Тихомир Генчев Тенев. Тема на дисертационния труд: Спиново разцепване и релативистки ефекти в квантови системи



Дата27.05.2017
Размер85.35 Kb.
#22161


РЕЦЕНЗИЯ
Върху дисертационен труд за получаване на научната и образователна степен “Доктор”.

Автор на дисертационния труд: Тихомир Генчев Тенев.

Тема на дисертационния труд: Спиново разцепване и релативистки ефекти в квантови системи.

Рецензент: професор дфн. Светослав Рашев Славов, ИФТТ БАН.


Общ преглед на дисертационния труд

Дисертацията е написана на добър английски език върху 100 страници и се състои от кратко резюме в началото и шест глави. Първата глава е много важна, защото тя представлява въведение в кръга от разглежданите обекти, понятия и явления, и кратко описание на някои от основните теоретични методи и инструменти, използвани в изследванията. Освен тази първа глава, в дисертацията са включени още пет глави, съдържащи оригиналните изследвания на автора. Всяка от тези пет глави е посветена на едно конкретно самостоятелно научно изследване, представляващо отделна публикация на автора и неговия ръководител. Действително, всяка от тези пет глави е написана като статия, включваща уводна част, изложение и заключение. В съответствие с тази структура, и цитираната литература е дадена поотделно за всяка глава. Вследствие на това, някои от номерата на цитираните заглавия не са добре съгласувани между отделните глави; освен това цитирането на резултати от други глави се прави не по глави а като позоваване на вече излезли статии на авторите.

Изложеният материал в дисертацията е публикуван в 4 статии във високо престижни международни научни списания (Physical Review A), като някои от статиите са все още под печат. Тази публикуемост на материала от дисертацията прави много силно впечатление и далеч надхвърля стандартните изисквания. Материалът изложен в дисертацията също прави много силно впечатление с високото си теоретично ниво, основано на високата ерудиция на автора и неговия ръководител. Материалът се основава на задълбочени фактологични познания от различни области на теоретичната физика и на богат арсенал от теоретични методи и техники но и с добро познаване на възможностите за експериментално наблюдение на обсъжданите явления и ефекти.

Авторефератът е написан на български език и повтаря в съкратен вид структурата на дисертацията. За разлика от дисертацията, всичката цитирана литература е дадена в края на автореферата в обобщен вид, което според мен е по-правилният подход. Основните резултати и научни приноси, дадени в края на автореферата, са добре формулирани и правилно отразяват представения материал в дисертацията. Липсват данни за изнесени от докторанта доклади на научни конференции по темата на дисертацията.



Актуалност на проблема. Основната част от проблемите, разгледани в дисертацията, представляват изключително фундаментален научен интерес и не са свързани с някакви непосредствени възможности за практическа приложимост. Важно е да се отбележи, обаче, че почти навсякъде се отчитат и обсъждат възможности за експериментално наблюдение на разглежданите ефекти и явления. Основната насоченост на дисертацията е да се анализират и да се търсят отговори на чисто фундаментални въпроси и явления, отнасящи се до основни градивни частици на материята в релативистки контекст, някои от тях поставени преди повече то 60 години и ненамерили отговор досега.

Разглеждането в последната шеста глава на дисертацията има далечно отношение към проблемите на спинтрониката, отнасящо се до явления като гигантското магнитно съпротивление или устройства като балистичния спин-транзистор, които вече са намерили или се очаква скоро да намерят практическо приложение. Горепосочените явления и устройства са базирани на спиновото разцепване в квантови системи и материали и в тази връзка авторът анализира теоретично възможностите и условията за снемане на спиновото израждане без непременното съществуване на спин-орбитално взаимодействие в системата, което винаги досега се е разглеждало като задължително условие.



Тихомир Тенев познава състоянието на проблема. Това личи от обхвата и разнообразието на цитираната литература както от последните, така и от много по-ранни години, от направените исторически сравнения и аналогии а също и от подбора на широк арсенал от подходящи технически средства и методи, за решаване на поставените теоретични задачи. В първата глава на дисертацията е даден сравнително кратък, но достатъчно информативен обзор на теоретичните основи на използвания подход, с неговите специфични особености и ограничения. Въпреки сложността на материята, изложението е разбираемо и насочено към физиката на процесите. Въведени са и кратко, но ясно са дефинирани и обяснени използваните по-нататък в дисертацията понятия, модели, уравнения и математични техники.

