Архів
Відділ астрофізики та елементарних частинок
  • В квантовій хромодинаміці досліджено колективні моди в кольоровій надпровідній фазі з конденсатом кваркових куперівських пар при скінченних температурі і баріонній густині. Показано існування і досліджено властивості чотирьох типів мод: кольорових плазмонів, голдстоунівських бозонів, безщілинної моди типу другого звуку, а також легких плазмонів, пов'язаних з генерацією динамічної маси у глюонів.
    В.П. Гусинін, І.А. Шовковий
  • В багатовимірній космологічній моделі з граничною "браною" дана теоретична інтерпретація сучасних спостережень далеких наднових зірок типу Iа, що свідчать про прискорене розширення Всесвіту. При цьому відтворюється ефективне рівняння стану p = - 3?/2 на "брані", яке найкраще відповідає спостережуваному темпу прискореного розширення Всесвіту.
    Ю.В. Штанов
Відділ фізики високих густин енергії
  • Сформульовано варіаційну задачу пошуку оптимально деформованих топологічних конфігурацій, яка вирішується алгебраїчно за допомогою метода Рітца на шляху мультипольного розкладу полів деформацій. При цьому детально досліджено область параметрів, що характеризують модель інстантонної рідини,, запропоновано новий підхід до наближеного рахування внесків деформованих конфігурацій у функціональний інтеграл.
    Г.М. Зинов'єв
Відділ квантової теорії молекул та кристалів
  • Показано, що формування мікроструму через короткий молекулярний провід визначається не лише кінетичними характеристиками транспортного переносу, а також і кулонівською взаємодією між електронами, що переносяться. Саме ця взаємодія відповідальна за пікоподібну вольт-амперну характеристику мікроструму, що проявляється в експерименті по вимірюванню струму через окрему молекулу.
    Е.Г. Петров
  • Показано, що у кристалi фулерену С60 густина зарядiв, iнжектованих електричним полем у структурi польового транизистора, експоненцiйно спадає вглиб кристалу, причому локалiзацiя зарядiв на поверхнi, на вiдмiну вiд iснуючих оцiнок, є iстотно неповною.
    В.А. Купрієвич
Відділ квантової електроніки
  • Досліджено рухливість структурних елементів макромолекули ДНК на мезоскопічних масштабах. Знайдено статичні збуджені стани в умовах вигідності однієї з конформацій, в умовах бістабільності форм макромолекули. Показано згоду теоретичних результатів з відомими експериментами для деформованих фрагментів макромолекули ДНК і можливість застосування розвинутого підходу до моделювання структурної рухливості двотяжових макромолекул типу ДНК. Відзначено кореляцію між деформованістю макромолекули і кількістю конформаційних збуджень, що в ній реалізуються.
    С.Н. Волков
  • Запропоновано метод обробки шуму адсорбції-десорбції в мікромініатюрних хемосенсорах, при якому підвищується селективність хемосенсора.
    О.К. Відибіда
Відділ математичних методів в теоретичній фізиці
  • Досліджено сильно скорельовану двовимірну електронну систему, яка, перебуваючи у сильному магнітному полі, має властивості нестисливої зарядженої рідини, а її квантові властивості проявляються на макроскопічному рівні у дробовому квантовому ефекті Хола. Вивчена динаміка крайових збуджень нестисливої рідини.
    П.І. Голод
  • На прикладі певної сукупності величин, що характеризують поляризаційні властивості вакууму ферміонного сектора квантово-польових моделей, у яких спектр мас ферміонів може бути як виродженим так і невиродженим, детально вивчено складний вузол проблем, пов'язаних із ренормалізацією, симетріями, їх порушенням, квантовими аномаліями. Знайдено низку нових цікавих поляризаційних властивостей вакууму ферміонного сектора. Ці властивості можуть мати важливі феноменологічні наслідки в дослідженні процесів розпаду елементарних частинок, в проблемі осциляцій нейтрино, величини їхніх мас, в проблемі динамічного породження мас векторних мезонів.
