• A
  • A
  • A
  • АБВ
  • АБВ
  • АБВ
  • А
  • А
  • А
  • А
  • А
Обычная версия сайта

Развитие исследований в области физики конденсированного состояния

Приоритетные направления развития: инженерные науки
2018

В течение работы над проектом проводились исследования в области развития физики конденсированного состояния в соответствии с планом работ. Целью исследований в настоящем проекте являлось развитие понимания физики данных систем, создание основы для понимания новых физических явлений и возможностей их использования в ведущих научных и образовательных центрах, а также прикладного использования.

В ходе исследований по проекту применялись следующие методы. В области теоретических исследований: метод функционального интегрирования в квантовой теории многих тел, диаграммная техника, метод Монте-Карло в численном анализе, метод численной диагонализации  гамильтонианов систем многих частиц, уравнение Линдблада, метод бозонизации, ренормализационная группа; теория возмущений, перевальное приближение. Квазиклассические уравнения теории сверхпроводимости. нелинейная репличная сигма-модель, квазиклассические уравнения теории сверхпроводимости; теория многочастичного сотуннелирования, теория динамической перколяции, моттовская теория проводимости с переменной длиной прыжка. Для исследования эффектов сильного взаимодействия в системе тяжелых двумерных электронов использовался развитый метод неупругого рассеяния света, а также метод магнитооптической спектроскопии, основанный на исследовании излучательной рекомбинации двумерных электронов с фотовозбужденными дырками. Использованы методы рентгеноструктурного анализа,  in-situ вращение образца в условиях низких температур и сильных магнитных полей для определения анизотропий электронной системы, метод многочастотной спектроскопии магнитного резонанса микроволнового диапазона при низкой температуре и метод воздействия на основные свойства магнетика путем допирования. Для получения исследуемых джозефсоновских структур использовалтсь современные нанотехнологии, а для их исследований - низкие и сверхнизкие температуры.

Получены ожидаемые результаты, которые находятся на мировом уровне и подробно описаны в отчете по проекту. По результатам работы подготовлены публикации в ведущих научных изданиях. В частности, получены результаты в развитие теоретических и экспериментальных исследований таких систем и явлений как:

  • транспорт и краевые состояния топологического изолятора
  • взаимодействие «кубитов», связанных с континуальной средой
  • ферромагнитная неустойчивость в режиме квантового эффекта Холла с фактором заполнения 2
  • квазиодномерные антиферромагнетики
  • пи-периодическое ток-фазовое соотношение в джозефсоновских переходах
  • переключение магнитных джозефсоновских переходов под дейсвтием электромагнитных сигналов
  • мезоскопическая сверхпроводимость
  • теория локализации
  • топологические джозефсоновские контакты
  • граница кирального p-волнового сверхпроводника
  • сверхпроводящие спиновые клапаны
  • нематические топологические сверхпроводники на основе халькогенидов висмута
  • искусственно неоднородные макроскопические двумерные системы
  • эластическая турбулентность
  • фазовый переход смектик-А -- гексатик в свободно подвешенной пленке
  • стабильность модели Сачдева-Йе-Китаева
  • корреляции в модели Андерсона на случайных регулярных графах
  • рассеяние электронов в квазиодномерных системах

В ходе работы получены ожидаемые результаты, которые находятся на мировом уровне и подробно описаны в отчете по проекту. Результаты работы опубликованы в 42 публикациях в ведущих научных изданиях, представлены на конференциях, симпозиумах и семинарах в России и других странах.

Публикации по проекту:


