Регистрация / Вход
Прислать материал

Исследование сильных корреляций в электронном газе в твердых телах

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.740.11.0216
Организация
ИФТТ РАН
Руководитель работ
Гантмахер Всеволод Феликсович
Продолжительность работ
2009 - 2011, 24 мес.
Бюджетные средства
13 млн
Внебюджетные средства
2,6 млн

Информация отсутствует

Участники проекта

Зам. руководителя работ
Тратас Татьяна Георгиевна

Этапы проекта

1
07.07.2009 - 31.10.2009
1.1. Изучение термодинамических характеристик
двумерных электронных систем в режиме дробного
квантового эффекта Холла;
1.2. Исследования межплоскостного электронного
транспорта монокристаллов ВТСП с низкой
концентрацией носителей в широком интервале
температур 0.5-300 К и магнитных полей 0-17,5 Т.
1.3. Рентгеноструктурное исследование кристаллов
катион-радикальных солей на основе нового донора
ВВН-ТТР с магнитным металлокомплексом [СиС^]2 с
целью анализа взаимосвязи структуры и свойств в классе
низкоразмерных проводников на основе ВВН-ТТР и
других доноров;
1.4. Исследование влияния процессов электронного
рассеяния с переворотом спина на критический ток
джозефсоновских переходов;
1.5 Разработка элементов цифровой и квантовой логики
с использованием л-контактов сверхпроводник-
ферромагнетик-сверхпроводник;
1.6. Исследование структуры абрикосовских вихрей в
сверхпроводящих оксипниктидах;
Работы за счет внебюджетных источников
1.3. Рентгеноструктурное исследование кристаллов
катион-радикальных солей на основе нового донора
ЕШН-ТТР с магнитным металлокомплексом [СиСЦ]2" с
целью анализа взаимосвязи структуры и свойств в классе
низкоразмерных проводников на основе ЕЮН-ТТР и
других доноров;
1.5 Разработка элементов цифровой и квантовой логики
с использованием тг-контактов сверхпроводник-
ферромагнетик-сверхпроводник;
Развернуть
2
01.11.2009 - 15.12.2009
2.1. Исследование краевых каналов в режиме
целочисленного и дробного квантового эффекта Холла;
2.2. Измерения микроволнового поверхностного
импеданса в нормальном и сверхпроводящем состояниях
кристаллов органических сверхпроводников;
2.3 Изучение структурного фазового перехода в
кристаллах (ВЕВТ-ТТР)4НзО[Ре(С2О4)з]Х, где X =
хлорбензол, бромбензол, сравнение кристаллической и
электронной структуры двух фаз, а также их связь с
транспортными свойствами;
2.4 Исследование контактных явлений на границе
раздела сверхпроводник-двумерный электронный газ в
присутствие квантующих магнитных полей;
2.5. Исследование джозефсоновских переходов
сверхпроводник-ферромагнетик-сверхпроводник с
инверсией сверхпроводящей фазы (тт-контактов);
2.6. Разработка сверхпроводниковых фазовых
инверторов и элементов логики на их основе.
Работы за счет внебюджетных источников
2.3 Изучение структурного фазового перехода в
кристаллах (ВЕВТ-ТТР)4НзО[Ре(С2О4)з]Х, где X =
хлорбензол, бромбензол, сравнение кристаллической и
электронной структуры двух фаз, а также их связь с
транспортными свойствами;
2.6. Разработка сверхпроводниковых фазовых
инверторов и элементов логики на их основе.
2.7. Проведение патентных исследований.
Развернуть
3
01.01.2010 - 30.06.2010
- Результаты, полученные за отчетный период, связаны с повышением качества исследуемых образцов. Улучшение качества образцов позволило увеличить число знаменателей у тех дробей, для которых возможно измерить зависимость скачка химического потенциала от магнитного поля. В образцах с затвором достигнута максимальная на сегодняшний день однородность электронной концентрации. На этих улучшенных образцах была измерена температурная зависимость термодинамической плотности состояний, которая прекрасно описывается в модели композитных фермионов. В наиболее совершенных образцах при самых низких температурах T< 0.1K появляются дополнительные сильно температурозависящие узкие максимумы в окрестности чисел заполнения 1/3 и 2/5.
- Выращены семейства чистых Bi-2212 и легированных иттрием Bi2Sr2Ca0.8Y0.2Cu2O8 кристаллов с помощью метода плавающей зоны с использованием японской установки - Crystal Systems Corp., модель FZ-T-4000-H-VI-VPO-PC. С помощью частичного замещения атомов Ca на Y в Bi-2212 и последующих отжигов получены Тс составляет приблизительно 90, 70 и 60 К соответственно. Проведены измерения температурных зависимостей магнитной восприимчивости кристаллов, из которых следует, что отжиги являются эффективным инструментом варьирования температуры перехода сверхпроводников семейства Bi-2212.
- Продолжено изучение кристаллической и электронной структуры новых органических проводников на основе пи-донора DOEО при комнатной и низких температурах. Общим для изученных структур является присутствие чередующихся катионных и анионных слоев. Установлено, что катион-радикальная соль DOEO с анионом NO3- существует в двух полиморфных кристаллических модификациях, которые имеют одинаковую симметрию, но отличаются типом проводящего слоя, а также транспортными свойствами (квазидвумерный металл, либо полупроводник). Выполненное в работе изучение новых низкоразмерных проводников позволило установить корреляцию «структура-свойства» в классе катион-радикальных солей органического пи-донора DOEO с неорганическими анионами NO3- и HSO4-.
