Дается краткий обзор исследований высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП) с помощью туннельной спектроскопии. Показано, в частности, что сверхпроводящая щель, определенная из андреевских отражений и из туннельных вольт-амперных характеристик, совпадает при всех уровнях допирования. Приводятся факты, свидетельствующие о наличии сильного электрон-фононного взаимодействия в ВТСП системах. Кратко обсуждается природа так называемой псевдощели, наблюдаемой в ряде туннельных экспериментов.

Экспериментально исследована новая система с динамическим хаосом~-- двумерная (2D) решетка одиночных биллиардов Синая, связанных через квантовые точечные контакты. Установлено, что локализация в этой системе существенным образом подавлена из-за того, что роль длины локализации при g leq 1 (g~-- проводимость в единицах e2/h) играет характерный размер биллиарда, а не де-бройлевская длина волны электрона, как в обычной 2D электронной системе. Обнаружены решеточные баллистические эффекты (соизмеримые пики магнитосопротивления (МС)) при g ll 1, а также аномально большое отрицательное МС, обусловленное интерференцией на хаотических электронных траекториях. Таким образом, показано, что отличительным свойством данной системы является одновременное существование эффектов, присущих порядку (соизмеримые пики магнитосопротивления), беспорядку (перколяционный перенос заряда) и хаосу (слабая локализация на хаотических электронных траекториях).

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.

Исследованы магнитные свойства дефектов в следующих спин-щелевых магнетиках: спин-пайерлсовском CuGeO3, халдейновском PbNi2V2O8, лестничном с зарядовым упорядочением NaV2O5. Введение немагнитных примесей приводит в этих системах к появлению дополнительных магнитных степеней свободы, проявляющихся при низких температурах, когда собственная восприимчивость спин-щелевой системы близка к нулю. Возникновение магнитной восприимчивости объясняется локальным разрушением синглетного основного состояния при разрывах спиновых цепочек, вызванных введением примесей. В окрестности обрывов спиновых цепочек возникают области антиферромагнитно-коррелированных спинов. Получены оценки размеров этих областей и эффективный спин этих специфических спиновых кластеров. Для стимулированных примесями магнитоупорядоченных фаз определен параметр порядка и глубина его пространственной модуляции. Для лестничной структуры NaV2O5~ магнитные свойства дефектов объясняются на основе модели ``прыгающих' вблизи обрыва цепочки электронов. Прыжковая степень свободы эффективно влияет на полный спин фрагмента спиновой цепочки и намагниченность системы.

Краткий обзор результатов классических и квантовых исследований процессов самопреобразования частоты лазерной генерации в активно-нелинейных кристаллах с регулярной доменной структурой. Представлены теоретические и экспериментальные результаты исследований квазисинхронного самоудвоения и квазисинхронного сложения частоты лазерной генерации и излучения накачки в активно-нелинейном кристалле Nd:Mg:LiNbO3 с регулярной доменной структурой. Рассмотрена возможность реализации частотно- и поляризационно-перепутанных состояний и формирования полей с субпуассоновской статистикой при последовательных нелинейно-оптических преобразованиях частоты в нелинейных кристаллах с регулярной доменной структурой.

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).