Показано, что полые фотонно-кристаллические волокна со специальным профилем дисперсии обеспечивают выполнение условий фазового синхронизма для нелинейно-оптических взаимодействий мощных фемтосекундных импульсов в режиме изолированных волноводных мод, локализованных в полой сердцевине волокна. Выполнены теоретические и экспериментальные исследования четырехволнового взаимодействия импульсов основного излучения и второй гармоники хром-форстеритового лазера с начальной длительностью около 50 фс и интенсивностью порядка 1014 Вт/см2 в волноводных модах полого фотонно-кристаллического волокна с диаметром сердцевины около 13 мкм.

Проведены детальные исследования многозонной сверхпроводимости в системе Mg1-xAlxB2 методами туннельной и андреевской спектроскопии. Изучены температурные зависимости сверхпроводящих щелей, а также их изменения при возрастании неупорядоченности и концентрации Al. Показано, что экспериментально наблюдаемые зависимости не могут быть детально объяснены в рамках существующих к настоящему времени микроскопических теорий.

Проведено комплексное исследование магнитных, электрических, магнитоэлектрических и магнитоупругих свойств монокристаллов GdMnO3 в области низких температур в сильных импульсных магнитных полях до 200 кЭ. Обнаружена аномалия диэлектрической постоянной вдоль оси a кристалла при 20 К, где наблюдается переход из несоразмерной модулированной в скошенную антиферромагнитную фазу, а также индуцированная магнитным полем H| b (Hrm crsim 40 кЭ) электрическая поляризация вдоль осей a и b кристалла. При охлаждении кристалла в электрическом поле индуцированная магнитным полем электрическая поляризация изменяла знак в зависимости от знака электрического поля. Возникновение электрической поляризации сопровождалось анизотропной магнитострикцией, что указывает на корреляцию магнитоэлектрических и магнитоупругих свойств. На основании полученных результатов установлено, что GdMnO3 принадлежит к новому семейству сегнетомагнетиков со структурой перовскита.

Обнаружено, что спин-флоп-переход в манганите EuMnO3, индуцированный магнитным полем H| b-оси, сопровождается не только скачком намагниченности и аномалиями магнитострикции, но и появлением электрической поляризации вблизи поля перехода Hcrsim200 кЭ. Это явление может быть связано с возникновением магнитно-неоднородных (модулированных) состояний вблизи Hcr, в которых система теряет центр симметрии, что допускает появление поляризации. Образование таких состояний в магнитном поле обусловлено общей тенденцией возникновения магнитно-неоднородных (несоразмерных) структур в ряду RMnO3 за счет фрустрации обменных взаимодействий при уменьшении ионного радиуса редкоземельного иона R, начиная с R= Eu.

Обсуждается метод восстановления произвольного квантового состояния оптической системы в гильбертовом пространстве размерностью d=4. Такие состояния можно реализовать при помощи коллинеарного, невырожденного по частоте режима генерации спонтанного параметрического рассеяния света. Метод апробирован на ряде поляризационных состояний бифотонного поля. Высокая точность восстановления состояний (свыше 99%) свидетельствует об адекватности предложенных процедур реконструкции квантового состояния системы.

В монокристаллах Gd1-xSrxMnO3 (x=0.5, 0.6, 0.7) обнаружено изменение электрической поляризации (Delta Psim100 мкКл/м2) при подавлении магнитным полем зарядово-упорядоченного спин-стекольного состояния и переходе в ферромагнитную проводящую фазу (Hrm crsim100 кЭ при 4.5 К). Переход сопровождается также скачком намагниченности и магнитострикции. Зависимость знака индуцированной поляризации от полярности электрического поля, в котором происходило предварительное охлаждение образца, свидетельствует о существовании в системе спонтанной электрической поляризации. Эффект является максимальным при x=0.5 и уменьшается более чем на порядок с ростом x до 0.7. Обнаруженное явление может быть связано с предсказанными недавно (Nature materials {bf3}, 853 (2004)) новыми нецентросимметричными структурами в манганитах (xsim0.5), обладающими электрическим дипольным моментом, в которых при зарядовом и орбитальном упорядочении eg электроны локализуются не на одном из ионов марганца, а распределены между соседними ионами, образуя упорядоченную димерную структуру.

Наблюдается ``быстрый'~-- детонационно-подобный режим распространения оптического разряда по волоконному световоду на основе плавленого кварца со скоростями до 3 км/c при интенсивности лазерного излучения в сердцевине до 40 Вт/мкм2.

Реализована экспериментальная методика, основанная на использовании нелинейно-оптических взаимодействий сверхкоротких лазерных импульсов с однофотонными и двухфотонными резонансами, позволяющая выполнить прямые измерения времени дефазировки когерентного возбуждения и исследовать сверхбыструю динамику населенностей молекулярных агрегатов. Разработанная техника использована для регистрации сверхбыстрого процесса дефазировки когерентного возбуждения молекулярных агрегатов с характерным временем релаксации фазы около 120 фс. Экспериментально продемонстрировано явление сверхбыстрого переключения оптической нелинейности молекулярных агрегатов с характерным временем переключения около 450 фс.

Теоретически анализируются и сравниваются с экспериментом эффекты резонансного брэгговского рассеяния обратных объемных магнитостатических волн на преиодической меандровой проводящей структуре с переменным током. Показано, что в отличие от статической динамическая решетка вызывает частотное смещение рассеянной волны. Предлагается использовать исследованное явление для эффективного управляемого межмодового преобразования магнитостатических волн.

На основе магнитострикционных исследований кристаллов манганитов Pr0.6Ca0.4MnO3 и Pr0.65Ca0.28Sr0.07MnO3 в импульсных магнитных полях до 250 kOe изучены индуцированные полем фазовые переходы из зарядово-упорядоченного антиферромагнитного (парамагнитного) состояния в металлическое ферромагнитное состояние. Обнаружено, что названные переходы сопровождаются резкими отрицательными скачками как продольной, так и поперечной магнитострикции и сильным гистерезисом при низких температурах. Определены пороговые поля переходов и получены фазовые H-T-диаграммы. Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант N 00-02-16500), INTAS (97-30850) и Миннауки РФ (97-0-07.3-153).