В началото, при разглеждане на всеки отделен научен проблем, се прави кратък преглед както на историята така и на актуалното състояние на изследванията по проблема с цитиране на най-новите публикации и се обосновава важността на задачата.



Кратка аналитична характеристика на работата.

Втората глава на дисертацията съдържа изследвания върху симулацията на електричен диполен момент (ЕДМ) на неутрална частица, напр. неутрон, намираща се в йонна уловка. Характерно за изследването е, че то е изцяло релативистко, основано на едномерното разширено уравнение на Дирак (включващо взаимодействие с външни електромагнитни потенциали). Теоретично е описано снемането на спиновото израждане за неутрална частица с ненулев ЕДМ в уловка на Пол, под действие на електростатично поле и като следствие от това възникването на спиново разцепване, водещо до Ларморова прецесия на спина на частицата. Оценени са възможностите за експериментално наблюдение на прецесията. Изяснена е ролята на члена, свързващ магнитния диполен момент на частицата с електростатичното поле, който служи да намали степента на спиново разцепване.

В третата глава на дисертацията е разгледан едномерен модел на неутрална релативистка частица, притежаваща магнитен диполен момент (МДМ) и евентуално ЕДМ, поместена във външно електромагнитно поле, като статичните електрично и/или магнитно полета са насочени по посоката на движение на частицата. Математичният израз за релативисткото спиново разцепване има няколко важни отлики от добре познатия нерелативистки израз. От релативисткия израз следва, че трябва да съществува горна граница на възможното спиново разцепване на частицата (равна на два пъти релативистката енергия на покой на частицата), което е пряко следствие от съществуването на горна граница на възможната скорост на движение в специалната теория на относителността. Такова ограничение на големината на спиновото разцепване не съществува според нерелативистката теория. Друг интересен теоретично установен ефект е т.нар. намаление на спиновото разцепване в резултат на релативисткото движение на частицата. Показано е, че в съответствие с използвания модел, спиновото разцепване зависи от импулса на частицата и намалява с нарастване на скоростта. Авторът твърди, че и двата предсказани ефекта – съществуването на горна граница на спиновото разцепване и неговото намаляване вследствие движението (или червено отместване на Ларморовата честота) – биха могли да бъдат наблюдавани експериментално, използвайки понастоящем съществуващите експериментални средства. И двата ефекта биха могли да се наблюдават при предизвикване на спиново разцепване за неутрални релативистки частици, под действието на йони в уловки. Освен това, вторият ефект би могъл да бъде наблюдаван с помощта на конвенционални магнито-резонансни техники, измервайки Ларморовата прецесионна честота на неутрони в едно и също магнитно поле, но движещи се с различни и значително превишаващи 0.1с скорости (където с е скоростта на светлината).

В четвъртата глава на дисертацията се разглеждат тримерни модели на неутрална и заредена релативистки частици, движещи се в електростатично или магнитно поле. За неутрална частица са получени два нови резултата. Първо, в тримерния модел, за разлика от едномерния, не съществува глобална горна граница на спиновото разцепване. Обаче съществува ниво на насищане на спиновото разцепане за всяка стойност на напречния линеен импулс на частицата. Второ, показано е, че съществува ефект на синьо отместване или нарастване на спиновото разцепване, при увеличаване на напречния линеен импулс на частицата. За заредена частица е показано, че не съществува горна граница на спиновото разцепване, поради формиране на нива на Ландау. Освен това е показано, че за заредената частица съществува надлъжен релативистки ефект на кинетично редуциране на спиновото разцепване (т.е. намаление на спиновото разцепване с нарастване на скоростта на движение на частицата в направление на външното поле) а величината на спиновото разцепване зависи от квантовото число на съответното ниво на Ландау.

В петата глава на дисертацията с помощта на уравнението на Дирак е изследван едномерен модел на релативистка неутрална частца в магнитно поле с цел изучаване свойствата на цитербевегунг. Цитербевегунг (трептящо движение - нем.) е един от необикновените ефекти, предсказани от уравнението на Дирак, който е в противоречие с първия принцип на Нютон и засега не е бил наблюдаван експериментално, макар да е имало многобройни предложения в литературата за симулацията на това явление в различни квантови системи като йони в уловки или графен. Цитербевегунг възниква когато има припокриване на решения с отрицателни и положителни енергии на уравнението на Дирак и представлява хеликоидално движение на свободна частица и осцилации на величините на скоростта, спина и орбиталния ъглов момент на частицата. Показано е, че свойствана на цитербевегунг на частица намираща се във външно поле се различават от тези на свободната частица. За случая на частица във външно поле са разграничени три вида цитербевегунг: спин-цитербевегунг и два вида позиционен цитербевегунг – напречен и надлъжен. И трите вида цитербевегунг се характеризират с по две честоти на осцилация, които водят до появата на честоти на биене в средните стойности на операторите. Това прави възможно наблюдаването на цитербевегунг с честоти по-малки от тези на долната граница на цитербевегунг на свободна частица.