    В.І. Кучерявий
Відділ математичного моделювання
  • Побудовано математичні основи економіки соціальної угоди. Узагальнено розроблену раніше теорію оподаткування на випадок нелінійної залежності технологічних коефіцієнтів від випусків. На цій основі запропоновано теорію економічних трансформацій. Розроблену теорію застосовано до аналізу української економіки. Встановлено негативний вплив системи оподаткування в Україні на стан української економіки за 1996-2000 р. , загрозливе зростання за ці роки рівня енергоспоживання на одиницю виробленої продукції в таких галузях, як електроенергетика, машинобудування, вугільна, хімічна промисловості, сільське господарство, житлово-комунальна галузь. Встановлено, що перекоси в оподаткуванні заблокували розвиток ринку внутрішніх інвестицій. Зроблено висновки щодо зростання тіньового сектора економіки в енергомістких галузях.
    М.С. Гончар, А.С. Жохін, А.П. Махорт
Відділ теорії нелінійних процесів в конденсованих середовищах
  • Запропоновано нову модель домішкового центра, що формується при заміщенні іонів Cu2+ на магніті Ni2+, Fe2+ і немагніті Zn2+ іони в площині CuO2 високотемпературних надпровідників. Показано, що незалежно від того, чи є спін у домішки, або його нема, її вплив на носії завжди має магнітний характер завдяки ненульовому обмінному полю, що з'являється на найближчих до домішки іонах кисню O2-(O-). Доведено, що в такому випадку поблизу домішки виникає сильне зменшення амплітуди параметра порядку, а на малих частотах (поблизу рівня Фермі) - вузький резонанс в густині станів. Обидва висновки теорії добре узгоджуються з нещодавніми експериментальними спостереженнями.
    В.М. Локтєв
Відділ обчислювальних методів теоретичної фізики
  • Вивчено низько-енергетична частина поверхнi потенцiальної енергiї гiдратних кластерiв O2-(H2O)n (n = 1 - 4). Встановлено порогове значення n, при якому гiдрогенний зв'язок вода - вода починає переважати взаємодiю анiон - вода, і дано пояснення природи їх дифузних iнфрачервоних спектрiв.
    В.Я. Антонченко, Є.С. Крячко
  • На основі розвинутої раніше теорії структурної саморегуляції реагуючих макромолекул запропоновано методику розрахунків стохастичних характеристик реакцій поодиноких макромолекул, що враховує ефекти структурної пам'яті, зумовлені повільними конформаційними рухами.
    Л.М. Христофоров
  • Досліджено розділення кулонівського потенціалу на сингулярну, гладку частини із застосуванням поліноміальної апроксимації в області радіуса обмеження.
    Н.В. Глосковська
Відділ прикладних проблем теоретичної фізики
  • Розвинуто новий підхід для малонуклонних систем без використання формалізму ізоспіну нуклонів, що дозволило проводити дослідження з високою і контрольованою точністю основних структурних характеристик найлегших атомних ядер. Для систем трьох, чотирьох нуклонів з обмінною взаємодією показана повна фізична еквівалентність підходу з використанням формалізму ізоспіну і представлення без ізоспіну. Отримано співвідношення для відновлення повних антисимметричних хвильових функцій за незалежними компонентами представлення без ізоспіну. Сформульовано рівняння в представленні без ізоспіну для дублетного, квартетного станів трьох нуклонів і синглетного стану чотирьох нуклонів. Для трьох, чотирьох нуклонів розроблені нові оптимізаційні схеми варіаційного методу і виконано прецизійні дослідження структурних характеристик, вивчені структурні особливості малонуклонних ядер. На основі розроблених оптимізаційних схем вперше досліджені для порогових єфімовських станів трьох частинок найнижчі енергетичні рівні, їх структурні функції.
