Bayesian analysis of multimessenger M-R data with interpolated hybrid EoS

We introduce a family of equations of state (EoS)for hybrid neutron star (NS) matter that is obtained by atwo-zone parabolic interpolation between a soft hadronicEoS at low densities and a set of stiff quark matter EoSat high densities within a finite region of chemical potentialsμH < μ < μQ. Fixing the hadronic EoS as the APRone and choosing the color-superconducting, nonlocal NJLmodel with two free parameters for the quark phase, we performBayesian analyses with this two-parameter family ofhybrid EoS. Using three different sets of observational constraintsthat include the mass of PSR J0740+6620, the tidaldeformability for GW170817, and the mass-radius relationfor PSR J0030+0451 from NICER as obligatory (set 1), whileset 2 uses the possible upper limit on themaximummass fromGW170817 as an additional constraint and set 3 instead ofthe possibility that the lighter object in the asymmetric binarymerger GW190814 is a neutron star. We confirm that in anycase, the quark matter phase has to be color superconductingwith the dimensionless diquark coupling approximately fulfillingthe Fierz relation ηD = 0.75 and the most probablesolutions exhibiting a proportionality between ηD and ηV , thecoupling of the repulsive vector interaction that is requiredfor a sufficiently largemaximummass.We used theBayesiananalysis to investigate with the method of fictitious measureaments the consequences of anticipating different radii for themassive 2 M PSR J0740+6220 for the most likely equationof state. With the actual outcome of the NICER radius measurementon PSR J0740+6220 we could conclude that for themost likely hybrid star EoS would not support a maximummass as large as 2.5 M so that the event GW190814 was abinary black hole merger.Fil: Ayriyan, Alexander. Laboratory of Information Technologies; Rusia. A. Alikhanyan National Laboratory; Armenia. Dubna State University; RusiaFil: Blaschke, David. University of Wroclaw; Polonia. Bogoliubov Laboratory for Theoretical Physics; Rusia. National Research Nuclear University; RusiaFil: Grunfeld, Ana Gabriela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica; ArgentinaFil: Alvarez Castillo, D. E.. Bogoliubov Laboratory for Theoretical Physics; Rusia. Henryk Niewodniczanski Institute of Nuclear Physics; PoloniaFil: Grigorian, H.. A. Alikhanyan National Laboratory; Armenia. Yerevan State University; Armenia. Laboratory of Information Technologies; RusiaFil: Abgaryan, V.. Laboratory of Information Technologies; Rusia. A. Alikhanyan National Laboratory; Armenia. Peoples’ Friendship University of Russia; Rusi

Status and initial physics performance studies of the MPD experiment at NICA

The Multi-Purpose Detector (MPD) has been designed to operate at NICA and its components are currently in production. The detector is expected to be ready for data taking with the first beams from NIC

ТИПОВАЯ МОДЕЛЬ ГЕТЕРОСТРУКТУРЫ ДЛЯ СВЧ−УСТРОЙСТВ

This paper addresses the need to develop a methodology of choosing initial materials, architecture of heterostructures and their synthesis for specific types of microwave components taking into account the availability of domestic materials and technologies, locates. Moreover, extending the product range significantly increases the requirements to energy consumption, dimensions and weight, frequency range, noise, sizes of working temperatures and other characteristics of microwave components. Specific examples of amplifiers for various applications (wireless communication and location systems) show that the development of these devices requires modern methods of multilevel computer modeling implying various optimization techniques as well as wide use of proven technical solutions. This development results in the fabrication of a number of standard basic physical models of heterostructures which are based on the solution of optimization tasks, e.g. choice of initial material, substrate material, structure of layers, their sequences, thickness of layers, impurity contents in them, impurity distribution in layer thickness, etc. the totality of which allows achieving an acceptable level of mechanical stress and high electrophysical parameters in heterostructure. The availability of a set of source data in the form of a library of standard heterostructure models will significantly speed up the development of various microwave and optoelectronics components within the system of instrument and technological design, and improve the characteristics of the devices and their economic parameters.Обоснована необходимость разработки методологии выбора исходных материалов, архитектуры и синтеза гетероструктур, базирующихся на отечественных материалах и технологиях, с привязкой к конкретным типам СВЧ−компонентов. По мере расширения номенклатуры существенно возрастают требования к энергопотреблению, габаритам и весу, частотному диапазону, шумам, значениям рабочих температур и другим характеристикам СВЧ−компонентов. Рассмотрены конкретные примеры усилителей мощности различного назначения (системы беспроводной связи и системы локации). Показано, что для выполнения подобных разработок требуется применение современных методов многоуровневого компьютерного моделирования с использованием различных методов оптимизации, а также широкое использование проверенных технических решений. Конечным результатом данной разработки является создание ряда типовых моделей гетероструктур, базирующихся, в том числе, на решении оптимизационных задач по выбору исходного материала, материала подложки, состава слоев, их последовательности, толщины слоев, содержания в них примеси, распределения ее по толщине слоя и т. д. Все это в совокупности позволяет сформировать в гетероструктуре допустимый уровень механических напряжений и высокие значения электрофизических характеристик. Набор исходных данных в виде библиотеки типовых моделей гетероструктур позволит заметно ускорить разработку различных СВЧ−компонентов и компонентов оптоэлектроники в системе приборно− технологического проектирования, улучшить характеристики приборов и экономические показатели

INDICATORS OF CLASSICALITY/QUANTUMNESS OF FINITE- DIMENSIONAL SYSTEMS

We discuss measures of classicality/quantumness of states of finite-dimensional quantum systems, which are based on a deviation of quasiprobability distributions from true statistical distributions

