Архів
Відділ астрофізики та елементарних частинок
  • Показано, що сили інерції в рівнянні Ньютона породжуються взаємодією тіл з вакуумними конденсатами і мають сенс вакуумного (ефірного) вітру, який перешкоджає прискоренню масивних тіл.
    П.І. Фомін
  • Розв'язано рівняння Швінгера-Дайсона для діраківських квазічастинок в графені у зовнішньому магнітному полі при нульовій і ненульовій температурі. Показано, що феромагнітні параметри порядка з необхідністю співіснують з параметрами порядка пов`язаними з діраківськими масами (ексітонними конденсатами). Знайдені розв`язки коректно описують експериментально спостережувані холівські плато в графені в сильному магнітному полі. Отримано фазову діаграму системи у площині температури і електронного хімічного потенціала. Описано фазові переходи, які описують переходи між різними холівськими плато.
    В.П. Гусинін, Е.В. Горбар, В.А. Міранський, І.А. Шовковий
  • Досліджена поведінка крайових станів в графеновій стрічці в зовнішньому магнітному полі при наявності спінових, масових щілин в спектрі збуджень квазічастинок. Знайдено умови присутності безщілинних крайових збуджень, які обумовлюють незвичну поведінку провідності графену у випадку нульового плато квантового ефекту Хола, зокрема, пояснюють металевий характер провідності цього холівського стану.
    В.П. Гусинін, В.А. Міранський
  • Побудовано явний вираз для моделі глибоконепружнього віртуального комптонівського розсіювання (англійська абревіатура – DVCS) при високих енергіях, придатний для всіх експериментально доступних значень квадрата переданого імпульсу, віртуальності фотона. Модель основана на теорії полюсів Редже з обміном вакуумною нелінійною вакуумною траєкторією α(t), яка при малих значеннях аргументу близька до лінійної, а при великих вона є логарифмічна. Оригінальною рисою моделі є запровадження аналога траєкторії, яка однак залежить від двох змінних – квадрата переданого імпульсу t, як нормальна траєкторія,, віртуальності Q^2, причому ці змінні входять до амплітуди в комбінації t-Q^2=z. Вільні параметри визначені з порівняння моделі з експериментальними даними по процеси ep->epγ, що було поміряно на прискорювачі HERA в лабораторії ДЕЗІ (Гамбург).
    Л.Л. Єнковський
  • Отримані результати матимуть різне застосування. По-перше, явним виразом для амплітуди DVCS можна буде скористуватися для побудови функції узагальненого партонного розподілу (GPD) нуклона, що дає трьохвимірну картину розподілу партонів в нуклоні і є універсальною (непертурбативною) компонентою при факторизації в квантовій хромодинаміці. По-друге, модель DVCS з мінімальним числом додаткових параметрів може бути застосована для процесів фото-, електронародження векторних мезонів.
    Л.Л. Єнковський
  • Побудовано дуальну модель електронародження частинки J/Psi. Ця модель основана на попередній роботі Єнковського і співавторів, яка започаткувала застосування дуальної моделі до дифракційних процесів. Процес електронародження J/Psi, так само як поріднений процес пружного розсіювання цієї частинки, є ідеальним для вивчення явища дифракції. При високих енергіях цей процес описується обміном вакуумним полюсом (помероном). а при низьких в ньому домінує вклад екзотичної траєкторії, яка дуальна померону. Така дуальність дозволила описати електронародження J/Psi як при низьких, так і при високих енергіях. Низькоенергетична поведінка цього процесу інтересна ще й тим, що вона має відношення до народження J/Psi поблизу порога. Експерименти про цей процес розпочато на прискорювачі JLab в США. Крім цього, низькоенергетичта дифракція є універсальним фоном до більшості процесів при назьких енергіях, таких як народження резонансів.
    Л.Л. Єнковський
  • Напередодні експериментів на колайдері LHC (CERN) підведено підсумки досягнень, проблем в пружному розсіюванні протонів. Власне з вивчення таких процесів почнуться експерименти на найбільшому в світі прискорювачі частинок. Зібрано найбільш важливі прогнози різних моделей, дали їм критичну оцінку. Проведено аналіз сучасного стану теорії високоенергетичної дифракції, вказано на ряд експериментів, які зможуть дати відповідь на актуальні питання теорії сильної взаємодії на великих відстанях (так званні м'які процеси).
    Л.Л. Єнковський
  • Показано, що класичний рух масивних частинок в D-вимірних гіперболічних просторах має обмежений характер відносно D. 1 координат. Із дослідження рівняння Дірака випливає, що обмежений характер руху відповідає в квантовій проблемі ефективній розмірній редукції для ферміонів в інфрачервоній області. Ефективна розмірна редукція призводить до нульового значення критичної константи зв`язку для динамічного порушення симетрії в гіперболічних просторах. Таким чином, від`ємна кривизна простору каталізує динамічне порушення симетрії.
    Е.В. Горбар
  • В графені в наближенні сильного зв'язку враховано електронні переходи з однієї підгратки до іншої, що порушує електронно-діркову симетрію діраківського спектру і породжує доданки характерні для нерелятивістської проблеми. Побудовано діаграми, що виражають залежність оберненого магнітного поля як функцію від номера рівня Ландау при певному фіксованому хімічному потенціалі. Обчислено густину станів в магнітному полі і показано, що фаза Бері в розглянутій моделі точно співпадає з фазою Бері для релятивістської системи.