    І.В. Сименог, Б.Є. Гринюк, М.В. Кузьменко, І.С. Доценко
Відділ синергетики
  • Побудована математична модель тромбоза-антитромбоза кровоносної системи людини. Знайдено умови, завдяки яким виникає самоорганізація системи, встановлюється її гемостаз, що впливає на становлення гомеостазу організма в цілому. Знайдено умови виникнення тромбозу, гемофелії, автоколивальних режимів. Досліджено їх вплив на звернення крові і життєдіяльність організма.
    В.П. Гачок, В.Й. Грицай
Відділ структури атомних ядер
  • Показано, що в поданні Фока-Баргманна (подання цілих аналітичних функцій) матриця густини (інтеграл нормування методу генераторної координати) є симетричним ядром інтегрального рівняння, власні функції якого визначені в фазовому просторі імпульсів і координат і утворюють повний набір ортонормованих з мірою Баргманна й "дозволених" принципом Паулі базисних станів. Власні значення цього інтегрального рівняння мають скінченну граничну точку і тому воно належить до категорії особливих. Головний результат полягає в тому, що у поданні Фока-Баргманна в самому загальному випадку ядро інтегрального рівняння без будь-яких наближень виявляється сумою вироджених ядер, для класифікації яких слід залучати індекси SU(3) симетрії. Якщо немає виродження, зразу ж можна записати власні функції і власні значення матриці густини. Якщо ж індекси SU(3) симетрії мають виродження, відповідне інтегральне рівняння зводиться до системи алгебраїчних рівнянь, кількість яких дорівнює кратності SU(3) виродження. Розв`язавши цю систему, ми знімаємо SU(3) виродження. Таким чином, на основі вимог, пов`язаних з перестановочною симетрією базисних функцій, вводяться додаткові квантові числа, які забезпечують послідовну класифікацію базисних станів. Перехід від SU(3) базиса до "фізичного", який потрібен для залучення асимптотичних граничних умов, здійснюється за допомогою унітарної матриці, алгоритм побудови якої вказаний. В результаті встановлені граничні умови, яким повинні задовольняти коефіцієнти розкладу за базисом SU(3). Матриця густини у поданні Фока-Баргманна суттєво спрощує розв`язання проблеми зіткнення легких атомних ядер з відкритими оболонками і формулювання задач квантової статистики. Нарешті, вона дає змогу записати просте співвідношення для умови повноти дозволених принципом Паулі базисних функцій.
    Г.Ф. Філіппов, Ю.А. Лашко, С.В. Кореннов
Відділ теорії та моделювання плазмових процесів
  • Теорія часово-нелокальних транспортних процесів, що грунтується на немарковському узагальненню рівняння Фокера-Планка, застосована для опису дифузії зарядженої частинки у випадкових поздовжніх полях з заданими сатистичними властивостями. Виконано числове моделювання такої дифузії для широкого діапазону початкових швидкостей частинки, характеристик спектру випадкового поля. Підтверджено, що звичайна квазілінійна теорія (без урахування залежності коефіцієнта дифузії від часу, швидкості) може бути використана лише у випадку малої інтенсивності, великої ширини спектру випадкового поля. Збільшення інтенсивності, так само як і звуження спектру, призводить до суттєвих відмінностей результатів моделювання (зокрема, насичення або коливання середньоквадратичного зміщення швидкості частинки) від передбачень квазілінійної теорії. У випадку низьких рівнів інтенсивності ці відмінності можуть бути пояснені на основі часово-нелокального узагальнення квазілінійної теорії. Показано, що у зазначеному випадку рівняння Фокера-Планка забезпечує опис дифузійних процесів з прийнятною точністю, але для цього потрібно враховувати часову еволюцію і залежність від коефіцієнта дифузії. Разом з тим, збільшення інтенсивності поля вимагає послідовного часово-нелокального опису.
