Направления научных исследований (для студентов)

АБB
АБB
АБB

Обычная версия сайта

Ниже представлен примерный перечень исследований, проводимых сотрудниками кафедры «Наноэлектроники и фотоники». Обращаем Ваше внимание на то, что тематики исследований могут довольно быстро меняться. Об актуальных направлениях исследований можно узнать по указанным ниже контактам или при личных встречах.

Электронные процессы в квантовых структурах

Руководит работами и одноименной лабораторией д.ф.-м.н. Зайцев-Зотов Сергей Владимирович, serzz@cplire.ru.
В лаборатории проводятся исследования электронных свойств широкого круга веществ и структур с необычными физическими свойствами. К таким веществам относятся топологически нетривиальные материалы (топологические изоляторы, вейлевские и дикаковские полуметаллы, топологические сверхпроводники), сверхпроводники, системы с волнами зарядовой плотности и др. Методы исследования включают в себя исследование проводимости и магнетосопротивления в широком диапазоне температур, электрических и магнитных полей, фотопроводимости от терагерцового до видимого диапазона, а также сверхвысоковакуумной сканирующей туннельной микроскопии и спектроскопии. В лаборатории имеется также и технологическое оборудование для роста кристаллов и пленок, расщепления слоистых материалов вплоть до атомно тонких слоев и создания структур на их основе, а также для роста тонких кристаллических и аморфных пленок. Возможность комбинировать атомно тонкие слои различных материалов (топологические изоляторы, вейлевские полуметаллы, сверхпроводники, магнетики, полупроводники, диэлектрики), а также их взаимную ориентацию создает практически безграничное поле для исследований свойств многослойных структур, полученных сухим наслоением. При этом постановка физических задач требует как прекрасного знания физики твердого тела, так и свежих идей. Целью исследований является как получение новых знаний, так и поиск новых материалов и структур, которые могли бы найти применения в электронных устройствах следующего поколения.

Основные направления исследований, в которых могут принять участие студенты:

Создание и исследования квантовых структур, полученных методом сухого наслоения ван дер Ваальсовых материалов
Создание и исследование гибридных квантовых структур
Исследование влияния деформации (одноосной и двухосной) на электронный транспорт в слоистых и квазиодномерных материалах с топологически-нетривиальной зонной структурой и/или с волнами зарядовой плотности
Сверхвысоковакуумная туннельная микроскопия и спектроскопия топологически нетривиальных материалов и материалов с волнами зарядовой плотности.

Волоконно-оптические технологии

Руководит работами и одноименной лабораторией д.ф.-м.н. Бутов Олег Владиславович, зам. директора по научной работе ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН, obutov@cplire.ru. Сайт лаборатории.

В настоящее время Лаборатория волоконно-оптических технологий совместно с технологической группой Фрязинского филиала ИРЭ, является одним из ведущих отечественных центров научного и научно-прикладного развития данного направления. В распоряжении лаборатории находится современное оборудование и квалифицированные специалисты, что позволяет проводить исследования и осваивать технологии на высоком международном уровне. В круг наших интересов входит разработка и исследование новых материалов для волоконной оптики, развитие волоконных лазерных технологий, волоконная сенсорика, плазмоника, нелинейная оптика, биомедицинские технологии. Для проведения работ в распоряжении лаборатории имеется многофункциональный экспериментальный комплекс на основе фемтосекундного лазера, Эксимерный лазер с длиной волны генерации 193 нм, средства создания волоконных брэгговских решеток, включая решетки с наклонными штрихами, участок для проведения длительных термических испытаний образцов, система вакуумного напыления тонких покрытий, современная спектрометрическая аппаратура и установки для разработки и характеризации волоконно-оптических лазеров.

Спинтроника

Руководит работами д.ф.м.-н., профессор Логунов Михаил Владимирович, logunov@cplire.ru. О тематике работ можно узнать здесь:

Приглашенная лекция «Спиновые текстуры в спин-волновой электронике и наномагнонике»
на Школе-семинаре Волны-2022 (youtube)
Магнитооптические микро- и наноструктуры для оптики-на-кристалле на сайте ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН
Научно-популярная публикация «Спинтроника может снизить энергопотребление компьютеров в тысячи раз» на сайте РАН

Спинтроника (теория)

Руководят работами к.ф.-м.н. Калябин Дмитрий Владимирович и к.т.н. Сафин Ансар Ризаевич.

Плазменные колебания в двумерных электронных системах (теория)

Руководят работами к.ф.-м.н. Заболотных Андрей Александрович и к.ф.-м.н. Загороднев Игорь Витальевич, izagorodnev@hse.ru .
О некоторых направлениях работ можно узнать здесь
Лекция на зимней школе по физике для студентов ВШЭ

Тематика исследований: аналитическое и, в меньшей степени, численное исследование плазменных возбуждений в низкоразмерных электронных системах с высокой подвижностью электронов (квантовые ямы и гетеропереходы, а также моно- и несколькослойные двумерные материалы типа графена). Для изучения плазменных в волн в таких системах используется «классический» подход, основанный на решении уравнений Максвелла совместно с уравнением непрерывности для электронной плотности и уравнением Эйлера на среднюю скорость электронов. Исследования носят фундаментальный (не прикладной) характер, их целью является поиск и характеризация новых плазменных волн в низкоразмерных электронных системах, а также объяснение вновь появляющихся экспериментальных результатов. Научная работа в группе почти полностью состоит в решении задач по физике. Соответственно, студент должен иметь желание решать задачи по физике. Для начала работы требуются хорошие знания математики и физики в объеме стандартных курсов факультета физики ВШЭ.

Краевые состояния в новых материалах (теория)

Руководит работами к.ф.-м.н. Загороднев Игорь Витальевич, izagorodnev@hse.ru .

Тематика научных исследований — теория поверхностных электронных состояний в графене и других 2D кристаллах, а также в топологических изоляторах. В рамках данных тем есть множество конкретных проблем, имеющих разную сложность, так что всегда можно подобрать что-то взаимноинтересное. Научные задачи, как правило, формулируются так, чтобы они могли быть решены аналитически, однако, для желающих есть задачи, которые нужно решать численно, например, в рамках метода функционала плотности или сильной связи. Для решения задач требуется прежде всего желание их решать. Необходимым конкретным методам и приемам нетрудно научиться.

Разработка физических основ функциональной тонкопленочной оксидной электроники

Руководит работами и одноименной лабораторией д.ф.-м.н. Овсянников Геннадий Александрович.

Основные направления исследований, в которых могут принять участие студенты:

Разработка физических методов получения эпитаксиальных пленок и гетероструктур из сложных оксидов: купратов, манганатов, рутенатов, ирридатов и т.д для использования в наноэлектронике и спинтронике, в том числе сверхпроводниковой
Изучение механизма протекания сверхпроводящего тока вызванного наличием сверхпроводящих триплетных корреляций в гибридных меза-структурах на основе гетероструктур из купратов и металлических сверхпроводников, нормальных металлов, магнитных материалов и материалов с сильным спин-орбитальным взаимодействием
Изучение возбуждения и детектирования спинового тока в гетероструктурах и бикристаллических переходах из ферромагнитных пленок и материалов с сильным спин-орбитальным взаимодействием

Помимо указанных выше направлений исследований студенты кафедры могут принимать участие и в других исследованиях, проводимых в ИРЭ им. В.А. Котельикова РАН.