    Е.В. Горбар
  • Для неабельової О(3)- інваріантної моделі Голдстоуна зі спонтанним порушенням глобальної симетрії показано існування солітонних хвиль, які лежать на світловому конусі – нелінійного аналога безмасових хвиль Намбу – Голстоуна. Солітонні хвилі є світлими, темними хвилями на фоні хігсовського вакуумного конденсату, мають багату симетрію – вищу нетерівської симетрії лагранжіану. Побудова солітонних хвиль використовує казнерівський анзатц космологічних анізотропних однорідних моделів.
    О.І. Бацула
  • Запропонована динамічна модель, в якій хагедорновські частинки приводять до швидкої хімічної рівноваги баріонів і каонів у системі з температурою дещо низщої за критичну температуру фазового переходу із кварк-глюонної до адронної фази. Оцінки для характерного часу встановлення рівноваги отримані аналітично і підтверджені чисельними обрахунками.
    І.А. Шовковий
  • Зроблен модельний аналіз динаміки, відповідальної за утворення зв'язаних бікваркових станів і їхньої бозе-еінштейновської конденсації. Стабільність і загальні властивості таких бікваркових станів проаналізовані в залежності від хімічного потенціалу і температури. В результаті було показано, що зв'язані бікваркові стани і їхня конденсація з'являються при дуже великих значеннях хімічного потенціалу і достатньо великій константі взаємодії.
    І.А. Шовковий
  • Отримано загальний сферично-симетричний розв'язок у неметричній теорії гравітації, що узагальнює спінорне формулювання ЗТВ Плебанського. Показано, що задовольняється аналог теореми Біркгофа, тобто, вакуумний сферично симетричний розв'язок є обов'язково статичним. Як і в загальній теорії відносності, сферично симетричний розв'язок описує чорну дірку. Зовнішня геометрія є по суті геометрією Шварцшільда із степеневими поправками до Ньютонівського потенціалу. Поведінка усередині чорної дірки відмінна від випадку геометрії Шварцшільда в тому, що звичайна сингулярність замінюється сингулярною поверхнею нового типу, де всі основні поля теорії залишаються обмеженими, але метрика не існує взагалі. Теорія не допускає довільно малі чорні дірки: для малих об'єктів викривлення простору при прямуванні до потенційного горизонту стає таким сильним, що неметричні модифікації перешкоджають формуванню горизонту. Теорія дозволяє модифікації гравітації дуже цікавої природи. Досліджено три фізичні ефекти, а саме, (1) поправки до закону Ньютона в околі джерела, (2) перенормування ефективних гравітаційних і космологічних констант на великих відстанях від джерела, і (3) додаткове червоне зміщення між просторовими областями різного викривлення простору. Перші два ефекти можуть бути відповідальні, відповідно, для спостережуваної аномалії в прискоренні космічного апарату Піонер і для передбачуваної темної маси в спіральних галактиках і інших астрофізичних об'єктах. Третій ефект може використовуватися, щоб запропонувати некосмологічне пояснення великого червоного зміщення квазарів і гамма-спалахів.
    Ю.В. Штанов
  • Досліджено космологічну еволюцію в теорії гравітації на брані з індукованою кривизною у випадку, коли брана являє собою границю між різними багатовимірними просторами. В науковій літературі до цього часу найбільша увага приділялася аналізу ситуації з двома багатовимірними просторами, які мають дзеркальну Z2 симетрію при відображенні по відношенню до брани, що є їх загальною границею. Моделі бран без Z2 симетрії також розглядалися, але при цьому, як правило, використовувалися деякі умови спрощення, що порушували загальність розгляду. А саме: припускалася рівність багатовимірних гравітаційних, космологічних сталих по різні боки від брани, або відсутність вкладу від індукованої кривизни в дію для брани. Було розглянуто найбільш загальну модель бран з асиметричним вкладенням, в якій величини багатовимірних гравітаційної і космологічної сталих можуть бути різними по різні боки від брани, і, крім того, навіть сигнатури додаткових вимірів можуть бути обрані довільно. У випадку, коли брана є границею N багатовимірних просторів, було отримано точну систему рівнянь, які описують космологічну еволюцію на такій брані. При цьому було використано натуральні умови вкладення і не було зроблено ніяких спрощуючих припущень про наявність додаткової симетрії між багатовимірними просторами. Докладно було проаналізовано частинний випадок N=2, тобто випадок, коли брана є загальною границею двох багатовимірних многовидів, між якими відсутня дзеркальна Z2 симетрія.
    Ю.В. Штанов, О.В. Візнюк
  • Проблему темної енергії досліджено в квантовій моделі Всесвіту, яка допускає аналітичний розв'язок. Обчислено квантові поправки до рівнянь Ейнштейна. Фрідмана. Досліджено умови, за яких Всесвіт проявляє свою квантову природу. Показано, що при врахуванні квантових ефектів у космологічній системі, що представляє собою однорідний, ізотропний Всесвіт, заповнений первісною матерією, речовина може набувати властивостей конденсату у формі квантової рідини, що має від'ємний тиск. Антигравітаційна властивість конденсату, з одного боку, спричиняє прискорене розширення Всесвіту в цілому, а з іншого може приводити до утворення областей простору, які не містять звичайної матерії. На наявність таких пустот у нашому Всесвіті свідчать дані сучасних астрономічних спостережень. Співставлення вимірювань флуктуацій реліктового випромінювання, отриманих в рамках програми WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe), з даними проекту NVSS (National Radio Astronomy Observatory VLA Sky Survey) дозволило пов'язати спостережуване зниження температури космічного мікрохвильового випромінювання у сузір'ї Ерідана (Eridanus), т. з. WMAP cold spot, із зниженням позагалактичної яскравості, кількості джерел NVSS, що свідчить на користь існування області простору, яка позбавлена звичайної речовини, має радіус ~140 Мпс.
