Teorinės fizikos ir astronomijos institutas Teorinės fizikos ir astronomijos institutas
Atominių procesų fizikos grupė

VSTS pagrindiniai pasiekimai

 

2013

 

Pasiūlytas ir išanalizuotas dvimatės ir trimatės Rašbos sukinio-orbitos sąveikos sukūrimo būdas šaltuosius atomus paveikus nevienalyčių magnetinių impulsų seka. Kai impulsai yra pakankamai trumpi, sistemos dinamiką aprašantis efektyvusis hamiltonianas yra gerai aproksimuojamas Rašbos sukinio-orbitos sąveikos hamiltonianu. Parodyta, kad reikiamus magnetinius impulsus galima suformuoti naudojant atomų mikroschemas.

 

Naudojant DFT metodus apskaičiuotas ir pasiūlytas benzenokondensuotų tieno[3,2-b]furanų sąveikos su halogenais mechanizmas. Įvertinta aukščiausių užimtų molekulinių orbitalių sąveikos svarba šiam procesui.

 

2012

 

Parodyta, kad šaltuosius atomus paveikus erdvėje išdėstytais lazerio pluoštais, galima sukurti trimatę Rašbos tipo sukinio-orbitos sąveiką, kuri nepasireiškia kietojo kūno fizikoje. Parodyta, kad trimatė sukinio-orbitos sąveika padidina fermioninių atomų porų ryšio energiją, todėl atomų poros gali susiformuoti esant didesnėms temperatūroms negu įprastomis sąlygomis.

 

Patikslinant finansų rinkų agentų modelį, pasiūlytas kinetinis Markovo šuolių tarp trijų skirtingų agentų grupių, susijusių bandos jausmo šuolių tikimybėmis, aprašymas. Išvestas makroskopinis sistemos aprašymas netiesinių stochastinių diferencialinių lygčių sistema, leidžiantis gauti galios spektrinius tankius su dviem skirtingais laipsnio rodikliais. Modelis yra pakankamai bendras ir gali būti pritaikytas įvairioms sudėtingoms sistemoms su panašiomis fliuktuacinėmis savybėmis.

 

2011

 

Ištirti nauji būdai sukurti sukinio-orbitos sąveiką šaltiesiems atomams, kai lazerio spinduliuotė sukelia ciklinius šuolius tarp atomo vidinių būsenų. Parinkus tinkmas spinduliuotės fazes, atsiranda dvi išsigimusios atomo vidinės būsenos, kurios yra atsparios smūginei relaksacijai ir kurioms pasireiškia sukinio-orbitos sąveika. Ištirtas šios schemos įgyvendinimas 87Rb atomams.

 

Naudojant kvantinės chemijos skaičiavimus pasiūlytas elektrofinio prisijungimo prie alkil pavaduoto eteno molekulės modelis bei ištirtas Mulliken'o krūvio kitimas išilgai vidinės reakcijos kordinatės šio vyksmo metu.

 

2010

 

Parodyta, kad iš taškinio 1/f triukšmo modelio gautos stochastinės diferencialinės lygties sprendinys generuoja signalus su 1/f spektru. Sprendinio koreliacinė funkcija ir spektrinis tankis gauti tiesiogiai iš stochastinei lygčiai atitinkančios Fokerio ir Planko lygties, nesinaudojant taškiniu procesu. Sprendinių analizė atskleidžia, kad galingumo spektrinis tankis gali būti pavaizduotas lorencinių spektrų suma. Šis tyrimas pagilina 1/fβ triukšmų kilmės supratimą ir praplečia juos generuojančių netiesinių stochastinių diferencialinių lygčių klasę.

 

Parodyta, kad šaltiesiems atomams galima sukurti neabelinius kalibruotinius potencialus, atitinkančius Rašbos-Dreselhauso sukinio ir orbitos sąveiką su sukinio vertėmis didesnėmis už 1/2. Tokie potencialai gali būti sukurti naudojant šaltuosius atomus turinčius tris ir daugiau vidines tamsiasias būsenas ir todėl turinčius kvazisukinį, lygų 1 ar didesnį. Norėdami sukurti reikiamus kalibruotinius potencialus, ištirta bendra schema, kurioje N lazerių pluoštelių sukelia optinius šuolius tarp atomo N vidinių pagrindinių būsenų ir vienos sužadintos būsenos, taip suformuojant N-podo konfigūraciją. Detaliai išanalizuota tetrapodo (N=4) schema, kurioje dvi šviesos pluoštelių poros sukelia optinius šuolius tarp keturių atomo žemiausių hipersmulkiųjų būsenų ir sužadintos būsenos. Šiuo atveju atomai turi tris tamsias būsenas, kas atitinka judėjimą dalelės, turinčios sukinį, lygų 1. 


2009

 

Išanalizuotos netiesinėmis stochastinėmis diferencialinėmis lygtimis generuojamų signalų statistinės savybės: laipsniniai skirstiniai, 1/f β triukšmas, laipsninės autokoreliacijos ir antros eilės struktūrinės impulsų dydžio koreliacijos. Gautos artutinės analizinės išraiškos ir pateiktas jų palyginimas su skaitmeniniais rezultatais. Skaitmeniniais skaičiavimais pademonstruotas ryšys tarp siūlomo modelio ir kitų modelių, kur stebimas laipsninis signalo impulsų dydžių, laiko intervalų tarp impulsų ir impulsų pločių pasiskirstymas, panašiai kaip savaime kylančių krizinių reiškinių sistemose. Matematinis modelis gali būti naudingas tyrinėjant įvairias laipsnine statistika pasižyminčias sistemas.