- Отработана технология приготовления планарных джозефсоновских SNS переходов, в том числе с дополнительными контактами для квазичастичной инжекции. Предварительные эксперименты показали, что появление спиновой поляризации приведет к существенному изменению процесса конверсии квазичастичного тока в сверхток на SN границе. Изучено подавление сверхпроводимости за счет эффекта близости в в трехслойных системах сверхпроводник – слабый ферромагнетик – сильный ферромагнетик (Nb/Pd0.99Fe0.01/Py). Показано, что осаждение дополнительного тонкого слоя пермаллоя на достаточно толстый слой слабо-ферромагнитного PdFe-сплава приводит к значительному подавлению критической температуры трехслойной системы Nb/Pd0.99Fe0.01/Py.
- Разработана технология получения джозефсоновских структур сверхпроводник/ полупроводниковая нанопроволока/ сверхпроводник на основе InN-нанопроволок и ниобиевых электродов. Исследована магнетопроводимость в мезоскопических S/2DEG/N образцах InGaAs/InP и S/2DEG/S – джозефсоновских переходах (2DEG – структуры с двумерным электронным газом). Обнаружены особенности в джозефсоновских характеристиках структур сверхпроводник/ полупроводниковая нанопроволока/ сверхпроводник, связанные с перегревом электронной системы в нанопроволоке и магнитным распариванием.
- Разработан дизайн сверхпроводящего кубита с встроенным пи-контактом. SFS пи-контакты инкорпорировались в структуру кубита на последнем этапе, что позволяло исключить деградацию их характеристик в результате нагревов при технологических операциях. Определенное из микроволнового эксперимента время затухания когерентных процессов (время декогерентности кубита), фактически не изменяется при включении в фазовый кубит инвертора фазы (пи-контакта), что позволяет использовать эти элементы структурах квантовой логики.
Развернуть
4
01.07.2010 - 15.12.2010
4.1. Изучение наноструктур, связанных через фононы;
4.2. Измерения анизотропии проводимости кристаллов
новых высоко-температурных сверхпроводников -
оксипниктидов железа - в зависимости от температуры
и внешнего магнитного поля;
4.3. Изучение структуры кристаллов (ВЕВО-
ТТР)4{М[СгЖ)(СК)5]}х с несоразмерными катионной и
анионной подрешетками и определение влияния
диапазона значений х на транспортные и магнитные
свойства;
4.4. Исследование вихревой динамики в
джозефсоновских сетках на основе переходов
сверхпроводник-ферромагнетик-сверхпроводник и
сверхпроводник-нормальный металл-сверхпроводник;
4.5. Прямое наблюдение доменных структур в
наномагнетиках и бислойных структурах
сверхпроводник-ферромагнетик мезоскопических
размеров;
4.6. Исследование перспектив использования
устройств на основе эффекта резистивных
переключений в устройствах памяти.
Работы за счет внебюджетных источников
4.3. Изучение структуры кристаллов (ВЕВО-
ТТР)4{М[СгЖ)(СК)5]}х с несоразмерными катионной и
анионной подрешетками и определение влияния
диапазона значений х на транспортные и магнитные
свойства;
4.6. Исследование перспектив использования
устройств на основе эффекта резистивных
переключений в устройствах памяти.
Развернуть
5
01.01.2011 - 31.07.2011
5.1. Исследование двумерных электронных систем с
сильным взаимодействием и наноструктур на их основе
5.2 Изучение гибридных ансамблей, созданных на
основе органических молекул и мономолекулярных
магнитов;
5.3 Исследования температурных зависимостей
продольной и поперечной компонент сопротивления
монокристаллов карра'-(ВЕВТ-ТТР)2Си[К(СМ)2]Х, где
Х=С1, Вг, с целью изучения механизма поперечного
транспорта
5.4. Исследование нелокальных эффектов, связанных с
инжекцией спин-поляризованных носителей, в
планарных субмикронных джозефсоновских структурах
5.5. Развитие метода джозефсоновской спектроскопии
магнетиков, основанного на поглощении
джозефсоновской генерации ферромагнитными слоями в
условиях ферромагнитного резонанса
5.6. Наблюдение двумерных вихревых решеток,
исследование структурных превращений и анизотропии
вихревых структур в органических,
высокотемпературных сверхпроводниках и
борокарбидах;
5.7. Исследование неравновесных спиновых процессов
на границах ферромагнетика с нормальными металлами
и сверхпроводниками. Реализация спиновых
переключателей
5.8. Разработка программы внедрения результатов НИР в
образовательный процесс.
5.9. Подготовка и написание итогового отчета
Работы за счет внебюджетных источников
5.2 Изучение гибридных ансамблей, созданных на
основе органических молекул и мономолекулярных
магнитов
5.3 Исследования температурных зависимостей
продольной и поперечной компонент сопротивления
монокристаллов карра'-(ВЕВТ-ТТР)2Си[М(СМ)2]Х, где
Х=С1, Вг, с целью изучения механизма поперечного
транспорта.
Развернуть

