

Javasolunk egy technikát a szennyező molekularendszerekben lévő egyes molekulák spektruma komplex alakjának kvantitatív leírására és statisztikai elemzésére a momentumok és kumulánsok fogalmán alapulóan. A technika lehetővé teszi, hogy információkat szerezzen az általános dinamikus tulajdonságokról

a vizsgált rendszer, amely az ilyen spektrumok egyedi szerkezetében benne van, és egyúttal elemzésük során információkat őriz meg a szennyező molekulák közvetlen környezetének paramétereiről.

Védelemre benyújtott alapvető tudományos rendelkezések :

Új tudományos irányvonal a rendezetlen molekuláris szilárd rendszerekben zajló dinamikus folyamatok spektroszkópiája az időátlagolás és a szennyező molekulák összessége feletti átlagolás kiküszöbölésével. Módszertan az optikai fázisbontás és spektrális diffúzió folyamatainak tanulmányozására szennyezett szerves üvegekben és polimerekben alacsony hőmérsékletek széles tartományában.

A rendezetlen szilárdtest-molekuláris rendszerek dinamikájának tanulmányozásának új megközelítése, amely nagyszámú egyetlen kromofor molekula spektrumának felvételén és az azt követő elemzésen alapul. Két különböző mechanizmus hozzájárulásának elkülönítése a kromoformolekulák spektrumának kialakulásához alacsony hőmérsékleten amorf közegben: a kétszintű alagútrendszerek és a rendezetlen mátrix alacsony frekvenciájú kvázi-lokális rezgésmódjainak hozzájárulása. Új mikroszkópos információk a vizsgált szennyezőamorf rendszerek spektrális dinamikájáról, ensemble átlagolástól mentesen, és tükrözik a vizsgált rendszerek általános tulajdonságait.

Új információk megszerzése a frekvenciaeltolódások eloszlásairól, az általános szélességről, az aszimmetriáról és az egyes szennyező molekulák spektrumának "tüskésségéről" szennyező polimer amorf mátrixban alacsony hőmérsékleten a spektrumok elemzésével az eloszlások momentumainak felhasználásával.

Nanoszekundumos spektrális diffúzió detektálása amorf üvegmátrixban és hőmérsékletfüggésének meghatározása. A lágy potenciál modell alkalmazhatóságának kísérleti igazolása homogén zéró-fononvonal kiszélesedésének folyamatainak leírására

alacsony hőmérsékletek széles tartományában.

A deuteráció hatásainak kimutatása és vizsgálata a fagyasztott etanol Cr^-csoportjában.

A kétszintű rendszerek és a kromoformolekulák közötti minimális távolság kísérleti értékelése szennyező amorf polimerekben a fotonvisszhang és az egyes molekulák alacsony hőmérsékleten végzett spektroszkópiájának adataiból.

Az alacsony frekvenciájú kvázi-lokális rezgésmódok effektív hozzájárulásának becslése a teljes vonalszélességhez egy amorf polimerben lévő egykromofor molekulák spektrumában több alacsony hőmérsékleten.

Az optikai fázistalanítási idők diszperziójának kimutatása számos rendezetlen szennyező rendszerben alacsony hőmérsékleten.

Kísérleti igazolása a Levy-statisztika alkalmazhatóságának egyetlen szennyező molekulák alacsony hőmérsékletű spektrumának első és második kumulánsának eloszlásának leírására polimer amorf mátrixban.

A munka jóváhagyása . A munka fő eredményeit szisztematikusan bemutatták az összoroszországi és nemzetközi konferenciákon:

2. Nemzetközi Konferencia: "Laser M2P" (Grenoble, Franciaország, 1991); XIV. Nemzetközi Koherens és Nemlineáris Optika Konferencia (Leningrád, Oroszország, 1991); 2. Nemzetközi Szimpózium "Persistent Spectral Hole Burning: Science and Applications" (Monterey, California, USA, 1991); 3. Nemzetközi Szimpózium "Spectral Hole-Burning and Luminesce Line Narrowing: Science and Applications" (Ascona, Svájc, 1992); 4. Nemzetközi Szimpózium: "Spectral Hole-Burning and Related Spectroscopies: Science and Applications" (Tokió, Japán, 1994); Osztrák-Izraeli-Német Szimpózium: "Dynamical Processes in Condensed Molecular Systems" (Baden, Ausztria, 1995); 54. Nemzetközi Szimpózium:

"Fast Elementary Processes in Chemical and Biological Systems" (Lille, Franciaország, 1995); 5. Nemzetközi Szimpózium: "Hole Burning and Related Spectroscopies: Science and Applications" (Brainerd, Minnesota, USA, 1996); 8. Nemzetközi Konferencia: "Nem konvencionális fotoaktív rendszerek" (Nara, Japán, 1997); 11. nemzetközi konferencia: "Dinamikus folyamatok szilárd anyagok gerjesztett állapotában" (Ausztria, Mittelberg, 1997); 6. Nemzetközi Szimpózium: "Hole Burning and Related Spectroscopies: Science and Applications" (Khortin, Bordeaux, Franciaország, 1999); 7. Nemzetközi Szimpózium: "Hole Burning and Related Spectroscopies: Science and Applications" (Taipei, Tajvan,

G.); XXX Összoroszországi Kongresszus a spektroszkópiáról (Zvenigorod, Moszkvai régió, Oroszország, 2001); GC-th International Conference on Quantum Optics (Minszk, Fehéroroszország, 2002); Nemzetközi Konferencia: "A kondenzált anyag lumineszcenciája és optikai spektroszkópiája" (Budapest, Magyarország,

G.); 8. Nemzetközi Szimpózium: "Hole Burning and Related Spectroscopies: Science and Applications" (Bozeman, Montana, USA, 2003); 14. Nemzetközi Konferencia: "Dynamical Processes in Excited States of Solids" (Christchurch, Új-Zéland, 2003); X. Nemzetközi Kvantumoptikai Konferencia (Minszk, Fehéroroszország 2004); VIII. Német-Orosz Szeminárium: "A szigetelők ponthibái és a félvezetők mélyszintű központjai" (Szentpétervár, Oroszország, 2003); XI. Nemzetközi Konferencia: „Fononszórás a sűrített anyagban” (Szentpétervár, Oroszország, 2004); R.I. emlékének szentelt nemzetközi konferencia Personova (Bayreuth, Németország, 2004).

A rendezetlen szilárd közeg alacsony hőmérsékletű dinamikájának tanulmányozására szolgáló egymolekulás spektroszkópiai módszer kifejlesztéséért a szerző megkapta az Orosz Tudományos Akadémia Elnökségének Díját, D.S. akadémikusról. Rozhdestvensky az optika és spektroszkópia területén elért kiemelkedő teljesítményéért 2003-ban.

Publikációk . A disszertáció anyagait 36 ​​cikk tükrözi vezető hazai és nemzetközi folyóiratokban.

1. N.V. Grazdev, E.G. Sil"kis, V. D. Titov, Yu.G. Vainer,

"Foton-echo vizsgálat ultragyors fázisbontásról amorf szilárd anyagokban széles hőmérsékleti tartományban inkoherens fénnyel" II J. de Phys. IV, Colloque.C7, J. de Phys. Ill, 1. kötet, pp. C7-439 - C7-442, 1991.

2. N.V. Grazdev, E.G. Sil"kis, V. D. Titov és Yu.G. Vainer,

"A rezorufin ultragyors fázisbontását D-etanol üvegben 1,7-ről 40 K-ra inkoherens fotonvisszhanggal vizsgálták" IIJOSA B, Vol.9, pp.941-945, (1992).

3. N.V. Grazdev és Yu.G. Vainer,

"Nanoszekundumos spektrális diffúzió és optikai fázisbontás szerves üvegekben széles hőmérsékleti tartományban: a rezorufin inkoherens foton-echo vizsgálata D- és D6-etanolban" IIJ. Lumin., Vol.56, pp.181-196, (1993).

4. DÉLI. Weiner,H.B. Gruzdev,

d-És d^- etanol 1,7-35 K hőmérsékleten, inkoherens foton visszhang módszerrel. I. Kísérlet. Fő eredmények" // Optika és spektroszkópia, 76. kötet, 2. szám, ő. 252-258 (1994).

5. DÉLI. Weiner, N.V. Gruzdev,

"A szerves amorf közegek dinamikája alacsony hőmérsékleten: A rezorufin tanulmányozása d-És d^- etanol 1,7-35 K hőmérsékleten, inkoherens foton visszhang módszerrel. P. Az eredmények elemzése" // Optika és spektroszkópia,

76. kötet, 2. szám, ő. 259-269 (1994).

6. DÉLI. Weiner, R.I. Personov,

"Foton visszhang amorf közegben a szennyezőközpontok egyenletes vonalszélességének jelentős diszperziója mellett" // Optika és spektroszkópia,

79. kötet, 5. szám, ő. 824-832 (1995).

7. Yu.G. Vainer, T.V. Plakhotnik és R.I.Personov,

"Fázismentesítési és diffúziós vonalszélességek adalékolt amorf szilárd anyagok spektrumában: a polietilénben lévő terrilén fotonvisszhangjának és egymolekulás spektroszkópiai adatainak összehasonlítása" IIChem. Phys., 209. kötet, pp. 101-110 (1996).

8. Yu.G. Vainer, R.I. Personov, S. Zilker és D. Haarer,

"A különböző vonaltágító mechanizmusok hozzájárulása foton visszhangokhoz és egyetlen molekula spektrumához amorf szilárd anyagokban" IIEnyém. Krisztus. Liq. Cryst, 291. kötet, 51-56. oldal (1996).

9. S.J. Zilker, Yu.G. Vainer, D. Haarer,

"Vonalágító mechanizmusok szerves amorf szilárd anyagok spektrumában: poliizobutilénben lévő terrilén foton-visszhang vizsgálata szubkelvin hőmérsékleten" IIChem.

Phys. Lett, v.273, pp.232-238 (1997).

S.J. Zilker, D. Haarer, Yu.G. Vainer, R. L. Personov, "A kromoforok hőmérsékletfüggő vonalszélesítése amorf szilárd anyagokban: különbségek az egymolekulás spektroszkópia és a foton visszhang eredményei között" IIJ. Lumin., v.76/77, pp.157-160, (1998).

S.J. Zilker, D. Haarer, Yu.G. Vainer, A.V. Deev, V.A. KoGspepko és R. L. Personov,

"Alagútállapotok és helyi üzemmódok által kiváltott gyors fáziscsökkentés az üvegekben" IIEnyém. Krisztus. Liq. Cryst., v. 314, pp. 143-148, (1998).

S.J. Zilker, J. Friebel, D. Haarer, Yu.G. Vainer, R. L Personov, "Az alacsony hőmérsékletű vonalszélesítő mechanizmusok vizsgálata szerves amorf szilárd anyagokban fotonvisszhanggal, lyukégetéssel és egymolekulás spektroszkópiával" IIChem. Phys. Lett, v.289, pp.553-558, (1998).

S.J. Zilker, L. Kador, J. Friebel, Yu.G. Vainer, M.A. Kol"chenko, R. L Personov, "A fotonvisszhang, a lyukégés és az egymolekulás spektroszkópiai adatok összehasonlítása szerves amorf szilárd anyagok alacsony hőmérsékletű dinamikájáról" IIJ. Chem. Fiz., v.109, No.16, pp.6780-6790, (1998).

Yu.G. Vainer, M.A. Kol"chenko, A. V. Naumov, R. L Personov, S. J. Zilker: "A foton visszhangja adalékolt szerves amorthous rendszerekben széles (0,35-100 K) hőmérséklet-tartományban" IIJ. Lumin., v.86, No.3&4, pp.265-272 (2000).

A.V. Naumov, Yu.G. Vainer, S.J. Zilker,

"Nem exponenciális kétimpulzusos foton visszhangcsillapítás amorf szilárd anyagokban alacsony hőmérsékleten" IIJ. Lumin., v.86, No.3&4, pp.273-278 (2000).

16. IQ.F. Weiner, M.A. Kolchenko, R.I. Personov,

"Lágy potenciálok modellje és szennyezőközpontok spektrális vonalainak egyenletes szélessége molekuláris amorf közegben" // Journal of Experimental and Theoretical Physics, v. 119, 4. kiadás, ee.738-748, (2001).

A.V. Naumov, Yu.G. Vainer, M. Bauer, S. Zilker, L. Kador, "Distributions of moments of single-molecule spectral lines and the dynamics of amorphous solids" II Phys. Fordulat. B, v.63, pp.212302(l-4) (2001).

A.V. Naumov, Yu.G. Vainer, M. Bauer, L. Kador,

"Egymolekulás spektrumok pillanatai alacsony hőmérsékletű üvegekben: mérések és modellszámítások" IIJ. Chem. Fiz., v.116, Nol8, pp.8132-8138 (2002).

19. Yu.G. Vainer, M.A. Kol"csenko, A. V. Naumov, R. L. Personov, S. J. Zilker, D.
Haarer,

"Optikai fázismentesítés adalékolt szerves üvegekben széles (0,35-100 K) hőmérséklet-tartományban: Zn-oktaetilporfinnal adalékolt szilárd toluol" IIJ. Chem. Fiz.,

v.ll6, No20, pp.8959-8965 (2002).

20. A.V. Naumov, Yu.G. Vainer,

"Minimális távolság a kromofor és a kétszintű rendszerek között amorf szilárd anyagokban: hatás a foton visszhangra és az egymolekulás spektroszkópiai adatokra" II J. Lu-min., v.98, No.l&4, pp.63-74 (2002).

21. M.A. Kol"chenko, Yu.G. Vainer, R.I. Personov,

"Optikai fázisbontás polimerekben és a lágy potenciál modellje: A foton visszhang elemzése adalékolt PMMA-ban" IIJ. Lumin., v.98, No.l&4, pp.375-382 (2002).

DÉLI. Weiner, M.A. Kolchenko, A.V. Naumov, R.I. Personov, S.J. Zilker, "Optikai fázisbontás szilárd toluolban, amelyet cink-oktaetilporfin aktivál" // Fizika szilárdtest, 45. kötet, szám. 2, ő. 215-221, (2003).

A.V. Naumov, Yu.G. Vainer,

"A fotonvisszhangok módosított modellje alacsony hőmérsékletű üvegekben: A kétszintű rendszerek és a kromofor közötti minimális távolság hatása"// J. Phys. Chem. B, v.107, pp. 2054-2060, (2003).

24. DÉLI. Weiner, A.V. Naumov, M. Bauer, L. Kador,

"Amorf polimerek dinamikája alacsony hőmérsékleten és egyedi szennyező molekulák spektrumának időbeli alakulása. I. Kísérlet" // Optika és spektroszkópia, 94. kötet, 6. szám, ő. 926-935.

25. DÉLI. Weiner, A.V. Naumov, M. Bauer, L. Kador,

"Amorf polimerek dinamikája alacsony hőmérsékleten és egyedi szennyező molekulák spektrumának időbeli alakulása. P. Modellszámítások és eredmények elemzése" // Optika és spektroszkópia, 94. kötet, 6. szám, ő. 936-948.

26. M. Bauer, L. Kador, A.V. Naumov, Yu.G. Vainer,

"Kétszintű rendszerek termikus aktiválása polimer üvegben, egymolekulás spektroszkópiával vizsgálva" IIJ. Chem. Fiz., v. 119. szám, 7. o. 3836-3839 (2003).

27. Barkai E., A.V. Naumov, Yu.G. Vainer, M. Bauer, L. Kador,

"Levy statisztika véletlenszerű egymolekulás vonalalakokra egy pohárban" IIPhys. Fordulat. Lett, v. 91, 7. szám, pp. 075502 (1-4) (2003).

28. A.V. Naumov, Yu.G. Vainer, M. Bauer, L. Kador,

"Az adalékolt polimer dinamikája olyan hőmérsékleten, ahol az üvegek kétszintű rendszermodellje meghibásodik: Egymolekulás spektroszkópiás vizsgálat" IIJ. Chem. Phys. Vol. 119. szám, 12. o. 6296-6301 (2003).

29. E.J. Barkai, Yu.G. Vainer, L. Kador, R.J. Silbey, L"evy kislemez forgalmazása
molekula vonal alakú kumulánsok szemüvegben II Amerikai papírok absztraktjai

Chemical Society, Vol. 226, P. U286 (2003).

E. Barkai, A.V. Naumov, Yu.G. Vainer, M. Bauer, L. Kador, "Kísérleti bizonyíték a Levy-statisztikákra az egymolekulás spektroszkópiában alacsony hőmérsékletű üvegben: a hosszú távú kölcsönhatások megnyilvánulása" IIJ. Lumin., köt. 107., 1-4. sz., pp. 21-31 (2004).

Yu.G. Vainer

"Amorf polimerek dinamikája a 2-7 K hőmérsékleti tartományban, ahol az alacsony hőmérsékletű üvegek standard modellje tönkremegy: egymolekulás spektroszkópiás vizsgálatok és összehasonlítás a foton visszhang adatokkal" IIJ. Lumin., köt. 107., 1-4. sz., pp. 287-297 (2004).

32. DÉLI. Weiner,

"Egyetlen molekulák spektroszkópiája és rendezetlen szilárd anyagok dinamikája" // Haladás a fizikai tudományokban, 174. kötet, 6. szám, ő. 679-683 (2004).

33. Yu.G. Vainer, A.V. Naumov, M. Bauer, L. Kador,

"A rendezetlen szilárd testek kvázi lokalizált alacsony frekvenciájú rezgési módjai. I. Fotonvisszhang vizsgálata" IIPhys. Stat. Sol. B, v.241, No. 15, pp.3480-3486 (2004).

A.V. Naumov, Yu.G. Vainer, M. Bauer, L. Kador, "Kvázi-lokalizált alacsony frekvenciájú rezgésmódok rendezetlen szilárd anyagokban. II. Egymolekulás spektroszkópiával végzett vizsgálat" IIPhys. Stat. Sol. B, v.241, No. 15, pp.3487-3492 (2004).

DÉLI. Weiner, A.B. Naumov, M. Bauer, L. Kador, E. Barkai, "Statistical analysis of spectra of purity single molecules and dynamics of disordered solids. I. Distributions of widths, moments and cumulants" // Optika és spektroszkópia, 98. kötet, 5. szám, ő. 806-813 (2005).

DÉLI. Weiner, A.V. Naumov,

"Egyetlen szennyező molekulák spektrumának statisztikai elemzése és rendezetlen szilárd anyagok dinamikája. P. Kétszintű rendszerek és szennyező molekulák kölcsönhatásának megnyilvánulása a köztük lévő távolság függvényében" // Optika és spektroszkópia, 98. kötet, 5. szám, ő. 814-819 (2005).

A DOS eloszlásának törvényei a belső paraméterek szerint

Ez a fejezet a kapott kísérleti adatok elemzéséhez ebben a munkában alkalmazott elméleti megközelítés főbb rendelkezéseit mutatja be. Rövid leírást adunk a standard TLS modellről, a véletlen ugrás modellről és a lágy potenciál modellről. A munkában kidolgozott elméleti modellek leírása és célja az optikai fázisbontás folyamatainak leírása rendezetlen szennyező szilárdtestrendszerekben alacsony és közepes hőmérsékleten. Ezek az FE módosított modellje alacsony hőmérsékletű üvegekben és egy FE modell a szennyező üvegekben, amelyek a lágy potenciál modellen alapulnak. Az első modellt a Geva (E. Geva) és a Skinner (J. L. Skinner) alacsony hőmérsékletű üvegekben az FE elméletének bővítésére fejlesztették ki, amikor a TLS közreműködésével szennyezőüvegekben tágulási folyamatokat ír le. Ez az elmélet általánosításának tekinthető. A második modellt az amorf mátrix kiszélesedő folyamatainak leírására fejlesztették ki, amelyek nemcsak a TLS-t, hanem az amorf mátrix kvázi lokális alacsony frekvenciájú rezgésmódjait (LFV) is magukban foglalják. Erre azért volt szükség, hogy növeljük azt a hőmérsékleti tartományt, amelyben az elmélet alkalmazható. A jelen munkában használt összes elméleti modell egy rendezetlen mátrixban lévő szennyező kromoformolekulák vonalszélesítési folyamatainak sztochasztikus megközelítésén és a korrelálatlan véletlen ugrások modelljén (sudden jump model) alapul.

