Optomechanical manipulation with hyperbolic metasurfaces

Auxiliary nanostructures introduce additional flexibility into optomechanical manipulation schemes. Metamaterials and metasurfaces capable to control electromagnetic interactions at the near-field regions are especially beneficial for achieving improved spatial localization of particles, reducing laser powers required for trapping, and for tailoring directivity of optical forces. Here, optical forces acting on small particles situated next to anisotropic substrates, are investigated. A special class of hyperbolic metasurfaces is considered in details and is shown to be beneficial for achieving strong optical pulling forces in a broad spectral range. Spectral decomposition of the Green functions enables identifying contributions of different interaction channels and underlines the importance of the hyperbolic dispersion regime, which plays the key role in optomechanical interactions. Homogenised model of the hyperbolic metasurface is compared to its metal-dielectric multilayer realizations and is shown to predict the optomechanical behaviour under certain conditions related to composition of the top layer of the structure and its periodicity. Optomechanical metasurfaces open a venue for future fundamental investigations and a range of practical applications, where accurate control over mechanical motion of small objects is required

Nonlinear spectroscopy of excitonic states in transition metal dichalcogenides

Second-harmonic generation (SHG) is a well-known nonlinear spectroscopy method to probe electronic structure, specifically, in transition metal dichalcogenide (TMDC) monolayers. This work investigates the nonlinear dynamics of a strongly excited TMDC monolayer by solving the time evolution equations for the density matrix. It is shown that the presence of excitons qualitatively changes the nonlinear dynamics leading, in particular, to a huge enhancement of the nonlinear signal as a function of the dielectric environment. It is also shown that the SHG polarization angular diagram and its dependence on the driving strength are very sensitive to the type of exciton state. This sensitivity suggests that SHG spectroscopy is a convenient tool for analyzing the fine structure of excitonic states.Comment: 13 pages, 5 figure

Discovery and SAR exploration of N-aryl-N-(3-aryl-1,2,4-oxadiazol-5-yl)amines as potential therapeutic agents for prostate cancer

A new chemical series of antiproliferative compounds was identified via high-throughput screening on DU-145 human prostate carcinoma cell line (hit compound potency - 5.7 μM). Exploration of the two peripheral diversity vectors of the hit molecule in a hit-targeted library and testing of the resulting compounds led to SAR generalizations and identification of the 'best' pharmacophoric moieties. The latter were merged in a single compound that exhibited a 200-fold better potency than the original hit compound. Specific cancer cell cytotoxicity was confirmed for the most potent compounds

Расчет плотности состояний сверхпроводников на основе железа

The spectral and the total density of states were calculated for two-dimensional FeAs-clusters within the limits of the two-orbital model, which is widely used for modeling iron-based superconductors. The spectra were restored by means of an asymptotically exact stochastic procedure, which was modified to restore the kernel of the integral equation relating the Matsubara Green’s function and the spectral density. The data for Matsubara Green’s function were obtained with the use of the generalized quantum world-line Monte Carlo algorithm adapted for the two-orbital model. The calculations were made for clusters with sizes up to 10 10 FeAs-cells. The data are presented for the distribution profiles along the main crystallographic directions and for the entire Brillouin zone. The analysis of the doped state revealed differences in the electron and hole states of the system that is correlated with known experimental dataСпектральная и полная плотности состояний были рассчитаны для двумерных FeAs-кластеров в рамках двухорбитальной модели, широко используемой для моделирования сверхпроводников на основе железа. Спектры были восстановлены при помощи асимптотически точной стохасти- ческой процедуры, которая была модифицирована для восстановления ядра интегрального урав- нения, связывающего Мацубаровскую функцию Грина и спектральную плотность. Данные для Мацубаровской функции Грина были получены с использованием обобщенного квантового траек- торного алгоритма Монте-Карло, адаптированного для двухорбитальной модели. Расчеты были проведены для кластеров размерами до 10х10 ячеек FeAs. Представлены данные для распределения плотности вдоль главных кристаллографических направлений для всей зоны Бриллюэна. Анализ допированного состояния выявил различия между электронными и дырочными состояниями си- стемы, что находится в согласии с известными экспериментальными данным

