Представлен краткий обзор структурных, электротранспортных, оптических, упругих и механических свойств углеродных фаз, синтезируемых под давлением при нагревании фуллерита С60 и карбиноидных материалов. Варьируя условия синтеза, из исходных метастабильных по отношению к графиту и алмазу фаз удается получать большое многообразие углеродных модификаций с изменяемыми типом связи и средним первым координационным числом, молекулярным или атомарным типом структуры, характерной размерностью (от нульмерных до трехмерных структур), степенью ковалентной связанности и т.д. Упор в обзоре делается на выяснение взаимосвязи структурных и топологических характеристик углеродных фаз с их ключевыми электронными и механическими свойствами. Приводится также модифицированная по отношению к существующим в литературе интерпретациям версия кинетической фазовой диаграммы превращений фуллерита С60 при нагревании под давлением.

Предлагаемый обзор посвящен применению электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) к исследованию материалов с флуктуирующей валентностью, имеющих узкую щель в электронном энергетическом спектре (кондо-диэлектриков или кондо-полупроводников). В качестве иллюстрации возможностей метода ЭПР рассмотрены работы авторов по изучению классических объектов этой области физики твердого тела: SmB6 и YbB12. Были получены температурные зависимости ширины щели в этих материалах, обнаружены статический и динамический эффекты Яна-Теллера на ионах Sm3+ в SmB6, наблюдалось образование пар ионов Yb3+ и спонтанное нарушение кубической симметрии в YbB12. Результаты работы заставляют отдать предпочтение экситон-поляронной модели основного состояния кондо-диэлектрика, развитой Кикоиным с сотрудниками.

В стеллараторе Л-2М установлено возникновение стационарной низкочастотной сильной структурной (НЧ СС) турбулентности по всему объему плазменного шнура. Основная особенность НЧ СС турбулентности заключается в присутствии в ней стохастических плазменных структур. Показана связь НЧ СС турбулентности разного типа по всему плазменному объему. Измерены устойчивые, негауссовые распределения плотностей вероятности всех флуктуирующих величин. Определены характерные пространственные и временные масштабы турбулентности, которые определяют неброуновскую диффузию, связанную с НЧ СС турбулентностью.

Представлен обзор исследований прыжковой проводимости карбинов, модифицированных в условиях высокого давления. Рассмотрены экспериментальные данные по статической и динамической проводимости, термоэдс, магнитосопротивлению и эффекту Холла. Полученные результаты обсуждаются в рамках модели, учитывающей существенно неоднородное распределение и кластеризацию sp2-связей в sp-матрице карбина.

Изучаются квантовые состояния, а также холловские кондактансы электронов в гетеропереходах n-типа и дырок в гетеропереходах p-типа, находящихся в поле латеральной сверхрешетки и перпендикулярном магнитном поле. Показано, что в периодическом потенциале, не обладающем центром инверсии, энергетический спектр магнитных подзон не симметричен по отношению к замене знака квазиимпульса. Исследуются особенности волновых функций и связанные с ними топологические инварианты, определяющие холловский кондактанс. Развит метод расчета блоховских магнитных состояний дырок, описываемых гамильтонианом Латтинжера, что позволило учесть спин и спин-орбитальное взаимодействие в этой задаче. Определен закон квантования холловского кондактанса 2D дырок в периодическом потенциале сверхрешетки.

Описан прототип новой системы квантовой криптографии. Подобные криптосистемы естественно называть квантовой криптографией на временных сдвигах. Схема реализует все базовые квантовые криптографические протоколы (BB84, B92, BB84(4+2)) в рамках единой оптоволоконной системы. Схема не использует оптоволоконных интерферометров типа Маха-Цандера, что позволяет естественным образом реализовать мультиплексный режим передачи секретного ключа, а также естественным образом интегрировать данную квантовую криптографическую схему в традиционные оптоволоконные телекоммуникационные системы. Предлагаемый метод временного кодирования в квантовой криптографии позволяет принципиально упростить экспериментальные схемы и вообще избавиться от наиболее тонкой оптоволоконной части~-- интерферометра. По сути, принципиальное отличие метода временного кодирования от метода фазового кодирования состоит в том, что из метода фазового кодирования выброшена та часть, которая использует фазовые соотношения в суперпозиции между ``частями' квантового состояния, и оставлена лишь часть, использующая принцип разделения по времени. Принцип разделения по времени~-- общий для обоих методов и является минимально необходимым, в отличие от принципа фазового кодирования, который может быть вообще исключен. Проведено краткое сравнение нашей схемы с двумя наиболее развитыми схемами с фазовым кодированием (без самокомпенсации и с пассивной самокомпенсацией).

Рассмотрены свойства антиферромагнитных сред с нарушенной пространственной и временной четностью. Особое внимание уделено сегнетомагнетику ферриту висмута BiFeO3. Особенностью данного материала, отличающей его от прочих антиферромагнетиков, является то, что в нем центр инверсии отсутствует как в кристаллической, так и в магнитной структурах. Последнее обстоятельство приводит к большому разнообразию и необычности его свойств: наличию пространственно модулированной спиновой структуры, уникальной возможности одновременного существования линейного магнитоэлектрического эффекта и слабого ферромагнитного момента. Рассмотрены индуцированные магнитным полем фазовые переходы с разрушением спиновой модулированной структуры и появлением ряда новых и необычных эффектов, а именно, возникновения линейного магнитоэлектрического эффекта, тороидного момента и слабого ферромагнитного момента магнитоэлектрической природы.

В кремнии, легированном В, Al, Ga, In, P, As, Sb в концентрациях 1016 -1018 см-3 при 4.2 и 10.5 K, исследована кинетика фотопроводимости в 8-миллиметровом микроволновом электрическом поле при примесном импульсном возбуждении. Установлено, что инфракрасное поглощение парами примесей и медленная компонента релаксации фотоответа возникают при близких концентрациях примесей. Показано, что эта компонента обусловлена возрастанием поляризационной прыжковой проводимости при оптической перезарядке примесных состояний~-- изолированных примесей, примесных пар и диполей (пар ионов основной и компенсирующей примесей). Проанализированы процессы прыжкового переноса заряда ионов в процессе релаксации. Показано, что основной вклад в поляризационную фотопроводимость при относительно небольших концентрациях дают прыжковые переходы в примесных парах, а при возрастании концентраций~-- прыжки с участием изолированных ионов.

Проведен обзор недавних результатов экспериментальных исследований, посвященных изучению необычных свойств примесных состояний в легированных узкощелевых полупроводниках на основе теллурида свинца. Эти результаты анализируются в рамках существующих теоретических представлений.

В квазиодномерных проводниках с волной зарядовой плотности при уменьшении поперечных размеров происходит качественное изменение электрофизических свойств. Зависимости проводимости тонких образцов от температуры и электрического поля описываются законами, ожидаемыми для одномерных электронных систем. Изложены результаты исследования этих эффектов и существующие представления об их происхождении.