Физматлит Дифракция электронов. Структура и динамика свободных молекул и конденсированного состояния вещества Ищенко Анатолий Александрович, Гиричев Георгий Васильевич, Тарасов Юрий Игоревич

Для изучения переходных структур, образующихся в реальном времени процесса химической реакции, необходимо использовать сверхбыстрые методы диагностики структурной динамики молекулярных систем. На протяжении многих десятилетий оптические методы применялись для изучения энергетических состояний и структур промежуточных продуктов химических реакций со все более высоким временным разрешением. Хотя в некоторых случаях оптические методы показывают много деталей, в конечном итоге результаты этих наблюдений дают только косвенную информацию о структуре промежуточных соединений химических реакций. Экспериментальное наблюдение поведения вещества в пространственно-временном континууме на ультракоротких масштабах является необходимым первым шагом для объяснения и, в последующем, управления неравновесными процессами и функциональностью исследуемых систем, позволяет проследить взаимосвязь между элементами триады «структура-динамика-свойство» и/или триады «структура-динамика-функция»

Монография представляет картину создания и развития методов детектирования ультрабыстрых процессов структурной динамики и содержит описание теоретических основ, принципов, техники, а также перспектив их совершенствования. Представлены достижения ультрабыстрых, включая аттосекундный диапазон, методов спектроскопии, дифракции электронов, рентгеновского излучения и электронной микроскопии для диагностики структурной динамики материи в состояниях, далеких от равновесия, и экстремальных состояниях вещества. В целом полученная информация представляет особую ценность для понимания взаимосвязи элементов триады «структура-динамика-функция». Наблюдение поведения вещества в пространственно-временном континууме исключительно важно для описания разнообразных процессов на атомно-молекулярном уровне

С единой точки зрения рассматриваются общая концепция квазичастиц в физике конденсированного состояния вещества, позволяющая оценивать возбуждения ансамблей сильновзаимодействующих частиц слабо неидеальным газом элементарных возбуждений, и её различные приложения. Наряду с классическими квазичастицами - фононами, экситонами, плазмонами и т. п. рассматриваются менее известные квазичастицы нового поколения - холоны, спиноны, вортексоны, квазичастицы с дробной статистикой, дробным и переменным зарядом, а также гибридные и составные квазичастицы. Для студентов, аспирантов, преподавателей физических специальностей, научных сотрудников и специалистов в области конденсированного состояния вещества. 3-е издание, исправленное и дополненное

В последние годы квантовая теория поля стремительно развивается, в том числе и в виде приложений к задачам физики конденсированного состояния. В этой книге дается самодостаточное введение в основные методы и понятия квантовой теории поля и демонстрируется их использование в ряде разделов статистической механики и физики конденсированного состояния • В первой части книги описаны основные методы квантовой теории поля, включая интегралы по траекториям, фейнмановские диаграммы и перенормировку. Затем они применяются к электродинамике металлов, релятивистским фермионам и эффекту Ааронова-Бома. Последние главы книги посвящены непертурбативным методам и описанию сильно флуктуирующих спиновых систем, конформной симметрии, цепочкам Кондо и ряду других задач

В монографии описаны методы решения задач дифракции электромагнитных волн на незамкнутых конических структурах, разработанные на основе теоретических исследований, математического моделирования и анализа формирования электромагнитных полей объектами с характерными угловыми параметрами и геометрическими сингулярностями (вершинами, ребрами). Предложен математический аппарат для решения нестационарной задачи дифракции электромагнитных волн на сложной конической поверхности с продольными щелями без априорных ограничений на геометрические размеры структуры. В результате апробации моделей получена достоверная информация об особенностях, закономерностях и физической природе эффектов, которые появляются при дифракции электромагнитных волн на сложных незамкнутых конических поверхностях