A sztochasztikus megközelítés mellett számos mű (lásd például Osadko és Silbey (R.J. Silbey) munkáit) dinamikus megközelítést fejleszt ki. A dinamikus megközelítésen alapuló, üvegekben lévő szennyezőközpont vonalkiszélesítésének elméletei általánosabbak. Az üvegek alacsony hőmérsékletű dinamikus tulajdonságainak leírására azonban gyakrabban használnak sztochasztikus elméletek keretében kapott egyszerűbb kifejezéseket. Ebben a munkában mindkét megközelítést alkalmaztuk: dinamikus - a kromoforok NPM-mel való kölcsönhatásának figyelembevétele esetén, illetve sztochasztikus - a TLS-sel való kölcsönhatási folyamatok vizsgálatakor. A sztochasztikus megközelítést a számítások egyszerűbbsége miatt választottuk, valamint ott, ahol a dinamikus elmélet alkalmazása véleményünk szerint nem vezetett lényegesen új eredményekhez.

A modell alapjául szolgáló DUS koncepciót pusztán fenomenológiaiként javasolták. Feltételezzük, hogy az ilyen típusú elemi kisenergiájú gerjesztések az atomok vagy molekulák vagy csoportjaik átmeneteinek felelnek meg az anyag potenciális felületén lévő két lokalizált alacsonyan fekvő izolált szint között (a külső szintekre való átmeneteket a modell nem veszi figyelembe). Ezeket a szinteket potenciálgát választja el, amelyet fononkibocsátással vagy abszorpcióval alagutazással lehet legyőzni. A modell feltételezi, hogy alacsony hőmérsékleten (T 1 K) a TLS állapotsűrűsége jelentősen meghaladja az akusztikus fononok állapotsűrűségét. Ezért az üvegekben az ilyen hőmérsékleteken végbemenő dinamikus folyamatokat a TLS dinamikája határozza meg. A TLS mikroszkópos természete még nem tisztázott. Ritka kivételt képez több kristályrendszer az ún. „jól definiált” TLS (például benzoesav szennyeződéskristályai), amelyben a mátrix specifikus mikroszkópos jellege a TLS paraméterekkel összefüggésbe hozható. A TLS természetének intuitív megértését megkönnyíti annak a munkának az eredményeinek figyelembe vétele, amelyben egy kétdimenziós üvegmodell készült, amely kétféle méretű gömb alakú részecskékből („atomokból”) áll. ábrán. 2.1. A TLS képződésének két változata látható egy ilyen hipotetikus üvegben. Az első változatban a TLS egy atomból áll, amely két egyensúlyi helyzet között ugrik, a másodikban az atomok egy csoportjából áll. Nyilvánvaló, hogy a valódi üvegekben, különösen a molekuláris üvegekben, a TLS képződésének képe összetettebb lesz, és jelentősen eltérhet a fenti modelltől.

Itt A a TLS aszimmetriája, J pedig az alagút mátrix eleme, ami a TLS-t leíró kettős lyukú potenciál paraméterein keresztül fejeződik ki: ahol A az alagútparaméter, m a TLS effektív tömege, V a gát magassága, Ycoo a nulla energia, d a kutak távolsága a konfigurációs térben (lásd 2.2. ábra).

Így minden TLS-t egy A és J vagy A és L belső paraméterpár jellemez. Megjegyzendő, hogy bizonyos esetekben a TLS-t egy pár további paraméter is jellemzi: az E felosztási energia és a teljes relaxációs sebesség. TLS K, ahol K egyenlő a \ g) és \e) szintek közötti átmeneti sebességek összegével mindkét irányban). Az E és K paraméterek az A és J paraméterekhez kapcsolódnak a következő összefüggésekkel:

Itt c a TLS-fonon kölcsönhatási állandó; k - Boltzmann-állandó; yt (уі) és ц (к) - a deformációs potenciál és a hangsebesség keresztirányú (hosszirányú) összetevői; rt a TLS térfogati sűrűsége; h Planck-állandó.

Meg kell jegyezni, hogy a (2.4) kifejezés csak a TLS és a „fononfürdő” közötti kölcsönhatás egyfononos mechanizmusára érvényes, és azzal a feltétellel, hogy nincs kölcsönhatás a TLS között. A kétfononos, valamint az aktiválási relaxációs mechanizmusok (azaz a határon túli átmenetek) hozzájárulása alacsony hőmérsékleten lényegesen kisebb, és nem veszik figyelembe az alacsony hőmérsékletű üvegek standard modelljének keretein belül.

Az üvegek alacsony hőmérsékletű dinamikájának leírásánál fontos szerepet kapnak a TLS paraméterek közötti eloszlásának elméleti törvényei. A standard TLS modell egyik alapfeltevés a TLS széles és egyenletes eloszlására vonatkozó kijelentés az A és A paraméterek között: vagy az A és J paraméterek esetében: ahol Po a normalizációs együttható:

Itt Amax, Like, Lpsh a modell limitáló paraméterei, amelyek az A és J paraméterek változási tartományát jellemzik. Ezeket a határértékeket a modellnek megfelelően úgy választjuk ki, hogy ahol a Gexp a legnagyobb a realizált mérési idők közül. Így a modell elhagyja azokat a TLS-eket (2.8 képlet), amelyekben az ugrások valószínűsége elhanyagolható, mivel a felosztási energiájuk jelentősen meghaladja a termikus fononok energiáját, valamint azokat a „lassú” TLS-eket (2.9 képlet), a valószínűsége ugrás, amelyben a kísérlet során szintén rendkívül kicsi (további részletekért lásd). Ha a megadott határértékek értékeit helyesen választják meg, akkor a modell mért mennyiségei egyike sem függhet tőlük. Megjegyzendő, hogy a (2.5, 2.6) forma eloszlásaira vonatkozó feltevést az üvegre vonatkozó általános fizikai fogalmak alapján állítottuk fel, és nem tekinthető az egyetlen helyesnek.

Amint azt számos tanulmány eredményei mutatják, a standard TLS modell jól leírja az amorf közeg belső dinamikájának legtöbb kísérletileg megfigyelt megnyilvánulását.

Kromoformolekulák koherens együttesének kibocsátása

Látható, hogy a nullától eltérő sugár megléte a függőség alakjának megváltozásához vezet. A hatványtörvény már nem írja le megfelelően az ilyen függőségeket. Szigorúan véve ezt a tényt gmin = 0-nál is megfigyeltük. Azonban gmin F 0-nál sokkal nagyobb az eltérés a hatványtörvény-függéstől (a gmin növekedésével az eltérés nő). Ennek eredményeként néhány „effektív” a hőmérséklet függ a hőmérséklettől és a hőmérséklet-tartománytól. Ennek ellenére a Ta fogalom elterjedtsége miatt a hőmérsékletfüggést a jelzett törvénnyel jellemezzük. Az elemzéshez mindig 0,4 - 4,5 K hőmérsékleti tartományt választunk.

Rizs. A 2.6 ábra azt mutatja, hogy gmin = 3 - r - 6 nm esetén a számított hőmérsékleti görbe közel van az a = 1,1 függéshez. A kapott eredmények arra engednek következtetni, hogy a kromofor és a TLS közötti nullától eltérő minimális kölcsönhatási sugár megléte lehet az oka annak, hogy a PE-kísérletben kimutatott a értékek kisebbek, mint a számítások keretén belül számítottak. a Geva és Skinner elmélet. Az eredmények azt is mutatják, hogy a számított hőmérséklet-függés effektív meredeksége a gmin növekedésével csökken, sőt talán 1-gyel is.

A lágy potenciál (MP) modellt (lásd például és áttekintést) azért vezették be, hogy kibővítsék a TLS modell képességeit, mind az alkalmazható hőmérsékleti tartományban, mind a figyelembe vett alacsony frekvenciájú energiagerjesztések számában. E modell szerint amorf közegekben alacsony és közepes hőmérsékleten a hosszúhullámú akusztikus fononok mellett háromféle kvázi lokális kisenergiájú gerjesztés létezik. Ezek az alagút TLS-ek, amelyek néhány Kelvin-fok alatti hőmérsékleten felelősek az üvegek univerzális tulajdonságaiért, valamint a rezonanciarendszerek (PC-k) és harmonikus oszcillátorok (HO-k), amelyek meghatározzák az üvegek tulajdonságait magasabb hőmérsékleten. Mindhárom típusú gerjesztésnek közös az eredete - lágy atompotenciálokban valósulnak meg (TLS és PC kettős üregekben, GO - együregekben) -, és atomcsoportok vagy molekulák mozgásaként értelmezhetők a lokális minimumokban. potenciális felület. Azok a potenciálok, amelyekben a TLS, a PC és a GO megvalósul, „lágyak”, abban az értelemben, hogy a külső feszültségek könnyen átalakítják őket egymásba.

Az MP modell szerint a kvázi lokális alacsony frekvenciájú gerjesztéseket amorf közegben egy anharmonikus oszcillátor Hamilton-rendszere írja le:

Itt M az oszcillátor effektív tömege, (x) a potenciális energia, amelyet egy negyedik fokú polinom ír le:) ahol E0 az üveget alkotó atomok (molekulák) kötési energiájának nagyságrendjének energiája, x az általánosított koordináta, a a karakterisztikus hosszúság, amely az atomközi távolság nagyságrendje. A dimenzió nélküli rj és E paraméterek értéke véletlenszerű, ami a közeg szerkezeti heterogenitásából adódik. A modell feltételezi, hogy ezeknek a paramétereknek az eloszlása ​​a következő formában van: ebben az esetben r, « 1. A Po(r\) függvényt általában állandónak tekintjük. Az r/ dimenzió nélküli mennyiség jellemző skáláját, amely a potenciálban lévő kutak közötti gát magasságát határozza meg (2,36), az rjL = \h2/2ma2E0) elmélet kis paraméterével írjuk le «10 2, ahol m a az üveget alkotó atomok átlagos tömege. Az energiaskálát a W érték határozza meg, amely a potenciál (2,36) szintspektrumát jellemzi r/ = E, = 0 esetén: W = E0r/L = kWTc, ahol /VB a Boltzmann-állandó, Tc pedig a jellemző hőmérséklet, amely különböző anyagoknál 2-PO K-n belül van.

A potenciál alakját (2.36) az r/ és E paraméterek egymáshoz viszonyított értéke határozza meg. Lehet kettős vagy egygödörű. Ha a duplakút-potenciál aszimmetriája lényegesen kisebb, mint egy kút szintjei közötti távolság, akkor a potenciál két alsó szintje (2.36) a szintek közötti távolsággal alagút TLS-t alkot (2.7a ábra).

A bemutatott adatokból az következik, hogy az MP modellben és a szabványos TLS modellben a TLS alagútvezetésének fogalmai nagyon közel állnak egymáshoz. Így például az eloszlás (2.40) csak logaritmikus tényezővel tér el a szabványos modellben alkalmazott megfelelő eloszlásfüggvénytől (2.6), amely az E ir változókban így írható fel:

Azokban az esetekben, amikor a kettős kutak potenciáljának aszimmetriája sokkal nagyobbnak bizonyul, mint az egy kútban lévő szintek közötti távolság (2.76. ábra), a kinetikai jelenségekhez főként a gát feletti kutak közötti hőátmenetek járulnak hozzá. aktiválás. Az MF modellben ezek a gerjesztések rezonáns rendszereknek minősülnek. A PC eloszlása ​​az aszimmetria (amely ebben az esetben a (2.38) szerint egybeesik az energiával) és a gátmagasságok között a következő formában van

A PC relaxációs rátát a következő kifejezés határozza meg: ahol Ko egy 10-10 s nagyságrendű paraméter". E, mint jól látható, a potenciál (2,36) egylyukú, és csak rezgésmódok gerjeszthetők benne, amelyeket az MF-modellben harmonikus oszcillátoroknak neveznek (2.7c. ábra Sőt, ha r/»r/L, akkor az anharmonicitás kellően kicsi, és a rezgések gyakorlatilag harmonikusak a távolsággal. szint E = 2W\]J]IJ]L és az n(E) állapotok sűrűsége annak E At Eb = 2,2WI A1 6 feletti energiáknál, ahol A = 0.\69(W/kBTg), és Tg az üveg átmeneti hőmérséklet, a GO-k közötti kölcsönhatás kezd jelentős szerepet játszani Ebben az esetben a delokalizált harmonikus módokat az n(E) állapotok sűrűsége jellemzi. A sűrűség átstrukturálása. Az MP-modell szerint a GO állapotainak kölcsönhatása következtében a fény Raman-spektrumában bozonikus csúcs jelenik meg az a = a b = E b1% frekvenciákon.

Fotonvisszhang kísérleti technika és méréstechnika

A jelen munkában elvégzett NPE és 2PE módszerek kísérleti megvalósításait publikációkban ismertettük. Ez a munka csak röviden ismerteti a kifejlesztett installációk és lézerrendszerek alapdiagramjait, megadja azok főbb paramétereit és kifejti a főbb előnyöket.

Az elemi becslések azt mutatják, hogy az NFE-módszerrel végzett mérések hőmérsékleti tartományának a magas hőmérsékletek irányába történő növeléséhez (akár több tíz Kelvin fokig) a szükséges időfelbontásnak legalább több tíz femtoszekundumnak kell lennie. Ezt egy speciális szélessávú (zaj) lézer kifejlesztésével érték el, melynek kapcsolási rajza

Ez egy keresztirányú lézerszivattyúzású festéklézer, üreg nélküli kivitelben. Az ilyen lézer emissziós spektrumát a használt festék lumineszcencia spektruma határozza meg, és nincs módus szerkezete. Amint azt egy speciális teszt kimutatta, a kifejlesztett lézer spektrumának alakja impulzusról impulzusra alig változott, ami igen jelentős volt az elvégzendő kísérletek szempontjából. A festék (a rodamin-6G alkoholos oldata) pumpálásához egy Q-kapcsolási módban működő, nanoszekundumos impulzusokat generáló, házilag készített szilárdtest-NcT:YAG lézer második harmonikus sugárzását használtuk. Ez a lézer egyetlen transzverzális üzemmódú oszcillátorból, két erősítőből és egy DCDA kristályon lévő frekvencia-duplázóból állt. A második harmonikus impulzus sugárzási energiája elérte a 80 mJ-t. A második harmonikus sugárzást hengeres lencse segítségével egy vékony csík formájú festékkel egy cellára fókuszáltuk. A pumpás lézer emissziós időtartama 12 ns, a szélessávú lézeremisszió időtartama valamivel hosszabb volt (15 ns). A lumineszcens lézer generálási spektrumának szélessége állítható volt és általában 100-200 cm volt, az impulzusonkénti kimenő sugárzási energia elérte az 1 mJ-t.

Ezt a rendszert egy kétimpulzusos pikoszekundumos PV-rendszerben használták, diagramja az ábrán látható. 4.2. Egy kereskedelmi módban zárt argonlézer (Coherent, Innova 200-10) köré tervezték, amelyet festéklézer (Coherent 702-1 CD) szinkron pumpálására használtak. A szivattyú lézer kimeneti impulzusának időtartama -150 ps.

A festéklézer kimenő impulzusait egy házilag készített, kétfokozatú erősítőben erősítették fel, amely két cellából állt, amelyekben egy ipari nanoszekundumos szilárdtestlézer (Spectrum SL404G) sugárzásának 2. harmonikusa pumpálta a festéket. A rodamin-6G alkoholos oldatát használtuk festékként. A spontán emissziót az erősítő kimenetén egy speciális abszorber (dietilox-dikarbocianin-jodid) segítségével küszöböltük ki. A rendszer kimenete koherens fényimpulzusokat állított elő, gyakorlatilag támasz nélkül, legfeljebb 6 ps időtartammal, impulzusonkénti energiával 1 mJ-ig.

A PV jelek mérésére szolgáló mindkét berendezés sematikus diagramja megközelítőleg megegyezik, ezért ugyanazon az ábrán (4.3. ábra) láthatók, főbb jellemzőiket pedig a táblázat foglalja össze. 4.1.

Az NPE esetében a létrehozott telepítéssel elért időfelbontás valamivel nagyobb, mint ennek a felbontásnak a szokásos becslése, a festékemissziós spektrum inverz szélessége alapján. Az általánosan elfogadott módszerek alapján készült becslésekkel való látszólagos ellentmondás meglehetősen egyszerűen magyarázható. Ennek az az oka, hogy az NFE-módszer valós idejű felbontását nem a fényforrás autokorrelációs függvényének szélessége határozza meg, mint ahogy az egyszerűsítés érdekében sok munkában teszik a módszer időfelbontásának durva becslésével, hanem a csillapítási görbe minimálisan kimutatható változásával, amikor a fénykésleltetés értéke megváltozik. Ha a jel/zaj arány kellően magas, ez az érték kisebb lehet, mint az autokorrelációs függvény szélessége.

Összeállításunkban, hogy javítsuk a csillapítási görbék kis változásainak meghatározásának pontosságát, az A.W. munkájában javasolt technikát alkalmaztuk. Wainer és E.R. Grep (Új tranziens szórási technika femtoszekundumos dephasing mérésekhez, Optics Letters, Vol. 9, P. 53, 1983). Ez a technika két visszhangjel egyidejű regisztrálásán múlik – a „bal” és a „jobb” PV jeleinek, amint az a 4.4(a) ábrán látható.

Ezen túlmenően az említett arány mérési pontossága a mi beállításunkban megnő a hatalmas számú „elemi” FE átlagolása miatt. Mint egy speciális teszt kimutatta, a létrehozott telepítés maximális időfelbontása elérte a 25-30 fs értéket, az autokorrelációs függvény szélessége pedig 200-300 fs. Ennek szemléltetésére a 4.4(6) ábra példát mutat az NPE jelek egyidejű rögzítésére a bal és a jobb visszhanghoz, szobahőmérsékleten, PMMA-ban oldott rodamin 110-ben. A maximumok közötti, 140 fs-nak megfelelő távolságot ebben a rendszerben az optikai fázistalanítás mértéke határozza meg, és amint az az ábrán látható, meglehetősen könnyen mérhető, annak ellenére, hogy kisebb, mint a szélessége. a zajlézer autokorrelációs funkciója.

Az úgynevezett effektív jellemző mérési idő (azaz az összes elemi PV átlagolási ideje) néhány nanoszekundum nagyságrendű volt. Amint a későbbiekben bemutatjuk, a két időparaméter: az időfelbontás és az effektív karakterisztikus mérési idő jelenléte lehetővé tette, hogy ne csak a vizsgált rendszerekben az optikai fázistalanítás idejéről szerezzünk információt, hanem a vonalszélesítéshez való hozzájárulást is. spektrális diffúziós folyamatok révén ezekben a rendszerekben több nanoszekundum nagyságrendű idő alatt.

Az alacsony frekvenciájú részecskékkel való kölcsönhatás miatti optikai fáziscsökkentéshez való hozzájárulás elemzése.

