Contribution of inter- and intraband transitions into electron-phonon coupling in metals

We recently developed an approach for calculation of the electron-phonon (electron-ion in a more general case) coupling in materials based on tight-binding molecular dynamics simulations. In the present work we utilize this approach to study partial contributions of inter- and intraband electron scattering events into total electron-phonon coupling in Al, Au, Cu elemental metals and in AlCu alloy. We demonstrate that the interband scattering plays an important role in electron-ion energy exchange process in Al and AlCu, whereas intraband $d-d$ transitions are dominant in Au and Cu. Moreover, inter- and intraband transitions exhibit qualitatively different dependencies on the electron temperature. Our findings should be taken into account for interpretation of experimental results on electron-phonon coupling parameter.Comment: To be submitte

Electron-phonon coupling in transition metals beyond Wang's approximation

The electron-phonon coupling is the primary mechanism responsible for material relaxation after ultrafast laser irradiation. However, it remains an elusive variable that is extremely challenging to extract experimentally, especially at high electron temperatures. Various previous theoretical approaches to determine electron-phonon coupling demonstrated large degree of inconsistency. In this paper, we present a first-principles framework for simulating the electron-phonon coupling parameter based on the electron-phonon spectral function, going beyond the approximation introduced by Wang et al. [Phys. Rev. B 50, 8016 (1994)0163-182910.1103/PhysRevB.50.8016]. Our simulations provide electron-temperature-dependent electron-phonon coupling values for transition metals Ru, Pd, and Au. Our findings reveal significant differences between the values obtained from the exact and approximated spectral functions, thus highlighting the limitations of Wang's approximation at elevated electron temperatures.</p

Modeling of XUV-induced damage in Ru films:The role of model parameters

We perform a computational study of damage formation in extreme ultraviolet (XUV)-irradiated ruthenium thin films by means of combining the Monte Carlo approach with the two-Temperature model. The model predicts that the damage formation is most affected by ultrafast heating of the lattice by hot electrons, and is not very sensitive to the initial stage of the material excitation. Numerical parameters of the model were analyzed, as well as different approximations for the thermal parameters, showing the importance of the temperature dependence of the electron thermal conductivity and the electronphonon coupling factor. Our analysis reveals that the details of photoabsorption and ultrafast non-equilibrium electron kinetics play only a minor role in the XUV irradiation regime.</p

Розробка просторово-часової структури методології моделювання поведінки антагоністичних агентів системи безпеки