Дается систематическое изложение современной теории колебаний и волн. Первая часть представляет собой элементарное введение в теорию колебаний. Во второй части излагаются наиболее существенные понятия и методы теории нелинейных динамических систем. Исследуется стохастичность гамильтоновых и диссипативных систем. Третья часть посвящена волновым процессам в линейных и нелинейных системах. В комментариях и приложениях рассмотрены некоторые задачи распространения волн, взаимодействия излучения с веществом и другие задачи нелинейной динамики, а также приведены сведения справочного характера. Основное содержание книги дополнено некоторым количество задач с подробными их решениями • Книга предназначена студентам, аспирантам и научным работникам, интересующимся теорией колебаний и ее приложениями

На основе базовых положений электродинамики разработана самосогласованная теория возбуждения и связи волноводных мод, применимая к любым (закрытым и открытым) волноведущим структурам. Рассмотрены волноведущие структуры, содержащие в своем составе среды с изотропными, анизотропными и бианизотропными свойствами. Рассмотрение проводилось с учётом диссипации энергии в этих средах. В качестве приложения общей теории рассмотрены планарные оптические волноводы, используемые в интегральной оптике, электрооптике, акустооптике и магнитооптике. Коэффициенты модальной связи получаются как частный случай общих выражений, учитывающих статистические и динамические параметрические возмущения в применении к направляемым и излучательным модам открытых диэлектрических волноводов

В книге рассматриваются вопросы математического моделирования статики, колебаний и устойчивости оболочек из композиционных материалов при силовом и температурном воздействии • Основное внимание уделено численным схемам решения задач о деформировании оболочек вращения с трехмерным армированием • Книга предназначена научным работникам и специалистам по механике конструкций, а также аспирантам и магистрантам соответствующих профессий

Учебное пособие нового поколения отличается в первую очередь тем, что в нем рассматривается конденсированное состояние вещества как в упорядоченном, так и в неупорядоченном состоянии. Наряду со строгими количественными соотношениями большое место уделено приближенным оценкам физических величин, характерных для физики конденсированного состояния. Рассмотрены такие новые состояния конденсированного вещества, как графен и его производные, а также горячее плотное вещество, возникающее при взаимодействии ультракоротких фемтосекундных лазерных импульсов с твердыми телами • В книге обсуждаются многие темы, ранее не получавшие необходимого внимания в учебной литературе. Это и аномальные зависимости плотности от температуры для ряда веществ, и зонная структура жидкостей и аморфных тел, и новые квантовые эффекты

В данном учебном пособии нашли отражение достижения физики конденсированного состояния вещества за последние полвека. Дается описание нелинейно-оптических и электрических явлений в материалах, для которых является характерным конденсированное состояние вещества. Излагаются особенности физических свойств новых магнитных материалов, появление которых в немалой степени определяет прогресс в науке и технике. Отражены результаты исследований в новой области знаний, связанной с пространственной организацией в конденсированных средах. Описаны основные характеристики ряда новых аналитических методов изучения конденсированного состояния вещества. При написании книги был использован материал, входивший в том числе и в обзорные статьи, опубликованные в журнале "Успехи физических наук"

В учебном пособии на доступном уровне изложены современные фундаментальные вопросы курса общей физики по разделам: «Молекулярная физика», «Термодинамика» и «Конденсированные состояния» в соответствии со стандартами подготовки специалистов по различным специальностям. Структура пособия такова, что позволяет обучающемуся вести самостоятельную подготовку, подкрепляя ее приведенными в тексте контрольными вопросами и решением задач, завершающими каждую главу • Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по направлениям и специальностям в области естественных и математических наук, инженерного дела, технологии и технических наук

В учебном пособии на доступном уровне изложены современные фундаментальные вопросы курса общей физики по разделам: "Молекулярная физика", "Термодинамика" и "Конденсированные состояния". Структура пособия такова, что позволяет обучающемуся вести самостоятельную подготовку, подкрепляя ее приведенными в тексте контрольными вопросами и решением задач, завершающими каждую главу • Учебное пособие может быть рекомендовано студентам ссузов различных специальностей