ábrán. A 4.11. ábra a TBT rendszer abszorpciós spektrumát mutatja PIB-ben, szobahőmérsékleten mérve. Ezt a rendszert a nagy jel-zaj arány és a keskeny vonalak jellemzik az OM spektrumok rögzítésekor, ami kísérleti szempontból nagyon fontos volt. Ami a vizsgált rendszer megválasztásának a vizsgált jelenségek fizikájának megvilágítására gyakorolt ​​hatását illeti, akkor, mint már jeleztük, a modern koncepciók szerint, számos kísérlettel megerősítve, a rendezetlen szilárdtestben zajló dinamikus folyamatok főbb jellemzői. A tápközeget pontosan a belső rendellenességek jelenléte határozza meg ebben a közegben, és kevéssé függenek a specifikus szerkezetétől. Ezért vizsgálataink rendszerének kiválasztásakor elsősorban a kísérleti kényelem és az előnyök szempontjait vettük figyelembe.

A minta-előkészítési eljárás a következő volt. A TBT-t (ugyanazt az anyagot használtuk, mint a jelen munkában végzett fotonvisszhang kísérletekben) toluolban (reagens minőségű, Aldrich) feloldottuk, és legalább egy napig tartottuk a teljes oldódásig. Ezután a kapott oldatot PIB (Aldrich, molekulatömeg 4,2x10) előzőleg elkészített, ugyanabban a toluolos oldatához adjuk. Ezt követően a toluolban oldott PIB-hez kis mennyiségű TVT toluolos oldatát adva TVT PIB-ben és toluolos oldatát kaptuk. Ebben az oldatban a TVT koncentrációját úgy választottuk meg, hogy a toluol teljes elpárolgása után 10 "-1(GM) tartományon belül legyen. Ezután mintát készítettem és próbamérést végeztünk. Az ilyen vizsgálatok eredményei alapján a TVT koncentrációját a PIB-ben olyan szintre hozták, hogy a látómezőben 3-5 molekula találja el a vevőlencsét.

Az alacsony hőmérsékletű üvegekben az OM-spektrumok multiplett jellege és paramétereik időbeli változása számos alapvető kérdést vet fel az ilyen spektrumok mérése során. Hogyan rögzítsük ezeket a spektrumokat, hogy ne veszítsük el a bennük lévő információkat a környezet dinamikájáról? Hogyan kell bemutatni az időben változó OM spektrumok mérésének eredményeit?

Ebben a munkában is, csakúgy, mint az OM-re vonatkozó munkák túlnyomó többségében, az OM-spektrumokat a vizsgált molekulák fluoreszcens gerjesztési spektrumainak detektálásával mérték. Általában a SOM-kísérletekben az ilyen spektrumokat a lézerfrekvencia lassú hangolásával mérik egyszer a vizsgált tartományban. Viszonylag hosszú mérési időt (tíz másodperc vagy több) választanak az elfogadható jel-zaj arány elérése érdekében. Az ilyen regisztráció jelentős információvesztéshez vezethet a detektált spektrum időbeli változásairól, és nehézségeket okozhat az ilyen spektrumok értelmezésekor. Sőt, amint az alább látható lesz, ez a spektrumfelvételi módszer a mért vonalak „szűküléséhez” is vezethet.

Ebben a munkában időben változó OM spektrumokat rögzítettünk a lézerfrekvencia gyors, többszöri pásztázásával a spektrum egy kiválasztott tartományában. Ez lehetővé tette a vizsgált spektrumok időbeli változásainak megfigyelését. Az ilyen spektrumok nagy halmazának egyidejű megjelenítéséhez, amelyek száma az egyes dimenziókban elérte a százat és ezret, kétdimenziós kép formájában történő megjelenítésüket használták (a nagyszámú spektrum ilyen ábrázolását általában 2D-nek nevezik). ploi). Az ismételt OM spektrumok 2D-s diagrammal történő megjelenítését először W.P. Ambrose és W.E. Moerner ("Fluorescence spectroscopy and spectral diffusion of single impurity molecules in a crystal" II Nature, 349. kötet, 225. o., 1991). és spektrális trajektóriák vagy spektrális nyomvonalak rögzítésének módszerének nevezik. A 2D-s diagram elkészítésének elvét a 2. ábra mutatja be. 4.12. A 2D-s grafikonon a vízszintes tengely a lézerfrekvenciának (vagy a következő pásztázás kezdetétől eltelt időnek), a függőleges tengely pedig a spektrum sorszámának (és ennek megfelelően a szkennelés kezdetétől eltelt időnek) felel meg. a spektrum szkennelési eljárás). Egy ilyen fekete színű képen az egyes pontok telítettségének intenzitása (vagy színes kép esetén a színskála) megfelel a rögzített fluoreszcencia gerjesztési spektrum intenzitásának, amely arányos a fluoreszcencia jel nagyságával egy adott lézerszkennelési frekvencia (adott időpontban). A nagyobb áttekinthetőség kedvéért a bemutatott ábra egy kiválasztott frekvenciatartományban folyamatosan mért nagyszámú spektrum ábrázolásának háromdimenziós módszerét mutatja be, amelyet hasonló esetekben is alkalmaznak (ún. 3D-plot).

IZVESTIYA RAI. FIZIKAI SOROZAT, 2008, 72. kötet, 1. sz. 67-72

INKOHERENS FOTONVISSZHANG A SZENNYEZŐSÉGEK SPEKTROSZKÓPIÁJÁBAN OPTIKAI SŰRŰ KÖZEG

© 2008 V. A. Zuikov1, K. R. Karimullin12, T. G. Mitrofanova1, V. V. Samartsev1, A. M. Shegeda1, A. V. Shkalikov1

Email: [e-mail védett]

Megfontolandó az inkoherens fotonvisszhang alkalmazásának lehetősége a szennyezett, optikailag sűrű közegek spektroszkópiájában. A jelenség leírásának elméleti megközelítése körvonalazódik. Bemutatják annak a kísérletnek az eredményeit, amely az inkoherens foton visszhangot tanulmányozta rubinban a folyékony hélium hőmérsékletén, izgalmas impulzus optikai szálon keresztül történő szállítása körülményei között. Vizsgálták a visszhang intenzitás spektrális függését. Megvizsgáltuk az inkoherens visszhangjel lecsengési görbéjét, és 98 ns fázisrelaxációs időt kaptunk.

BEVEZETÉS

A piko- és femtoszekundumos impulzusok elterjedt alkalmazása a modern optikai spektroszkópiában lehetővé teszi a különböző relaxációs folyamatokról és a megfelelő egységes vonalszélességekről való információszerzést. A koherens foton echo spektroszkópia módszere jól bevált. A jelenleg fejlesztés alatt álló, femtoszekundumos időfelbontású inkoherens foton echo (IPE) módszer nemcsak a fázisrelaxációs idők meghatározásának folyamatát fogja jelentősen leegyszerűsíteni, hanem lehetővé teszi a gyors relaxációs folyamatok, például a spektrális diffúzió, ill. elektron-alagút kölcsönhatás.

A hiányos elektronhéjjal rendelkező szennyező atomokat tartalmazó kristályok spektroszkópiai vizsgálata számos technológiai terület fejlődésének alapjául szolgált, amelyeket a kvantumelektronika kifejezés egyesít. A technológiai igények viszont további alapkutatást ösztönöztek az ilyen kristályok energiaspektrumával kapcsolatban. Ugyanakkor ezek a kristályok tesztközegekké válnak új spektroszkópiai módszerek teszteléséhez, amelyek kiterjesztik és kiegészítik a hagyományos kutatási módszerek lehetőségeit. A lézertechnika fejlesztése, az elméleti előrejelzés, majd a foton echo (PE) jelenség gyakorlati megvalósítása szolgált alapul egy új ismeretterület - a koherens optika - létrehozásához. A koherens optikai tranziens jelenségek műszaki alkalmazásának lehetőségei szintén nagyon szélesek. Az optikában a hosszú életűek kimutatásával járnak együtt

1 Kazany Fizikai és Technológiai Intézet névadója. E.K. Zavoisky KazSC RAS.

2 Kazany Állami Egyetem.

általános stimulált foton visszhang (DSPE), valamint az optikai impulzusok időbeli alakjainak és hullámfrontjainak korrelációjának és megfordításának hatásai. Az optikai tárolóeszközök, optikai echo processzorok létrehozása és az echo holográfia megvalósítása a nemlineáris optika intenzíven fejlődő területe – a koherens optikai információfeldolgozás – tárgya. A szilárdtest-szennyező anyagok koherens és inkoherens fotonvisszhang módszerekkel történő vizsgálatának gyakorlati jelentősége abban rejlik, hogy lehetőség nyílik az optikai visszhangprocesszorok ígéretes információhordozóinak felkutatására és kiválasztására.

Meg kell jegyezni, hogy az echo spektroszkópiában a relaxációs folyamatok vizsgálatát általában a folyékony hélium hőmérsékletén végzik. A munkaminták hőmérsékletének növelésének problémája nagyon aktuális. Az inkoherens módszerek bevezetése a koherens foton echo spektroszkópiába lehetővé teszi a hőmérsékleti tartomány jelentős kiterjesztését és a gyors relaxációs folyamatok tanulmányozását magas hőmérsékleten (szobahőmérsékletig). Ebben a tekintetben érdekesek a stimulált foton visszhang technikával végzett munka eredményei a festékmolekulákkal adalékolt polimer film (ftalocianin polivinil-butirlban) femtoszekundumos impulzusokkal szobahőmérsékleten történő gerjesztésekor. Az elemi becslések azt mutatják, hogy az NFE-módszerrel végzett mérések hőmérsékleti tartományának a magas hőmérsékletek irányába történő növeléséhez (akár több tíz Kelvin-fokig és magasabb hőmérsékletig), a szükséges időfelbontásnak legalább több tíz femtoszekundumnak kell lennie. Ilyen felbontás speciális szélessávú (zaj) lézerek kifejlesztésével érhető el, költséges femtoszekundumos technológia alkalmazása nélkül. Például egy festéklézer keresztirányú lézerpumpálással (második harmonikus

ka Ш3+: ULV lézer), rezonátor nélküli séma szerint épült. Az inkoherens fotonvisszhang módszerek alkalmazásának lehetőségeit a nitrogén feletti hőmérsékleten zajló folyamatok tanulmányozására szintén részletesen tárgyaljuk.

Egy másik fontos kérdés az optikai memóriaeszközök és a visszhangprocesszorok minimalizálása. Az optikai késleltetési vonalakat használó nagy teljesítményű szilárdtestlézereken alapuló nehézkes kísérleti elrendezések nem teszik lehetővé kompakt eszközök megvalósítását. A DSPE alapú eszközök létrehozásának problémáinak megoldásában a fényvezetők alkalmazása segíthet a pontos címzés elérésében az egyes memóriacellákban; optikai mikroüregek használata az energiahatékonyság javítására; félvezető lézertömbök alkalmazása gerjesztésre és tömb fotodetektorok visszhangjelek rögzítésére. Megjegyezzük, hogy intenzív FE jelek megfigyeléséről számoltak be egy erbiummal adalékolt szálban. Ez elvileg lehetőséget ad arra, hogy PV módban információkat rögzítsünk közvetlenül a szálanyagon.

Ezért célszerű echo processzorokat csatlakoztatni az optikai kommunikációhoz, megvalósítva az optikai szál alapú késleltetési vonalakat is. Éppen ezért jelen kísérleti munka az NPE képződés optimális módjainak vizsgálatára irányult olyan körülmények között, amikor az információhordozóhoz (rubinkristályhoz) optikai szálon keresztül eljutott az első gerjesztő impulzus, és a gerjesztő sugárzás széles sávját egy optikai szálon keresztül biztosítottuk. festéklézer 0,01 nm sugárzási spektrum szélességgel, 693,4 nm hullámhosszon.

INKOHERENT FOTÓVISSZHANG

A foton visszhangot általában a koherens optikai tranziens jelenségek osztályába sorolják. 1984-ben azonban megjelentek egy inkoherens fotonvisszhang megfigyelése olyan körülmények között, amikor egy rezonáns közeg két fázisfüggetlen (kölcsönösen inkoherens) kaotikus fényimpulzussal gerjeszti. Emlékezzünk vissza, hogy a hagyományos PV gerjesztő áramkörben az egyik gerjesztő impulzus késleltetése a másikhoz képest az optikai késleltetési vonalon történik, az első impulzus közvetlenül a mintára hat. Ilyen körülmények között a minta bemenetén lévő impulzusok közötti fáziskülönbség adottnak és stabilnak bizonyul, és nulla késleltetésnél az ilyen impulzusok interferenciamintázatot alkotnak, ami kölcsönös koherenciájuk jele. Abban az esetben, ha a visszhangjelet két független, impulzusos szélessávú fényforrás gerjeszti, ez a kölcsönös koherencia hiányzik, de ennek ellenére megfigyelhető a foton visszhang.

Xia. R. Bech és S. Hartman inkoherens fotonvisszhang megfigyeléséről számolt be atomi nátriumgőzben gerjesztési körülmények között, két független, 10 GHz-es sávszélességű, szélessávú optikai sugárzás impulzusforrását használva. Kísérletet végeztünk az NPE szélessávú fényforrással történő vizsgálatára szilárdtest mintán - neodímium ionokkal adalékolt szilikát üvegen, és leírták az NPE fizikai modelljét a kumulált foton visszhang mód alapján.

Az inkoherens fotonvisszhang fizikáját is először ben tanulmányozták. Megjegyezzük, hogy a PE technika időfelbontását általában nem a gerjesztő impulzusok időtartama, hanem a forrássugárzás koherenciaideje (azaz sugárzási spektrumának fordított szélessége) határozza meg. A lényeg itt az, hogy a két gerendát úgy állítják elő, hogy egy közös gerendát egy áttetsző lemezre osztanak. Ugyanakkor fenntartják a kölcsönös koherenciát a késéseknél t< тс, где тс - время когерентности источника возбуждения. Тогда, при использовании для возбуждения ФЭ широкополосного источника, время когерентности которого тс значительно меньше длительности импульса излучения, временное разрешение методики ФЭ может быть существенно повышено и достигать фемтосекундно-го диапазона.

A szélessávú lézersugárzással történő gerjesztés körülményei között kialakuló PE képződését a kumulált stimulált foton visszhang (ASPE) példájával magyarázhatjuk, amelyet egy sor azonos impulzuspár és egyetlen kiolvasó impulzus gerjeszt. Minden azonos gerjesztő impulzuspár és egy kiolvasó impulzus saját stimulált foton visszhangot (SPE) generál. Ha a t időintervallum minden párban szigorúan azonos, akkor az ezekből a párokból származó SFE jelek fázisba kerülnek, és energiájuk felhalmozódik. Ennek eredményeként ASFE jel jön létre. A Dx időtartamú szélessávú impulzus független, rövid vagy ultrarövid impulzusok sorozatára „bontható”, amelyek időtartama Dx, ami egyenlő a tc sugárzási koherencia-idővel. Ezen részimpulzusok mindegyikének kibocsátása a TC-nél nagyobb idő után „megfeledkezik” az előző részimpulzus fázisáról, azaz. a sugárzás mindegyikében függetlennek (kölcsönösen inkoherensnek) tekinthető. Az ASFE-vel ellentétben az azonos pár és az olvasóimpulzus közötti idő zérus, az olvasóimpulzus szerepét pedig a gerjesztő impulzus különböző szakaszai töltik be. Az alimpulzusok függetlensége miatt a visszhangjel gerjesztési sorrendje megfelel az SFE gerjesztési sorrendjének. Továbbá, mivel a független részintervallumok száma

Rizs. 1. A kísérleti elrendezés blokkvázlata: OLZ - optikai késleltető vonal, PMT - fotosokszorozó cső, CO - digitális oszcilloszkóp, OBU - működési vezérlő egység.

^G^Minta ^^

a fogás nagy, és az egyes részimpulzusok közötti késések egybeesnek ez a sorrend az ASFE esetében. Tehát az általános visszhangválasz az

2к2 - кх irányban jelenik meg, de a teljes SFE jelben az időszakaszok sorrendje megfordul. Az összes többi részimpulzuspár szintén visszhangjelek generálásához vezet, azonban mivel a kiolvasó impulzusok időtartama véletlenszerű, ezek időtől függetlenül hozzájárulnak a teljes visszhangjelhez.

A cikk olvasásának folytatásához meg kell vásárolnia a teljes szöveget. A cikkeket formátumban küldjük el PDF a fizetéskor megadott email címre. A szállítási idő az kevesebb mint 10 perc

FEMTOszekundumos fotonvisszhang POLIMERES FÓLIÁBAN SZOBAHŐMÉRSÉKLETEN

SAMARTSEV V.V. - 2008

1. Foton visszhang a gáz- és optikai információfeldolgozásban

1.1. Elsődleges és stimulált foton visszhang

1.2. A foton visszhangjelek paramétereinek kiszámításának módszertana. A térbeli szinkron feltételei

1.3. Az értekezésben a kapott eredmények leírásánál használt spektroszkópiai alapfogalmak

1.4. Ismert módszerek foton visszhangjelek gerjesztésére gáznemű közegben

1.5. Az optikai echo processzorok fejlesztésének jelenlegi állása és jövőbeli kilátásai

2. fejezet A fotonvisszhang kísérlet módszerei és technikái molekuláris jódgőzben

2.1. Rezonáns gázkörnyezet jellemzői.

2.2. Módszerek és technikák rezonáns közeg - molekuláris jódgőz - előállítására

2.3. Optikai kísérleti komplexum fotonvisszhang tanulmányozásához

2.3.1. Optikai kísérleti komplexum blokkvázlata molekuláris jódgőz szuperszonikus sugarainak foton echo technikával történő tanulmányozására

2.3.2. Kísérleti komplexum a fotonvisszhang polarizációs tulajdonságainak tanulmányozására hosszanti egyenletes mágneses térben

2.3.3. Optikai kísérleti komplexum a foton visszhang amplitúdó-idő tulajdonságainak tanulmányozására

2.3.4. Kísérleti komplexum a fotonvisszhang tulajdonságainak tanulmányozására és ezek alapján optikai információfeldolgozási módszerek kidolgozására

2.4. Többszörös foton visszhang molekuláris jódgőzben és alkalmazása 103 gáz fotonvisszhangjának kísérleti technikáiban

2.5. A fotonvisszhang felvételére szolgáló technika jellemzői molekuláris jódgőzben a nyomásuk függvényében

2.6. Módszerek és technikák a fotonvisszhang polarizációs tulajdonságainak tanulmányozására gázban longitudinális mágneses tér hatására

2.7. Műszerek és mérési technikák 118 kísérletben, foton visszhanggal molekuláris jódgőzben.

3. fejezet. Fotonvisszhang 121 molekulatömegű jód szuperszonikus gőzsugaraiban.

3.1. Módszertan 121 molekulatömegű jódgőz hűtő szuperszonikus sugarai előállítására.

3.2. Kísérleti technika molekuláris 124 jódgőzök tanulmányozására szuperszonikus molekulasugárban.

3.3. Szuperszonikus sugárban lehűlő molekuláris jódgőzök spektrális vonalának egyenletes szélességének mérése.

4. fejezet Optikai információfeldolgozás a foton visszhang amplitúdó-137 időbeli tulajdonságai alapján

4.1. Az elsődleges foton visszhang és az első gerjesztő 137 kódimpulzus amplitúdó-idő jelalakjainak korrelációjának hatása molekuláris gázban

4.2. A stimulált foton visszhang és a második gerjesztő kódimpulzus jel amplitúdó-idő hullámformáinak korrelációjának hatása

4.3. Foton echo asszociativitás: elméleti előrejelzés és kísérleti detektálás

4.4. A foton visszhangjának amplitúdó-idő tulajdonságai, amikor különböző típusú ágak kvantumátmenetein képződik 4.5. Egy összetett első izgalmas impulzuskód információinak optikai feldolgozásának módszere az FE amplitúdó-idején és 162 polarizációs tulajdonságain alapul

4.6.0 optikai visszhang processzor asszociatív hozzáféréssel az információkhoz

5. fejezet A fotonvisszhang polarizációs tulajdonságai molekuláris jódgőzben hosszanti egyenletes mágneses tér hatására.