Ryazanov V., Caruso R., Massarotti D., Miano A., Bolginov V. V., Ben Hamida A., Karelina L., Campagnano G., Vernik I., Tafuri F., Mukhanov O., Pepe G. Properties of Ferromagnetic Josephson Junctions for Memory Applications // IEEE Transactions on Applied Superconductivity. 2018. Vol. 28. No. 7. P. 1800606-1-1800606-6. doi
Redchenko E. S., A. A. Makarov, V. I. Yudson. Nanoscopy of pairs of atoms by fluorescence in a magnetic field // Physical Review A: Atomic, Molecular, and Optical physics. 2018. Vol. 97. No. 4. P. 043812-1-043812-15. doi
Belan S., Chernykh A., Lebedev V. Boundary layer of elastic turbulence // Journal of Fluid Mechanics. 2018. Vol. 855. P. 910-921. doi
Vladimir V. Lebedev. Evidence of a first-order smectic-hexatic transition and its proximity to a tricritical point in smectic films // Physical Review E - Statistical, Nonlinear, and Soft Matter Physics. 2018. Vol. 98. No. 5. P. 1-8. doi
P. A. Ioselevich, Ostrovsky P. M., Ya. V. Fominov. Mesoscopic supercurrent fluctuations in diffusive magnetic Josephson junctions // Physical Review B: Condensed Matter and Materials Physics. 2018. Vol. 98. No. 144521. P. 144521-1-144521-15. doi
Lunkin A., Tikhonov K., Feigelman M. Sachdev-Ye-Kitaev model with quadratic perturbations: the route to a non-Fermi-liquid // Physical Review Letters. 2018. Vol. 121. No. 23. P. 236601-1-236601-5. doi
Grishina Y., Kukushkin V., Solovyev V., Kukushkin I. Slow plasmon-polaritons in a bilayer metallic structure revealed by the lower-energy resonances of surface-enhanced Raman scattering // Optics Express. 2018. Vol. 26. No. 17. P. 22519-22527. doi
Shchepetilnikov A., Frolov D., Solovyev V., Nefyodov Y., Grosser A., Mikolajick T., Schmult S., Kukushkin I. Electron spin resonance in a 2D system at a GaN/AlGaN heterojunction // Applied Physics Letters. 2018. Vol. 113. No. 5. P. 052102-052102. doi
Khisameeva A., Shchepetilnikov A., Muravev V., Gubarev S., Frolov D., Nefyodov Y., Kukushkin I., Reichl C., Altshuler L., Dietsche W., Wegscheider W. Direct observation of a Γ−X energy spectrum transition in narrow AlAs quantum wells // Physical Review B: Condensed Matter and Materials Physics. 2018. Vol. 97. No. 11. P. 115308-115308. doi
Glazkov V N, Krasnikova Yu V, Huvonen D., Zheludev A. Formation of the S=1 paramagnetic centers in the bond-diluted spin-gap magnet (C4H12N2)(Cu2Cl6) // Journal of Physics: Conference Series. 2018. Vol. 969. No. 012104. P. 1-5. doi
Krasnikova Yu V, Glazkov V N, Fayzullin M., Schmidiger D., Povarov K., Glaski S., Zheludev A. Low temperature ESR in spin ladder (C7H10N)2Cu(1-x)ZnxBr4 // Journal of Physics: Conference Series. 2018. Vol. 969. No. 012113. P. 1-4. doi
Fedorov A., Yudson V., Shlyapnikov G. Superfluidity of identical fermions in an optical lattice: Atoms and polar molecules // AIP Conference Proceedings. 2018. Vol. 1936. P. 020022-1-020022-14. doi
Yevtushenko O., Yudson V. Kondo Impurities Coupled to a Helical Luttinger Liquid: RKKY-Kondo Physics Revisited // Physical Review Letters. 2018. Vol. 120. P. 147201-1-147201-6. doi
Makhlin Y., Backens S., Shnirman A. Two-qubit operation on Majorana qubits in ordinary-qubit chains // JETP Letters. 2018. Vol. 108. No. 11. P. 779-780. doi
I.S. Burmistrov, Kachorovskii V., Gornyi I., Mirlin A. Differential Poisson’s ratio of a crystalline two-dimensional membrane // Annals of Physics. 2018. Vol. 396. P. 119-136. doi
I.S. Burmistrov, E.V. Repin. Quantum corrections to conductivity of disordered electrons due to inelastic scattering off magnetic impurities // Physical Review B: Condensed Matter and Materials Physics. 2018. Vol. 98. No. 045414. P. 1-9. doi
Burmistrov I.S., Skvortsov M. Magnetic disorder in superconductors: Enhancement by mesoscopic fluctuations // Physical Review B - Condensed Matter and Materials Physics. 2018. Т. 97. № 014515. С. 1-13. doi
Burmistrov I., Gornyi I., Kachorovskii V., Katsnelson M., Los J. H., Mirlin A. Stress-controlled Poisson ratio of a crystalline membrane: Application to graphene // Physical Review B: Condensed Matter and Materials Physics. 2018. Vol. 97. No. 125402. P. 125402-1-125402-19. doi
Ваньков А. Б., Кайсин Б., Кукушкин И. В. Термодинамика изинговых квантово-холловских ферромагнетиков при \nu=2 // Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2018. Т. 107. № 2. С. 110-114. doi