 

2008

 

Pasiūlytas elektrono sukinio tranzistoriaus, žinomo kaip Datta ir Das tranzistorius (DDT), analogas šaltiesiems atomus. Sukinio tranzistorius, nepaisant jo svarbumo spintronikai, niekada nebuvo sukurtas, naudojant elektronus kietame kūne. Išnagrinėtos dvi alternatyvios šaltųjų atomų DDT schemos, kuriose atomų pluoštelis kerta lazerių laukus, o jų poveikis atomams imituoja sukinio ir orbitos sąveiką elektronams.

 

2007

 

Pasiūlytas ir ištirtas naujas solitonų sukūrimo atomų Bozės ir Einšteino kondensatuose būdas braukiant keliais lazerių pluoštais per kondensatą. Naudojant šį metodą galima išvengti difrakcijos apribojimo ir kondensato banginei funkcijai suteikti labai staigų fazės šuolį, reikalingą stabiliems solitonams susiformuoti. Ištirti būdai kontroliuojamai sukurti du ar daugiau arti vienas kito esančius ir lėtai atomų Bosės-Einšteino kondensate judančius solitonus, išanalizuoti susidūrimai tarp jų.

 

2006

 

Plėtojant kvantinio Zenono ir anti-Zenono efektų tyrimus, pateiktas kvantinių trajektorijų metodas, skirtas tirti Zenono efektą atvirose sistemose. Kvantinių trajektorijų metodas yra efektyvus skaitiškai sprendžiant judėjimo lygtis, be to, leidžia sudaryti intuityvesnį vaizdą apie sistemos dinamiką. Skaitmeniškai rasta sistemos skilimo sparta gerai sutampa su apskaičiuota naudojantis anksčiau gautomis teorinėmis formulėmis.

 

Nustatyta ir pritaikyta bendra atrankos organinės chemijos reakcijoms taisyklė, kuri apibendrina aprašančias tik periciklinius vyksmus Woodward‘o ir Hoffmann‘o atrankos taisykles.

 

2005

 

Sukurti apibendrinti taškinių vyksmų modeliai, kurių signalų intensyvumo skirstiniai ir galios spektrai yra laipsniniai su įvairiomis laipsnio rodiklio reikšmėmis. Šio modelio generuojamo signalo statistinės savybės palygintos su kito žinomo (McWhorter‘io) modelio, kai signalas sudaromas iš signalų su įvairiomis tiesinės relaksacijos trukmėmis sumos. Parodyta, kad taškinių vyksmų modelis, priešingai McWhorter‘io modelio signalų intensyvumo Gauso skirstiniui, generuoja signalus su laipsniniais intensyvumo skirstiniais. Įvairūs tarpimpulsinio, tarp įvykių trukmių kitimo modeliai su įvairiais skirstiniai sąlygoja 1/f β triukšmus su artimais laipsniniams intensyvumo skirstiniais. Modeliai taikomi šiuo metu intensyviai tyrinėjamiems ir daugelyje sistemų stebimiems ilgos atminties vyksmams su didelėmis fluktuacijomis. Sukurtos kompiuterinės programos, skirtos įvairių stochastinių signalų generavimui ir analizei.

 

Pasiūlyta ir ištirta, kaip šaltiesiems atomams su šviesa galima sukurti ne tik paprastą dirbtinį magnetinį lauką, bet ir neabelinį efektyvųjį magnetinį lauką. Atkreiptas dėmesys, kad atomus paveikus trimis lazerio pluoštais, gali atsirasti dvi išsigimusios vidines atomo būsenas. Tuomet šviesa sukuria efektyvųjį magnetinį lauką, aprašomą neabeliniais kalibruotiniais potencialais, kurių komponentės tarpusavyje nekomutuoja. Neabeliniai kalibruotiniai potencialai yra naudojami elementariųjų dalelių teorijoje, tad labai šaltų atomų fizika turi sąlyčio taškų su labai didelių energijų fizika. Parodyta, kad naudojant tris statmenus šviesos pluoštus turinčius orbitinį judesio kiekio momentą galima sukurti neabelinį efektyvųjį magnetinį lauką, turintį magnetinio monopolio lauko dedamąją.

 

2004

 

Parodyta, kad nenulinis dirbtinis magnetinis laukas šaltose atomų dujose gali atsirasti jas paveikus dviem lazerių pluoštais, kurių vienas turi orbitinį judesio kiekio momentą išilgai sklidimo krypties. Toks šviesa sukurtas efektyvusis (dirbtinis) magnetinis laukas yra nukreiptas išilgai šviesos pluoštų sklidimo krypties, o jo erdvinį pasiskirstymą galima reikiamai suformuoti pasirenkant atitinkamos formos šviesos pluoštus. Efektyvusis magnetinis laukas gali būti pakankamai stiprus, kad atomų dujose galėtų pasireikšti elektronų teorijoje žinomų magnetinių efektų analogai. Išsigimusioms Fermio dujoms buvo ištirtas de Haas van Alphen efektas, o Bozės ir Einšteino kondensatams – Meisnerio efektas.

Teorinės fizikos ir astronomijos institutas, Saulėtekio al. 3, 10257 Vilnius, LIETUVA, tel. +370 5 2234636, faks. +370 5 2234637, tfai@tfai.vu.lt