5.1. Az elsődleges foton-visszhang nem Faraday-forgása molekuláris gázban.

5.2. A stimulált foton visszhang polarizációs vektorának nem Faraday forgása.

5.3. Vizuális módszer a rezonáns spektrumvonal ágának azonosítására.

5.4. A foton visszhangjának amplitúdó-idő tulajdonságai, ha összetett impulzuskóddal gerjesztik longitudinális mágneses térben.

5.5. Módszer egy foton visszhang polarizációs vektorának nem Faraday-elfordulási szögének rögzítésére a mágneses térerősség tetszőleges értékein.

6. fejezet Az atmoszférikus szondázás alapelvei optikai echo lidar használatával

6.1. A fotonvisszhang légköri érzékelésre való használatának indoklása

6.2. Foton visszhangjelek és tulajdonságaik

6.3. A foton echo 204 (PV lidar) alapú lidar megvalósításának lehetséges sémái 211 Következtetés. 214 215. jegyzet Hivatkozások

A szakdolgozatok ajánlott listája

• A foton visszhangjelek polarizációs tulajdonságai molekuláris jódgőzben 2000, a fizikai és matematikai tudományok kandidátusa Bikbov, Ildus Sibagatulovich

• Ultrarövid fényimpulzusok alkalmazása fizikai kutatásokhoz nemlineáris lézerspektroszkópiában 1984, a fizikai és matematikai tudományok kandidátusa Beloborodov, Vladimir Nikolaevich

• Foton visszhang tetszőleges alakú gerjesztő impulzusokkal, mint módszer a spektroszkópiai információk megszerzésére 1984, a fizikai és matematikai tudományok kandidátusa Reshetov, Vladimir Alekszandrovics

• Optikai átmenet és kooperatív effektusok szennyeződéskristályokban és az ezeken alapuló optikai memória fizikai elveinek fejlesztése 2005, a fizikai és matematikai tudományok doktora Zuikov, Vladimir Aleksandrovich

• Foton visszhang többimpulzusos ciklikus gerjesztés körülményei között és alkalmazása funkcionális optikai visszhangprocesszor létrehozására 2010, a fizikai és matematikai tudományok kandidátusa, Sidorova, Vera Tagirovna

Az értekezés bemutatása (az absztrakt része) a „Fotonvisszhang molekuláris gázban és az optikai információfeldolgozás módszerei” témában

A téma relevanciája. A disszertáció témája a foton echo (PE) technikán alapuló, gázban végzett optikai információfeldolgozás fizikai alapjainak kidolgozásának problémája, valamint egy elektróda által gerjesztett PE polarizációs és amplitúdó-idő tulajdonságainak vizsgálatához kapcsolódik. lézerimpulzusok időkód-sorozata egyszerű és összetett impulzuskóddal is, mágneses tér hiányában és jelenlétében. A vizsgálatokat termodinamikai egyensúlyi állapotban lévő vagy szuperszonikus sugárban hűtött molekuláris jódgőzökben végezték. A munka eredményei a számítástechnika és a hazai műszergyártás legújabb optikai eszközeinek megalkotásának alapvető alapjait, a versenyképes információs technológiák fejlesztésének megközelítéseit kívánják kialakítani. Az elvégzett kutatások relevanciája miatt a modern orosz tudomány egyik kiemelt területe.

Jelenleg számos munka létezik a szilárd anyagok és gázok optikai visszhangspektroszkópiájának területén. Az optikai feldolgozás területén főként alacsony (hélium) hőmérsékleten elhelyezkedő szilárdtestközegekben folyik a kutatás. A gázok esetében az összes ismert kísérletet több száz Celsius fokos hőmérsékletű környezetben végezték. A gázokkal és szilárd anyagokkal kapcsolatos kísérleti munkák nagy száma megmutatja az információfeldolgozás lehetőségét a sok PV paraméter egyikének modulálásával. Ez lehet egy optikai jel hullámfrontja holografikus problémák megoldása során, mind az egyszínű, mind a többszínű. Az FE tulajdonságait az adatok frekvenciaelhelyezésével, valamint az információ optikai feldolgozási folyamatának a gerjesztési frekvencia változtatásával, valamint a gerjesztő impulzusok amplitúdó-idő formájában található információ reprodukálásával és átalakításával kapcsolatos vezérléssel társítják. Ismeretesek a lapos átlátszóság PV technológiával történő optikai feldolgozására vonatkozó munkák. Számos kísérleti munka a hosszú élettartamú PV-ről, a felhalmozott PV-ről, az információ többszörös leolvasásáról egy PV-jelben, a többcsatornás az információátvitel irányában a PV-jelben, a többcsatornás a PV terjedési irányában kísérletileg bemutatja a versenyképes memória létrehozásának lehetősége a PV-n. Vannak elméleti munkák a PV polarizációs vektor fajlagos forgásának jelenlétéről egy gázban longitudinális mágneses tér hatására és ezek kísérleti megerősítésére az elsődleges PV-re. A visszhangjel egyfotonos gerjesztésén vagy egy kis impulzusterület optikai impulzuskódjának hatására létrejövő kvantummemória létrehozásával kapcsolatos munka globális prioritást jelent az optikai információfeldolgozással kapcsolatos kutatások számára az optikai kvantummemória alapú létrehozásában. gáznemű közegeken.

A legtöbb ismert kísérlet az optikai jel egyik paraméterében szereplő információ feldolgozását mutatja be. A PV-jel gerjesztési folyamatának különleges összetettsége miatt ennek a jelenségnek az elemi információfeldolgozási műveletekben való felhasználásának esélye alacsony, mivel vannak egyszerű, legmegbízhatóbb fizikai hatások, amelyekre a tömegpiacon lesz a leggyorsabban kereslet. optikai számítógép és speciális problémák megoldásában. Az optikai információfeldolgozás problémáinak megoldásában egyidejűleg alkalmazott PV tulajdonságok multiplex (sokrétű) megnyilvánulásainak tanulmányozása nélkül lehetetlen biztosítani a PV technológia előnyeit a problémák megoldásában alkalmazott egyéb módszerekkel szemben. Míg a PV technológia képességeit az optikai jel egyik paraméterében megjelenő információ feldolgozására kísérletileg jól tanulmányozták, addig az optikai feldolgozás fizikai alapjait felhasználva a PV jelben reprodukált információ egyidejű függését számos paramétertől. izgalmas impulzusok és feltételek, még nem alakult ki kialakulása, ami egy minőségi mutató, amely felsőbbrendűséget biztosít és biztosítja a PV technológia versenyképességét egy speciális típusú információ optikai feldolgozásában. Ezért az elkészült disszertáció kutatása, amely a fotoelektromos elemek gázban való képződésének és az információ optikai feldolgozása során történő multiplex megnyilvánulásának tulajdonságainak és jellemzőinek feltárására irányul, igényes a modern tudomány számára, és a disszertáció témája releváns. .

Az értekezés kutatásának célja és célkitűzései. Az értekezés célja a PV polarizációs és amplitúdó-idő tulajdonságainak kísérleti vizsgálata molekuláris gázban, valamint az ezekre épülő optikai információfeldolgozás fizikai alapjainak fejlesztése.

A szükséges feladatok:

A molekuláris jódgőz tanulmányozása az információhordozóval szemben támasztott követelmények szempontjából annak optikai feldolgozása során, ideértve a fotoelektromos elem kialakításának lehetőségét a gőz termodinamikai egyensúlya mellett és annak gyors lehűlése során szuperszonikus sugárban történő mozgás közben;

A PV amplitúdó-idő tulajdonságainak vizsgálata és az ezek alapján az összetett első gerjesztő impulzuskód két polarizációs komponensének amplitúdó-idő formáiban található információk optikai feldolgozásának lehetősége, különböző rezonáns spektrumvonalak kapcsolásakor. ágak típusai, valamint az alkalmazott mágneses tér intenzitásának vagy a második gerjesztő impulzus lineáris polarizációs vektorának irányának megváltoztatásával;

Az FE technikán alapuló kvantumátmenetek egyedi és páros ágtípusainak azonosításának megvalósítása;

Kutatómunka végzése a fotonvisszhang kísérlet technológiájának és módszertanának fejlesztésére, a cél elérésének igénye okozta.

A vizsgálat tárgya. A vizsgálat tárgya a gázban fellépő fotoelektromos hatások jelensége, amely a gázban történő információfeldolgozás fizikai és optikai alapelveinek erre épülő kialakításának problémája hátterében áll. Vizsgálták a PV amplitúdó-idő- és polarizációs tulajdonságait. Módszereket dolgoztak ki és tanulmányokat végeztek a molekuláris jódgőzön, mint információhordozón annak optikai feldolgozása során PE technológiával.

Tudományos újdonság.

Első alkalommal fedezték fel kísérletileg az FE-t szuperszonikus sugárban gyorsan lehűlő molekuláris jódgőzben, amelynek vizsgálata során felfedezték a gőz spektrális vonalának egyenletes szélességét szűkítő hatást, valamint a gőzök mértéke közötti összefüggést. Kimutatták a szuperszonikus sugárban történő mozgás közbeni hűtést és a gázrészecskék rugalmas depolarizáló ütközésének intenzitását.

Kísérletileg először fedezték fel a stimulált fotovoltaikus hatás (SFE) polarizációs vektorának nem faradaikus forgását egy gázban, hosszanti egyenletes mágneses tér jelenlétében. Feltárásra kerültek a rögzített polarizációs síkban rögzített PFE és SFE jelek intenzitásának arányai, amelyek a polarizációs vektornak ezt a forgását tapasztalták, amely a rezonáns kvantumátmenet különböző típusú ágaira jellemző.

Kísérletileg először fedezték fel az FE asszociativitás hatását, amely az amplitúdó-idő alakokban és az ortogonálisan orientált irányokban lévő információ polarizációs jellemzője alapján egyidejű rögzítés és elemenkénti olvasás lehetőségét mutatta visszhangjelben. két lézerimpulzus polarizációs vektora, amelyek az első izgalmas impulzuskódot alkották.

Kísérleti úton fedezték fel az FE-k új amplitúdó-idő tulajdonságait, és lehetőség nyílt arra, hogy felhasználják őket az első izgalmas impulzuskódot alkotó és a lineáris polarizációs vektor különböző irányaival rendelkező két komponens amplitúdó-idő alakjában lévő információ optikai feldolgozására. mutatták be. Ezeket az eredményeket a második gerjesztő impulzus lineáris polarizációs vektorának vagy az alkalmazott mágneses tér erősségének megváltoztatásával, valamint különböző típusú ágakhoz tartozó rezonáns spektrumvonalak váltásával kaptuk.

A molekuláris jódgőz PV-technológiával történő optikai feldolgozása során információhordozóként történő felhasználása tudományosan alátámasztott. Ezzel egyidejűleg azonosították ezeknek a gőzöknek a spektrum látható tartományában nagy fényelnyelésű spektrumvonalait, amelyekhez megmérték azok egyenletes szélességét. Egy technikát javasolnak a rezonáns gáz megengedett értékeinek meghatározására a PV-kísérletekben, megmérték ezeknek a nyomásoknak az értékeit és a megfelelő szobahőmérsékletet, amelyen a visszhangjelet rögzítették.

Kísérletileg először fedezték fel a hosszirányban haladó hullámok által gerjesztett többszörös FE-t gázban, amely lehetővé tette a rezonáns közeg hosszának optimalizálását, 0,1-0,35 m-re.

Eredeti megoldásokat dolgoztak ki a PV technológiájában és kísérleti módszereiben. Kísérletileg strukturált lézerimpulzusok idősorát valósítottam meg simán elektronikusan változó frekvenciájú gerjesztő sugárzással és a közöttük lévő intervallumokkal, amely két különböző irányban lineárisan polarizált, eltérő amplitúdó-idő alakú impulzusból áll. Berendezések és módszerek a PV polarizációs vektor nem Faraday forgásának kísérleti tanulmányozására, valamint a szuperszonikus sugárban hűtött molekuláris jódgőzök jellemzőinek PV-n alapuló rögzítési technikája.

A védelemre a következő rendelkezések vonatkoznak:

1. A szuperszonikus sugárban gyorsan lehűlő molekuláris jódgőzök kettős impulzusú rezonáns gerjesztése primer foton visszhang kialakulásához vezet, lényegesen hosszabb csillapítási idővel, ami a gőzök lehűlését és a spektrum egyenletes szélességének szűkülését jelzi. termodinamikai egyensúlyi állapotukhoz képest.

2. A foton visszhangjel egy gázban asszociatív hatású, és a visszhangjel kódolt tér-időbeli amplitúdó alakjának megfejtésében a „kulcs” szerepét a második gerjesztő impulzusban megadott polarizáció játssza, amely egybeesik a kódimpulzust alkotó komponensek egyikének polarizációs vektora. Ebben az esetben a második gerjesztő impulzus polarizációs vektorának irányának változtatásával, amely e két komponens polarizációs vektorai által alkotott szög belsejében van, lehetséges az amplitúdó-idő formájukban foglalt információk optikai feldolgozása.

3. A hosszirányban egyenletes mágneses térben elhelyezkedő molekuláris jódgőz két- és háromimpulzusos rezonáns gerjesztése primer és stimulált foton visszhangjelek keletkezését idézi elő, amelyek polarizációs vektora azonos jelek hiányában elfordul. mágneses mező. Ez az effektus lehetővé teszi, hogy a foton visszhangjelek generálásával egy lépésben azonosítsuk a rezonáns kvantumátmenet ágának típusát a rögzített polarizációs síkban rögzített jelek intenzitásának aránya alapján.

4. Amikor a visszhangjelet egy kompozit első gerjesztő impulzuskód és egy lineárisan polarizált második impulzus gerjeszti, a PV új amplitúdó-idő-tulajdonságai jelennek meg rögzített polarizációs síkban. Ezen tulajdonságok alapján a visszhangjel amplitúdó-idő alakja alapján beazonosítható a kvantumátmeneti ág típusa, és az impulzuskód amplitúdó-idő alakjában lévő információ optikai feldolgozása a típusváltással elvégezhető. ágak, amelyekhez az érintett kvantumátmenetpárok tartoznak, vagy a rezonáns közegre hosszirányban alkalmazott egyenletes mágneses tér erősségének változtatásával.

5. A molekuláris jódgőz spektroszkópiai jellemzői és előállítási körülményei szerint elfogadható és megbízható információhordozó a PE technológiában végzett optikai feldolgozása során, míg egy kiterjesztett gáznemű közeg kettős impulzusú rezonáns gerjesztése hosszirányban haladó hullámokkal a stabil képződést eredményezi. több PE jelet tartalmaz.

6. A foton visszhang vizsgálatára kifejlesztett eredeti optikai kísérleti komplexum lehetővé teszi három nanoszekundumos lézerimpulzusból álló idősorozat kialakítását a szükséges spektrális jellemzőkkel, adott polarizációmodulációval és amplitúdó-idő alakkal, jódban lévő információ optikai feldolgozását. gőz, amely termodinamikai egyensúlyi állapotban van vagy szuperszonikus sugárban gyorsan lehűl, mágneses tér jelenlétében és hiányában.

Tudományos és gyakorlati jelentősége. A molekuláris jódgőz példáján egy olyan módszert javasoltak és kísérletileg megvalósítottak egy információhordozó átfogó vizsgálatára, amelyben az információ optikai feldolgozása PV technológia segítségével történik. Kimutatták, hogy szobahőmérsékleten működő molekuláris jódgőzökben lehetséges a lézerimpulzusok idősoraiban foglalt információk optikai feldolgozása, amelyek hossza egy nagyságrenddel nagyobb, mint a gerjesztő impulzusok időtartama. A szuperszonikus fúvókákban hűtött molekuláris jódgőzökben FE kialakításának technikája alkalmazható a bennük lévő információk optikai feldolgozására anélkül, hogy csökkentené a visszhangjel intenzitását a rezonáns gáznemű közeg optikai sűrűségének növelésével.

Egy egyszerű és összetett impulzuskódú lézerimpulzusok időkód-sorozatával gerjesztett fotovoltaikus elem polarizációs tulajdonságai mágneses tér hiányában és jelenlétében alapulnak az ágak típusának azonosítására. egyszeri és páronkénti kvantumátmenetek. A PV ezen tulajdonságai ígéretesek az információkhoz asszociatív hozzáférést biztosító optikai memória létrehozásakor és egy speciális célú optikai visszhang-processzor létrehozására irányuló kutatások során, valamint az egy- és kettős áteresztős légköri érzékelés megvalósítása során.

A PV molekuláris jódgőzben történő vizsgálatára kidolgozott kísérleti komplexum a PV-n alapuló optikai információfeldolgozó eszközökkel szemben támasztott követelmények gyakorlati megvalósítását tartalmazza a gáztechnológiában.

Kutatási módszerek. A kutatás módszertani alapja az általánosan elismert tudományos monográfiákban és folyóiratokban publikált elméleti és kísérleti ismeretek együttese a gáz- és szilárdtestközegben kialakuló FE jelenségéről. A kutatás során az FE kísérleti modellezésének és megfigyelésének módszerét alkalmaztuk molekuláris jódgőzben, gerjesztésének különböző körülményei között. A visszhangjelképződés folyamatainak számítógépes modellezését alkalmaztam a PV paraméterek vizsgált függésének azonosítására a gerjesztés körülményeitől. Optikai kísérleti komplexumot fejlesztettek ki és alkalmaztak egy időkód-szekvenciával – beleértve az egyszerű vagy összetett impulzuskódot – gerjesztett fotovoltaikus elem polarizációs és amplitúdó-idő tulajdonságait, a mágneses tér hatásának figyelembevételével és anélkül. A termodinamikai egyensúlyi állapotban lévő vagy szuperszonikus sugárban gyorsan lehűtött molekuláris jódgőzökben FE képzésére szolgáló technikákat alkalmaztak.

Kapcsolódás alapvető tudományos területekkel, programokkal. A kutatási témát számos tudományos alap, tudományos és műszaki program, valamint a Szovjetunió döntéshozó testületeinek döntése támogatja:

Orosz Alapkutatási Alapítvány 96-02-18223a (1996-1998) támogatás formájában a következő témában: „A fotovoltaikus polarizációs tulajdonságai elektromos és mágneses mezőben”, 00-02-16234a (2000-2002) témában: „A PV depolarizáló ütközései és informatív tulajdonságai molekuláris jódgőzben lézeres hűtési módban”, 03-02-17276 sz. témában: „Kvantumszámítógépek megépítésének alapvető fizikai problémái a PV jellemzőinek hiperkomplex összefüggései alapján”;

Tudományos és műszaki program „A felsőoktatás természettudományi alapkutatása. Oroszországi Egyetemek" 2000-2001 között. témában: „A PV tér-időbeli és polarizációs tulajdonságai állandó hosszanti mágneses térben molekuláris jódgőzben” (projektkód 015.01.01.68), 2002-2003. témában: „Stimulált FE téridő- és polarizációs tulajdonságai konstans longitudinális mágneses térben molekuláris jódgőzben” (projektkód: 01.01.048);

A Szovjetunió Állami Oktatási Tudományos és Műszaki Programja „Optikai processzorok” a 89. 89. 25-i 691. sz. témában: „Gázoptikai echo processzor fizikai elveinek fejlesztése”;

Tudományos és műszaki program „Optikai processzor” az Orosz Föderáció Felsőoktatási Bizottságának 1993. február 15-i rendelete alapján. 834. szám a témában: „Fotonvisszhangon alapuló optikai gázprocesszor megépítésének fizikai elvei”;

Az Orosz Föderáció Oktatási Minisztériumának 2000. évi rendelete a következő témában: „Az elektromos energia előállítása és továbbítása során felmelegített anyagok lézeres hűtése”;

Az Orosz Föderáció Oktatási Minisztériumának 1996-1999-es rendelete a következő témában: „A PV képződésének elektrofizikai jellemzői a gázban”;

Az Orosz Föderáció Felsőoktatási Bizottsága 1992-1995-ben megrendelte a következő témában: „Gázok koherens spektroszkópiája”;

Tudományos és műszaki program „Ultragyors optikai számítástechnika” 1990-ben a következő témában: „Asszociatív optikai memória létrehozásának lehetőségének tanulmányozása foton visszhang segítségével”.