    В.В. Кузьмичов
  • Досліджена часова змінність в кеВному діапазоні найближчого до нас блазара Мрк 421 на протязі 2003-2006 років, за допомогою космічних рентгенівських обсерваторій RXTE, XMM-Newton. Виявилось, що досліджуваний об'єкт є сильно змінним в кеВному діапазоні. Виділяється 2 типи змінності об'єкту – короткі спалахи тривалістю до декількох днів,, довгі спалахи з тривалістю декілька місяців. Показано, що короткі, довгі спалахи пов'язані між собою; так, середня змінність протягом коротких спалахів антикорелює з відповідним середнім значенням потоку, що змінюється під час довгих спалахів. При цьому, наприклад, середня кількість коротких спалахів в одиницю часу суттєво не змінюється. Симетричність часової структури коротких спалахів свідчить про малість часу синхротронного охолодження, що означає, скоріш за все, лептонний механізм генерації випромінювання коротких спалахів. пектральний аналіз коротких спалахів в кеВному діапазоні підтверджує відому серед блазарів тенденцію – "чим яскравіше, тим жорсткіше випромінювання". Порівняння зі змінністю в далекому ультрафіолеті показує ідентичну структуру змінності, що дає верхню оцінку на розмір області, випромінюючої в кеВному діапазоні близько 0.02 пк.
    Д.А. Якубовський
  • Запропоновано альтернативний метод визначення кута між магнітним полем в різних частинах залишку наднових (ЗН), полем зору за допомогою аналізу зображення оболонкоподібних ЗН (ОЗН) в радіо діапазоні. Метод заснований на порівнянні спостережуваної, модельованої карт яскравості ОЗН в радіо діапазоні. Даний метод був застосований до одного з найбільш яскравих ОЗН. SN1006. Оскільки параметри моделювання залежать від деталей механізму прискорення, отримано декілька значень кута. для трьох моделей прискорення електронів. Для моделей ізотропної, квазі-перпендикулярної інжекції електронів отримане значення аспектного кута складає 70о +/.4. 2о, 64о +/.2. 8о відповідно, в той час як для моделі квазі-паралельної інжекції даний кут складає 11о +/ 0.8о. Оскільки в останньому випадку мав би спостерігатися яскравий пік світності в центрі SN1006, даний аналіз є аргументом проти моделі квазі-паралельної інжекції електронів, підтверджуючи моделі квазі-паралельної, однорідної інжекції.
    Д.А. Якубовський
  • Описано всі скінченні орбіти дії модулярної групи у просторі класів еквівалентності (відносно спряження) трійок матриць із SL(2, C). За допомогою цього результату отримано повну класифікацію алгебраїчних розв'язків рівняння Пенлеве VI з нееквівалентними параметрами (нелінійний аналог таблиці Шварца алгебраїчних розв'язків гіпергеометричного рівняння). Отриманий список складається з: а) нескінченного сімейства т. зв. розв'язків Ріккаті; б) нескінченного сімейства т. зв. розв'язків Келі; в) трьох сімейств розв'язків, залежних від параметрів; г) сорока п'яти виняткових розв'язків. Всі розв'язки одержано в явному вигляді.
    О.О. Лісовий
  • Отримано формули зв'язності для трансцендентів Пенлеве VI з сингулярними параметрами (узагальнення формул Джімбо). Обчислено вакуумні середні значення твістованих полів в теорії вільних масивних діраківських ферміонів на диску Пуанкаре в класичному постійному магнітному полі. За допомогою комп'ютерних розрахунків отримано підтвердження гіпотези про те, що парна кореляційна функція твістованих полів задовольняє рівняння Пенлеве VI.
    О.О. Лісовий
  • Побудовано теорію бозе-конденсації частинок і квазічастинок в системах малих розмірів. Отримані точні вирази для спектральної густини магнонів у надтонких феромагнітних плівках. Показано, що бозе конденсацію можна спостерігати при високих (кімнатних) температурах. Дана кількісна інтерпретація експериментальних результатів з когерентної параметричної накачки магнонів у мікроплівки залізоітрієвого гранату. Показано, що магнітна релаксація системи до рівноважного стану проходить через стадію накопичення магнонів на найнижчому енергетичному рівні, що і спостерігається в дослідах з комбінаційного розсіяння.
    А.І. Бугрій
  • Отримано аналітичні вирази для нижчих нетривіальних коефіціентів розкладу функції розподілу, двоточкової кореляційної функції неабельових U(N), SU(N) спінових систем на гратці за ступенями оберненої константи зв'язку, що можуть бути використані для подальших чисельних досліджень.
