краткая информация история Отдела годовые отчеты 1945 1953 1954 1955 1956 1957 1958 1959 1960 1961 1962 1963 1964 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975   1979 1980       1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 персоналии

Отчеты Отделения за 1998 г.   отчет об исследованиях по тематике, относящейся к компетенции Отделения ядерной физики РАН отчет сектора взаимодействия радиоволн с плазмой отчет сектора теории твердого тела отчет сектора квантовой теории поля и квантовой статистики отчет сектора теории элементарных частиц отчет сектора физики высоких энергий Отчет сектора теории твердого тела Заведующий сектором - Б.А.Волков. В секторе работают 6 сотрудников, среди них 2 доктора физ.-мат. наук и 4 кандидата физ.-мат. mнаук, 1 сотрудник является членом ООФА РАН - академик Л.В.Келдыш. Также в секторе проходит обучение один аспирант. Опубликовано или послано в печать 11 научных работ. Защищена 1 кандидатская диссертация Тематика исследований в 1998 г.: теория магнитного отклика полупроводников IV-VI с квазирелятивистским электронным спектром; теоретическое описание механизмов смены валентности примесей в полупроводниках, связанных с нелинейностью электронной поляризации окружения; роль зарядовых эффектов в тунельных исследованиях полупроводников; исследование узкощелевых гетероструктур, описываемых уравнениями Дирака; исследование кинетических свойств сверхпроводников с немонотонной плотностью состояний; теоретическое изучение влияния электрон-фононного взаимодействия на туннельные свойства Джозефсоновских контактов; оптика экситонных молекул в полупроводниках и полупроводниковых микроструктурах; экситоны в наноструктурах типа полупроводник-диэлектрик. Основные научные результаты, полученные в 1998 г.: Закончено теоретическое исследование туннельной проводимости в N-S контактах малых размеров (без учета кулоновских эффектов). В теории учтено как изменение спектра сверхпроводника в области контакта, так и появление неравновесной электронной плотности. Исследованы возможные силные искажения обычной зонной структуры. Показано, что при изучении электронной структуры полупроводников с помощью СТМ-СТС измерений большую роль играют характеристики самого тунельного контакта и эффекты кулоновского взаимодействия, связанные с появлением неравновесного локального заряда. Было объяснено экспериментально наблюдаемое явление изменения видимых границ зон и резонасных пиков от расстояния между иглой СТМ и полупроводником. Рассмотрено влияние магнитного поля на транспорт нейтральных композитных частиц - экситонов - в двумерных (2D) системах со слабым беспорядком. Показано, что для классического транспорта (когда интерференция между различными путями не учитывается) магнитное поле подавляет транспорт экситонов: статический коэффициент диффузии монотонно убывает с ростом поля. С учетом квантовых слабо-локализационных поправок коэффициент диффузии становится немонотонной функцией поля B. В слабых магнитных полях (когда магнитная длина много больше боровского радиуса экситона) предсказан положительный магнитодиффузионный эффект: возрастание подвижности экситонов с ростом В. (П.И.Арсеев) Рассмотрена задача определения статической магнитной восприимчивости в полупроводниках с законом дисперсии типа Дирака при различном заполнении. Для простоты рассматривается изотропный случай. Показано, что данная задача возникает при вычислении магнитного отклика полупроводникового типа A4B6 с кубической структурой, при таких заполнениях, когда химический потенциал лежит вблизи запрещенной зоны, и основной вклад в восприимчивость вносят окресности L-точек. Результаты получены в рамках теории линейного отклика (без обращения к представлению об уровнях Ландау) магнитной восприимчивости подобных полупроводников в калибровочно инвариантной форме. Показано, что сильное возрастание парамагнитного вклада в восприимчивость соединений типа PbTe(Ga) в области максимума сопротивления вблизи азотной температуры объясняется локализацией на примесях неравновесных неспаренных электронов. Число парамагнитных центров при этом определяется кинетикой, а отклик каждого отдельного одноэлектронного мелкого центра определяется температурой. (Б.А.Волков) Построена теория, описывающая процесс многофотонного рождения электронно-дырочных пар в полупроводниках и ионизации квановых ям, квантовых проволок и точек сверхкороткими и мощными электромагнитными импульсами. Длительность импульса составляет половину периода оптической частоты, а энергия фотона данной частоты значительно ниже порога поглощения. В отличие от разработанного ранее описания ионизации длительными почти монохроматическими импульсами, теперь учитывается очень широкий спектр частот импульса. Оказывается, что в этом режиме эффективное число фотонов, поглощенных при ионизации, меняется с изменением интенсивности. (Л.