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 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 проходили обучение 3 аспиранта.
Опубликовано или направлено в печать 5 научных работ,
сотрудники приняли участие в 1 международной конференции и 1 российской школе-семинаре.
Тематика исследований в 2000 г.:
- влияние электрического и магнитного полей, взаимного расположения
энергетических зон и геометрии узкощелевых полупроводниковых гетероструктур
на их электронные, оптические и транспортные свойства;
- 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 туннельных свойств слоистых джозефсоновских контактов;
- кинетика в неоднородных сверхпроводниках и сверхпроводящих туннельных структурах
Основные научные результаты, полученные в 2000 г.:
- Рассмотрена задача о распространении излучения в среде разупорядоченных
двухуровневых атомов. Развитая теория учитывает конечное время жизни
возбужденного атома, связанное со спонтанным излучением фотона.
Расчитан коэффициент диффузии в случае многократного рассеяния фотона
на одном атоме, что соответствует резонансному взаимодействию света с
двухуровневой системой.
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.
Предложен самосогласованный теоретический метод расчета туннелирования в
микроконтактах и наноструктурах в присутствии двух взаимодействующих андерсоновских
примесей на поверхности полупроводника. Неравновесные числа заполнения на примесях
с учетом среднеполевого кулоновского взаимодействия электронов расчитаны решением
системы кинетических уравнений в рамках диаграммной техники для неравновесных процессов.
(П.И.Арсеев)
- Предложена новая модель "DX-подобных" примесных центров в PbTe(Ga), объясняющая
стабилизацию уровня Ферми и эффекты долговременной релаксации в
полупроводниках A4-B6, допированных элементами III группы. Долговременная
релаксация объяснена возникновением эффективного барьера, связанного с переменной
валентности примесей. Разработанная модель применима к описанию DX центров в
классических полупроводниках типа A3-B5. (Б.А.Волков)
- В двузонном приближении исследован энергетический спектр узкощелевых квантовых
точек. Рассчитана симметрийная структура спектров и зависимость энергии
электронов и дырок от параметров квантовой точки.
Симметрия рассчитанных уровней совпадает с экспериментально наблюдаемой.
Рассмотрены различные типы узкощелевых полупроводниковых гетероструктур.
Исследовано условие спинового расщепления энергетических уровней. Численно
рассчитан энергетический спектр электронов и дырок. (А.П.Силин)
- В рамках изучения особенностей рассеяния света в резонансной неупорядоченной среде
продолжено построение микроскопической теории
интерференционных явлений при распространинии фотонов и электронов в
системах квантовых точек. Теория позволяет описывать новый круг вопросов,
связанных с учетом нелинейных квантовых эффектов
в процессах рассеяния электромагнитных волн на неупорядоченно
расположенных лвухуровневых квантовых точках с инверсной заселенностью.
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.
В рамках микроскопической теории для неравновесных процессов
в терминах диаграммной техники Келдыша построена
система нелинейных уравнений, описывающая тунельные
свойства S-I-S слоистых сверхпроводящих структур.
Построенная теория учитывает нестационарное
поведение электрического заряда внутри слоев, связанное с неравновесной
динамикой фазы сверхпроводящего параметра порядка и взаимодействием различных
слоев (Н.К.Федоров)
Проекты, выполнявшиеся в 2000 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 №00-02-17529
"Влияние электрического и магнитного полей, взаимного расположения
энергетических зон и геометрии узкощелевых полупроводниковых гетероструктур
на их электронные, оптические и транспортные свойства".
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)
Список литературы, опубликованной и принятой в печать
в иностранных журналах в 1999 году:
- Andryushin E.A., Silin A.P., Vereshchagin S.A.
"Interface states in a narrow-gap semiconductor structure
without band inversion", Phys.Low-Dim. Structures, 3/4, 79, 2000;
- Andryushin E.A., Silin A.P., Vereshchagin S.A.
"Spin splitting of energy levels in asymmetric narrow-gap
semiconductor nanostructures", Phys.Low-Dim. Structures, 3/4, 85, 2000
Список литературы, опубликованной и принятой в печать
в российских журналах в 1999 году:
- Апенко С.М., Арсеев П.И., Федоров Н.К.
"К вопросу о диффузии и локализации излучения в неупорядоченной резонансной
среде", Краткие Сообщения по Физике ФИАН, 4, 25, 2000;
- А.И.Белогорохов, Б.А.Волков, И.И.Иванчик, Д.Р.Хохлов
"Модель "DX - подобных" примесных центров в PbTe(Ga)",
Письма в ЖЭТФ, т.72, в. 3-4, 178-182, 2000;
- Arseyev P.I., Maslova N.S., Panov V.I., Savinov S.V.
"Tunneling spectroscopy of nonequilibrium correlated impurity
states on semiconductor surface",
Письма в ЖЭТФ, т.72, в. 11, 819-824, 2000;
|
