отчет об исследованиях по тематике, относящейся к компетенции Отделения ядерной физики РАН
отчет сектора взаимодействия радиоволн с плазмой
отчет сектора теории сверхпроводимости
отчет сектора теоретической биофизики
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 5 сотрудников, среди них 2 доктора физ.-мат. наук и
3 кандидата физ.-мат. наук, один сотрудник является членом ООФА РАН - академик
Л.В.Келдыш.
Также в секторе проходят обучение 2 аспиранта.
Опубликовано или послано в печать 7 научных работ,
сотрудники приняли участие в российской школе-семинаре.
Тематика исследований в 1999 г.:
- исследование узкощелевых гетероструктур, описываемых
уравнениями Дирака;
- экситоны в наноструктурах типа полупроводник-диэлектрик;
- многочастичные явления в системах с сильным взаимодействием, в том
числе, возникновение макроскопических когерентных состояний, как в
равновесном состоянии, так и в состояниях, далеких от термодинамического
равновесия;
- теоретическое изучение влияния электрон-фононного взаимодействия на
туннельные свойства джозефсоновских контактов.
Основные научные результаты, полученные в 1999 г.:
- Развита микроскопическая теория, рассматривающая процессы
туннелирования в микроконтактах и наноструктурах,
учитывающая эффекты, связанные с особенностями
электронного спектра, электронной плотности и конечными
временами релаксации в области контакта.
На основе построенной теории показано, что туннелирование
в джозефсоновских контактах с участием фононов
приводит к появлению пиков на вольт-амперных характеристиках при
таких напряжениях, при которых джозефсоновская частота равна частоте
оптических (раман-активных) фононов.
Показано, что при изучении электронной структуры полупроводников
с помощью СТМ-СТС измерений большую роль играют характеристики самого
тунельного контакта и эффекты кулоновского взаимодействия.
(П.И.Арсеев)
- Исследовано влияние флуктуаций на магнетосопротивление высокотемпературных
сверхпроводников. Экспериментально наблюдаемое аномально большое
отрицательное магнетосопротивление в несверхпроводящем состоянии
объяснено подавлением магнитным полем спиновых флуктуаций в CuO2
плоскостях. Упорядочение ориентаций спинов приводит к увеличению
электрического тока в перпендикулярном к CuO2 плоскостям направлении.
(Б.А.Волков)
- Исследовано движение квантовых частиц, свойства которых зависят от одной
координаты и которые могут свободно двигаться в перпендикулярном направлении.
Получен циллиндрически симетричный гамильтониан, который использован для
описания поверхности раздела двух полупроводников. Предсказано существование
приграничных состояний нового типа, которые отсутствуют в рамках обычной
механики. Эти состояния появляются, если дисперсионные кривые объемных
полупроводников пересекаются. Эти мелкие состояния находятся вблизи точки
пересечения и существуют в конечном интервале перпендикулярных импульсов.
В двузонном приближении получено дисперсионное уравнение для узкощелевых
пилообразных сверхрешеток. Показано, что в этом сучае энергия
электронов и дырок не зависит от спиральности. Проведены численные расчеты
энергетического спектра.
Рассмотрен энергетический спектр несимметричных узкощелевых полупроводниковых
гетероструктур. Исследованы условия возникновения спинового расщепления
энергетических уровней. Получены асимтотические выражения для
энергетических уровней в случае слабой асимметрии.
В двузонной модели Дирака проведено исследование спектров экситонов в
массивном полупроводнике и в тонком слое полупроводника. Получены тонкие
структуры спектров и зависимость энергии связи экситона от ширины
запрещенной зоны и, в двумерном случае, от толщины слоя. (А.П.Силин)
- Исследовано влияние анизотропии параметра порядка на вольтамперные
характеристики SNS контактов в двузонной модели сверхпроводника.
Симметрия параметра порядка в рассмотренной модели связывается
с симметрией матричного элемента одночастичной гибридизации.
В диаграмной технике для неравновесных процессов
построена система кинетических уравнений для сверхпроводника
в сильно неравновесном случае, когда невозможно введение
понятия температуры и химического потенциала. Подход позволяет
в калибровочно инвариантном виде описывать нестационарные кинетические
процессы в сверхпроводящих гетероструктурах. (Н.К.Федоров)
Проекты, выполнявшиеся в 1999 году:
- РФФИ №99-02-17360
"Кинетика в неоднородных сверхпроводниках и сверхпроводящих туннельных структурах"
Руководитель: П.И.Арсеев;
- РФФИ №99-02-16449
"Теория слабой локализации возбуждений в системе квантовых точек в условиях
термодинамического равновесия и в сильно неравновесном случае"
Руководитель: Б.А.Волков;
- РФФИ №97-02-16346
"Электронные свойства узкощелевых полупроводниковых гетероструктур
с сильным взаимодействием валентной зоны и зоны проводимости"
Руководитель: А.П.Силин;
- РФФИ №96-15-96476
Руководитель: Л.В.Келдыш
(проект поддержки научных школ)
- INTAS N96-0398
"Linear and nonlinear optical effects in semiconductor microcavities and
photonic dots"
(A.Forchel, R.Planel, R. Hondre, Л.В.Келдыш, В.Д.Куликовский, С.Г.Тиходеев)
- 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)
Участие в конференциях:
- VI Школа-семинар молодых ученых "Проблемы физики твердого тела и высоких
давлений", 17-27 сентября 1999 г., Туапсе,
Б.А.Волков (лекция), Н.К.Федоров (доклад);
Список литературы, опубликованной и принятой в печать
в иностранных журналах в 1999 году:
- Andryushin E.A., Nutsalov Sh.U., Silin A.P.
"Energy spectrum of narrow-gap sawtooth semiconducting superlattices",
Phys.Low-Dim. Structures, 7/8, 175, 1999;
- A.V.Kolesnikov, A.P.Silin
"Quantum mechanics with coordinat-dependent mass",
Phys.Rev., B59, 7596, 1999;
- S.I.Vedeneev, A.G.M.Jansen, B.A.Volkov, P.Wyder
"Negative Magnetoresistance of Bi2Sr2CuOx
Single Crystals in a Strong Magnetic Fields",
submitted to Phys.Rev.B;
- Maksimov E.G., Arseyev P.I., Maslova N.S.
"Phonon assisted tunneling in Josephson Junctions",
Sol.St.Comm., 111, 391, 1999;
- A.Depuydt, C.Van Haesendonck, N.S.Maslova, V.I.Panov, S.V.Savinov, P.I.Arseev
"Scanning tunneling microscopy and spectroscopy at low temperatures of the
(110) surface of Te-doped GaAs single crystals",
Phys.Rev.B, 1999, v.60, pp.2619-2625;
Список литературы, опубликованной и принятой в печать
в российских журналах в 1999 году:
- Е.А.Андрюшин, С.А.Верещагин, А.П.Силин
"Спиновое расщепление энергетичеких уровней в несимметричных узкощелевых
полупроводниковых гетероструктурах", Краткие Сообщения по Физике ФИАН, 6, 1999;
- А.П.Силин, С.В.Шубенков
"Экситоны Ванье-Мотта в гетероструктурах узкощелевых полупроводников",
направлено в ФТТ
|