    В.А. Кушнір
  • Досліджено залежність теоретичного значення електричної напруги, яка виникає в гелії-II у напівхвилі 2-звуку. Поляризація гелію за відсутності зовнішніх електро магнітних полів має зводитись до власних дипольних, мультипольних моментів атомів. Показано, що внесок у поляризацію від мультиполів є дуже малим, тому і основний внесок дають дипольні моменти атомів. З урахуванням того, що гелій знаходиться у судині із скінченними розмірами, показано, що електрична напруга у гелії, обумовлена мікроскопічними диполями довільної природи, повинна сильно залежати від відношення розмірів судини. Оскільки на експерименті напруга зовсім не залежить від розмірів, це означає, що спостережуваний електричний сигнал є наслідком якогось поверхневого або інструментального ефекту (наприклад, термоерс).
    М.Д. Томченко
  • Аналітично обчислено теплоємність He-II з урахуванням точної форми фонон- ротонної дисперсійної кривої. Ця крива була розділена на 4 ділянки, які апроксимуються з достатньою точністю, і потім знайдено внесок у теплоємність від кожної ділянки. Показано, що при температурах 0.8 – 1.3 К, коли взаємодією квазічастинок ще можна знехтувати, різниця між теоретичною, експериментальною теплоємністю не перевищує 8%, і в середньому складає 6.5% (в той час як відомі формули, отримані при заміні дисперсійної кривої нескінченною фононною „гілкою”, ротонною параболою з нескінченними „вусами”, дають різницю до 14%). Ця відмінність у 6.5% обумовлена або похибкою результата або неврахуванням внеску інших квазічастинок. У цьому зв'язку обговорюється можливий внесок у теплоємність He-II від теплового ансамблю мікроскопічних вихорних кілець.
    М.Д. Томченко
Відділ фізики високих густин енергії
  • Мезонні кореляційні функції деяких моделей з чотирьохферміонною взаємодією проаналізовано, вперше показано, що незважаючи на сингулярну поведінку кваркового конденсату, середньої енергії відповідної системи, мезонні характеристики, що вимірюються, є скінченними, близькими до експериментальних результатів. Це дозволяє використовувати знайдені ефективні гамільтоніани для моделювання нерівноважних станів кваркових, адронних систем при дослідженнях зіткнень релятивістських важких іонів.
    Г.М. Зінов'єв
  • Вперше узагальнено, детально систематизовано властивості різних статистичних ансамблів релятивістських частинок, результати впливу законів збереження повного заряду, енергії на флуктуації кількості вторинних частинок.
    В.В. Бєгун, М.І. Горенштейн
  • За допомогою дисперсійних співвідношень розраховано амплітуду двофотонного обміну у пружному електрон-нуклонному розсіянні. Уявну частину амплітуди визначено з умови унітарності, і оскільки проміжні частинки в умові унітарності лежать на масовій поверхні, обчислення не потребує знання формфакторів для випадку віртуальних протоних кінців. Дійсна частина відновлюється з використанням аналітичних властивостей амплітуди.
    Д.Л. Борисюк, О.П. Кобушкін
  • Одержано усереднені за ансамблем початкових умов у високоенергетичних ядро-ядерних зіткненнях кінетичні транспортні рівняння слабо зв'язаних систем кварків, глюонів. Досліджено процес ізотропізації імпульсів частинок в ультрарелятивістських зіткненнях ядер на ранній дотермічній стадії еволюції кварк-глюонної системи, показано за яких умов ізотропізація такої системи може відбутися у відповідності до феноменологічно одержаних часових масштабів.
    С.В. Аккелін
  • Розроблено швидкий адронний генератор на поверхні заморожування спектрів, за його допомогою проведено аналіз нецентральних ядро-ядерних зіткнень, зокрема, анізотропії спектрів, інтерферометричних радіусів у площині, що ортогональна площині реакції.
    Ю.М. Синюков
  • Досліджено фазовий перехід деконфайнменту в тривимірній компактній U(1) моделі на гратці при скінченних температурах як аналітично, так і чисельно. Аналітично виконано розмірну редукцію повної теорії і одержано двовимірну модель, яка описує поведінку монополів при великих температурах. Проаналізовано критичну поведінку ефективної моделі за допомогою ренормалізаційної групи і показано, що в ній має місце фазовий перехід нескінченного роду БКТ-типу. Обчислено критичні індекси в наближенні сильного зв'язку для просторової константи взаємодії. Показано, що чисельні значення критичних індексів співпадають з критичними індексами двовимірної XY-моделі.
    О.А. Борисенко
  • Запропоновано точно розв'язувану нову статистичну модель кварк-глюонних мішків із скінченою шириною, яка дозволяє вивчати мішки зі скінченим часом існування. Знайдено, що надійний статистичний опис існує, якщо ширина мішків пропорційна квадратному кореню від їхнього об'єму. Така модель не тільки пояснює спостережуваний дефіцит у кількості адронних резонансів порівняно із хагедорнівським спектром мас, але й пояснює, чому важкі, великі кварк-глюонні мішки не можуть спостерігатися в адронній фазі як метастабільні стани.
    К.О. Бугаєв, В.К. Петров, Г.М. Зінов'єв
  • Досліджено і порівняно з експериментальними даними модель максимальних померона, одерона. Досягнуто найкраще серед відомих моделей узгодження з усіма даними для протон-протонного, протон-антипротонного пружних розсіянь. Зроблено передбачення для експерименту TOTEM на LHC.
    Є.С. Мартинов
  • Досліджено два різні підходи до вивчення двочастинкових кореляцій, які виникають в релятивістських ядро-ядерних зіткненнях унаслідок квантової статистики тотожних частинок. Показано, що ці два підходи співпадають, якщо визначити хвильові функції як рішення рівняння Клейна-Гордона при наявності джерела, яке формується тими ж самими струмами.