The rapid development of computer technology, the emergence of modern cyber threats with signs of hybridity and synergy put forward strict requirements for the economic component of national security and especially the processes of ensuring the economy cybersecurity. The cybersecurity industry is trying to meet today's requirements by introducing new and more advanced security technologies and methods, but it is believed that such a universal approach is not enough. The study is devoted to resolving the objective contradiction between the growing practical requirements for an appropriate level of cybersecurity of business process contours while increasing the number and technological complexity of cybersecurity threats. Also the fact that threats acquire hybrid features on the one hand, and imperfection, and sometimes the lack of methodology for modeling the behavior of interacting agents of security systems should be taken into account. However, this does not allow timely prediction of future actions of attackers, and as a result, determining the required level of investment in security, which will provide the required level of cybersecurity.The paper proposes the Concept of modeling the behavior of interacting agents, the basis of which is a three-level structure of modeling the subjects and business processes of the contours of the organization and security system, based on modeling the behavior of antagonistic agents. The proposed methodology for modeling the behavior of interacting agents, which is based on the Concept of behavior of antagonistic agents, allows assessing and increasing the current level of security by reducing the number of hybrid threats by 1.76 times, which reduces losses by 1.65 times and increases the time for choosing threat counteraction means by reducing the time to identify threats online by 38 %Стремительное развитие вычислительных технологий, появление современных киберугроз с признаками гибридности и синергизма выдвигает жесткие требования к экономической составляющей национальной безопасности государства и особенно процессам обеспечения кибербезопасности функционирования экономики. Индустрия кибербезопасности пытается соответствовать требованиям, внедряя новые и более совершенные технологии и методы обеспечения безопасности, однако считается, что такой универсальный подход недостаточен. Исследование посвящено решению объективного противоречия между растущими на практике требованиями к обеспечению соответствующего уровня кибербезопасности контуров бизнес-процессов при одновременном увеличении количества и технологической сложности угроз кибербезопасности. При этом следует учитывать приобретения угрозами признаков гибридности с одной стороны, и несовершенством, а иногда и отсутствием методологии моделирования поведения взаимодействующих агентов систем безопасности. Однако это не позволяет своевременно прогнозировать будущие действия злоумышленников, а как результат – определять необходимый уровень инвестиций в систему безопасности, которая обеспечит необходимый уровень кибербезопасности.В работе предложена Концепция моделирования поведения взаимодействующих агентов, базис которой составляет трехуровневая структура моделирования субъектов и бизнес-процессов контуров функционирования организации и системы безопасности, основанной на моделировании поведения антагонистических агентов. Предложенная методология моделирования поведения взаимодействующих агентов, которая основана на концепции поведения антагонистических агентов, позволяет оценить и повысить текущий уровень безопасности за счет уменьшения в 1,76 раз количества реализации гибридных угроз, обеспечивает уменьшение ущерба в 1,65 раза и увеличение времени выбора средств противостояния по счет сокращения на 38 % времени для идентификации угрозы в онлайн режимеСтрімкий розвиток обчислювальних технологій, поява сучасних кіберзагроз з ознаками гібридності та синергізму висуває жорсткі вимоги до економічної складової національної безпеки держави та особливо процесам забезпечення кібербезпеки функціонування економіки. Індустрія кібербезпеки намагається відповідати вимогам сьогодення, впроваджуючи нові і більш досконалі технології і методи гарантування безпеки, однак вважається, що такий універсальний підхід недостатній. Дослідження присвячено вирішенню об’єктивного протиріччя між зростаючими на практиці вимогами до забезпечення відповідного рівня кібербезпеки контурів бізнес-процесів при одночасному збільшені кількості та технологічній складності загроз кібербезпеці. При цьому слід враховувати набуття загрозами ознак гібридності з одного боку, та недосконалістю, а подекуди й відсутністю методології моделювання поведінки взаємодіючих агентів систем безпеки. Однак це не дозволяє своєчасно прогнозувати майбутні дії зловмисників, а як результат – визначати необхідний рівень інвестицій в систему безпеки, що забезпечить необхідний рівень кібербезпеки.В роботі запропонована Концепція моделювання поведінки взаємодіючих агентів, базис якої становить трирівнева структура моделювання суб’єктів та бізнес-процесів контурів функціонування організації та системи безпеки, що базується на моделюванні поведінки антагоністичних агентів. Запропонована методологія моделювання поведінки взаємодіючих агентів, яка заснована на Концепції поведінки антагоністичних агентів, дозволяє оцінити та підвищити поточний рівень безпеки за рахунок зменшення у 1,76 разів кількості реалізації гібридних загроз, що забезпечує зменшення збитків у 1,65 рази та збільшення часу вибору засобів протистояння за рахунок скорочення на 38 % часу для ідентифікації загрози в онлайн режим

Structural pathways for ultrafast melting of optically excited thin polycrystalline Palladium films

Due to its extremely short timescale, the non-equilibrium melting of metals is exceptionally difficult to probe experimentally. The knowledge of melting mechanisms is thus based mainly on the results of theoretical predictions. This work reports on the investigation of ultrafast melting of thin polycrystalline Pd films studied by optical laser pump - X-ray free-electron laser probe experiments and molecular-dynamics simulations. By acquiring X-ray diffraction snapshots with sub-picosecond resolution, we capture the sample's atomic structure during its transition from the crystalline to the liquid state. Bridging the timescales of experiments and simulations allows us to formulate a realistic microscopic picture of melting. We demonstrate that the existing models of strongly non-equilibrium melting, developed for systems with relatively weak electron-phonon coupling, remain valid even for ultrafast heating rates achieved in femtosecond laser-excited Pd. Furthermore, we highlight the role of pre-existing and transiently generated crystal defects in the transition to the liquid state.Comment: main manuscript 33 pages, 9 figures; supplemental material 19 pages, 13 figures - all in one fil

Search for dark matter produced in association with bottom or top quarks in √s = 13 TeV pp collisions with the ATLAS detector

A search for weakly interacting massive particle dark matter produced in association with bottom or top quarks is presented. Final states containing third-generation quarks and miss- ing transverse momentum are considered. The analysis uses 36.1 fb−1 of proton–proton collision data recorded by the ATLAS experiment at √s = 13 TeV in 2015 and 2016. No significant excess of events above the estimated backgrounds is observed. The results are in- terpreted in the framework of simplified models of spin-0 dark-matter mediators. For colour- neutral spin-0 mediators produced in association with top quarks and decaying into a pair of dark-matter particles, mediator masses below 50 GeV are excluded assuming a dark-matter candidate mass of 1 GeV and unitary couplings. For scalar and pseudoscalar mediators produced in association with bottom quarks, the search sets limits on the production cross- section of 300 times the predicted rate for mediators with masses between 10 and 50 GeV and assuming a dark-matter mass of 1 GeV and unitary coupling. Constraints on colour- charged scalar simplified models are also presented. Assuming a dark-matter particle mass of 35 GeV, mediator particles with mass below 1.1 TeV are excluded for couplings yielding a dark-matter relic density consistent with measurements