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ФОРМИРОВАНИЯ КЛАСТЕРОВ ТОЧЕЧНЫХ ДЕФЕКТОВ В КРЕМНИИ НА БАЗЕ МОЛЕКУЛЯРНО–ДИНАМИЧЕСКОГО ПОДХОДА

A very important task on the way of improving the technologies of synthesizing highly effective light−emitting diodes on the basis of silicon is theoretical research into the formation of point defect clusters. One method of obtaining silicon with photoluminescent properties is radiation impact. It causes the formation of various defects in its structure, including point and linear defects, their clusters and complexes. In this paper a mathematical model was used to determine the coordinates and velocities of all particles in the system. The model was used for describing of point defect formation processes and studying their evolution with time and temperature. The multi−parametrical Tersoff potential was used for the description of interactions between particles. The values of the Tersoff potential were selected by solving the parametrical identification problem for silicon. For developing the models we used the system cohesive energy values obtained by an ad initio calculation based on the density functional theory (DFT). The resultant computer model allows MD simulation of silicon crystal structure with point defects and their cluster with possible visualization and animation of simulation results. Проведение теоретических исследований процессов формирования кластеров точечных дефектов — это важная задача на пути совершенствования технологий получения высокоэффективных светодиодов на основе кремния. Одним из способов получения кремния c фотолюминесцентными свойствами является радиационное воздействие, вызывающее образование различных дефектов в его структуре, в том числе точечных, протяженных их кластеров и комплексов. Для описания процесса формирования точечных дефектов и изучения их трансформации во времени и при изменении температуры разработана математическая модель на основе молекулярно−динамического подхода, позволяющего определять координаты и скорости всех частиц системы. Для описания взаимодействия между частицами использован многопараметрический потенциал Терсоффа со значениями параметров, подобранными в ходе решения задачи параметрической идентификации для кремния. При разработке модели использованы значения когезионной энергии системы, полученные из первопринципных расчетов на базе теории функционала плотности (DFT). Показано, что созданная компьютерная модель позволяет проводить молекулярно−динамическое моделирование кристаллической структуры кремния с точечными дефектами и их кластерами, а также визуализировать и выполнять анимацию результатов моделирования

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОННЫХ И ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ТОНКИХ ПЛЕНОК AlN

Study of the electronic and structural properties of AlN thin films is an important problem because these films are widely used as buffer layers for GaN−based semiconductor heterostructures growth on Si substrates. In this paper we performed a theoretical investigation of the properties of Al−terminated AlN(0001) surface in the framework of density functional theory. Ab initio calculations allowed us to study the impact of in−plane lattice strain on the surface energy of this surface. We show that the presence of the compressive strain leads to a decrease of the AlN(0001) surface energy while tensile strain increases the surface energy of this surface. Surface energy values allowed us to calculate the stress value of the surface under investigation. Also we calculated the curvature of the AlN surface as a function of film thickness for free growth. The resultant curvature values are in a good agreement with known experimental results. Тонкие пленки нитрида алюминия часто применяют в качестве буферного слоя при выращивании полупроводниковых многослойных гетероструктур на основе нитрида галлия на кремниевой подложке с целью минимизации напряжений между подложкой и пленкой. Важной задачей является изучение электронных и структурных свойств тонких пленок нитрида алюминия. С помощью первопринципных расчетов в рамках теории функционала плотности проведено теоретическое исследование свойств Al−терминированной поверхности AlN(0001). Осуществлены расчеты поверхностной энергии указанной поверхности при различных значениях деформации растяжения и сжатия. Показано, что при рассмотренных в статье значениях деформации поверхностная энергия уменьшается в случае сжатия ячейки и увеличивается в случае растяжения. Получены значения поверхностной энергии, которые позволили рассчитать значение поверхностного напряжения. В рамках теории эластичности для случая свободного роста рассчитана кривизна поверхности пленки нитрида алюминия для различных значений толщины этой пленки. Установлено, что полученные расчетные значения кривизны близки к известным экспериментальным данным

Моделирование полевых элементов Холла на основе наноразмерных гетероструктур «кремний на изоляторе»

The article is devoted to the issues of numerical simulation of field Hall sensors based on the "silicon on insulator" structure with two control gates. To solve the problem, a two-level local-one-dimensional computational model is used. At the first level, a series of one-dimensional Schrödinger—Poisson equations are solved, which describe the distribution of the electron density across the heterostructure in different sections. The obtained information is transmitted to the second level, where the current characteristics of the element are calculated. The numerical simulation results are compared with the experimental data obtained for field Hall sensors. Comparative analysis shows good agreement between calculated and experimental data. The developed computer model makes it possible to carry out a multivariate analysis of various heterostructures, which creates the basis for optimizing devices of the class under consideration.Статья посвящена вопросам численного моделирования полевых датчиков Холла (ПДХ) на основе структуры «кремний на изоляторе» с двумя управляющими затворами. Для решения задачи применяется двухуровневая локально-одномерная вычислительная модель. На первом уровне решается серия одномерных уравнений Шредингера—Пуассона, описывающих распределение плотности носителей заряда поперек гетероструктуры в различных сечениях. Полученная информация передается на второй уровень, где осуществляется расчет токовых характеристик элемента. Результаты численного моделирования сопоставляются с экспериментальными данными, полученными для полевых датчиков Холла. Сравнительный анализ показывает хорошее согласование расчетных и экспериментальных данных. Разработанная компьютерная модель позволяет оперативно проводить многовариантный анализ различных структур ПДХ, что создает основу для оптимизации устройств рассматриваемого класса