    Д.В. Анчишкін
Відділ квантової теорії молекул та кристалів
  • Проведено вивчення тунельного струму через лінійну ланцюжкову молекулу з активними термінальними групами. Отримано вирази для електронного струму через молекулу, визначені параметри дистанційного загасання струму. Показано, що за рахунок формування режиму резонансної трансмісії між електродами, термінальними групами молекули у вольт-амперній характеристиці молекули виникають ділянки з негативною диференційною провідністю. Продемонстровано виникнення ефекту випрямлення струму при несиметричному зв'язку термінальних груп з електродами.
    Е.Г. Петров, В.І. Тесленко, Є.В. Шевченко
Відділ квантової електроніки
  • Розвинута теорія вихрових станів магнітних нанодотів, що взаємодіють зі змінними магнітними полями, спин-поляризованими електричними струмами. Запропоновані ефективні методи контролю полярності, киральності вихрових станів нанодотів, що робить перспективним використання магнітних вихорів як носіїв інформації.
    Ю. Б Гайдідей, Д.Д. Шека, В.П. Кравчук
  • Розвинута теорія низько-енергетичних збуджень низько-вимірних молекулярних систем, що дозволяє здійснювати ефективний контроль структури молекулярних організованих шарів.
    Л.І. Малишева
  • Запропоновано двостадійний механізм розкриття подвійної спіралі ДНК під дією зовнішньої сили, який пояснює кооперативність, пороговий характер процесу. Показано, що динаміка переходу між закритим, відкритим станами макромолекули описується двокомпонентним солітоном, який залишається стабільним на характерних в природних умовах швидкостях розкриття ДНК.
    С.Н. Волков, С.М. Перепелиця
Відділ математичних методів в теоретичній фізиці
  • Побудовано п'ятипараметрично-деформоване узагальнення квантового гармонічного осцилятора, яке об'єднує відомі q-деформації, деформацію осцилятора Вігнера, і вивчено його спектральні властивості. Виявлено частковий випадок даного узагальненого осцилятора з дискретним спектром операторів положення, імпульсу.
    І.М. Бурбан
  • Для дослідження можливого прояву додаткових (компактифікованих) просторових вимірів при зіткненні важких іонів розглянуто модель космологічного типу. Обчислення ймовірності переходу від 4- до 4+d-вимірного простору-часу проведено у схемі канонічного квантування з топологією d-вимірного тора. Встановлено, що ймовірність прояву додаткових вимірів є ненульовою, але дуже малою. Число додаткових вимірів не перевищує 6, що узгоджується з передбаченнями інших теорій.
    А.В. Назаренко
Відділ математичного моделювання
  • Створено нову методику порівняння ефективности різних економік на основі теорії економічних трансформацій, її конкретну реалізацію на прикладі України й Німеччини. Результатом є кількісні пропозиції щодо зміни структури виробничих витрат галузей української економіки й системи оподаткування.
    М.С. Гончар, А.С. Жохин, В.Г. Козирський, А.П. Махорт
Відділ теорії нелінійних процесів в конденсованих середовищах
  • Досліджувались нелінійні явища в спін-впорядкованих системах, зокрема, в tJ -моделі розглянуто співіснування, взаємовплив магнітного впорядкування, що має довільну кореляційну довжину. Вивчені спектральні властивості слабо допованого антиферомагнетика, носії в якому рухаються по магнітній підгратці, де вони виникли. Відповідне припущення дозволіло пояснити спектри ARPES високотемпературних купратів з невеликою кількістю носіїв. Враховані фазові флуктуації магнітного параметру порядку і показано, що вони забезпечують безполюсну структуру одночастинкових функцій Гріна надпровідника, що, в свою чергу, призводить до аномалій його електронних властивостей, відомих, як “дивний метал”.
    В.М. Локтєв
  • Досліджени механізми магнітоопору в плівці НМ/ФМ/НМ. Знайдено спектральну функцію графену з точковими дефектами. Продемонстровано, що особливості, які спостерігаються у ARPES експериментах знаходять своє послідовне пояснення у існуванні при концентраціях поблизу критичної резонансного домішкового стану (критичною є концентрація дефектів, яка визначає перебудову спектру, що відбувається, коли домішкова підсистема починає виявляти колективну поведінку).
    В.М. Локтєв
  • Розроблено модель для інтерпретації впливу магнітного, електричного поля на міжшаровий обмін в структурах Fe/Au/Tb, Fe/Cu/Tb, який спостерігається в експерименті. Запропоновані механізми підсилення обміну за наявності зовнішнього поля (ефект Канера в магнітному полі і спін-орбітальний ефект Хола в електричному).
    О.В. Гомонай
  • Розроблено модель для опису доменної стінки в АФМ з сильною магнітострикцією, на основі якої дано інтерпретацію розподілу намагнічуваності в бішаровій системі NiO/Fe3O4, що спостерігається в експерименті.
    О.В. Гомонай
  • Показано, що у вуглецевих зигзаг- нанотрубках в залежності від сили електрон-фононної взаємодії утворюються різні типи автолокалізованих (АЛ) станів надлишкового електрона: від азимутально симетрічного квазі-одновимірного полярону великого радіуса (солітона) при відносно слабкій електрон-фононній взаємодії до сильно локалізованих на поверхні трубок двовимірних поляронів малого радіуса, якщо константа взаємолії перевищує певне критичне значення. В області кроссоверу існує інтервал значень константи взаємодії, при яких ці два стани співіснують. Критичні значення константи взаємодії, інтервал кроссоверу залежать від діаметру нанотрубки.
