Предложен совершенно новый механизм охлаждения плотной области в экспериментах по магнитному сжатию двумерного спин-поляризованного атомарного водорода - за счет течения атомов H по поверхности гелия с последующим испарением и вылетом из магнитной ловушки [A5].
Впервые в мире измерена зависимость энергии связи атомов водорода с поверхностью смесей 3He-4He от заселенности поверхностных состояний 3He. По указанной зависимости определен эффективный параметр взаимодействия H-3He на поверхности гелия [A23].
Тщательно измерены константы двухчастичной рекомбинации атомов водорода в различных и одинаковых сверхтонких состояниях [A23]. Полученная впервые в мире температурная зависимость отношения этих констант в области 90 - 250 мК, в совокупности с более ранними данными Статта и др. [34] при Т > 250 мК, однозначно выявляет роль симметрии волновой функции реагирующих частиц в вероятности реакции. Сами по себе результаты Статта и др. [34] не давали четкого представления о поведении констант.
Обнаружен чрезвычайно эффективный механизм теплопереноса по пленкам 3He-4He, состоящий в двумерном течении 3He вдоль поверхности с последующим испарением в объем жидкости и в вакуум. Впервые в мире наблюдалось возбужденное поверхностное (андреевское) состояние 3He на насыщенных пленках 3He-4He, измерены параметры обоих поверхностных состояний [A27].
Впервые сформулировано обобщение квантовой гидродинамики поверхности растворов 3He-4He, учитывающее двумерный атомарный водород [A18].
Впервые получены убедительные экспериментальные свидетельства нового физического явления - двумерного вязкого течения газа атомов водорода, адсорбированных на поверхности жидкого гелия [A14]. По экспериментальным данным впервые получены оценки времен релаксации импульса между риплонами и подложкой, а также между двумерными подсистемами атомов H и 3He. Последнее согласуется со значением параметра взаимодействия H-3He на поверхности гелия, определенным по зависимости энергии адсорбции водорода от заселенности андреевских состояний 3He.
Впервые вычислена диссипация потока риплонного газа на поверхности сверхтекучего гелия при Т < 0.25 К. Предложен ранее неизвестный механизм диссипации импуль-са риплонов за счет одночастичного рассеяния на неоднородностях уровня поверхности, вызванных шероховатостью подложки [A6, A17]. Это позволило впервые адекватно объяс-нить экспериментальные данные по температурной зависимости теплопроводности пленок гелия [28].
Впервые показано, что при измерении по постоянному току низкотемпературная по-движность двумерной системы электронов, локализованных вблизи поверхности сверхтекучего гелия, определяется риплон-фононным взаимодействием в жидком гелии и быстро возрастает с понижением температуры. Получены условия, при которых возможно наблюдение указанного эффекта [A17, A7].
Установлено, что эффективным инструментом для экспериментального изучения явлений переноса на поверхности сверхтекучего гелия с участием двумерного атомарного водорода оказывается т.н. ферромагнитная нестабильность спектра ЭПР, уточнены условия ее возникновения с учетом рекомбинационного тепловыделения и поверхностного течения [A18].
Впервые сформулирована и решена задача о звуковых модах в сверхтекучем двумерном газе на поверхности сверхтекучей жидкости на примере атомарного водорода на поверхности жидкого гелия, получены выражения для скорости распространения этих мод [A3].
Впервые вычислена скорость передачи энергии и импульса между риплонами на поверхности сверхтекучего гелия и двумерным водородом в случае квантового вырождения последнего - в акустическом пределе [A16]. Ранее аналогичная задача рассматривалась лишь в больцмановском режиме [39].
Разрешено кажущееся резкое противоречие теории и эксперимента по измерению столкновительного сдвига частоты ЭПР в разреженном атомарном водороде при сверхнизких температурах [A8].
Предложено объяснение конечного сдвига частоты сверхтонкого перехода в двумерном атомарном водороде на поверхности сверхтекучего гелия. Впервые в мире рассмотрен механизм сдвига сверхтонкой постоянной вследствие взаимодействия адсорбированных атомов друг с другом [A9].