В последната шеста глава на дисертацията е разгледан нерелативистки модел на електрон във външно електростатично поле. Проведен е детайлен симетриен анализ, основан на съображенията за инвариантност по отношение на обръщане на времето и инверсия на пространството, какъвто е валиден при наличие на спин-орбитално взаимодействие. Анализът на авторите е основан само на комутационните свойства на операторите на обръщане на времето и инверсия на пространството с операторите на транслациите и на спина, което представлява един методологически нов подход. Показано е, че този анализ е валиден също така и за модел без спин-орбитално взаимодействие но при наличие на външно поле и спин на електрона. С помощта на теорията на пертурбациите е изследвано предположението, че наличието на външно поле е достатъчно за снемане на спиновото израждане дори и при отсъствието на спин-орбитално взаимодействие. Доказано е, че наличието на електростатично поле с транслационна симетрия не може да снеме спиновото израждане но поле без транслационна симетрия може да снеме спиновото разцепване, и то в нулев порядък.

Напълно съм убеден, че материалът върху който се градят приносите на дисертацията, е достоверен. Това следва както от доказаното високо качество на теоретичната работа, внимателните анализи и проверки на резултатите с използване на многобройни и разнообразни теоретични техники, така и от ранга на научните списания, в които са публикувани резултатите.

Моето мнение е, че основните научни приноси в дисертацията се заключават в получаване на голямо количество нови научни факти а също и на потвърдителни факти, допринасящи за обогатяване на познанията в една актуална и интересна научна област, с голямо теоретично и фундаментално значение.

Авторефератът е написан кратко и много добре, напълно отговаря на изискванията и правилно отразява извършената работа и приносите в дисертацията.

Личен принос на Тихомир Тенев. Според твърдението на ръководителя на дисертацията проф. Н. Витанов, личният принос на докторанта е огромен и надвишава 90%, както при получаване на научните резултати, така и при написването на статиите по дисертацията, а също и при написването на самата дисертация (на английски език) и на автореферата. Това е един необикновено висок процент, който говори за изключителните лични качества на докторанта Тихомир Тенев.

Критични бележки. Имам някои терминологични забележки относно текста на български език на автореферата. Убеден съм, че не е правилно английското „lifting of degeneracy” да се превежда на български като „повдигане на израждането” а би трябвало да е „снемане (или премахване) на израждането.” Освен това, „parity” според мен не трябва да се превежда като “паритет” а като „четност”, „momentum” да не се превежда като «момент» а като «импулс».

Общо заключение. Напълно убеден съм, че работата представлява един ценен дисертационен труд и научен принос, който не само удовлетворява но и далеч надхвърля традиционните изисквания. Поради това, без колебание препоръчвам на членовете на журито по защитата, да гласуват за присъждане на научната и образователна степен Доктор на Тихомир Генчев Тенев.

София, 1 Май, 2013 г. Рецензент:



/ Светослав Рашев /


Каталог: index.php -> bul -> content -> download
download -> Литература на народите на Европа, Азия, Африка, Америка и Австралия
download -> Дипломна работа за придобиване на образователно-квалификационна степен " "
download -> Рентгенографски и други изследвания на полиестери, техни смеси и желатин’’ за получаване на научната степен „Доктор на науките”
download -> Св. Климент Охридски
download -> Акад. Илчо иванов димитров (1931 – 2002) фонд 20 опис 1
download -> Азбучен списък на преподавателите
download -> Климент охридски” университетски архив
download -> График за провеждане на семтемврийската (поправителна) изпитна сесия на магистърска програма „политическа социология учебна 2014/2015 г. Поправителна сесия от 24 август до 11 септември 2015 г
download -> Обявява прием на студенти


Сподели с приятели:




©obuch.info 2024
отнасят до администрацията

    Начална страница