    Л.С. Брижик, О.О. Єремко
  • Досліджена динаміка солітон-подібних АЛ станів (Давидовських солітонів) в двоатомних молекулярних ланцюжках під дією періодичного в часі електромагнітного поля з урахуванням дисипації енергії в коливній підсистемі атомів. Показано, що в асиметричних (з порушеною дзеркальною симетрією) ланцюжках зовнішня гармонійна сила може викликати спрямований рух солітонів. Цей ефект має поріг відносно інтенсивності, частоти зовнішнього поля. Доведено, що така динамічна поведінка АЛ станів є наслідком дискретності ланцюжка (наявність бар'єру Пайєрлса-Набаро для руху солітона), дисипації енергії.
    Л.С. Брижик, О.О. Єремко
  • Запропоновано нелінійний механізм затриманої люмінесценції калогену, що зумовлений колективними електронними станами, які утворюються в калогенових макромолекулах при опроміненні в залежності від ступеня гідратації колагену.
    Л.С. Брижик, О.О. Єремко
  • Вивчено магнітне поглинання ультракоротких лазерних імпульсів металевими наночастинками сфероїдальної форми. Для наночастинок несферичної форми розроблено теорію, яка дозволяє обчислити енергію магнітного поля, що ними поглинається при опроміненні ультракороткими лазерними імпульсами різної тривалості, довільному значенні несучих частот. Для частинок, що мають форму сплюснутого чи витягнутого сфероїда, знайдено залежність цієї енергії від орієнтації магнітного поля відносно частинки, міри відхилення частинки від сферичної форми, тривалості імпульсу, величини несучої частоти. Встановлено значний ріст поглинання при довжинах вільного пробігу електрона великих, у порівнянні з розмірами частинки. Співставлені феноменологічний і кінетичний підходи.
    М.І. Григорчук
  • Досліджено процеси тунелювання електронів через короткосяжні сингулярні потенціали. Побудовано регуляризаційну процедуру для одновимірного рівняння Шредінгера із потенціалом у вигляді бар'єр-яма, що містить три незалежні параметри і в границі нульового радіуса взаємодії описує цілий клас точкових диполів. Обчислено амплітуди розсіяння (коефіцієнти відбиття, проходження) для регуляризаційної моделі. Введено простір регуляризаційних параметрів і проведено асимтотичний аналіз амплітуд розсіяння в границі нульового радіуса взаємодії. Виведено рівняння, при яких має місце резонансне тунелювання і проведено аналіз розв'язків цих рівнянь.
    О.В. Золотарюк
  • Вивчено правило сум для оптичної провідності у бішаровому графені. Показано, що оптична сума не залежить від присутності щілини у спектрі квазічастинкових збуджень.
    С.Г. Шарапов
  • Знайдено умови існування двох порогів протікання у двофазних макроскопічно неоднорідних середах. Розглянуто термоелектричні, гальваномагнітні явища у таких середах. Запропонована модифікація метода самоузгоджененого поля (EMA) для розрахунку ефективних кінетичних властивостей з врахуванням впливу теплового опору межи розподілу частинок композита. Вивчено вплив цього опору на ефективну термоелектричну добротність.
    М.І. Женіровський
  • З'ясовано фізичні процеси, що призводять до скінченної електричної провідністі графену у нейтральній точці Дірака за тих самих умов, що зазвичай призводять до нескінченної провідності нормального металу, принаймні у неушкодженому будь-яким чином графені взірцевої гратки за зниклої температури. Розв'язавши квантово-кінетичне рівнняня для сиситеми зарядженних частинок, дірок, які взаємодіють за законом Кулона, розраховано скінчену провідність, яка істотно притаманна графену у нейтральній точці Дірака.
    О.Б. Кашуба
  • Досліджено вплив зовнішнього шуму на процес нелінійного резонансного тунелювання електронів крізь двобар'єрну нанометрову структуру. Показано, що при деякому граничному значенні контрольного параметру, при якому в системі існує неравновесний перехід, спостерегається критичне вповільнення. У підпороговій області час релаксації збільшується зі збільшенням відхилення контрольного параметра від критичного значення. При рівних значеннях відхилення час релаксації зі збільшенням шуму зменшується.
    О.О. Понежа
Відділ обчислювальних методів теоретичної фізики
  • Побудовано модель функціонального циклу поодинокого білка-фермента за межами стандартної схеми Міхаеліс-Ментен. Явно викрито керуючу роль структурних змін білка в здійсненні ферментативної реакції на стадіях зв'язування субстрату, вивільнення продукту.
    Л.М. Христофоров
  • Досліджено вплив Кондо ефекту на мезоскопічну надпровідність в нананосистемах і показано, що Кондо ефект має вплив на температуру надпровідного переходу. Отримані точні розв'язки для пераметру порядку, температури надпровідного переходу, енергії конденсації в таких гибридних наносистемах.
    С.П. Кручинін
Відділ прикладних проблем теоретичної фізики
  • Отримано повні діаграми енергетичних порогів стабільності для три-, чотиричастинкових квантових кулонівських систем. Побудовано діаграми порогів стабільності заряд-маса для основного і збуджених рівнів в загальній задачі систем типу йону позитронію, молекули позитроніуму, молекулярних йонів водню, ін.