    А.Г. Загородній, В.І. Засенко
  • На основі узагальненої моделі Бхатнагара-Гроса-Крука (БГК) розвинуто кінетичну теорію великомасштабних електромагнітних флуктуацій в плазмі, що знаходиться у зовнішньому магнітному полі. Функції діелектричного відгуку, кореляційні функції ланжевенових джерел розраховано в термінах ймовірностей переходу частинок у фазовому просторі з урахуванням впливу мікроскопічних флуктуаційних полів на їх траєкторії. Узагальнення БГК-моделі полягає у введенні нових доданків, що описують додаткову релаксацію функцій розподілу за поздовєніми і поперечними (по відношенню до зовнішнього поля) швидкостями і визначаються ефективними частотами зіткнень, відмінними від частоти зіткнень, яка задає традиційну "ізотропну" релаксацію. Отримано загальні вирази для спекрів флуктуацій і досліджено вплив дифузійних процесів на флуктуації в такій плазмі.
    П.П. Сосенко, А.Г. Загородній
  • У рамках дифузійно-дрейфового наближення, методом броунівської динаміки досліджено екранування зарядженої макрочастинки в слабкоіонізованому газі з врахуванням заряджання плазмовими струмами. Встановлено, що екрановане поле у приповерхневому шарі (~10 rDEB), так само як стаціонарний заряд макрочастинки, не залежать від розподілу плазмових джерел. Показано, що для випадку, коли джерела плазми знаходяться на нескінченності, асимптотика екранованого поля має Кулоновий характер, а для випадку рівномірної іонізації по об"єму екрановане поле має скінченний радіус екранування (~10-50 rDEB).
    О.В. Бистренко, А.Г. Загородній
  • Oтримано явні вирази Кулонової енергії для одновимірно-обмеженої однокомпонентної плазми у вигляді швидкозбіжних сум Евальда у прямому тривимірному, оберненому двовимірному просторах, які є необхідні для комп'ютерних моделювань. Методом Монте Карло досліджено структуру сильнозв'язаної однокомпонентної плазми в квазі-двовимірній геометрії. Показано, що при збільшенні ширини утримуючого поля, в однокомпонентній плазмі відбувається ряд структурних переходів пов"язаних зі зміною числа шарів плазми зі змінною симетрією (з квадратним, гексагональним типом гратки). Для більш щільних структур з меншою відстанню між шарами гратки, характерними є об"ємоцентрована кубічна гратка в площинах (100), (110), а для більших відстаней між шарами спостерігається гексагональний тип симетрії, гранецентрований кубічний в площині (111), гексагональний щільно-упакований. Отримані результати дуже добре узгоджуються з експериментами з планарними іонними структурами в пастках Пеннінга (T. B. Mitchell et al. Science 282, 1290 (1998)).
    О.В. Бистренко
  • Дослiджено ефекти присутності зв'язаних іонних станів на екранування заряджених макрочастинок в плазмі. Дослідження виконано в рамках нелінійної беззіткнювальної моделі плазми з урахуванням поглинання плазмових частинок макрочастинкою. Показано, що зв'язані стани присутні лише в області, обмеженій певним критичним радіусом r, що пов'язано з асимптотикою ефективних потенціалів обернено пропорційною до квадрату відстані. Внаслідок цього, у випадку дуже великих розмірів макрочастинки, порядка трьох радіусів Дебая, зв'язані іонні стани не можуть існувати взагалі. Результати моделювань свідчать, що вплив зв'язаних станів на ефективні екрановані потенціали є незначним. У випадку малих розмірів макрочастинки, ефективні потенціали добре узгоджуються з передбаченнями лінійної теорії Дебая-Хюккеля.
    Т.О. Бистренко, А.Г. Загородній
Відділ теорії ядра і квантової теорії поля
  • Досліджено роль скалярного поля у квантовому всесвіті, що еволюціонує у просторі-часі і показано, що енергія вакууму первісного скалярного поля є джерелом переходів квантового всесвіту на вищі стани, що сприймається як його розширення. На основі цього механізму запропонована космологічна модель, що пояснює спостережувані неоднорідності густини речовини, амплітуду флуктуацій температури космічного фонового випромінювання у Всесвіті.
    В.Є. Кузьмичов, В.В. Кузьмичов