Optical characterization of pseudomorphic AlGaAs/InGaAs/GaAs heterostructures

Pseudomorphic strained-layer AlxGa₁₋xAs/InyGa₁₋yAs/GaAs heterostructures have been studied by means of photoluminescence and Raman scattering. It is established the correlation between the photoluminescence line shape changes and the Raman spectra modification when the quantum well width is below the critical layer thickness estimated to be of 25 nm for y = 0.1. The photoluminescence feature observed for the InGaAs quantum well width equal to 20 nm as extremely narrow exciton-like peak with the full width at half of maximum equal to 1.5 meV at low temperature (T = 6 K) transforms into broad band of the full width at half of maximum equal to 16 meV when the quantum well width reaches the value about of 12 nm. The photoluminescence line shape broadening is accompanied by the modifications of Raman spectra. A new line arising at the spectral position ν = 160 cm⁻¹ is assigned to impurity-induced longitudinal acoustic mode of InyGa₁₋yAs. The changes observed in optical spectra are related to the generation of defects in the under-critical layer thickness region

The strong thirteen spheres problem

The thirteen spheres problem is asking if 13 equal size nonoverlapping spheres in three dimensions can touch another sphere of the same size. This problem was the subject of the famous discussion between Isaac Newton and David Gregory in 1694. The problem was solved by Schutte and van der Waerden only in 1953. A natural extension of this problem is the strong thirteen spheres problem (or the Tammes problem for 13 points) which asks to find an arrangement and the maximum radius of 13 equal size nonoverlapping spheres touching the unit sphere. In the paper we give a solution of this long-standing open problem in geometry. Our computer-assisted proof is based on a enumeration of the so-called irreducible graphs.Comment: Modified lemma 2, 16 pages, 12 figures. Uploaded program packag

The first operation of the heavy ion beam probing diagnostic (HIBP) on the Uragan-2M torsatron

The Heavy Ion Beam Probing (HIBP) diagnostic system has been installed and operates now on the Uragan-2M torsatron for the first time in Ukraine. The cesium ion beam with energy range of 17…120 keV and ion current of 10…150 μA was used in the first experiments for tracing the probing beam through torsatron magnetic field (0.39…0.4 T). The secondary ion beam with intensity in the range of 30…100 nA was detected on the first deflecting plate of the secondary beam-line according to preliminary calculations by using 80 keV primary beam energy and 100 μA of primary ion current. The primary beam with energy range of 17…20 keV (Ibeam≈10 μA) was traced through torsatron magnetic field towards the analyzer detection plates.Впервые в Украине введена в строй система диагностики плазмы с помощью пучка тяжелых ионов на торсатроне Ураган-2М. В первых экспериментах по проведению зондирующего пучка через магнитное поле торсатрона (0,39…0,4 Тл) использовался первичный пучок ионов цезия с энергией 17…120 кэВ и током 10…150 мкА. В соответствии с ранее проведенными расчетами осуществлена регистрация двукратного ионизованного пучка ионов цезия на первую отклоняющую пластину вторичного ионопровода (ток 30…100 нА) при энергии первичного пучка 70…80 кэВ и токе 100 мкА. Осуществлено проведение первичного пучка с энергией 17…20 кэВ (ток 10 мкА) через магнитное поле торсатрона до детекторных пластин анализатора.Вперше в Україні введено в дію систему діагностики плазми за допомогою пучка важких іонів на торсатроні Ураган-2М. У перших експериментах з проведення зондувального пучка крізь магнітне поле торсатрона (0,39… 0,4 Т) застосовано первинний пучок іонів цезію з енергією 17…120 кеВ та струмом 10…150 мкА. Згідно з попередніми розрахунками проведено реєстрацію вторинного пучка на першу пластину, яка відхиляє іони у вторинному іонопроводі (струм 30…100 нА) а енергії первинного пучка 70…80 кеВ та струму іонів 100 мкА. Здійснено проведення первинного пучка з енергією 17…20 кеВ (струм 10 мкА) крізь магнітне поле торсатрона до детекторних пластин аналізатора

Plasma parameters evolution during conditioning RF discharges in Uragan-2M torsatron

The results of the plasma parameters optimization measured via two-chord interferometry, radiometry, and the registering of the Нα, CIII, OII lines intensity are discussed. The optimization was realized by variation of RF scenario of the RF power introduction, pressure and magnetic field.Обговорюються результати оптимізації параметрів плазми вимірюваних за допомогою двохордової інтерферометрії, радіометрії і реєстрації інтенсивності ліній Нα, СІІІ, ОІІ. Оптимізація здійснювалась шляхом зміни сценаріїв вводу ВЧ-потужності, тиску і магнітного поля.Обсуждаются результаты оптимизации параметров плазмы, измеряемых с помощью двуххордовой интерферометрии, радиометрии и регистрации интенсивности линий Нα, СІІІ, ОІІ. Оптимизация осуществлялась путем варьирования сценариев ввода ВЧ- мощности, давления и магнитного поля