Tudományos és műszaki program, amelyet a Szovjetunió Irányelv Testületeinek határozata alapján hajtottak végre 1985-1989-ben a 8/85. sz. témában, amelyet az A-7094 postafiók bocsátott ki a Mari Állami Egyetem számára.

A fentiekre tekintettel a dolgozat témája aktuális és jelentős.

Hitelesség. A kapott eredmények megbízhatóságát az alkalmazott berendezések megbízhatósága és a kísérleti adatok megszerzésére szolgáló módszertan megbízhatósága garantálja. Ezek az adatok mindig korreláltak más energiaátmenetekre vonatkozó kísérletek eredményeivel (Brewer R.G., Genack A.Z., 1976; Nakatsuka N. et.al., 1983), és mindig volt egyetértés az értékek sorrendjében. A molekuláris jódgőzben a polarizációs vektor nem Faraday-féle forgásának detektálásának kvalitatív eredményei megegyeznek az elméleti előrejelzés eredményeivel, valamint az atomos cézium gőzére vonatkozó hasonló kísérlettel (Baer T., Abella I.D., 1997) és az atomi itterbiummal. (V. N. Iscsenko, S. A. Kochubey, N. N. Rubcova, E. B. Hvorosztov, I. V.

A munka jóváhagyása. A disszertáció eredményeit bemutatták a III. és IV. Uniós Számítógépes Optoelektronikai Konferencián „Az optikai memória problémái” (Jereván-1987, Moszkva-1990), a III. Uniós Tudományos és Műszaki Konferencián „Metrology in Ranging” ( Harkov, 1988), a III. All-Union Symposiumon „A fény visszhangja és gyakorlati alkalmazásainak módjai” (Kuibyshev, 1989), a IV., V., VI. és VII. Nemzetközi Szimpóziumon a fotonvisszhangról és a koherens spektroszkópiáról (Dubna-1992, Moszkva-1993, Yoshkar-Ola-1997, Nagy Novgorod - 2001), a VI All-Union Konferencián a Holográfiáról (Vitebsk), 1990, a XIV. Nemzetközi Koherens és Nemlineáris Optika Konferencián (Leningrád, 1990), I, V, IX, X Nemzetközi Konferencia "Lézerfizika" (Volga-Laser-Tour Moscow-1993 , Moszkva-1996, Moszkva-2001, Pozsony-2002), XIII, XV, XVII, XIX Nemzetközi egyetemközi iskola-szeminárium "Módszerek és a műszaki diagnosztika eszközei" (Yoshkar-Ola, 1996, 1998, 2000, 2002), az I., II., III., IV., VI., VII., VIII. Össz-oroszországi ifjúsági tudományos iskolákban "Koherens optika és optikai spektroszkópia" (Kazan, 1997, 1998, 1999, 2000, 2002, 2003, 2004), Össz-oroszországi tudományos konferencia "Molekuláris rendszerek szerkezete és dinamikája" (Joskar-Ola-Kazan-Moszkva, 1998), Nemzetközi tudományos konferenciák "Lézerek"98 McLean, USA, 1998), "Lasers"99" (Quebec, Kanada, 1999), "Lasers"2000" (Mexikó, USA, 2000), a VII., VIII. és IX. Nemzetközi Kvantumoptikai Felolvasáson "IRQO"99" (Kazan - 1999), "IRQO"Ol" (Kazan - 2001), "IRQO"03" (Szentpétervár - 2003), az "Optika-XXI. század" Nemzetközi Optikai Kongresszuson: "Az optika alapvető problémái" FPO konferencia - 2000 és FPO -2004 (Szentpétervár-2000, 2004), a "Lézerfizika és a lézerek alkalmazásai" nemzetközi konferencián (Minszk-2003).

Publikációk. A disszertáció fő tartalma 77 tudományos publikációban jelent meg, köztük 73 tudományos cikkben, amelyek között 23 cikk található az Orosz Föderáció Oktatási és Tudományos Minisztériumának Felsőbb Tanúsítási Bizottsága által javasolt, lektorált folyóiratokban. doktori disszertáció anyagai, 3 szabadalom (szerzői jogi tanúsítvány) találmányokra, 28 cikk külföldi folyóiratokban.

A munka felépítése és köre. A 239 oldalas dolgozat bevezetőből, hat fejezetből, következtetésből, jegyzetekből és irodalomjegyzékből áll. A mű 55 ábrát, 2 táblázatot tartalmaz. A hivatkozások listája 243 címet tartalmaz.

Hasonló értekezések az "Optika" szakterületen, 04/01/05 kód VAK

• A nemlineáris koherens válaszok polarizációs tulajdonságai és felhasználásuk lehetősége a spektroszkópiában, valamint információ tárolására és feldolgozására 2005, a fizikai és matematikai tudományok doktora Reshetov, Vladimir Aleksandrovich

• A foton visszhang polarizációs tulajdonságain alapuló egyenáram szabályozási módszer 2004, a műszaki tudományok kandidátusa Gladyshev, Andrej Mihajlovics

• Kvantumütő jelek vizsgálata a hélium szingulett és triplett D állapotának impulzusos elektronikus gerjesztése mellett 1985, a fizikai és matematikai tudományok kandidátusa, Cherepanov, Valerij Jurjevics

• Fényvisszhang kondenzált anyagban a spektrumvonalak szelektív gerjesztésének körülményei között 2002, a fizikai és matematikai tudományok doktora Usmanov, Ramil Gabdrakhmanovich

• Optikai impulzusok koherens kölcsönhatásai rezonáns és nemlineáris mesterséges közegekkel 2012, a fizikai és matematikai tudományok doktora Elyutin, Szergej Olegovics

A dolgozat következtetései az „Optika” témában, Popov, Ivan Ivanovics

A disszertáció főbb eredményei a következők:

1. Először mutatták be FE-jel létrehozásának lehetőségét olyan molekuláris gázban, amely szuperszonikus sugárban gyors adiabatikus hűtést szenvedett el, és megállapították, hogy a molekulagáz szuperszonikus sugárban történő lehűtése a spektrumvonal egyenletes szélességének szűkítése. A kapott eredmények nagy jelentőséggel bírnak a kvantumoptikai memória létrehozása szempontjából PV-n a rezonáns gázközeg optikai sűrűségének növelésével anélkül, hogy csökkentenék a visszhangjel intenzitását.

2. Elsőként fedezték fel kísérletileg az FE asszociativitásának hatását. Ez abban rejlik, hogy a polarizációs jellemző alapján lehetséges a kódimpulzusok amplitúdó-idő alakjában lévő információ kiolvasása egy kételemű tömbből, amelyet korábban egy kvantumszintpár szuperpozíciós állapotára rögzítettek az első izgalmas kódimpulzus. Ebben az esetben lehetséges az információ optikai feldolgozása, amely az olvasási amplitúdó-idő alak időbeli megfordításával és a második gerjesztő impulzus lineáris polarizációs vektorának irányától függően adott módon történő transzformációjával jár. A kapott eredmény nagy jelentőséggel bír az információhoz asszociatív hozzáféréssel és annak feldolgozásával rendelkező PV alapú optikai memória fejlesztésében.

3. Első alkalommal fedezték fel kísérletileg egy stimulált FE polarizációs vektorának nem Faraday-elfordulásának hatását, amikor egy rezonáns gáznemű közeget hosszirányban egyenletes mágneses térnek tesszük ki. Kidolgoztak és kísérletileg bemutattak egy technikát ennek az elfordulás szögének rögzítésére, valamint a rezonáns spektrumvonal ágának típusának azonosítására a PFE és SFE jelek generálásának egy lépésében, azok intenzitásának aránya alapján. A visszhangjel polarizációs vektorának Faraday-elfordulása, rögzített polarizációs síkban rögzítve.

4. A PV technológiában először kísérletileg demonstrálták az összetett első izgalmas impulzuskód komponenseinek amplitúdó-idő formáiban foglalt információ optikai feldolgozásának két módszerét egy rezonáns kvantumátmenet ágtípusának megváltoztatásakor, ill. a rezonáns közegre hosszirányban alkalmazott egyenletes mágneses tér erősségétől függően. Ebben az esetben a kapott információt egy rögzített polarizációs síkban rögzített visszhangjel amplitúdó-idő formájában tartalmazta. Az FE felfedezett amplitúdó-idő tulajdonságai ígéretesek egy speciális célú optikai visszhangprocesszor létrehozására irányuló kutatások során, valamint az egy- és kettős áteresztős légköri érzékelés megvalósítása során.

5. A molekuláris jódgőzben lévő PE vizsgálata alapján, amely magában foglalja az optikai sugárzás abszorpciós spektrumának regisztrálását, a jellemző relaxációs idők mérését, a rezonáns közeg optimális kiterjedésének meghatározását, valamint a megengedhető értékek tartományának tanulmányozását. gőzzel, megállapították, hogy ezek a párok megbízható információhordozók a PV technológiában végzett optikai feldolgozás során a szobahőmérsékleten látható sugárzási tartományban. Kísérletileg először fedezték fel a hosszirányban haladó hullámok által gerjesztett többszörös FE-t egy gázban, amely lehetővé tette a küvetta hosszának optimalizálását jódgőzzel, ami 0,1-0,35 m.

6. A PV tanulmányozásához eredeti optikai kísérleti komplexumot hoztak létre, amelyben strukturált lézerimpulzusok idősorát valósítják meg a közöttük lévő időintervallumok és a gerjesztő sugárzás frekvenciájának egyenletes elektronikus változásával, beleértve a kódimpulzust, amely két különböző irányban lineárisan polarizált, eltérő amplitúdó-idő formájú impulzus. Berendezések és módszerek javasoltak egy fotovoltaikus elem polarizációs vektorának nem Faraday forgásának kísérleti tanulmányozására, valamint egy módszert a szuperszonikus sugárban gyorsan lehűlő molekuláris jódgőz jellemzőinek rögzítésére fotoelektromos elem segítségével.

KÖVETKEZTETÉS

Az értekezés kutatásához szükséges irodalomjegyzék Popov, a fizikai és matematikai tudományok doktora, Ivan Ivanovics, 2004

1. Shtyrkov E.I. Rezonáns dinamikus holográfia és optikai szupersugárzás / Shtyrkov E.I., Samartsev V.V. // Elektromágneses szupersugárzás.-Kazan: KF AS USSR,- 1975.-P. 398-426.

2. Carlson N.W. Fényimpulzusok tárolása és fáziskonjugálása stimulált fotonvisszhang segítségével / Carlson N.W., Babbitt W.R., Mossberg T.W.// Opt. Lett. -1983. V.8. - 12. sz. - P.623-625.

3. Nefediev L.A. Dinamikus echo holográfia degenerált és többszintű rendszerekben // Izv. Szovjetunió Tudományos Akadémia, ser. fizika.- 1986.- T.50.- No. 8.- P. 15511558.

4. Mitsunaga M. Idő- és frekvenciatartomány hibrid optikai memória: 1,6 kbit adattárolás Eu3+R:Y2Si05-ben / Mitsunaga M., Yano R., Uesugi N. // Opt. Lett.-1991,- V.16.- P. 1890.

5. Kroll S. Foton-visszhang alapú logikai feldolgozás / Kroll S., Elman U. // Opt. Lett.-1993.-V. 18.-P. 1834.

6. Elyutin S.O. A fény (foton) visszhangjelek alakjának jellemzőiről / Elyutin S.O., Zakharov S.M., Manykin E.A. // Optikai spektrum 1977. - T.42. - 5. sz. - P. 1005-1007.

7. Zuikov V.A. A fényvisszhangjelek alakjának korrelációja az izgalmas impulzusok alakjával / Zuikov V.A., Samartsev V.V., Usmanov R.G. // Levelek a JETP-hez.- 1980.- T. 32.- No. 4.- P. 293-297.

8. Carlson N.W. Fényimpulzusok tárolása és időbeli megfordítása fotonvisszhang segítségével / Carlson N.W., Rothberg L.T., Yodh A.G., Babbitt W.R., Mossberg T.W.// Opt. Lett. 1983. - V.8. -N9. - P. 483-485.

9. Vasilenko L.S. Foton visszhangjelek formája gázban / Vasilenko L.S., Rubtsova N.N. // Optika és spektroszkópia - 1985. - T.59, - No. 1. - P. 52-56.

10. Xu E.Y. Nanoszekundumos képfeldolgozás stimulált fotonvisszhang segítségével / Xu E.Y., Kroll S., Huestis D. et.al. // Opt. Lett.-1990.- V. 15.- 562. o.

11. Akhdiev N.N. A hosszú életű fényvisszhangot kristályos I-vé alakította

12. F3: Рг / Akhdiev N.N., Boriszov B.S., Zuikov V.A., Szamarcev V.V. és mások // Levelek a JETP-hez - 1987. - T. 45. - No. 3. - P. 122-125.

13. Zuikov V.A. Fény (foton) visszhangjelek gerjesztése utazó és álló hullámok sorozatából / Zuikov V.A., Samartsev V.V., Turyansky E.A. // JETP. 1981. -T.81. - 2. sz. - 653-663.

14. Zuikov V.A. Akkumulált hosszú életű fényvisszhang és optikai memória./ Zuikov V.A., Gainullin D.F., Samartsev V.V., Stelmakh M.F. és mások // Quantum Electronics - 1991, - T. 18. - P. 525.

15. Akhdiev N.N. Többszörös hosszú életű fényvisszhang észlelése / Akhdiev N.N., Borisov B.S., Zuikov V.A. és mások // Levelek a JETP-hez.- 1988.- T.48.- No. 11.- P. 585-587.

16. Zuikov V.A. A többcsatornás fordított hosszú élettartamú foton visszhang tér-idő tulajdonságai / Zuikov V.A., Samartsev V.V. // Lézerfizika.- 1991.- V.I.-P. 542.

17. Alekseev A.I. A foton visszhang jellemzői gázban mágneses mező jelenlétében // JETP Letters. 1969.- T.9.- 8. sz.- P. 472-475.

18. Evseev I.V. Foton visszhang mágneses térben kis területű izgalmas impulzusokkal / Evseev I.V., Ermachenko V.M. // Optika és spektroszkópia.- 1979.- T.47.- No. 6.- P. 1139-1144.

19. Alekseev A.I. Foton-visszhang gázban mágneses tér jelenlétében / Alekseev A.I., Evseev I.V. // JETP.-1969.-T.57.-No.11.-P. 1735-1744.

20. Evseev I.V. A fotonvisszhang polarizációjának változása mágneses térben rugalmas ütközések hatására / Evseev I.V., Ermachenko V.M. // Tr. VI Vavilov, konf. nemlineárisan optika.- Novoszibirszk: ITF SO AN USSR.- 1979.- 2. rész.-S. 155-158.

21. Evseev I.V. Foton (fény) visszhang mágneses térben, izgalmas impulzusok tetszőleges formájával / Evseev I.V., Reshetov V.A. // Optika és spektroszkópia - 1984. - T.57 - 5. sz., - P. 869-874.

22. Evseev I.V. Stimulált foton visszhang gázban mágneses tér jelenlétében / Evseev I.V., Ermachenko V.M., Reshetov V.A. // Optika és spektroszkópia.- 1982.- T.52.- No. 3.- P. 444-449.

23. Baer T. Polarization rotation of photon echo in cézium gőz in magnetic field / Baer T., Abella T.D. // Phys. Rev.- 1977.- V. 16.- No. 5.- P. 2093-2100.

24. Iscsenko V.N. Itterbiumgőz polarizációs echo-spektroszkópiája mágneses térben / Ishchenko V.N., Kochubei S.A., Rubtsova N.N., Yevseyev I.V.// Lézerfizika-2002.- V. 12. -№8.- P. 10879.

25. Moiseev S.A. Doppler-szélesített átmenet által elnyelt egyfoton hullámcsomag kvantumállapotának teljes rekonstrukciója

26. Moiseev S.A., Kroll S. // Phys. Fordulat. Lett.- 2001.- V.87.- P. 173601.

27. Moiseev S.A. Kvantum memória intenzív fénymezőkhöz a foton visszhang technikában / Moiseev S.A. // Izv. RAS, ser. fizika.- 2004.- T.68.-No.9.- p. 1260-1263.

28. Brewer R.G. Optikai koherens tranziensek lézeres frekvenciaváltással / Brewer R.G., Genack A.Z.// Phys. Fordulat. Lett. 1976. - V.36. - 16. sz. - P. 959962.

29. Nakatsuka H. Több foton visszhang a molekuláris jódban / Nakatsuka H. et. al. // Opt. Commun. 1983. - V.47. - 1. sz. - P. 65-69.

30. Popov I.I. Optikai távolról hangolható visszhangspektrométer / Bikbov I.S., Popov I.I., Samartsev V.V. // Eszközök és kísérleti technikák. 1988. - 5. sz. - 172-174.

31. Popov I.I. Készülék információ továbbítására és fogadására / Popov I.I., Chulkov V.A., Chemodanov S.B., Ilyin B.N., Bikbov I.S. // A.S. 88.08.01-i 1441439 sz.

32. Popov I.I. A molekuláris jód spektrumvonalainak egyenletes szélességének mérése fényvisszhang módszerrel / Bikbov I.S., Evseev I.V., Popov I.I., Samartsev V.V. // Optika és spektroszkópia. 1989. - T.67. -B.1. -VEL. 224-226.

33. Popov I.I. A fényvisszhang jellemzői a molekuláris jódgőzben / Popov I.I., Bikbov I.S., Samartsev V.V. // Izv. Ser.phys.-1989. -T.53. 12. sz. - 2334-2339.

34. Popov I.I. Differenciálfázisú fénytávmérő / Popov I.I. Chemodanov S.B., Shatokhin V.P., Hesed E.A., Bikbov I.S. // -A.S. 1480509 sz., 89.01.15.

35. Popov I.I. A fény (foton) visszhangja polarizációs vektorának forgásának megfigyelése molekuláris gázban / Popov I.I., Bikbov I.S., Evseev I.V., Samartsev V.V. // Alkalmazási magazin spektroszkópia - 1990. T.52.- 5. sz. - S. 794798.

36. Popov I.I. Observation of the Photon Echoes Shape Looking Effect of a Molecular gas / Bikbov I.S., Yevseyev I.V., Popov I.I., Reshetov V.A., Samartsev V.V. //Laser Phys.-1991. -V.l.-1. -P. 126-127.

37. Popov I.I. A stimulált foton visszhangjának blokkolásának hatása / Bikbov I.S., Evseev I.V., Popov I.I., Reshetov V.A., // Journal of Applied Spectroscopy - 1991. T.55. - 1. sz. - 84-88.

38. Popov I.I. A fény (foton) visszhang asszociativitásának hatása / Popov I.I., Samartsev V.V. // Appl. spektroszkópia. -1991. T.54. - Nem. - 535-537.

