Публикации

Во время геомагнитных суббурь токовый слой хвоста магнитосферы Земли может утоньшаться в по- перечном направлении от нескольких радиусов Земли (RE) до толщины порядка от одного до не- скольких гирорадиусов протонов – 250‒2000 км. В период суббурь он является ключевой структу- рой, где запасается, а, впоследствии, через развитие неустойчивостей и магнитного пересоедине- ния, высвобождается энергия магнитного поля. Несмотря на малую толщину, тонкий токовый слой имеет сложную многомасштабную структуру с иерархией вложенных слоев, что определяет его свойства. Во время суббурь в хвост магнитосферы Земли из ионосферы поступают однозарядные ионы кислорода, концентрация которых может быть сопоставима с концентрацией протонов. Вза- имодействие ионов кислорода с токовым слоем, приводящее к изменению его структуры и свойств, исследовано недостаточно хорошо. В рамках гибридной модели квазиравновесного токова слоя проанализированы самосогласованные профили магнитного поля, плотностей тока и плазмы в многокомпонентной плазме хвоста в широком диапазоне параметров системы. Показано, что ТС является многомасштабной структурой, вложенной в широкий плазменный слой. Увеличение кон- центрации ионов кислорода в токовом слое приводит к его утолщению и формированию дополни- тельного масштаба вложенности. При этом на профилях магнитного поля и плотности тока появ- ляются изломы, характеризующие переход от области доминирования ионов кислорода в токовом слое к доминированию протонов и электронов. Амплитуда плотности тока подобного вложенного слоя уменьшается пропорционально концентрации ионов кислорода. Исследована зависимость па- раметра вложенности от относительных концентраций тяжелых ионов, их тепловых и дрейфовых скоростей.

Структурная причина сверхпроводимости в допированном атомами Cu, Sr, или Nb топологическом изоляторе Bi2Se3 на сегодняшний день не понятна. Для продвижения в ее понимании в данной работе был реализован подход ко-допирования, и выращены монокристаллы BaySrxBi2Se3 с различными x и y. Изучался состав, структурные и транспортные свойства полученных кристаллов. На основе рентгеновских данных показано, что барий и стронций интеркалируют систему, при том что барий входит в структуру в очень малых количествах. Удивительным образом добавление бария разрушает сверхпроводимость, практически не меняя ни постоянных решетки, ни уровня легирования кристаллической матрицы стронцием, ни концентрации электронов. Таким образом, показана ключевая роль определенного координационного расположения атомов стронция между пятислойками Bi2Se3 для достижения сверхпроводимости в данном материале.

Измерения дифференциальных потоков энергичных электронов в экваториальной области магни-

тосферы в диапазоне энергий от единиц кэВ до сотен кэВ, проводимые на спутниках Van Allen

Probes, позволяют получить функцию распределения электронов, резонансно взаимодействующих

со свистовыми волнами в ОНЧ-диапазоне, и вычислить соответствующие локальные коэффициен-

ты усиления (инкременты) волн. В работе представлены результаты восстановления функции рас-

пределения энергичных электронов, а также прямого вычисления инкрементов волн без каких-ли-

бо модельных предположений о виде функции распределения. Мы используем данные спутника

Van Allen Probe A по потокам электронов в диапазоне энергий от 33 до 143 кэВ и рассчитываем за-

висимость инкремента от частоты вдоль траектории спутника. Проведено сопоставление рассчи-

танных значений инкремента с пространственными и временными вариациями ОНЧ-излучений,

зарегистрированных на спутнике. Важной особенностью рассчитанных инкрементов является их

существенное изменение за время между последовательными измерениями потоков, то есть на вре-

менах порядка 11 с.