Formation of ITB in the vicinity of rational surfaces in the Uragan-3M torsatron

It was shown that there is the possibility of ITB formation in the vicinity of rational surfaces in a torsatron magnetic configuration. The formation of ITB is accompanied by fast change of plasma poloidal rotation velocity, radial electric field and its shear and the decrease of plasma density fluctuations. After the ITB formation the transition to the improved plasma confinement takes place. The transition stars when electron temperature in the region of rational surfaces is sufficient to satisfy the condition υTe/uei>>2πR0 (here υTe is electron thermal velocity and uei is the frequency of ion – electron collisions, and R0 is the major radius of the torus). Such a regime can be maintained during the whole duration of RF discharge without any disturbances.Показано, що існує можливість формування внутрішнього теплового бар’єру (ВТБ) в плазмі ВЧ розряду в околиці раціональних поверхонь в торсатронній магнітній конфігурації. Формування ВТБ супроводжується бистрими змінами швидкості полоідального обертання плазми, радіального електричного поля и його шира і зменшенням флуктуацій густини плазми поблизу раціональних поверхонь. Після формування ВТБ спостерігається перехід в режим поліпшеного утримання плазми. Час переходу зменшується із збільшенням ВЧ потужності нагріву.Показано, что имеется возможность формирования внутреннего теплового барьера (ВТБ) в плазме ВЧ разряда в окрестности рациональных поверхностей в торсатронной магнитной конфигурации. Формирование ВТБ сопровождается быстрыми изменениями скорости полоидального вращения плазмы, радиального электрического поля и его шира и уменьшением флуктуаций плотности плазмы вблизи рациональных поверхностей. После формирования ВТБ наблюдается переход в режим улучшенного удержания плазмы. Время перехода сокращается с увеличением ВЧ мощности нагрева

First results of the renewed Uragan-2M torsatron

The results of experimental investigation on the vacuum magnetic surfaces in the l=2 torsatron with an additional toroidal field Uragan-2M at wide varying operation parameters are presented. Also the first results on the wall conditioning in the Uragan-2M with the ECR and RF discharges in atmosphere of hydrogen in steady-state mode at low magnetic field, plasma production and heating with RF power are described.Представлено результати експериментального дослідження вакуумних магнітних поверхонь в l=2 торсатроні з додатковим магнітним полем Ураган-2М для широкої зміни операційних параметрів. Також описані перші результати підготовки першої стінки в Урагані-2М за допомогою ЕЦР і ВЧ розрядів в атмосфері водню в стаціонарному режимі при низькому магнітному полі, створення і нагріву плазми ВЧ потужністю.Представлены результаты экспериментального исследования вакуумных магнитных поверхностей в l=2 торсатроне с дополнительным магнитным полем Ураган-2М для широкого изменения операционных параметров. Также описаны первые результаты подготовки первой стенки в Урагане-2М при помощи ЭЦР и ВЧ разрядов в атмосфере водорода в стационарном режиме при низком магнитном поле, создания и нагрева плазмы ВЧ- мощностью

Configurational resonances in absorption of metal nanoparticles seeded onto a semiconductor surface

In the present study, the optical absorption of a semiconductor surface covered with metallic spheroidal nanoparticles is considered theoretically. The theoretical approach used for calculation of light absorption in such structures is based on the concept of effective susceptibility and made in the frame of Green’s functions theory. The effective susceptibility is taken in an analytical form. The absorption spectra were calculated for coverages with nanoparticles having different shapes and surface densities at different angles of external light incidence. The obtained results predict strong configurational resonances in the spectral range where the absorption is maximum, i.e. resonant enhancement of absorption by nanoparticles of certain shape and surface density. The developed technique of calculation can be further applied to calculation of various effects caused by the excitation of surface plasmons in metallic nanoparticles under applied external fields yielding a wide range of applications of such structures in many fields, such as biomedicine, solar energy, environment protection, and information storage technology. Keywords: Semiconductor surface, Metal nanoparticles, Configurational resonance, Absorption spectrum, Effective susceptibilit

Diluted magnetic А₁₋xMnxВ semiconductors

Novel model of the diluted magnetic semiconductors (DMS) А₁₋xMnxВ possessing the metallic conductivity is proposed. Using the coherent potential technique the electron scattering by the randomly distributed Mn centers is taken into account. The exchange scattering of the electron spin by the localized magnetic mo exactly basing on the spin-polaron limit for the Vonsovskii Hamiltonian