Асимптотически точный метод для расчета плотности состояний ВТСП

The work presents the method of restoring a spectral density from known Green’s function. The method is based on a combination of Monte Carlo and gradient descent algorithms, which avoids the problem of distortion of the equation by nonlinear terms and, therefore, analyzes the most representative range of small deviations. Furthermore, the method does not contain sources of systematic errors and, in principle, any spectral function can be parameterized with any desired accuracy. With the use of the method, the spectral density of states was restored for FeAs-based superconductors. The method works well also for metal nanoclusters and many other systemsВ работе представлен метод восстановления спектральной плотности из известной функции Грина. Метод основан на комбинации алгоритмов Монте-Карло и градиентного спуска, что поз- воляет избежать проблемы искажения решения нелинейными членами и, следовательно, дает возможность анализировать наиболее представительный набор малых отклонений. Метод так- же не содержит источников систематических ошибок и позволяет параметризовать любую спектральную функцию с заданной точностью. Спектральная плотность состояний сверхпро- водников на основе железа была восстановлена с использованием этого метода. Метод хорошо работает также и для других систем, в частности для нанокластеро

Асимптотически точный метод для расчета плотности состояний ВТСП

The work presents the method of restoring a spectral density from known Green’s function. The method is based on a combination of Monte Carlo and gradient descent algorithms, which avoids the problem of distortion of the equation by nonlinear terms and, therefore, analyzes the most representative range of small deviations. Furthermore, the method does not contain sources of systematic errors and, in principle, any spectral function can be parameterized with any desired accuracy. With the use of the method, the spectral density of states was restored for FeAs-based superconductors. The method works well also for metal nanoclusters and many other systemsВ работе представлен метод восстановления спектральной плотности из известной функции Грина. Метод основан на комбинации алгоритмов Монте-Карло и градиентного спуска, что поз- воляет избежать проблемы искажения решения нелинейными членами и, следовательно, дает возможность анализировать наиболее представительный набор малых отклонений. Метод так- же не содержит источников систематических ошибок и позволяет параметризовать любую спектральную функцию с заданной точностью. Спектральная плотность состояний сверхпро- водников на основе железа была восстановлена с использованием этого метода. Метод хорошо работает также и для других систем, в частности для нанокластеро

Расчет плотности состояний сверхпроводников на основе железа

The spectral and the total density of states were calculated for two-dimensional FeAs-clusters within the limits of the two-orbital model, which is widely used for modeling iron-based superconductors. The spectra were restored by means of an asymptotically exact stochastic procedure, which was modified to restore the kernel of the integral equation relating the Matsubara Green’s function and the spectral density. The data for Matsubara Green’s function were obtained with the use of the generalized quantum world-line Monte Carlo algorithm adapted for the two-orbital model. The calculations were made for clusters with sizes up to 10 10 FeAs-cells. The data are presented for the distribution profiles along the main crystallographic directions and for the entire Brillouin zone. The analysis of the doped state revealed differences in the electron and hole states of the system that is correlated with known experimental dataСпектральная и полная плотности состояний были рассчитаны для двумерных FeAs-кластеров в рамках двухорбитальной модели, широко используемой для моделирования сверхпроводников на основе железа. Спектры были восстановлены при помощи асимптотически точной стохасти- ческой процедуры, которая была модифицирована для восстановления ядра интегрального урав- нения, связывающего Мацубаровскую функцию Грина и спектральную плотность. Данные для Мацубаровской функции Грина были получены с использованием обобщенного квантового траек- торного алгоритма Монте-Карло, адаптированного для двухорбитальной модели. Расчеты были проведены для кластеров размерами до 10х10 ячеек FeAs. Представлены данные для распределения плотности вдоль главных кристаллографических направлений для всей зоны Бриллюэна. Анализ допированного состояния выявил различия между электронными и дырочными состояниями си- стемы, что находится в согласии с известными экспериментальными данным

Exploring disorder correlations in superconducting systems: spectroscopic insights and matrix element effects

Understanding the intricate interplay between disorder and superconductivity has become a key area of research in condensed matter physics, with profound implications for materials science. Recent studies have shown that spatial correlations of disorder potential can improve superconductivity, prompting a re-evaluation of some theoretical models. This paper explores the influence of disorder correlations on the fundamental properties of superconducting systems, going beyond the traditional assumption of spatially uncorrelated disorder. In particular, we investigate the influence of disorder correlations on key spectroscopic superconductor properties, including the density of states, as well as on the matrix elements of the superconducting coupling constant and their impact on the localization length. Our findings offer valuable insights into the role of disorder correlations in shaping the behavior of superconducting materials