39. Popov I.I. A fotonvisszhang és az optikai memória asszociatív tulajdonságai / Popov I.I., Bikbov I.S., Samartsev V.V. // Laser Phys. 1992.- V.2. -No.6.-P. 945-951.

40. Popov I.I. Az akusztikus hullámvezetők feloldása / Kolmakov I.A., Popov I.I., Samartsev V.V. // Levelek ZhTF-nek. 1992. - 23. sz. - P. 37-40.

41. Popov I.I. Fény (foton) visszhangon alapuló optikai memória / Zuikov V.A., Popov I.I., Mitrofanova T.G., Samartsev V.V. // Információk az egyetemekről. ser.phys. 1993. - T.36. - 7. sz. - P. 72-85.

42. Popov I.I. Polarization Properties of Photon Echoes in Molecular Iodine and its Application / Bikbov I.S., Popov I.I., Samartsev V.V., Yevseyev I.V. // Lézerfizika- 1995. V.5.-No.3.-P. 580-583.

43. Popov I.I. A többcsatornás fotonvisszhang és az optikai memória asszociatív tulajdonságai / Popov I.I., Bikbov I.S., Zuikov V.A., Popova G.L., Samartsev V.V. // Quantum Electronics, t 1995. 10. sz. - 1057-1060.

44. Popov I.I. Gáz koherens lézeres hűtése (Molecular Iodine Vapor) foton visszhang segítségével / Popov I.I., Lelekov M.V., Leukhin A.N., Bikbov I.S. és Samartsev V.V. // Lézerfizika- 1997. V.7.- No. 2.- P. 271-273.

45. Popov I.I. Dielektromos visszhang biológiai környezetben és tulajdonságai / Popov I.I., Grachev A.S. // Izv. RAS, Ser. 1998. - 2. sz. - 433-440.

46. ​​Popov I.I. A molekuláris jód lézeres hűtése / Popov I.I., Leukhin A.N., Lelekov M.V., Bikbov I.S. // Izvestia RAS, Ser. -1998. - Nem. -VEL. 283-286.

47. Popov I.I. Foton visszhang molekuláris jódgőzben és tulajdonságai // Izv. Phys. -2000.-T.64.-No.10.- S. 1948-1954.

48. Popov I.I. Non-Faraday rotation of the photon echo signals polarizációs vektorok a molekuláris jód gőzeiben / Popov I.I., Bikbov I.S., Leukhin A.N. //Lézer fizika- 2001. V.l 1.- No.6.- P. 40-42.

49. Popov I.I. . A fotonvisszhang technika használatáról a légköri szondázásban / Popov I.I., Samartsev V.V. // A légkör és az óceán optikája.-2001.-T. 14.- 5. sz.- P. 455-459.

50. Popov I.I. Foton visszhang molekuláris jódgőzben: kísérleti technika, tulajdonságok és lehetséges alkalmazások // Izv. Phys. -2002.T. 66.-No 3.- P. 321-324.

51. Popov I.I. Az optoelektronikus árammérés módszere / Gladyshev A.M., Popov I.I., Samartsev V.V., Evseev I.V., Chaikin V.N. // PMK 7G 01 R 33/032, G 01 R 19/00 2003 2223512 számú szabadalom (2002116339 számú szabadalmi bejelentés, 06/17/02).

52. Popov I.I. Módszer az ultra-nagyfeszültségű távvezetékek egyenáramának mérésére fotonvisszhang alapján / Popov I.I., Gladyshev A.M., Gazizov K.Sh., Trunina E.R. // Izv. Egyetemek: Energia problémái.-2003, 3-4. sz., 120-124.

53. L. Popov Kvantumszabályozás fotonvisszhang polarizációs vektor nem Faraday forgása alapján // Lézerfizika- 2004. V.14.- No. 7.-P. 1-4.

54. Popov I.I. Foton visszhang a molekuláris jódgőz szuperszonikus sugárzónáiban / Popov I.I., Samartsev V.V. // Izvestia RAS, Ser. -2004.-T.68.-9. sz.- P. 1248-1251.

55. Popov I.I. Az optikai visszhangprocesszor felépítésének fizikai elvei kvaternionokkal végzett műveletek végrehajtásához / Popov I.I., Leukhin A.N. // Izvestia RAS, Ser. -2004.- T.68.-No.9.- P. 1305-1307.

56. Popov I.I. Elektroindukciós visszhang a biológiai rendszerben és jellemzői / Popov I.I., Grachev A.S. // PROCEEDINGS OF SIE. -1997. -V.3239. -P. 468-473.

57. Popov I.I. Az árammérő transzformátor felépítésének elve a foton visszhang alapján / Leukhin A.N., Popov I.I., Polyakov I.N. // PROCEEDINGS OF SIE. -1997. V.3239. - P. 474-481.

58. Popov I.I. Molekuláris jód lézeres hűtés: vizsgálat echo segítségével / Popov I.I., Bikbov I.S., Lelekov M.V., Leukhin A.N. // PROCEEDINGS OF SIE. -1997. V.3239. - P. 462-465.

59. Popov I.I. Módszer az áram mérésére a foton visszhang effektus alapján / Leukhin A.N., Popov I.I. // II. Vavilov-olvasások „Tudományok párbeszéde a XX-XXI. század fordulóján és a modern társadalomfejlődés problémái”: Cikkgyűjtemény, 2. rész Joskar-Ola, 1997. - 155-157.

60. Popov II. A foton visszhang asszociatív tulajdonságainak tanulmányozása / Leukhin A.N., Popov I.I. // Második ifjúsági tudományos iskola "Koherens optika és optikai spektroszkópia": Cikkgyűjtemény Kazan, 1998. - 170-178.

61. Popov I.I. A lézeres hűtés alatti gáz relaxációs jellemzőinek vizsgálata / Popov I.I., Leukhin A.N. // Proceedings of Int. Konf. "Lasers" 98", STS Press, McLean: USA. - 1999. - P. 1131-1137.

62. Popov I.I. Strategy of Measurement of Non-Faraday Rotation of the Photon Echo Polarization Vector in Gas / Polyakov I.N., Leukhin A.N., Popov I.I. //

63. Int. eljárásai Konf. "Lasers" 98", STS Press, McLean: USA. - 1999. - P. 10741080.

64. Popov I.I. Hiperkomplex információkódolás a foton visszhang technikában / Leukhin A.N., Popov I.I. // Harmadik regionális ifjúsági tudományos iskola "Koherens optika és optikai spektroszkópia": Gyűjtemény. cikkek Kazan - 1999. - 51-56.

65. Popov I.I. Módszer a rezonáns átmenet típusának azonosítására / Bikbov I.S., Leukhin A.N., Popov I.I. // Harmadik regionális ifjúsági tudományos iskola "Koherens optika és optikai spektroszkópia": Gyűjtemény. cikkek - Kazan - 1999.-P. 45-50.

66. Popov I.I. A foton visszhangjának hiperkomlex tulajdonságai molekuláris jód gőzeiben / Popov I.I., Leukhin A.N. // Proceedings of Int. Konf. "Lasers" 99", STS Press, McLean: USA. - 2000. - P. 4107-4115.

67. Popov I.I., A fotonvisszhang spektroszkópiai és polarizációs jellemzői molekuláris jód gőzeiben // Proceedings of Int. Konf. "Lasers"99", STS Press, McLean: USA.-2000.- P. 4116-4124.

68. Popov I.I. A foton visszhangon alapuló nagyfeszültségű mérőáramtranszformátor tervezésének jellemzői / Polyakov I.N., Popov I.I., Tataurov A.V. // A műszaki diagnosztika módszerei és eszközei: Szo. tudományos cikkek. Vol. XVII.- Yoshkar-Ola.- 2000.- 80-82.o.

69. Popov I.I. Több foton visszhang molekuláris jódgőzben / Bikbov I.S., Leukhin A.N., Popov I.I. // Negyedik regionális ifjúsági tudományos iskola "Koherens optika és optikai spektroszkópia": Cikkgyűjtemény. Kazan, KSU.-2000. - 261-264.

70. Popov I.I. A rezonáns átmenet azonosításának vizuális módszere./ Bikbov I.S., I.I. Popov, Leukhin A.N. // PROCEEDINGS OF SPIE.-1999. -V. 4061.- P. 112-117.

71. Popov I.I. Információtömörítés a fotonvisszhang polarizációs tulajdonságaival / Leukhin A.N., Popov I.I. // PROCEEDINGS OF SIE. -1999. -V.4061.- P. 85-91.

72. Popov I.I. A foton visszhangon alapuló nagyfeszültségű mérőáramtranszformátor tervezésének jellemzői / Polyakov I.N., Popov I.I., Tataurov A.V. // A műszaki diagnosztika módszerei és eszközei: Szo. tudományos cikkek. Vol. XVII.- Yoshkar-Ola.- 2000.- 80-82.o.

73. Popov I.I. Többszörös foton visszhang molekuláris jódgőzben / Bikbov I.S., Leukhin A.N., Popov I.I. // Negyedik regionális ifjúsági tudományos iskola "Koherent optika és optikai spektroszkópia": Gyűjtemény. cikkeket. Kazan, KSU.-2000. - 261-264.

74. Popov I.I. A fotonvisszhang jellemzői molekuláris számítástechnikai rendszerek gőzeiben / Popov I.I., Leukhin A.N., Samartsev V.V. // Proceedings of Int. Konf. "Lasers" 2000", STS Press, McLean: USA. - 2001. - P. 833-839.

75. Popov I.I. A fotonvisszhang technika lehetőségei az atmoszféra érzékelésében / Mitrofanova T.G., Popov I.I., Samartsev V.V. // PROCEEDINGS OF SPIE.-2001.-V.4605.- P. 157-164.

76. Popov I.I. Optikai echo-spektrométer kvantumátmeneti ág típusának detektálására / Bikbov I.S., Popov I.I., Gladyshev A.M. // PROCEEDINGS OF SPIE.- 2001.- V. 4605.- P. 35-38.

77. Popov I.I. Az információs-mérési visszhangrendszerek felépítésének fizikai elvei / Gladyshev A.M., Gazizov K.Sh., Grachev A.S., Kozlov A.F., Popov I.I. // A KÉM ELJÁRÁSA.- 2001.-V. 4605 .- P. 141-148.

78. Popov I.I. Foton visszhang lehetőségei az információfeldolgozás alatt hiperkomplex térben / Leukhin A.N., Popov I.I. // A KÉM ELJÁRÁSA.- 2001.-V. 4605.- P. 124-133.

79. Popov I.I. Komplex kódolt impulzusok alkalmazása molekuláris jódgőzökben gerjesztő fotonvisszhangnál / Leukhin A.N., Popov I.I. // 10. évi nemzetközi lézerfizikai workshop (LPHYS"01) Absztraktok könyve.-Moszkva.-2001.-36-37.o.

80. Popov I.I. A foton visszhang használatának jellemzői a nagyfeszültségű berendezések szerkezeti elemeinek hőmérsékletének mérésére / Gladyshev A.M., Popov I.I. // Tudományos cikkek gyűjteménye: A műszaki diagnosztika módszerei és eszközei - Ioshkar-Ola - 2002. - 85-89.

81. Popov I.I. A fotonvisszhang használatának jellemzői az áram mérésére nagyfeszültségű vezetékekben / Gladyshev A.M., Popov I.I., Chaikin V.N. // Tudományos cikkek gyűjteménye: A műszaki diagnosztika módszerei és eszközei.-Ioshkar-Ola.-2002.-P. 89-93.

82. Popov I.I. A molekuláris jódgőzök mozgáskinetikájának vizsgálata / Popov I.I., Gladyshev A.M., Golovkin V.A., Yevseyev I.V. // 11. Nemzetközi Lézerfizikai Műhely: Absztraktok könyve.-Pozsony, Szlovákia.-2002.-P. 29.

83. Popov I.I. A foton echo polarizációs vektor forgásának kvantumszabályozása és alkalmazása / Popov I.I., Gazizov K.Sh. // A „Lézerfizika és a lézerek alkalmazásai” Nemzetközi Konferencia anyagai ICLPA „2003. - Minszk, Fehéroroszország. - 2003. - P. 156-158.

84. Popov I.I. Bloch-egyenletek megoldása kvaternióalgebrában / Leukhin A.N., Popov I.I. // Hetedik összoroszországi ifjúsági tudományos iskola "Koherens optika és optikai spektroszkópia": Szo. cikkeket. -Kazan, KSU.-2003. 345-350.

85. Popov I.I. Fénykibocsátó rendszer működésének modellezése, vezérlése és optimalizálása tárgy művészi megvilágításához / Popenov A.N., Popov I.I. // Világítástechnika.-2003.- 4. sz.- P. 26-31.

86. Popov I.I. A kvaterniók alkalmazásának jellemzői a Bloch-egyenlet megoldásában / Leukhin A.N., Popov I.I. // A KÉM ELJÁRÁSA.- 2004.-V. 5402.- P. 191-2001.

87. Popov I.I. Kvaternionalgebra alkalmazása fotonvisszhang-jel kiszámítására / Leukhin A.N., Popov I.I. // A KÉM ELJÁRÁSA.- 2004.-V. 5402.- P. 202-213.

88. Popov I.I. Kvantumértékelések megvalósításának fizikai elvei fotonvisszhang technikában // PROCEEDINGS OF SPIE.-2004.-V.5402.- P.214-225.

89. Popov I.I. Fizikai mérések és kvantumszabályozás a fotonvisszhang technikájában / I.I. Popov, A.M. Gladyshev, K. Sh. Gazizov.// A KÉM ELJÁRÁSAI.- 2004.- V. 5402.- P. 226-234.

90. Popov I.I. A foton visszhang mint a molekuláris jódgőzök spektroszkópiájának módszere szuperszonikus molekuláris sugarak hűtésében / I.I.Popov, V.V. Szamarcev // SZÉM BEJEGYZÉSE.- 2004.- V. 5402.- P. 355-363.

91. Copville W.H. Fényvisszhang paramágneses kristályokon / Copville U.Kh., Nagibarov V.R. // Abstracts. D.: Leningrádi Állami Egyetemi Kiadó - 1962. - 28. o.

92. Kurnit N.A. Fotonvisszhangok megfigyelése / Kurnit N.A., Abella I.D., Hartmann S.R. //Phys. Fordulat. Lett. 1964.- V.6.- No. 19.- P. 567-570.

93. Patel C.K.N. Foton visszhangok gázokban / Patel C.K.N., Slusher R.E. // Phys. Fordulat. Lett. 1968.- V.20.- 20. sz.- P. 1087-1089.

94. Copville W.H. Fény visszhang rubinban / Copville U.Kh., Nagibarov V.R., Pirozhkov V.A. // FTT.- 1972.- T. 14.- No. 6.- P. 1794-1795.

95. Manykin E.A. Optikai visszhangspektroszkópia / Manykin E.A., Samartsev V.V.//M.: Nauka.- 1984. 270 p.

96. Nabojkin Yu.V. Molekuláris kristályok koherens spektroszkópiája / Naboykin Yu.V., Samartsev V.V., Zinoviev P.V., Silaeva N.B. // Kijev: Naukova Dumka - 1986. 203 p.

97. Goleniscsev-Kutuzov V.A. Impulzusos optikai és akusztikus koherens spektroszkópia / Golenishchev-Kutuzov V.A., Samartsev V.V., Khabi-bulin B.M. // M.: Nauka - 1988. 222 p.

98. Evseev I.V. Depolarizáló ütközések a nemlineáris elektrodinamikában / I.V. Evseev, V.M. Ermachenko, V.V. Szamarcev. // M.: Tudomány - 1992.246 p.

99. Hahn E.L. Pörgés visszhangzik. // Phys. Fordulat. 1950. - V.80. - 3. sz. - P. 580594.

100. Scully M. Foton echp gáznemű közegben. / Scully M., Stephen M. J., Burnham D. // Phys. Fordulat. 1968. - V. 171. - 1. sz. - P. 213-214.

101. Popov I.I. Zárt és kettős púpú fényvisszhangjelek formája / Popov I.I., Samartsev V.V., Traiber A.S., Shagidulin A.G. // M.: Dep. a VINITI-ben. 1985. - 4916. sz. - 86. o.

102. Fujita M. Barkward echo in two-level systems / Fujita M., Nakatsuka H., Nakanisi H., Natsuoka M. // Phys. Fordulat. Lett. 1979. - V.42. - 15. sz. - P. 974977.

103. Evseev I.V. Foton visszhang izgalmas impulzusok kis területeivel / Evseev I.V., Ermachenko V.M. // JETP. 1979. - T.76. - No.5. -VEL. 1538-1546.

104. Evseev A.V. A stimulált foton visszhang mint módszer az egyéni rezonanciaszint spektroszkópiai jellemzőinek meghatározására / Evseev A.V., Evseev I.V., Ermachenko V.M. // DAN USSR. 1981. - T.256. - 1. sz. -VEL. 57-60.

105. Brewer L. Quantum Yield for Unimolecular Dissociation of 12 in Visible Absorption/ Brewer L., Tellinghuisen J. // J. Chem. Phys. 1972. - V.56. - P.3929.

106. Evseev A.V. Fotonvisszhang gázokban: depolarizáló ütközések hatása / Evseev A.V., Evseev I.V., Ermachenko V.M. // M.: Preprint IAE: 3602/1.-1982.

107. Nagibarov V.R. A gázrészecskék rugalmas és nem elasztikus ütközései és a fotonvisszhang / Nagibarov V.R., Samartsev V.V., Nefediev L.A. // Phys. Fordulat. Lett. 1975. - V.43. - Nem. - P. 195-196.

108. Alimpiev S.S. Foton visszhang SF6 és BC13 gázokban / Alimpiev S.S., Karlov N.V. // JETP. 1972. - T.63. - 2. sz. - 482-490.

109. Nagibarov V.R. A szabad indukciós és visszhangjelek gerjesztésének kinetikus módszere / Nagibarov V.R., Samartsev V.V. // PTE. 1970. - 3. sz. -VEL. 189-190.

110. Chebotaev V.P. Az elválasztott mezők módszere az optikában. // Kvantumelektronika. 1978. -T5 - 8. sz. - S. 1637-1648.

111. Vasilenko JI.C. Koherens sugárzás időben elválasztott mezőkben / Vasilenko L.S., Dyuba N.M., Skvortsov M.N. // Kvantumelektronika. 1978. - T.5. - 8. sz. - S. 1725-1728.

112. Shiren N.S. Ultrahangos pörgő visszhangok / Shiren N.S., Karyaka T.G. / Phys. Fordulat. Lett. 1972. - V.28. - 3. sz. - P. 1304-1311.

113. Chebotaev V.P. Az elválasztott mezők módszere az optikában. // Kvantumelektronika. 1978. - T.5 - 8. sz. - S. 1637-1648.

114. Vasilenko J1.C. Koherens sugárzás időben elválasztott mezőkben / Vasilenko L.S., Dyuba N.M., Skvortsov M.N. // Kvantumelektronika. 1978. - T.5. - 8. sz. - S. 1725-1728.

115. Nagibarov V.R. A mágneses rádióspektroszkópia és a kvantumakusztika néhány kérdése / Nagibarov V.R., Samartsev V.V. // Kazan, KF AS USSR.- 1968.-P. 102-104.

116. Alekseev A.V. Az anyag szupersugárzó elektromágneses állapotának akusztikus gerjesztése. / Alekseev A.V., Copvillem U.Kh., Nagibarov V.R., Pirozhkov V.A.//JETP. 1968.-T.55. - 7.-S. 1852-1863.

117. Zuikov V.A. Fordított fényvisszhang rubinban / Zuikov V.A., Samartsev V.V., Usmanov R.G. // Levelek a JETP-nek. 1980. - T.31. - 11. sz. - S. 654659.