    І.В. Сименог, М.В. Кузьменко, Ю.М. Бідасюк, В.М. Хряпа
  • Для системи трьох частинок (дві з яких – ферміони) з ненульовим кутовим моментом і різним співвідношенням мас встановлено енергетичні пороги стабільності у випадку короткосяжної взаємодії. Отримано умови існування єфімовського резонансного спектру в такій системі, виявлено новий ефект перебудови порогів.
    І.В. Сименог, М.В. Кузьменко
  • Для запропонованих нових варіантів ядерних потенціалів взаємодії виконані прецизійні дослідження структурних властивостей малонуклонних систем. Дано пояснення розподілам густини, зарядовим формфакторам, кореляційним функціям, імпульсним розподілам. Встановлено кластерні властивості малонуклонних систем.
    І.В. Сименог, Д.В. П'ятницький
  • Побудовано моделі Nα-потенціалів взаємодій для пояснення властивостей кластерних гало-ядер з А=6 одночасно з фазами розсіяння нуклонів α-частинкою. Досліджено гало-структуру, наявні просторові конфігурації в цих ядрах. Знайдено розподіли зарядової густини, парні кореляційні функції. Встановлено і пояснено імпульсні розподіли, досліджено амплітуди кластеризації. Запропоновано метод розрахунку фаз розсіяння для потенціалів складної структури (з кулонівським, локальним, додатковим нелокальним ядерними потенціалами).
    Б.Є. Гринюк, І.В. Сименог
  • Запропоновано узагальнення комутаційних співвідношень Гайзенберга для операторів координат, імпульсів різних частинок і сформульовано модифіковані хвильові рівняння для двох, трьох частинок. Розв'язки рівнянь визначаються, крім потенціалів взаємодії, ще деякою однією функцією некомутативності. Рівняння сформульовано для одновимірного, загального тривимірного випадку.
    М.В. Кузьменко, І.В. Сименог
  • Для тричастинкових рівнянь типу Брейта із скалярною, псевдоскалярною, векторною взаємодіями отримано тричастинкові потенціали в наближенні порядка 1/с4.
    О.І. Туровський
Відділ синергетики
  • Запропоновано узагальнений підхід до опису формування комірчастих структур в системі взаємодіючих частинок. Визначені термодинамічні умови (температура, концентрація, величина, характер взаємодії) формування таких структур в звичайних та, рідкокристалічних колоїдах, в системі частинок з гравітаційною взаємодією.
    Б.І. Лев
  • Отримано рівноважний розмір кластера в самогравітуючій фермі-системі в явному вигляді для граничних випадків високих температур, де отримана точна просторова функція розподілу,, при абсолютному нулі температур (випадок виродженого фермі-газа) у рамках наближення локальної ідеальності газу. Показано, що характеристичні масштаби просторової неоднорідності фермі-систем з кулонівською взаємодією, таких як самогравітуючий газ, плазма, співпадають з точністю до сталого множника, тобто мають одну і ту ж функціональну залежність від термодинамічних умов, констант взаємодії, у межах вищезгаданого наближення.
    Б.І. Лев, К.В. Григоришин
  • Теоретично доведено існування позитивно-визначених станів скалярної зарядженої частинки, яка описується рівнянням Клейна-Гордона
    Б.І. Лев, А. А. Семенов
  • Побудовано модель генерації двомодових станів переплутаних за числами фотонів шляхом стимульованого параметричного ділення частоти за умови збереження квантової природи променя накачки, застосування специфічних властивостей станів. Досліджено стійкість моделі у випадку генерації конкретних станів, показано, що стан стиснутого вакууму найбільш відповідає побудованій моделі.
    В.К. Усенко
  • Запропоновано метод нейтралізації шуму генерації квантових станів шляхом послаблення сигналу на довіреному боці джерела, показано, що метод послаблення сигналу дозволяє забезпечити захищену передачу ключа за будь-якого рівня шуму генерації.
    В.К. Усенко
  • Запропоновані нова теорія моделювання макроекономічних систем в монографії В.П. Гачка “Динаміка ділових ланцюгів”.
    В.П. Гачок
  • Розглянуто функціонування зв'язуючого нейрона з затриманим зворотнім зв'язком під дією пуассонівського потоку вхідних імпульсів. Виведено явну формулу для густини розподілу ймовірності довжин вихідних міжімпульсних інтервалів, а також формулу інтенсивності вихідного потоку цього нейрону, в залежності від інтенсивності вхідного потоку, часу затримки в лінії зворотнього зв'язку і тривалості внутрішньої пам'яті (часу зв'язування) нейрона.
    О.К. Відибіда
  • Знайдено структурно-функціональні зв'язки реакційно-дифузійного пористого середовища в режимі самоорганізації ведучого центру автохвиль. Досліджено умови їх розповсюдження в просторово-часових хаотичних структурах концентрацій реагентів біохімічних реакцій нанобіосенсора. Доведено невизначеність в еволюції структур біохімічного середовища.
    В.Й. Грицай, В.П. Гачок
  • За допомогою математичної моделі реакційно-дифузійного середовища іммобілізованих клітин пористої гранули біореактора, визначено структурно-функціональні зв'язки формування морфогенетичного поля біосистеми. Знайдено біфуркації Тьюрінга, при яких відбувається самоорганізація поля, перехід від однієї просторово-неоднорідної структури до іншої. Визначена функціональна стійкість морфогенетичного поля при руйнації цілостності структури біосистеми
    В.Й. Грицай
  • Виявлено, що в області стійкого граничного циклу математична модель імунної системи зі стохастичністю зберігає стійкість при надзвичайно великих флуктуаціях. Але в доменах регулярного руху областей хаосу система може набувати хаотичної поведінки при незначних флуктуаціях. Таким чином, макроповедінка системи може слугувати індикатором наявності флуктуацій в системі на мікрорівні.
