Отчет о научной деятельности в 2002 г.

отчет о научной деятельности в 2002 г.

Сектор теории твердого тела (заведующий - 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 проходил обучение 1 аспирант.
Опубликовано или направлено в печать 6 научных работ,
сотрудники приняли участие в Школе-семинаре и сделали 3 доклада

Тематика исследований в 2002 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;

кинетика в неоднородных сверхпроводниках и сверхпроводящих туннельных структурах

Основные научные результаты, полученные в 2002 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. Исследованы неравновесные кулоновские эффекты при резонансном тунеллировании через глубокие примесные состояния.
Развит 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.
Расчитаны вольт-амперные характеристики SIS-контактов в многозонной модели с анизотропным эффективным параметра порядка. Объяснены экспериментально наблюдаемые особенности вольт-амперных характеристик SIN и SIS контактов сверхпроводников типа BSCCO. (П.И.Арсеев)
Продолжено развитие модели "DX - подобных" примесных центров в узкощелевых полупроводниках на основе теллурида свинца. Обобщены экспериментальные данные по свойствам примесных состояний в узкощелевых полупроводниках на основе теллурида свинца. Представлены теоретические модели, описывающие нетривиальные особенности этих примесных состояний. Рассмотрены прикладные аспекты проблемы, связанные с использованием указанных материалов в качестве высокочувствительных приемников излучения дальнего ИК-диапазона. (Б.А.Волков)
Для описания спинового расщепления асимметричных узкощелевых полупроводниковых гетероструктур в перпендикулярном магнитном поле получены уравнения, определяющие энергетический спектр носителей тока. Показано, что основное состояние системы не обязательно соответствует нулевому уровню Ландау. Энергетические уровни в общем случае не вырождены, но основное состояние может быть вырожденным в зависимости от величины магнитного поля.
В двузонном (дираковском) приближении эффективной массы рассчитана зависимость энергетических уровней квантовой нити от ее радиуса и высоты потенциального барьера. (А.П.Силин)
В рамках многозонной модели с анизотропным эффективным параметра порядка ВТСП расчитаны вольт-амперные характеристики SIS-контактов. Результаты вычислений показывают, что вид ВАХ и плотности электронных состояний сильно меняется в зависимости от параметров задачи. Предложено теоретическое объяснение экспериментально наблюдаемого s-подобного поведения ВАХ SIN и SIS контактов высокотемпературных сверхпроводников типа BSCCO. Исследована зависимость асимметрии сверхпроводящих пиков от взаимного расположения зон.
Исследована зависимость критической температуры T_c сверхпроводящего перехода от концентрации примесей в двузонной модели сверхпроводника. Предполагалось наличие как внутризонного, так и межзонного рассеяния электронов на немагнитных и магнитных примесях. Показано, что при различных параметрах задачи возможно как наличие критической концентрации примесей, при которой T_c=0, так и ее отсутствие с характерным для модели с s-симметрией параметра порядка асимптотическим поведением T_c как функции концентрации примесей. (Н.К.Федоров)

Проекты, выполнявшиеся в 2002 году:
1. РФФИ №02-02-16925
"Кинетические эффекты в неоднородных сверхпроводниках со сложной кристаллической структурой". Руководитель: П.И.Арсеев (4 участника);
2. РФФИ №02-02-16922
"Распад и возбуждение составных частиц при прохождении их через гетероконтакты и туннельные структуры". Руководитель: Б.А.Волков (3 участника);
3. 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 (3 участника);
4. РФФИ №00-15-96558 Руководитель: Л.В.Келдыш
(проект поддержки научных школ, 19 участников)
5. Программа "Низкоразмерные квантовые структуры"
"Низкоразмерные квантовые структуры". Б.А.Волков (3 участника)

Участие в конференциях:

1. VII Школа-семинар "Проблемы физики твердого тела и высоких давлений", 20-28 сентября 2002 г., Москва,
П.И.Арсеев (доклад), С.О.Лойко (доклад), Н.К.Федоров (доклад)

Преподавание:

А.П.Силин - "Теория твердого тела" - курс лекций студентам МФТИ,
П.И.Арсеев - "Макроскопические квантовые явления" - курс лекций студентам физического факульетата МГУ

Список литературы, опубликованной и принятой в печать в иностранных журналах в 2002 году:

P.I.Arseev, N.K.Fedorov, S.O.Loiko
"Scattering of electrons by impurities within the framework of two band model of order parameter anisotropy", Solid St.Comm. vol.124/7, pp.257-262, 2002

Список литературы, опубликованной и принятой в печать в российских журналах в 2002 году:

С.О.Лойко, Н.К.Федоров, П.И.Арсеев
"Влияние симметрии электронных состояний ВТСП на вольт-амперные характеристики SIS контактов", ЖЭТФ т.121, в.2, стр.453, 2002;
Б.А.Волков, Л.И.Рябова, Д.Р.Хохлов
"Примеси с переменной валентностью в твердых растворах на основе теллурида свинца", УФН, т.172, в.8, стр.849, 2002;
P.I.Arseyev, N.S.Maslova, V.I.Panov, S.V.Savinov.
"Non-equlibrium tunneling effects of interacting Hubbard-Anderson impurities", ЖЭТФ, т.121, стр.225, 2002;
P.I.Arseyev, N.S.Maslova, V.I.Panov, S.V.Savinov.
"Coulomb Singularity Effects in the Tunneling Spectroscopy of Individual Impurities", Письма в ЖЭТФ, т.76, в.5, стр.345, 2002;
Коробкин О.Г., Силин А.П.
"Энергетический спектр узкощелевых полупроводниковых нитей", Краткие сообщения по физике ФИАН (принята в печать)