В.Келдыш) Исследовано движение квантовых частиц, свойства которых зависят от одной координаты и которые движутся свободно в перпендикулярном направлении. Выведен эрмитов аксиально симметричный гамильтониан, который описывает произвольную границу раздела двух полупроводников. Предсказан новый тип приграничных состояний - такие состояния возникают, если объемные дисперсии у этих полупроводников пересекаются. Мелкие приграничные состояния находятся вблизи точки пересечения, в конечном интервале перпендикулярных импульсов. Получено дисперсионное уравнение для узкощелевых пилообразных сверхрешеток. Показано, что в этом случае энергия электронов и дырок не зависит от спиральности и спиновое расщепление отсутствует. Численные расчеты энергетических спектров указывают на наличие энергетических минищелей в валентной зоне, где модуляция потенциала отсутствует. В рамках двухзонной модели получен новый тип мелких поверхностных состояний на контакте двух полупроводников, с и без инверсии зон. Огибающая волновой функции разрывна на контакте. Такие поверхностные состояния возникают, если объемные кривые дисперсии обоих полупроводников пересекаются. Они существуют в ограниченном интервале поперечных моментов. Показано, что такие состояния и на размытом контакте двух полупроводников. (А.П.Силин) В рамках микроскопической теории исследовано влияние зависимости химического потенциала от температуры на кинетические свойства сверхпроводников с сильно неоднородной вблизи энергии Ферми плотностью электронных состояний. Учтен конвективный вклад в электронную теплопроводность сверхпроводников. Показано, что выход за рамки приближения закона Видемана-Франца существенно меняет температурную зависимость коэффициента теплопроводности сверхпроводников с особенностями электронной плотности состояний вблизи энергии Ферми. (Н.К.Федоров) Проекты, выполнявшиеся в 1998 году: РФФИ №96-02-16701a Теоретическое исследование электронных оптических и кинетических свойств узкощелевых полупроводников и гетероструктур на их основе. Руководитель: Л.В.Келдыш (6 участников); РФФИ №96-02-19022a Теория электронных свойств и структур реальных поверхностей и интерфейсов теллуридов и селенидов свинца и олова. Руководитель: Б.А.Волков (6 участников); РФФИ №97-02-16346 Электронные свойства узкощелевых полупроводниковых гетероструктур с сильным взаимодействием валентной зоны и зоны проводимости. Руководитель: А.П.Силин (6 участников); РФФИ №96-15-96476 Руководитель: Л.В.Келдыш (20 участников) (проект поддержки научных школ) INTAS N94-3562 Superconductivity on mesoscopic scale. (Y.Bruynseraede) Миннауки РФ N96-081 Электромагнитные свойства полупроводниковых гетероструктур как элементов электронных и оптоэлектронных устройств. (Б.А.Волков) Список литературы, опубликованной и принятой в печать в иностранных журналах в 1998 году: P.I.Arseyev, N.S.Maslova "Small size tunneling contacts with superconductors", Sol.St.Commun. 108, No.10, p.717, 1998; N.K.Fedorov "Electronic thermal conductivity in superconductors with nontrivial density of states", Sol.St.Commun. 106, No.4, pp.177-181, 1998; L.V.Keldysh "Excitons in Semiconductor-Dielectric Nanostructures", Phys.Stat.Sol.(a) 164, p.3, 1998; A.L.Ivanov, H.Haug, L.V.Keldysh "Optics of Excitonic Molecules in Semiconductors and Semiconductor Microstructures", Phys.Reports, 296 (5,6) pp.238-336, 1998; A.V.Kolesnikov, R.Lipperheide, A.P.Silin, U.Wille "Interface states in junctions of two semiconductors with intersecting dispertion curves", Phys.Rev.Lett. (направлено в печать); Andryushin E.A., Nutsalov Sh.U., Silin A.P. "Energy spectrum of narrow-gap sawtooth semiconducting superlattices", Phys.Low-Dim. Structures (направлено в печать); Список литературы, опубликованной и принятой в печать в российских журналах в 1998 году: П.И.Арсеев, А.Б.Дзюбенко "Магнитотранспорт экситонов в двумерных системах: эффекты слабой локализации", ЖЭТФ, 1998, т.114, с.359; П.И.Арсеев, Н.С.Маслова, С.В.Савинов "Effects of non-equilibrium charge density in STM/STS investigations of semiconductors", Письма в ЖЭТФ, 1998, т.68, с.239; Е.А.Андрюшин, С.А.Верещагин, А.П.Силин "Спиновое расщепление уровней в несимметричных узкощелевых полупроводниковых гетероструктурах", ФТТ - направлено в печать; Б.А.Волков, О.В. Ручайский "Температурная зависимость магнитной восприимчивости в полупроводниках IV-VI", ФТТ, 1998, т.40, стр.57; Васильев А.Н., Волков Б.А., Волошок Т.Н., Кувшинников С.В. "Неравновесная парамагнитная восприимчивость примесных центров галлия в теллуриде свинца", ЖЭТФ, 1998, т.114, вып.5(11), с.1859;