    М.І. Черняк
Відділ структури атомних ядер
  • В рамках мікроскопічної моделі, що базується на алгебраїчній версії методу резонуючих груп, досліджено роль принципу Паулі у формуванні хвильових функцій неперервного спектру ядерних систем, утворених трьома ідентичними s-кластерами. Головну увагу було зосереджено на аналізі істинно трикластерних обмінних ефектів. Детально розглянуто системи трьох ферміонів, трьох бозонів, трьох динейтронів, трьох α-частинок. Запропоновано простий аналітичний метод побудови ядра нормування для системи трьох α-частинок. Дозволені принципом Паулі базисні функції трьох динейтронів, трьох α-частинок представлені в явному вигляді. Встановлена асиптотична поведінка цих функцій. Вперше запропонована повна класифікація власних функцій, власних значень оператора антисиметризації ядра 12C за допомогою власних значень оператора антисиметризації підсистеми 8Be= α+α. Спектр власних значень оператора антисиметризації для ядра 12C співставлено з аналогічним спектром ядра 5H.
    Г.Ф. Філіппов, Ю.А. Лашко
  • Досліджено вплив поляризації кластерів 6Li, 3H на параметри станів ядра 7Li, переріз реакції 6Li(n, 3H)4He. Для цього використовувалась трикластерна конфігурація α + d + n, а динаміка кластерів визначалась в межах мікроскопічної моделі в якій відносний рух кластерів описувався за допомогою амплітуд Фадєєва. Вибір конфігурації α + d + n дозволив розглянути два домінуючих у ядрі 7Li бінарних канали 4He + 3H, 6Li + n, а також врахувати кластерну поляризацію 6Li як двокластерної підсистеми α + d так і 3H як d + n.
    В.С. Василевський, О.В. Нестеров, Т.П. Коваленко
Відділ теорії та моделювання плазмових процесів
  • Розвинуто кінетичний опис ефективних потенціалів взаємодії порошинок у плазмі. Запропонований підхід застосовано для дослідження екранованих потенціалів у слабко іонізованій плазмі за наявності постійного електричного поля. Знайдено ймовірності переходу частинок у такій плазмі і на їх основі розраховано функцію діелектричного відгуку плазми, струми заряджання порошинки при довільних частотах зіткнень електронів і іонів з нейтральними частинками.
    А.Г. Загородній, І.В. Рогаль
  • На основі моделі точкових стоків розглянуто задачу про екрануванню заряду макрочастинки, що рухається в нерівноважній плазмі. Показано, що зі збільшенням швидкості руху макрочастинки ефект екранування посилюється. За малих швидкостей стаціонарний потенціал заряду, що рухається, має дипольну складову, яка на великих відстанях є домінуючою.
    А.Г. Загородній, А.І. Момот
  • Запропоновано модель перенесення частинок в турбулентних електричних полях, в якій час загасання ейлерових кореляцій електричного поля є змінним параметром. На її основі досліджено характер дифузії частинок поперек постійного магнітного поля під дією випадкових електростатичних хвиль в залежності від величини кореляційного часу. Числове моделювання показало наявність як субдифузійного так і супердифузійного режимів. Важливо, що характер дифузії залежить від часового масштабу, при збільшенні часу спостереження дифузійний режим може змінюватися
    А.Г. Загородній, В.І. Засенко
  • Розглянуто екранування сильнозаряджених циліндричних макрочастинок у слабкозв'язаній двокомпонентній рівноважній плазмі на основі нелінійної теорії Пуасона-Больцмана. Досліджено вплив нелінійних ефектів на поведінку ефективних екранованих потенціалів у випадку циліндричної симетрії, вивчено властивості нелінійного приповерхневого шару плазми навколо сильнозарядженої циліндричної частинки. Показано, що нелінійні ефекти призводять до зменшення ефективного заряду на одиницю довжини макрочастинки, тоді як асимптотика ефективного потенціалу на великих відстанях залишається незмінною.
    О.В. Бистренко, Т.О. Бистренко
Відділ теорії ядра і квантової теорії поля
  • Теорія поляризації вакууму сингулярними зовнішніми полями застосована до дослідження впливу топологічних дефектів у графені на його електронні властивості. Знайдені умови, за яких в основному стані електрон-діркових збуджень у графені індукуються конденсат і струм.
    Ю.О. Ситенко, Н.Д. Власій
  • Показано, що можливою фізичною причиною народження Всесвіту з точки початкової космологічної сингулярності є зміна рівняння стану первісної матерії від гранично жорсткого до рівняння вакуумного типу.
    В.Є. Кузьмичов, В.В. Кузьмичов
  • На основі кореляційної залежностi між матеріальним середньоквадратичним радіусом дейтрона, ефективним радіусом дейтрона отримано значення 1.9580(61) Фм матеріального середньоквадратичного радіуса дейтрона, яке відповідає експериментальному значенню 1.727(26) Фм ефективного радіуса дейтрона Борбея, інш.
    В.О. Бабенко, М.М. Петров