118. Kalachev A.A. Koherens jelenségek az optikában / Kalachev A.A., Samartsev V.V. // Kazan: Kazany Állami Egyetem névadója. V.I. Uljanova.- 2003.-281 p.

119. Ustinov V.B. Kvantum információfeldolgozó eszközök // L.: LETI.- 1984.

120. Rassvetalov L.A. Polarizációs visszhang és alkalmazása // M.: Nauka.- 1992.-P. 161-185.

121. Bai Y.C. Experimental studies of photo-echo impulzuskompresszió Y. S. Bai, T. W. Mossberg / Bai Y.I., Mossberg T.W. // Opt. Lett.- 1986.- V.l 1.- P. 30.

122. Graf F.R. Adattömörítés frekvencia-szelektív anyagokban frekvencia-söpört gerjesztési impulzusokkal / Graf F.R., Plagemann B.H., Wild U.P. et. al. // Opt. Lett.- 1996.- V.21.- 284. o.

123. Mossberg T.W. Swept-carrier időtartomány optikai memória // Opt. Lett.-1992.- V.17.- 535. o.

124. Szamarcev V.V. Optikai memória hosszú élettartamú fotonvisszhangon (áttekintés) / Samartsev V.V., Zuykov V.A., Nefed'ev L.A. // ZhPS.- 1993.-T.59.- 395. o.

125. Shen H.A. Impulzus-ekvivalens időtartományú optikai memória/Shen X.A., Hartmann S.R., Kachru R. // Opt.Lett.- 1996.- V.21.- 833. o.

126. Shen X.A. Impulzus-ekvivalens időtartományú optikai memória kísérleti demonstrációja/ Shen X.A., Kachru R. // Opt.Lett.- 1996.- V.21.- P. 2020.

127. Akhmediev N.N. Információtörlés a hosszú életű fotonvisszhang jelenségében// Opt.Lett.- 1990.- V. 15.- 1035. o.

128. Zuikov V.A. Akkumulált hosszú életű fényvisszhang és optikai memória LaF(3):Pr(3+) kristályban/ Zuikov V.A., Gainullin D.F., Samartsev V.V. és mások // ZhPS.- 1991.- T.55.- 134. o.

129. Elman U. Statistical Modeling and Theoretical Analysis of the Influence of Laser Phase Fluctuations on Photon Echo Data Erasure and Stimulated Photon Echoes / Elman U., Kroll S. // Laser phys.- 1996.- V.6.- P. 721.

130. Manykin E.A. A fényimpulzusok interferenciája, amelyek időben nem fedik át degenerált négyhullámú keveredésüket / Manykin E.A., Znamensky N.V., Petrenko E.A. és mások // JETP levelek - 1992.-T.56.- 74. o.

131. Manykin E.A. Információk gyors törlése környezetekben spektrális-szelektív tárolási módszerrel / Manykin E.A., Znamensky N.V., Petrenko E.A. és mások // Izv. RAS, ser. Fiz.- 1995.- T.59.- 168. o.

132. Zuikov V.A. Információk operatív törlése környezetekben spektrális-szelektív tárolási módszerrel / Zuikov V.A., Popov I.I., Mitrofanova T.G. és mások // Izv. Egyetemek.- 1993.- 7. sz.- 72. o.

133. Arend M. Az optikai memória véletlen hozzáférésű feldolgozása foton-echo interferenciaeffektusok használatával/ Arend M., Block E., Hartmann S.R. // Opt. Lett.- 1993.-V.18.-P. 1789.

134. Yano R. Pikoszekundumos időbeli optikai adatok részleges törlésének demonstrálása felhalmozott foton visszhangok használatával / Yano R., Uesugi N. // Opt. Lett.-1999.-V.24.-P. 1753.

135. Rebane A. Ultrafast optikai feldolgozás fotonvisszhanggal/Rebane A., Drobizhev M., Sigel C., Ross W., Gallus J. // Journal of Luminescence.- 1999.-V.83-84.- P. 325-333.

136. Nefediev JI.A. Optikai echo holográfia (áttekintés) / Nefediev L.A., Samartsev V.V. //ZhPS.- 1992.- T.57.- 386. o.

137. Shtyrkov E.I. A dinamikus echo hologramok tulajdonságainak megjelenítése rezonáns médiában / Shtyrkov E.I., Samartsev V.V. // Optika és spektroszkópia - 1976. - T. 40. - 392. o.

138. Szamarcev V.V. Hullámfrontok akuszto-optikai átalakítása rezonáns echo hologramokban / Samartsev V.V., Shtyrkov E.I. // FTT.-1976.-T.18.-S. 3140.

139. Shtyrkov E.I. Dinamikus hologramok az atom szuperpozíciós állapotairól / Shtyrkov E.I., Samartsev V.V. // Phys. Stat. Sol. (a).- 1978.- T.45.- 647. o.

140. Nefediev L.A. Color echo holográfia / Nefediev L.A., Samartsev V.V. // Optika és spektroszkópia.- 1987.- T.62.- 701. o.

141. Denisyuk Yu.N. A tudomány jövője (nemzetközi évkönyv) // M.: Znanie.- 1981.- No. 14.- P. 112-133.

142. Zeldovich B.Ya. Hullámfront megfordítása / Zeldovich B.Ya., Pilipetskiy N.F., Shkunov V.V. // M.: Nauka - 1985.

143. Mikaelyan A.L. Optikai módszerek a számítástechnikában // M.: Nauka.-1990.

144. Griffen N.S. Focusing and phase conjugation of photon echoes in Na vapor/ Griffen N.S., Heer C.V. //Alk. Phys. Lett.- 1978.- V.33.- 865. o.

145. Shtyrkov E.I. Az általánosított foton visszhang jellemzői nem egyidejű négyhullámú kölcsönhatás során rubinban / Shtyrkov E.I., Lobkov V.S., Moiseev S.A. és mások // JETP.- 1981.- T.81.- 1877. o.

146. Xu E.Y. Nanoszekundumos képfeldolgozás stimulált fotonvisszhang segítségével / Xu E.Y., Kroll S., Huestis D. et. al. // Opt. Lett.- 1990.- V.15.- 562. o.

147. Shen X.A. Nagy sebességű mintafelismerés stimulált visszhangok használatával / Shen X.A., Kachru R. // Opt. Lett.- 1992.- V.17.- 520. o.

148. Shen X.A. Időtartományos holografikus képtárolás / Shen X.A., Chiang E., Kachru R. // Opt. Lett.- 1994.- V.19.- P. 1246.

149. Rebane A.K. Dynamic picocond holography by photochemical hole burning / Rebane A.K., Kaarli R.K., Saari P.M. // JETP levelek.- 1983.- T.38.- 320. o.

150. Saari P.M. Dynamic picocond holography by photochemical hole burning / Saari P.M., Kaarli R.K., Rebane A.K. // Kvantumelektronika.- 1985.- T. 12.- 672. o.

151. Rebane A.K. Pikoszekundumos fényjelek asszociatív időtartomány-visszahívása fotokémiai lyukégető holográfiával // Optics Communs.- 1988.-V.65.-P. 175.

152. Bai Y.C. Koherens idő-domain adattárolás véletlenszerű kétfázisú eltolással generált szórt spektrummal/ Bai Y.C., Kachru R. // Opt. Lett.- 1993.- V.18.-P. 1189.

153. Shen X.A. 500 kép nagysebességű holografikus rögzítése ritkaföldfémekkel adalékolt szilárd anyagban / Shen X.A., Kachru R. // J. Alloys and Compounds.- 1997.- V.250.-P. 435-438.

154. Shen X.A. 500 kép nagysebességű holografikus rögzítése ritkaföldfém-adalékolt szilárd anyagban / Shen X.A., Nguyen A., Perry J.W., Huestis D., Kachru R. // Science.-1997.- V.278.-P. 96.

155. Lin H. 8-Gbit / in.2 területi tárolási sűrűség demonstrálása swept-carrier frekvencia-szelektív optikai memórián / Lin H., Wang T., Mossberg T.W. // Opt.Lett.- 1995.- V.20.- 1658. o.

156. Zeylikovich I. Terabit speed retrieval of femtosecond akumuld photon echoes/ Zeylikovich I., Bai G., Gorokhovsky A., Alfano R. // Opt.Lett.- 1995.-V.20.- P. 749.

157. Manykin E.A. Az optikai információfeldolgozás funkcionális módszerei a foton visszhang technikán alapulva / Manykin E.A., Zakharov S.M., Onishchenko E.V. // M.: RRC "Kurchatov Institute" - 1989.

158. Kroll S. Foton-visszhang alapú logikai feldolgozás/ Kroll S., Elman U. // Opt.Lett.- 1993.- V.18.- 1834. o.

159. Mohan R.K. Photon-echo amplification and regeneration for optical data storage and processing/ Mohan R.K., Elman U., Tian M., Luo V., Kroll S. // Journal of Luminescence.- 2000.- V.86.- P. 383.

160. Hopfield I.I. //Proc. Nat. Acad. USA.- 1982.- V.79.-P. 2554.

161. Spano F.C. A fázistalanítás megértése vegyes molekuláris kristályokban. II. Félklasszikus fáziscsökkentés és szupersugárzás több száz csatolt abszorberhez // Spano F.C., Warren W.C. J. Chem. Phys. -1983.- V.90.- 6034. o.

162. Belov M.N. A fázistalanítás megértése vegyes molekuláris kristályokban. II. Félklasszikus fáziscsökkentés és szupersugárzás több száz csatolt abszorberhez/ Belov M.N., Manykin E.A. // Optika Communs.- 1991.- V.84.- P.l.

163. Bazhanova H.B. Fotonvisszhangon alapuló optikai neurális hálózat modellje az adatok időkódolásával / Bazhanova N.V., Kalachev A.A., Samartsev V.V. // Izv. RAS, ser. Fiz.- 2000.- T.64.- 2018. o.

164. Ollikainen O. / Ollikainen O., Rebane A., Rebane K. // Optikai és kvantumelektronika.- 1993.- V.25.- P.5569.

165. Ollikainen O. Terahertz bitsebességű párhuzamos szorzás foton visszhanggal alacsony hőmérsékletű festékkel adalékolt polimer filmben / Ollikainen O., Nilsson S., Gallus J., Erni D., Rebane A. // Optics Communs - 1998 .- V.147.- 429. o.

166. Uchikawa K. Femtosecond Accumulated Photon Echo Spectroscopy on a Human Stomach Cancer / Uchikawa K., Okada M. // Laser Physics - 1995, - V.5.-P. 687.

167. Ganago A.O. A bakterioklorofil S2 szinglet gerjesztett állapotának femtoszekundumos dinamikája és koherenciája (a Qx abszorpciós sáv) in vivo és in vitro / Ganago A.O., Parker E.P., Laible P.D. et. al. // Lézerfizika.-1995.- V.5.- 693. o.

168. Ksenzenko V.I. A bróm, a jód és vegyületeik kémiája és technológiája / Ksenzenko V.I., Stasinevich D.S. // M.: 1979.

169. Barna W.G. Forrón a jód disszociációs hőjén. // Phys. Fordulat. -1931. V.38. - 15. sz. - P. 709-711.

170. Gerstenkorn S. Atlas du specter d "absorption de la molecule d"iode / Ger-stenkorn S., Luc P. // Paris, CNRS.-1977.- 98 p.

171. Eljasevics M.A. Atom- és molekulaspektroszkópia. // M.: Fizmatlit.- 1962.- 829 p.

172. Zakharenko Yu.G. Sejt molekuláris jódban telített abszorpcióval stabilizált lézerhez 127 / Zakharenko Yu.G., Pavlov P.A., Tkachenko L.P. // Optikai-mechanikai ipar. - 1977. 7. sz. - P. 64-65.

173. Shirly D.A. A jód entrópiája. Hőkapacitás 13-327 K. Szublimációs hő 1 / Shirly D.A.Giaque W.F. // J. Am. Chem. Soc. 1959. - V.81. -P. 4778.

174. Cerez P. Stabilite de frequence du laser helium neon comportant une cuve d "iode a parais chaudes / Cerez P., Bennet S. // Coro Acad Ci. - 1978. -AB286. - No. 4. - P.53 - 56.

175. Kireev S.B. dis. Teljesítmény- és frekvenciarezonanciák többmódusú He-Ne lézerekben a spektrum látható tartományában, belső nemlineáris elnyelő cellákkal. a fizika-matematika tudományok kandidátusa// M.: 1986.- 131 p.

176. Bobrik V.I. Lezárt nemlineáris abszorpciós cellák lézerekhez 339 μm hullámhosszon / Bobrik V.I., Kolomnik Yu.D. // Autometria. - 1975. -3. 139-140.

177. Brewer R.G. Foton visszhang és optikai indukció molekulákban / Brewer R.G., Shoemaker R.L. // Phys. Fordulat. Lett. 1971. - V.27. - Nem 10. - P. 631-635.

178. Jevsejev I.V. Az átmenetek azonosításáról foton-visszhang technikával / Yevseyev I.V., Yermachenko V.M., Reshetov V.A. // Phys. Lett. A.-1980.- V. 77.- No. 2/3.- P. 126-128.

179. Zuikov V.A. dis. Fordított fényindukció és visszhang.// A fizikai és matematikai tudományok kandidátusa. Kazan.- 1983.

180. Eszköz a fénypolarizáció elemzésére: A.S. 3983749/31-25 /22/ Szovjetunió: MKI 4G 01 J 4/00.

181. Ivascsenko P.A. A lézerparaméterek mérése / Ivashchenko P.A., Kalinin Yu.A., Morozov B.N. // M.: Standart Publishing House - 1982. 168 p.

182. Levy D.H. Annal Rev Physical Chemistry/ Levy D.H. // 1980.- V. 31.-P. 197.

183. Misra P. A jód entrópiája. Hőteljesítmény 13-tól 327 K-ig. Szublimációs hő 1/ Misra P. //KÉM KÖZLEMÉNYEK.- 2001.-V. 4605.-P. 1.

184. Anderson J.B. Molecular Beams from Nozzle Sources.-In: Molecular Beams and Low Density Gas Dynamics/ Anderson J.B. //Szerk. P.P. Wegener.-N.Y.: Dekker.-1974.

185. Szolovjov K.H. Porfinok spektroszkópiája: vibrációs állapotok / Soloviev K.N., Gladkov JI.JL, Starukhin A.S., Shkirman S.F. // Tudomány és technológia, Minszk - 1985.

186. Nechaev S.Yu. / Nechaev S.Yu., Ponomarev Yu.N. // Izv. Egyetemek. Fizika.-1973.-11/12.-P.148.

187. N. Nakatsuka Több foton visszhang a molekuláris jódban/ H. Nakatsuka et.al. // Opt. Kommun.- 1983.- V.47. 1. sz.- 65. o.

188. Elyutin S.O. A foton (fény) visszhang impulzus kialakulásának elmélete / Elyutin S.O., Zakharov S.M., Manykin E.A. JETP.T. 76. 3. sz. S. 835845.

189. Evseev I.V. Az izgalmas impulzusok alakjának a fotonvisszhang polarizációs tulajdonságaira gyakorolt ​​hatásának tanulmányozása / Evseev I.V., Reshetov V.A. // Opt.spectr. 1982. - T.52. - V.5. - 796-799.

190. Carlson N.W. Field-inhibited optical dephasing and shape looking of photon echoes / Carlson N.W., Babbitt W.R., Bai Y.S., Mossberg T.W. // Opt. Lett. 1984. - V.9. - 6. sz. - P. 232-234.

191. Katulin V.A. A fény (foton) visszhang tudományos és gyakorlati alkalmazásának kilátásai / Katulin V.A., Biryukov A.A., Samartsev V.V. // Izv. A Szovjetunió Tudományos Akadémia. Ser.phys. 1989. - T.53. - 12. sz. - 2274-2280.

192. Babbitt W.R. Timedomain frekvencia kollektív optikai dátumtárolás szilárdtest anyagban / Babbitt W.R., Mossberg T.W. // Opt. Commun. 1988. -V.65. - 3. - P. 185-188.

193. Elyutin S.O. Koherens optikai impulzusok spatiotemporális korrelációi a fotonvisszhang jelenségében / Elyutin S.O. és mások // JETP. 1985. - T.88. - 2. sz. - P. 401-416.

194. Kim M.K. Hosszú távú képtárolás és fáziskonjugáció visszafelé stimulált fotonvisszhanggal / Kim M.K., Kachru R. // J.Opt.Soc.Amer. 1987. - V.4. -No.3.-P. 305-308.

195. Kachru R. Állóhullám-mezők által generált optikai visszhangok: Observations in atomic vapors /, Mossberg T.W., Whittaker E., Hartmann S.R. // Opt. Communs. - 1979. - V.31. - 2. sz. - P. 223-227.

196. Feynman R. Kvantummechanikai számítógépek // Optikai Hírek, február.-1985.-V.ll.- 11. o.

197. Vasilenko JI.S. Polarizációs hatások a molekuláris gázok fotonvisszhangjában / Vasilenko L.S., Rubtsova N.N. // Absztrakt. jelentés IV Összszövetségi. sym-pos. a fényvisszhang és gyakorlati útjai szerint. appl. Kujbisev: KSU.- 1989,-S. 46.

198. Evseev I.V. Elasztikus depolarizáló ütközéseken keresztül kölcsönhatásba lépő atomok és molekulák polarizációs visszhangspektroszkópiájának elmélete // Dis. a fizika és a matematika doktora Sci. M. - 1987. - 333 p.

199. Volokhatyuk V.A. Az optikai elhelyezkedés kérdései / Volokhatyuk V.A., Kochetkov V.M., Krasovsky P.P. // M.: Szov.rádió - 1971.

200. Wolverine F.V. A.S.649949 Szovjetunió. Távolságmérés módszere / Ro-somakho F.V., Bednyagin A.A., Emdin F.E.// Találmányi Közlöny - 1979. 8. sz.

201. Malashin M.S. A lézeres helymeghatározó rendszerek tervezésének alapjai // Malashin M.S., Kaminsky R.P., Borisov Yu.B. // M.: Felsőiskola.-1983.-207 p.

202. Popov I.I. Precíziós fázistávmérő programvezérléssel / Popov I.I., Chemodanov S.B., Shatokhin V.P. // III. Összszövetségi Tudományos és Műszaki Konferencia "Metrológia a távolságmérőben". Absztrakt. jelentés - Harkov - 1988. P. 50-51.

203. Shatokhin V.P. Kísérleti tanulmányok egy elektro-optikai távolságmérőről / Shatokhin V.P., Khesed E.A., Lavrentyev I.V. // Szo. tr. Az RTI AS Szovjetunió. M. -1984. - 132-136.

204. Lukin I.V. Nagy pontosságú differenciállézeres távolságmérő / Lukin I.V., Pushkarev G.D., Sobol V.V. és mások // Méréstechnika. - 1988.-№5.-S. 15-17.

205. Volkonszkij V.B. Nagy pontosságú fázistávmérők mikroprocesszorokkal / Volkonsky V.B., Popov Yu.V., Chizhov S.A. és mások // III. Összszövetségi Tudományos és Műszaki Konferencia "Metrológia a távolságmérőben": Absztraktok. Harkov - 1988. - P. 38-40.

206. Evseev I.V. A fotonvisszhang polarizációs tulajdonságai kis területű izgalmas impulzusokkal / Evseev I.V., Ermachenko V.M. // Levelek a JETP-hez.- 1978.- T.28.- No. 11.-S. 689-692.

207. Popov I.I. Fényvisszhang molekuláris jódgőzben és alkalmazása // Dis. .folypát. fizika és matematika Sci. Kazan.- 1990,- 151 p.