Программа

Программа "Научные и научно-педагогические кадры инновационной России" на 2009 - 2013 годы

Программное мероприятие

1.1 Проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров
Продолжительность работ
2005, 2 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
Организация
ИФТТ РАН
профинансировано
Продолжительность работ
2012 - 2013, 15 мес.
Бюджетные средства
6,54 млн
Организация
ИФТТ РАН
профинансировано
Продолжительность работ
2010 - 2012, 26 мес.
Бюджетные средства
3,6 млн
Организация
НИЯУ МИФИ
профинансировано
Тема
Исследование и моделирование динамики переключения элементов перспективных вычислительных устройств с учетом квантовых эффектов сильных кулоновских корреляций.
Продолжительность работ
2012 - 2013, 18 мес.
Бюджетные средства
10,5 млн
Количество заявок
1
Тема
Изучение низкоразмерных сильно-коррелированных электронных систем в полупроводниках и сверхпроводниках с применением сильных магнитных полей, низких температур и высоких давлений.
Продолжительность работ
2008, 3 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
Количество заявок
2
Тема
Многофункциональные материалы на основе твердых растворов (SiC)1-Х - (AlN)Х для нового поколения быстродействующих электронных устройств силовой и оптоэлектроники
Продолжительность работ
2008 - 2009, 11 мес.
Бюджетные средства
13,3 млн
Количество заявок
1
Тема
Разработка основ технологий создания фотонных кристаллов на основе инвертированных опаловых матриц с управляемой кросс-корреляцией оптических, магнитных и электрических свойств
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
5 млн
Количество заявок
3
Тема
«Организационно-техническое обеспечение проведения всероссийской молодежной конференции «Проблемы физики высокотемпературных процессов в сильно неравновесных средах»»
Бюджетные средства
0 млн
Количество заявок
0