Открытые системы, содержащие большое число электронов, поступающих наряду с энергией извне, описываются с помощью функционала, который учитывает лагранжианы всех частиц и назван интегральным лагранжианом. Сформулирован не экстремальный принцип уменьшения значения функционала по мере приближения системы к стационарному состоянию. Принцип распространяется на системы, находящиеся вблизи термодинамического равновесия, где он практически эквивалентен принципу минимума диссипации энергии, а также на нелинейные системы, включая такие, движение частиц в которых описывается уравнениями классической механики. Действие принципа продемонстрировано на примерах вакуумного диода, магнетронного диода и диода Ганна.

Показано, что обычно применяемый метод подстановки вычисленной с помощью уравнения Пуассона напряженности поля на границе объемного заряда с эмиттером в формулу Фаулера-Нордгейма приводит к значительному завышению влияния объемного заряда на полевую электронную эмиссию. Зависимость ослабления поля объемным зарядом от плотности эмиссионного тока и радиуса кривизна поверхности эмиттера определяется с использованием модели плоского слоя объемного заряда. Утверждается, что модель сферического диода для полевой электронной эмиссии непригодна из-за введения несуществующего в реальных условиях объемного заряда с обратной стороны от эмиттирующей поверхности. Обосновывается необходимость учитывать дискретность зарядов при рассмотрении объемного заряда в полевой электронной эмиссии, поскольку среднее расстояние между эмиттированными электронами значительно превышает ширину эмиссионного барьера.

Экспериментально исследован механизм процессов, обусловливающих распределение продольных электронных потоков по поверхности катода в разряде с осциллирующими электронами. Изучено влияние длины разрядного промежутка на величину и распределение электронных потоков. Показано, что интенсивный поток продольных электронов для трубки диаметра da=31 mm формируется только в коротких анодах --- la=2.5-3.5 cm. Получено распределение электронных потоков по поверхности катода в различных условиях разряда. PACS: 52.80.Tn

Экспериментально и теоретически (в рамках численного моделирования) рассмотрено влияние разброса поперечных и продольных скоростей электронов на влете в пространство взаимодействия (многоскоростной пучок) на широкополосные хаотические колебания в интенсивных электронных пучках в режиме образования виртуального катода (ВК). Обнаружено, что увеличение разброса электронов по скоростям приводит к хаотизации колебаний ВК. С помощью численого моделирования рассмотрены физические процессы, протекающие в многоскоростном пучке с ВК. Показано, что хаотизация колебаний связана с формированием дополнительных электронных структур, которые были выделены с помощью построения функций распределения заряженных частиц. PACS: 05.45.-a, 41.75.Fr

Изучается начальная стадия самосогласованного захвата электронов в потенциальную яму, формирующуюся в ходе развития апериодической неустойчивости в диоде Пирса. Получена аналитическая оценка для порога по зазору deltath=dth/lambdaD (где lambdaD --- пучковая плазменная длина), выше которого начинается процесс захвата электронов в яму. С использованием численного метода (E,K-кода) подробно изучена нелинейная динамика и функция распределения захваченных электронов. Обнаружено, что захваченные частицы формируются в локализованной в пространстве сгусток с резкими фронтами, который \glqq болтается\grqq между электродами, вызывая колебания потенциала. Яма оказывается менее глубокой, чем в отсутствие захваченных электронов. Показано, что часть частиц из сгустка периодически уходит на электроды. В результате амплитуда колебаний потенциала постепенно уменьшается, а средняя глубина ямы увеличивается. PACS: 05.65.+b, 52.27.-h

В рамках самосогласованной теории локализации, обобщенной в направлении учета эффектов электрон-электронного взаимодействия, численными методами исследуется частотное поведение обобщенного коэффициента диффузии как в металлической, так и в диэлектрической областях. Рассматривается поведение одночастичной плотности состояний вблизи перехода металл--диэлектрик. Вычисление одночастичной плотности состояний проводится с учетом влияния эффектов электрон-электронного взаимодействия на обобщенной диффузии.

В рамках релаксационной модели изучено влияние отталкивания электронных оболочек, моделируемое введением начальной скорости десорбируемой частицы, на энергетическое распределение ионов, десорбированных под влиянием электронных переходов. Рассмотрена роль процессов ренейтрализации.

Выполнены первые исследования структуры валентной области конверсионного спектра 1.56 keV (M1+E2)-перехода в 201Hg. Обнаружено существенное влияние физико-химического окружения на локальную электронную плотность примесных атомов ртути. Обсуждаются механизмы, приводящие к перестройке электронной структуры.

Дана теоретическая интерпретация тонкой структуры спектров полного тока и спектров прохождения низкоэнергетических электронов по нормали к поверхности (0001) монокристалла MoS2. В расчетах учитывались энергетическая зависимость уширения зонных уровней энергии и электронное строение конечных незаполненных высоколежащих состояний (выше уровня вакуума Evac), в которые попадают электроны при входе в твердое тело. Проведено сравнение с существующими экспериментальными и теоретическими данными. Показана преобладающая роль эффектов объемной зонной структуры (экстремумы в спектрах отражают энергетическое положение критических точек типа краев (границ) энергетических зон или точек экстремальной кривизны дисперсионных ветвей ) в формировании спектров. Развиваемый метод позволяет отделить объемные эффекты в спектрах от поверхностных, что может успешно применяться для контроля состояния поверхности в процессе обработки. Настоящая работа выполнена при поддержке Государственного фонда фундаментальных исследований Украины.

Для прецессионного механизма спиновой релаксации электронов проводимости в прямоугольной квантовой яме рассчитана зависимость времени спиновой релаксации от ширины квантовой ямы и высоты ее барьеров в случае когда электрон-электронные столкновения доминируют над другими процессами рассеяния носителей. Работа частично поддержана грантом Российского фонда фундаментальных исследований и программами Министерства Науки и Президиума РАН.