208. Gordon J.P. Foton visszhang gázokban / Gordon J.P., Wang C.H., Patel C.K.N. // Phys. Fordulat. 1969.- V.179.- 2. sz.- P. 294-309.

209. Heer C.V. SF6 molekulák fotonvisszhangjának polarizációja / Heer C.V., Nordstrom PJ. // Phys. Fordulat. A-Gen. Fiz.- 1975.- V.l 1.- No. 2.- P. 536-548.

210. Vasilenko JI.C. Relaxációs folyamatok tanulmányozása gázban koherens tranziens folyamatok segítségével / Vasilenko L.S., Rubtsova N.N. // A könyvben: Lézerrendszerek. Novoszibirszk: SO AN Szovjetunió - 1982. - P. 143-154.

211. Evseev I.V. Foton visszhang a szomszédos optikailag megengedett átmeneteken / Evseev I.V., Ermachenko V.M. // JETP.- 1979.- T.77.- No. 6.- P. 2211ch>2219.

212. Chen U.S. Foton visszhang relaxáció LaF3:Pr3+-ban / Chen U.S., Chiang K.P., Hartmann S.R. // Opt. Köz.- 1979.- V. 29.- 2. sz.- 181-185. o.

213. Nefediev L.A. Optikai echo-holográfia és információfeldolgozás/ Ne-fediev L.A., Samartsev V.V. // Laser Phys.- 1992.- V. 2.- No. 5.- P. 617-652.

214. Nefedev L.A. Optikai echoholográfia / Nefedev L.A., Samartsev V.V. // Alkalmazási magazin spektroszkópia - 1993. T. 57. 5-6. 386-428.

215. Zuev V.E. A légkör távoptikai érzékelése./ Zuev V.E., Zuev V.V. // Szentpétervár: Gidrometeoizdat, 1992. 232 p.

216. Artemkip E.E. A kontinentális immori aeroszol spektrális optikai mélységei / Artemkip E.E. // Aeroszol optika. Ryazan: Kiadó. RGPI, 1978. P. 3-16.

217. Nefedev L.A. Echo holográfia degenerált és többszintű rendszerekben / Nefed'ev L.A., Samartsev V.V. // Atmoszférikus optika. és az óceán. 1993. T. 6. No. 7. P. 783-799.

218. Warren W.S. Többfázisú koherens lézerimpulzusok az optikai spektroszkópiában/ Warren W.S., Zewail A.H. J. Chem. Phys. 1983. V. 78. No. 5. P. 22792311.

219. Zeldovich B.Ya. Hullámfront megfordítása / Zeldovich B.Ya., Pipetskiy N.F., Shkunov V.V. // M.: Nauka, 1985. 247 p.

220. Beach R. Inkoherens fotonvisszhangok/ Beach R., Hartmann S.R. // Phys.

221. Rev. Lett. 1984. V. 53. No. 7. P. 663-666.

222. Nakatsuka H. Accumulated photon echoes by using a nonlaser light source/ Nakatsuka H., Wakamiya A., Abedin K.M., Hattori T. // Opt. Lett. 1993. V. 18. No. 10. P. 832-843.

223. Zuev V.E. A lézersugarak hőhatása a légköri utakon és paramétereik diagnosztikája / Zuev V.E., Aksenov V.P., Kolosov V.V. // Atmoszférikus optika. és az óceán. 2000. T. 13. No. 1. P. 32-45.

224. Nemlineáris optikai hullámok/ Maimist"ov A.I., Basharov A.M.// London: Kluwer Academic Publishers, 1999. 655 p.

225. Evseev I.V. A fotonvisszhang polarizációs tulajdonságai izgalmas impulzusok kis területein / Evseev I.V., Ermachenko V.M. // Levelek a JETP-nek. 1988. T. 28. No. 11. P. 689-692.

226. Evseev I.V. Foton visszhang izgalmas impulzusok kis területeivel / Evseev I.V., Ermachenko V.M. // JETP. 1979. T. 76. No. 5. P. 1538 -1546.

Felhívjuk figyelmét, hogy a fent bemutatott tudományos szövegek csak tájékoztatási célokat szolgálnak, és eredeti disszertációszöveg-felismeréssel (OCR) szerezték be. Ezzel kapcsolatban tökéletlen felismerési algoritmusokhoz kapcsolódó hibákat tartalmazhatnak. Az általunk szállított szakdolgozatok és absztraktok PDF-fájljaiban nincsenek ilyen hibák.

PHOTON ECHO- egy közeg által kibocsátott koherens sugárzás, miután intenzív, rövid rezonáns elektromágneses sugárzás impulzusok sorozatának volt kitéve. (világos) mező és az osztályok közötti fázisillesztés helyreállítása miatt. kibocsátók. F. e. hatása.

1962-ben W. X. Copwill és V. R. Nagibarov jósolta meg, 1964-ben pedig I. Abella, N. Kurnit és S. Hartman figyelte meg kísérletileg. F. e. hatása. A közegben a rezonáns spektrumvonal inhomogén kiszélesedésének körülményei között zajló kvantumátmenetek dinamikájának következménye (lásd. A spektrumvonalak kiszélesítése ) és hasonló jellegű pörgő visszhang . Tekintsük egy közeg rezonanciaválaszának viselkedését, amikor egymás után két, a w frekvenciához közeli с frekvenciájú sugárimpulzusnak van kitéve (1. ábra). ba lehetővé tette az átmenetet a kvantumszintek között A És b anyagok részecskéi (atomok, molekulák, szennyezőközpontok stb.). Az első, izgalmas impulzus átviszi azokat az atomokat, amelyek eredetileg lent helyezkedtek el. állapot | a anyagok részecskéi (atomok, molekulák, szennyezőközpontok stb.). Az első, izgalmas impulzus átviszi azokat az atomokat, amelyek eredetileg lent helyezkedtek el. állapot |> állapotok koherens szuperpozíciójába | És> és | >, ezáltal olyan elemi dipólusokat indukál, amelyek a térfrekvenciával oszcillálnak és fázisban kapcsolódnak egymáshoz. Ennek eredményeként makroszkopikus hullám képződik. az anyag polarizációja ω frekvenciával és hullámvektorral 1 .

k

Rizs. 1. Két impulzusú visszhang kialakulása: 1, 2 - beeső impulzusok; 3 - szabad polarizációs csillapító jel; 4 - foton visszhang impulzus. A gerjesztő impulzus hatásának végén az indukált rezonancia amplitúdója makroszkopikus. A polarizáció fokozatosan csökken (lásd. Szabad polarizációs bomlás Ez a csökkenés elsősorban az irreverzibilis relaxációs folyamatok hatásának köszönhető (lásd. kétszintű rendszer) , amelyek az osztály koherens gerjesztésének elvesztéséhez vezetnek. karakterisztikus idővel rendelkező emitterek T . Tekintsük egy közeg rezonanciaválaszának viselkedését, amikor egymás után két, a w frekvenciához közeli с frekvenciájú sugárimpulzusnak van kitéve (1. ábra). 2 =g -1 (g a vonal egyenletes félszélessége). Másodszor, ez a dipólusoszcillációk tulajdonságaik különbségéből adódó fázistalanításával jár. frekvenciák w , amelyek az osztály koherens gerjesztésének elvesztéséhez vezetnek. karakterisztikus idővel rendelkező emitterek. Eff. a ferdeség miatti bomlás mértékét az idő határozza meg . Tekintsük egy közeg rezonanciaválaszának viselkedését, amikor egymás után két, a w frekvenciához közeli с frekvenciájú sugárimpulzusnak van kitéve (1. ábra). 2*; a tulajdonság Gauss-eloszlásfüggvényéhez. frekvenciák g(w

-w) ezt az időt úgy határozzuk meg

ahol g n a spektrumvonal egyenletes félszélessége a maximum felénél, w 0 a középpontja. frekvencia. , amelyek az osztály koherens gerjesztésének elvesztéséhez vezetnek. karakterisztikus idővel rendelkező emitterek 2 >>, amelyek az osztály koherens gerjesztésének elvesztéséhez vezetnek. karakterisztikus idővel rendelkező emitterek Ha az inhomogén kiszélesedés dominál (<<, amelyek az osztály koherens gerjesztésének elvesztéséhez vezetnek. karakterisztikus idővel rendelkező emitterek Az atomoszcillátorok 2 fázisa előjelet vált, aminek következtében a vége után ( t>t 3) az emitterek fázismentesítését felváltja a fázisozás. Ez azt jelenti, hogy ha az első impulzus végén bármely két atomoszcillátor dj fáziskülönbsége a postával nő. sebesség Dw, egyenlő a saját különbségükkel. frekvenciákon, majd fázisváltás után dj azonos Dw sebességgel csökken. Ennek eredményeként az ún egy közeg polarizációjának visszhang impulzusa, amely egy pillanat alatt eléri a maximumot t e = 2D t, amikor az összes oszcillátor ismét teljesen fázisban van. Koherens el-magn impulzus. a közeg echopolarizációja által keltett sugárzást fotonnak vagy fényvisszhangnak nevezzük.

A leírt folyamat egyértelműen magyarázható egy kétszintű rendszer vektormodelljével, és figyelembe véve, hogy az 1. és 2. impulzusok területe q 1 = p/2, illetve q 2 = p. Mi ezt hisszük

Ahol dba- a dipólusmomentum mátrixeleme; cm. Pi-impulzus. Ezenkívül feltételezzük, hogy w = w 0 és az impulzus időtartama t 1.2<<, amelyek az osztály koherens gerjesztésének elvesztéséhez vezetnek. karakterisztikus idővel rendelkező emitterek 2 , T 2 * , és ezért hatásuk minden emitterre azonos. Majd az első impulzus végére a Bloch-vektorok R , amely az osztály állapotát képviseli. a rezonáns atomok p/2 szöggel elfordulnak, és a 2. tengely mentén azonosan orientálódnak (2. ábra, A), tehát a makroszkopikus csúcs „aktív” komponense. . Tekintsük egy közeg rezonanciaválaszának viselkedését, amikor egymás után két, a w frekvenciához közeli с frekvenciájú sugárimpulzusnak van kitéve (1. ábra). a polarizáció eléri a max. mennyiségeket. A jövőben áram hiányában. az izgalmas impulzus mezői Bloch vektorok dep. Az atomok a 3. tengely körül mozognak, mindegyik saját szöggel. sebesség egyenlő D = w 0 -w , mint egy ventilátor az 1-2 síkban (2. ábra, b R ). A „ventilátor” kialakulása a kibocsátók fázistalanítási folyamatát tükrözi. A második impulzus hatására mindegyik vektor forog 180-al az 1. tengely körül, aminek következtében minden fázis előjelet vált (2. ábra, V) t. A p-impulzus vége után a Bloch-vektorok ismét precesszálnak a 3-as tengely körül, mindegyik saját D sebességgel, de ezúttal a precesszió a „legyező összecsukásához” vezet: az idő pillanatában e ismét egyforma tájolásúnak bizonyulnak (2. ábra, G) , ami az atomi emitterek teljes fázisozásának felel meg. A fotoelektromos emisszió impulzusintenzitásának kiszámítása. kétimpulzusos gerjesztéssel, az együttes sűrűségmátrix egyenletei alapján N<<kétszintű rendszerek, t esetre 1.2 2 * T2,T

Ahol adén . Tekintsük egy közeg rezonanciaválaszának viselkedését, amikor egymás után két, a w frekvenciához közeli с frekvenciájú sugárimpulzusnak van kitéve (1. ábra). 0 - az alkatrészek spontán kibocsátásának intenzitása. atom, eloszlásfüggvény g(w , ami az atomi emitterek teljes fázisozásának felel meg. A fotoelektromos emisszió impulzusintenzitásának kiszámítása. kétimpulzusos gerjesztéssel, az együttes sűrűségmátrix egyenletei alapján- w 0) Gauss-féle, w = w 0. F. e. intenzitása. arányos a kibocsátók számának négyzetével Szupersugárzás, szabad polarizációs csillapítás). A (*) képletből az is jól látszik ad e eléri a max. q 1 = p/2 és q 2 = p értékek, azaz amikor a beeső impulzusok p/2-, illetve p-impulzusok.

A D impulzusok közötti késleltetési idő növekedésével t a visszhang intenzitása az időállandóval exponenciálisan csökken , amelyek az osztály koherens gerjesztésének elvesztéséhez vezetnek. karakterisztikus idővel rendelkező emitterek 2/4, ami az irreverzibilis relaxációs folyamatok hatásával magyarázható.

A fentebb tárgyalt legegyszerűbb eset mellett az ún. kettős impulzusú vagy elsődleges visszhang, számos másfajta fotoelektromos visszhang létezik, amelyeket a kívülről érkező impulzusok sorrendjétől függően kapnak: indukált (stimulált) visszhang, többszörös visszhang, Carr-Purcell visszhang stb.

A forgó visszhanggal ellentétben az F. e. szigorúan meghatározott irányban bocsátanak ki. Így egy kétimpulzusú visszhang hullámvektora >, ezáltal olyan elemi dipólusokat indukál, amelyek a térfrekvenciával oszcillálnak és fázisban kapcsolódnak egymáshoz. Ennek eredményeként makroszkopikus hullám képződik. az anyag polarizációja ω frekvenciával és hullámvektorral , az első hullámvektorai határozzák meg >, ezáltal olyan elemi dipólusokat indukál, amelyek a térfrekvenciával oszcillálnak és fázisban kapcsolódnak egymáshoz. Ennek eredményeként makroszkopikus hullám képződik. az anyag polarizációja ω frekvenciával és hullámvektorral 1. és 2 >, ezáltal olyan elemi dipólusokat indukál, amelyek a térfrekvenciával oszcillálnak és fázisban kapcsolódnak egymáshoz. Ennek eredményeként makroszkopikus hullám képződik. az anyag polarizációja ω frekvenciával és hullámvektorral 2 impulzus: >, ezáltal olyan elemi dipólusokat indukál, amelyek a térfrekvenciával oszcillálnak és fázisban kapcsolódnak egymáshoz. Ennek eredményeként makroszkopikus hullám képződik. az anyag polarizációja ω frekvenciával és hullámvektorral e = 2 >, ezáltal olyan elemi dipólusokat indukál, amelyek a térfrekvenciával oszcillálnak és fázisban kapcsolódnak egymáshoz. Ennek eredményeként makroszkopikus hullám képződik. az anyag polarizációja ω frekvenciával és hullámvektorral 2 ->, ezáltal olyan elemi dipólusokat indukál, amelyek a térfrekvenciával oszcillálnak és fázisban kapcsolódnak egymáshoz. Ennek eredményeként makroszkopikus hullám képződik. az anyag polarizációja ω frekvenciával és hullámvektorral 1 .

Az indukált visszhang impulzus három impulzusból álló sorozatból áll, és hullámvektora van >, ezáltal olyan elemi dipólusokat indukál, amelyek a térfrekvenciával oszcillálnak és fázisban kapcsolódnak egymáshoz. Ennek eredményeként makroszkopikus hullám képződik. az anyag polarizációja ω frekvenciával és hullámvektorral A = >, ezáltal olyan elemi dipólusokat indukál, amelyek a térfrekvenciával oszcillálnak és fázisban kapcsolódnak egymáshoz. Ennek eredményeként makroszkopikus hullám képződik. az anyag polarizációja ω frekvenciával és hullámvektorral 3 + >, ezáltal olyan elemi dipólusokat indukál, amelyek a térfrekvenciával oszcillálnak és fázisban kapcsolódnak egymáshoz. Ennek eredményeként makroszkopikus hullám képződik. az anyag polarizációja ω frekvenciával és hullámvektorral 2 - >, ezáltal olyan elemi dipólusokat indukál, amelyek a térfrekvenciával oszcillálnak és fázisban kapcsolódnak egymáshoz. Ennek eredményeként makroszkopikus hullám képződik. az anyag polarizációja ω frekvenciával és hullámvektorral 1 ; at >, ezáltal olyan elemi dipólusokat indukál, amelyek a térfrekvenciával oszcillálnak és fázisban kapcsolódnak egymáshoz. Ennek eredményeként makroszkopikus hullám képződik. az anyag polarizációja ω frekvenciával és hullámvektorral 3 = ->, ezáltal olyan elemi dipólusokat indukál, amelyek a térfrekvenciával oszcillálnak és fázisban kapcsolódnak egymáshoz. Ennek eredményeként makroszkopikus hullám képződik. az anyag polarizációja ω frekvenciával és hullámvektorral 2 ellenkező irányba terjed >, ezáltal olyan elemi dipólusokat indukál, amelyek a térfrekvenciával oszcillálnak és fázisban kapcsolódnak egymáshoz. Ennek eredményeként makroszkopikus hullám képződik. az anyag polarizációja ω frekvenciával és hullámvektorral 1 .

A visszhang impulzus burkológörbe alakja a beeső impulzusok időtartama és az időpontok közötti kapcsolattól függ T 2 és , amelyek az osztály koherens gerjesztésének elvesztéséhez vezetnek. karakterisztikus idővel rendelkező emitterek 2*. Tehát a t korlátozó esetben 1.2<<T 2 , T 2 * az elsődleges visszhangimpulzus alakja lényegében a saját spektrális eloszlásának ideiglenes Fourier-transzformációja. frekvenciák g(w . Tekintsük egy közeg rezonanciaválaszának viselkedését, amikor egymás után két, a w frekvenciához közeli с frekvenciájú sugárimpulzusnak van kitéve (1. ábra).- w 0). Egy másik korlátozó esetben T 2 * << t 1,2 << T 2, a közeg gerjesztése „emlékezik” az első impulzus alakjára és reprodukálható az ún. fordított visszhang, amikor a második impulzus állóhullám formájú.

Az impulzus alakjáról F. e.

Az energiaszerkezet is befolyásolja. szintek; A szintfelosztás a visszhangburok megfelelő modulációjához vezet.

A visszhang sugárzás polarizációs állapotát a gerjesztő impulzusok polarizációs állapota és az anyagban lévő kvantumátmenet típusa határozza meg. Olyan effektusok, mint az F. e. kvantumátmenetek többfoton gerjesztésével is lehetségesek, ha meghatározzuk. a beeső impulzusok frekvenciájának kombinációja egybeesik a megfelelő kvantumátmenet frekvenciájával. Ebben az esetben azonban a kialakuló makroszkopikus A médium visszhangválasza a kiválasztási szabályok miatt kiderülhet, hogy nem sugároz (lásd.

Megfigyelni F. e. főként használják a megfelelő rövid lézerimpulzus-sorozattal történő gerjesztési módszer és a kvantumátmenet frekvenciájának Stark-módszere rövid impulzusokkal, el-static. mezők (lásd Stark hatás), állandó lézersugárzással állítja be a rezonancia átmenet frekvenciáját.

Az F. e. nagyon változatos. ben használják nemlineáris spektroszkópia relaxációs idők mérésére, kvantumenergia-szintek finom- és hiperfinom szerkezetének vizsgálatára, gázütközések paramétereinek vizsgálatára, kvantumátmenetek típusainak azonosítására stb. A fotoelektromos hatások alkalmazásai ígéretesek. V dinamikus holográfia, rendszerekben optikai információfeldolgozás, különösen a RAM-rendszerekben optikai számítógépek stb.

Megvilágított.: Allen L., Eberly J., Optikai rezonancia és kétszintű atomok, transz. angolból, M., 1978; Shoemaker R., Nem-stacionárius folyamatok koherens infravörös spektroszkópiája, a könyvben: Lézer és koherens spektroszkópia, ford. és ASHL., M., 1982; Manykin E. A., Samartsev V. V., Optical echo spectroscopy, M., 1984..

K. N. Drabjuvics Mekkora a fénysebesség Előző cikk: Következő cikk: