Dynamic correlations in an ordered c(2×\times2) lattice gas

We obtain the dynamic correlation function of two-dimensional lattice gas with nearest-neighbor repulsion in ordered c(2$\times$2) phase (antiferromagnetic ordering) under the condition of low concentration of structural defects. It is shown that displacements of defects of the ordered state are responsible for the particle number fluctuations in the probe area. The corresponding set of kinetic equations is derived and solved in linear approximation on the defect concentration. Three types of strongly correlated complex jumps are considered and their contribution to fluctuations is analysed. These are jumps of excess particles, vacancies and flip-flop jumps. The kinetic approach is more general than the one based on diffusion-like equations used in our previous papers. Thus, it becomes possible to adequately describe correlations of fluctuations at small times, where our previous theory fails to give correct results. Our new analytical results for fluctuations of particle number in the probe area agree well with those obtained by Monte Carlo simulations.Comment: 10 pages, 7 figure

Bose-Einstein condensation of magnons under incoherent pumping

Bose-Einstein condensation in a gas of magnons pumped by an incoherent pumping source is experimentally studied at room temperature. We demonstrate that the condensation can be achieved in a gas of bosons under conditions of incoherent pumping. Moreover, we show the critical transition point is almost independent of the frequency spectrum of the pumping source and is solely determined by the density of magnons. The electromagnetic power radiated by the magnon condensate was found to scale quadratically with the pumping power, which is in accordance with the theory of Bose-Einstein condensation in magnon gases

Cherenkov radiation of spin waves by ultra-fast moving magnetic flux quanta

Despite theoretical predictions for a Cherenkov-type radiation of spin waves (magnons) by various propagating magnetic perturbations, fast-enough moving magnetic field stimuli have not been available so far. Here, we experimentally realize the Cherenkov radiation of spin waves in a Co-Fe magnonic conduit by fast-moving (>1 km/s) magnetic flux quanta (Abrikosov vortices) in an adjacent Nb-C superconducting strip. The radiation is evidenced by the microwave detection of spin waves propagating a distance of 2 micrometers from the superconductor and it is accompanied by a magnon Shapiro step in its current-voltage curve. The spin-wave excitation is unidirectional and monochromatic, with sub-40 nm wavelengths determined by the period of the vortex lattice. The phase-locking of the vortex lattice with the excited spin wave limits the vortex velocity and reduces the dissipation in the superconductor.Comment: 11 pages, 5 page

Ultra-fast vortex motion in dirty Nb-C superconductor with a close-to-perfect edge barrier

The ultra-fast dynamics of superconducting vortices harbors rich physics generic to nonequilibrium collective systems. The phenomenon of flux-flow instability (FFI), however, prevents its exploration and sets practical limits for the use of vortices in various applications. To suppress the FFI, a superconductor should exhibit a rarely achieved combination of properties: weak volume pinning, close-to-depairing critical current, and fast heat removal from heated electrons. Here, we demonstrate experimentally ultra-fast vortex motion at velocities of 10-15 km/s in a directly written Nb-C superconductor in which a close-to-perfect edge barrier orders the vortex motion at large current values. The spatial evolution of the FFI is described using the edge-controlled FFI model, implying a chain of FFI nucleation points along the sample edge and their development into self-organized Josephson-like junctions (vortex rivers). In addition, our results offer insights into the applicability of widely used FFI models and suggest Nb-C to be a good candidate material for fast single-photon detectors.Comment: 12 pages, 7 page

Analysis of Peculiarities of the Stellar Velocity Field in the Solar Neighborhood

Based on a new version of the Hipparcos catalogue and an updated Geneva-Copenhagen survey of F and G dwarfs, we analyze the space velocity field of about 17000 single stars in the solar neighborhood. The main known clumps, streams, and branches (Pleiades, Hyades, Sirius, Coma Berenices, Hercules, Wolf 630-alpha Ceti, and Arcturus) have been identified using various approaches. The evolution of the space velocity field for F and G dwarfs has been traced as a function of the stellar age. We have managed to confirm the existence of the recently discovered KFR08 stream. We have found 19 Hipparcos stars, candidates for membership in the KFR08 stream, and obtained an isochrone age estimate for the stream, 13 Gyr. The mean stellar ages of the Wolf 630-alpha Ceti and Hercules streams are shown to be comparable, 4--6 Gyr. No significant differences in the metallicities of stars belonging to these streams have been found. This is an argument for the hypothesis that these streams owe their origin to a common mechanism.Comment: 23 pages, 9 figure

Радіаційна безпека та протирадіаційний захист військовослужбовців - оцінка чинної нормативної бази в Україні через призму проблем воєнного стану

Вступ.  Збереження життя та здоров’я військовослужбовців в умовах радіаційних і ядерних загроз на період воєнного стану є одним з актуальних завдань сьогодення. Управління в умовах виникнення таких загроз має певні особливості, тобто має характерні риси, що відрізняють його від управління у звичайних повсякденних умовах. Мінімізувати наслідки та певною мірою попередити катастрофічні явища можна лише на підставі наукового прогнозування, яке базується на наукових дослідженнях в галузі медичній, державного управління, національної безпеки оскільки згадані вище події можуть виникати з різних причин та бути зумовленими різноманітними факторами, їх різними комбінаціями та взаємодією. Сьогодні в Україні не існує відповідної нормативно-правової бази, що регулювала б сценарії радіаційно-ядерних загроз в умовах війни та стосунки між органами військового управління з державними органами самоврядування. Мета. Проаналізувати чинну нормативно-правову базу в Україні щодо протирадіаційного захисту та радіаційної безпеки військовослужбовців. Матеріали та методи. Бібліографічний метод з можливістю так званого «згортання інформації»: на підставі бібліографічного вивчення інформації, яка існує у вигляді документів у відкритому доступі, аналітична обробка. створення нової, вторинної інформації. Системний підхід – один з спеціальних способів наукового дослідження, за яким досліджуваний об'єкт розчленовують на елементи, що їх розглядають в єдності, тобто як систему. Результати. В статті розглянуто питання необхідності розробки ключових документів, що підтримують готовність до реагування на можливі сценарії ядерних та радіаційних загроз у період воєнного стану.  Крім того, необхідно відзначити, що принципи організації державного управління у звичайних умовах також відрізняються від аналогічних принципів в умовах радіаційно-ядерних подій у період воєнного часу. Це пов’язано з особливостями, до яких слід віднести слабку передбачуваність дійсного масштабу та часу їх виникнення; складність та багатоваріантність взаємозв’язків між процесами; часткову передбачуваність сценаріїв подальшого розвитку; надзвичайно високий рівень невизначеності. Висновки. Доведено необхідність розробки нормативних документів щодо реагування та планування безперервної діяльності з реагування на потенційні ядерні та радіаційні загрози у період воєнного стану, включаючи взаємозв’язки на всіх рівнях управлінської вертикалі та способи комунікації в разі реалізації загрози

Modeling of the high-resolution optical-coherence diagnostics of bi-refringent biological tissues

We present a computer model of the polarization-sensitive interference diagnostics of the bi-refringent biological media, with a particular example of the lamella of eye cornea. The diagnostic procedure employs the modified Mach–Zehnder interferometer with controllable phase retardation of the reference wave, separate observation of the orthogonal linearly-polarized interference signals, and evaluation of the phases and amplitudes of their variable (AC) components. The data obtained permit to determine the mean refractive index as well as the difference between the extraordinary and ordinary refractive indices, which, in turn, indicates the optical axis and the collagen fibers’ orientation in the lamella. The modelled procedure enables the sample structure diagnostics with the longitudinal and lateral resolution ∼100 nm and ∼1.8 μm, correspondingly. In particular, it permits a reliable detection and quantitative characterization of a thin (<100 nm) near-surface layer where the mean refractive index differs by less than 1% from that in the main volume (due to the different orientation of the collagen fibers). The diagnostic approach, developed in the paper, can be useful in various problems of structure characterization of optically-anisotropic biological tissues

Modeling and Simulation of a Microstrip-SQUID Amplifier

Using a simple lumped-circuit model, we numerically study the dependence of the voltage gain and noise on the amplifier's parameters. Linear, quasi-linear, and nonlinear regimes are studied. We have shown that the voltage gain of the amplifier cannot exceed a characteristic critical value, which decreases with the increase of the input power. We have also shown that the spectrum of the voltage gain depends significantly on the level of the Johnson noise generated by the SQUID resistors.Comment: 13 page