Показано, что разница длин триплетного и синглетного s-рассеяния холодных атомов водорода в основном состоянии, определяемая из величины контактного сдвига частот сверхтонких переходов, оказывается ровно вдвое меньше, чем считалось ранее, и составляет 30(5) пм [A19]. Несмотря на кажущуюся простоту строения атома водорода и интенсив-ные исследования в этой области на протяжении более ста лет, начиная с Э.Резерфорда и Н.Бора, длины рассеяния атомов водорода в основном состоянии до сих пор не удавалось измерить сколько-нибудь точно.
Рассмотрен столкновительный сдвиг перехода между внутренними состояниями |1) и |2) в однородном холодном газе в присутствии атомов в состоянии |3) [A21]. Полученное выражение обобщает аналогичную формулу Гиббля [16] для двухуровневых атомов, уравнения Гупты и др. [18] и Ригала и Джин [30], справедливые в полностью некогерентном случае, а также общий теоретический результатом Бэйма и др. [12]) для фермионов.
Впервые в мире рассмотрена разновидность спектроскопии двойного резонанса в квантовом газе, основанная на модуляции столкновительного сдвига, а следовательно, и самой частоты зондирующего перехода |1)-|2) вследствие осцилляций Раби заселенности состояний |1) и |3) при непрерывном возбуждении управляющего резонанса |1)-|3) [A22, A13]. Этот эффект может объяснять наблюдаемые спектры ДЭЯР двумерного атомарного водорода.
Предсказан новый нелинейный эффект в спектре газа двухуровневых бозонов, вызванный столкновительным сдвигом частоты перехода вследствие изменения заселенности состояний |1) и |2) и возникающий при низкой скорости развертки частоты переменного поля [A13].
A2. Сафонов А. И. Сжатие спин-поляризованного атомарного водорода в сильно неоднородном магнитном поле: Кандидатская диссертация / Российский научный центр “Курчатовский институт”. 1995.
A3. Сафонов А. И. Звуковые моды в двумерном атомарном водороде на поверхности сверхтекучего 4He // Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2005. Т. 81, № 4. С. 212-215.
A4. Сафонов А. И., Васильев С. А., Демух С. С, Харитонов А. А. Спонтанные осцилляции температуры пленки 3He-4He при постоянном нагреве // Препринт РНЦ “Курчатовский Институт”. 2003. Т. ИАЭ-6279/9.
A5. Сафонов А. И., Демух С. С, Сафонова И. И., Лукашевич И. И. Когерентность и рекомбинация в двумерном атомарном водороде на поверхности сверхтекучего 4He // Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2006. Т. 84, № 9. С. 605-609.
A6. Сафонов А. И., Демух С. С, Харитонов А. А. Диссипация потока риплонов на поверхности сверхтекучего 4He // Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2004. Т. 79, № 6. С. 362-366.
A7. Сафонов А. И., Сафонова И. И., Демух С. С. Низкотемпературная подвижность поверхностных электронов и риплон-фононное взаимодействие в жидком гелии // Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2010. Т. 91, № 8. С. 431-435.
A8. Сафонов А. И., Сафонова И. И., И.И.Лукашевич. Столкновительный сдвиг частот сверхтонких переходов в атомарном водороде при низких температурах // Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2008. Т. 87, № 1. С. 28-32.
A9. Сафонов А. И., Сафонова И. И., Ясников И. С. Происхождение ненулевого сдвига частоты сверхтонкого перехода в двумерном атомарном водороде // Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2009. Т. 90, № 1. С. 10-14.
A10. Сафонов А. И., Сафонова И. И., Ясников И. С. Сдвиг частоты сверхтонкого перехода в двумерном атомарном водороде // Тезисы докладов XXXV Совещания по физике низких температур (НТ-35), Черноголовка. Москва: Граница, 2009. С. 21-22.
A11. Сафонов А. И., Сафонова И. И., Ясников И. С. Нелинейность спектра двухуровне-вых бозонов, вызванная контактным сдвигом частоты перехода // Тезисы докладов XXXVI Совещания по физике низких температур (НТ-36), Санкт-Петербург. Санкт-Петербург: Физико-технический институт им. Иоффе, 2012. С. 29.
A12. Сафонов А. И., Сафонова И. И., Ясников И. С. Усиленный взаимодействием двойной резонанс в холодных газах // Тезисы докладов XXXVI Совещания по физике низких температур (НТ-36), Санкт-Петербург. Санкт-Петербург: Физико-технический институт им. Иоффе, 2012. С. 31.
A13. Сафонов А. И., Сафонова И. И., Ясников И. С. Нелинейные спектроскопические эффекты в квантовых газах, связанные с межатомным взаимодействием // Журнал экспериментальной и теоретиеской физики. 2013. Т. 143, № 5. С. 856-864.
A14. Сафонов А. И., Харитонов А. А., Лукашевич И. И. Течение двумерного атомарного водорода по поверхности жидкого 4He // Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2005. Т. 82, № 3. С. 161-163.
A15. Jaakkola S., Boldarev S. T., Haritonov A. A. et al. Local Bose condensate: observation on two-dimensional atomic hydrogen // Physica B: Condensed Matter. 2000. Vol. 280, no. 1-4. P. 32-35.
A16. Safonov A. I., Demoukh S. S., Safonova I. I., Lukashevich I. I. Acoustic Modes and Momentum Relaxation in 2D Atomic Hydrogen on Helium Surface // Journal of Low Temperature Physics. 2007. Vol. 148, no. 3/4. P. 219-224.
A17. Safonov A. I., Demoukh S. S., Safonova I. I., Lukashevich I. I. On the Possibility to Observe the Scattering of Thermal Ripplons on a Flat Helium Surface // Proceedings of the International Conference on Quantum Fluids and Solids (QFS2007). Kazan: 2007.
A18. Safonov A. I., Kharitonov A. A., I.I.Lukashevich. The role of a surface flow in experiments with atomic hydrogen adsorbed on liquid helium // Journal of Low Temperature Physics. 2005. Vol. 138, no. 1/2. P. 295-300.
A19. Safonov A. I., Safonova I. I., Yasnikov I. S. Comment on “Clock Shift in High Field Magnetic Resonance of Atomic Hydrogen” // Physical Review Letters. 2010. Vol. 104, no. 9. P. 099301.
A20. Safonov A. I., Safonova I. I., Yasnikov I. S. Interstate Coherence, Clock Shift and Double Resonance in Three-Level Atoms // Proceedings of the International Conference “Cold Quantum Matter: Achievements and Prospects”. Ischgl, Austria: 2010. P. 139 (118-Thu-Poster).
A21. Safonov A. I., Safonova I. I., Yasnikov I. S. Clock Shift and Interstate Coherence of Multi-Level Atoms // Jounal of Low Temperature Physics. 2011. Vol. 162, no. 3/4. P. 127-135.
A22. Safonov A. I., Safonova I. I., Yasnikov I. S. Interaction-enhanced double resonance in cold gases // European Physical Journal D. 2011. Vol. 65, no. 1-2. P. 279-284.
A23. Safonov A. I., Vasilyev S. A., Kharitonov A. A. et al. Adsorption and Two-Body Recombination of Atomic Hydrogen on 3He-4He Mixture Films // Physical Review Letters. 2001. Vol. 86, no. 15. P. 3356-3359.
A24. Safonov A. I., Vasilyev S. A., Yasnikov I. S. et al. Experimental evidence for a new state in 2D Bose gas: Quasi-condensation in atomic hydrogen // Journal of Low Temperature Physics. 1998. Vol. 113, no. 3/4. P. 201–210.
A25. Safonov A. I., Vasilyev S. A., Yasnikov I. S. et al. Observation of quasicondensate in two-dimensional atomic hydrogen // Physical Review Letters. 1998. Vol. 81, no. 21. P. 4545–4548.
A26. Safonov A. I., Vasilyev S. A., Yasnikov I. S. et al. Atomic hydrogen experiments at the onset of two-dimensional superfluidity // Czechoslovak Journal of Physics. 1996. Vol. 46, no. 1 Supplement. P. 539–540.
A27. Vasilyev S., Safonov A., Kharitonov A. et al. Evaporative Cooling of 3He-4He Mixture Films // Journal of Low Temperature Physics. 2000. Vol. 121, no. 5/6. P. 519–524.