Vankov A., Kaysin B., Kukushkin I. Soft inter-Landau level spin-flip magnetoexciton as a precursor of ferromagnetic instability // Physical Review B: Condensed Matter and Materials Physics. 2018. Vol. 98. P. 121412-121412. doi
V.M. Pudalov, Kuntsevich A., Gershenson M., Burmistrov I., Reznikov M. Probing spin susceptibility of a correlated two-dimensional electron system by transport and magnetization measurements // Physical Review B: Condensed Matter and Materials Physics. 2018. Vol. 98. No. 155109. P. 1-15. doi
V.M. Pudalov, Kuntsevich A., Gershenson M., Reznikov M., Teneh N. On the Origin of the Temperature Dependence of Spin Susceptibility in Correlated 2D Electron System // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2018. Vol. 459. P. 265-267. doi
Frolov A., Orlov A., Sinchenko A., Volkov V., Gerasimenko Y. A., Kuntsevich A., V.M. Pudalov. Magneto-quantum oscillations in Bi2Se3 nanowires // Journal of Physics: Conference Series. 2018. Vol. 941. P. 1-4. doi
Zhuravlev A., Kulik L.V., Kuznetsov V. A., Khit’ko M., Kukushkin I. Equilibrium and Nonequilibrium Spin Polarization near Filling Factor 3/2 / Пер. с рус. // JETP Letters. 2018. Vol. 108. No. 6. P. 419-422. doi
Gayduchenko I., Fedorov G., Moskotin M., Yagodkin D., Seliverstov S., Kuntsevich A., Rybin M., Obraztsova E., Leiman V., Shur M., Otsuji T., Ryzhii V., Goltsman G. Manifestation of plasmonic response in the detection of sub-terahertz radiation by graphene-based devices // Nanotechnology. 2018. Vol. 29. P. 245204. doi
Kuznetsov V. A., Kulik L. V., Velikanov M. D., Zhuravlev A., Gorbunov A. V., Schmult S., Kukushkin I. V. Three-particle electron-hole complexes in two-dimensional electron systems // Physical Review B: Condensed Matter and Materials Physics. 2018. Vol. 98. No. 20. P. 205303-1-205303-9. doi
Bakurskiy S., Fominov Ya.V., Shevchun A., Asano Y., Tanaka Y., Kupriyanov M., Golubov A., Trunin M.R., Kashiwaya H., Kashiwaya S., Maeno Y. Local impedance on a rough surface of a chiral p-wave superconductor // Physical Review B: Condensed Matter and Materials Physics. 2018. Vol. 98. P. 134508-1-134508-16. doi
Ioselevich P. A., Ostrovsky P. M., Fominov Ya. V. Mesoscopic supercurrent fluctuations in diffusive magnetic Josephson junctions // Physical Review B: Condensed Matter and Materials Physics. 2018. Vol. 98. P. 144521-1-144521-15. doi
Smirnov A., Soldatov T. A., Petrenko O. A., Takata A., Kida T., Hagiwara M., Zhitomirsky M. E., Shapiro A. Y. Competition between dynamic and structural disorder in a doped triangular fntiferromagnet RbFe(MoO4)2 // Journal of Physics: Conference Series. 2018. Vol. 969. P. 1-7. doi
Kuntsevich A., Shupletsov A., Minkov G. Simple mechanisms that impede the Berry phase identification from magneto-oscillations // Physical Review B: Condensed Matter and Materials Physics. 2018. Vol. 97. P. 195431-1-195431-8. doi
Kulik L. V., Kuznetsov V. A., Gorbunov A. V., Solovyev V. V., Timofeev V. B., Kukushkin I. V., Schmult S. Long-range non-diffusive spin transfer in a Hall insulator // Scientific Reports. 2018. Vol. 8. No. 1. P. 1-6. doi
Pino M., Kravtsov V., Altshuler B. L., Ioffe L. Multifractal metal in a disordered Josephson junctions array // Physical Review B: Condensed Matter and Materials Physics. 2017. Vol. 96. P. 214205-1-214205-10. doi
Kravtsov V., Altshuler B., Ioffe L. Non-ergodic delocalized phase in Anderson model on Bethe lattice and regular graph // Annals of Physics. 2018. Vol. 389. P. 148-191. doi
Stepanov N., Skvortsov M. A. Superconducting fluctuations at arbitrary disorder strength // Physical Review B: Condensed Matter and Materials Physics. 2018. Vol. 97. No. 14. P. 144517-1-144517-16. doi
Bolginov V., Rossolenko A., Shkarin A., Oboznov V., Ryazanov V. Fabrication of Optimized Superconducting Phase Inverters Based on Superconductor-Ferromagnet–Superconductor π-Junctions // Journal of Low Temperature Physics. 2018. Vol. 190. No. 5-6. P. 302-314. doi
Feigelman M., Ioffe L. Microwave Properties of Superconductors Close to the Superconductor-Insulator Transition // Physical Review Letters. 2018. Vol. 120. P. 037004-1-037004-6. doi
Caruso R., Massarotti D., Bolginov V. V., Ben Hamida A., Karelina L. N., Miano A., Vernik I. V., Tafuri F., Ryazanov V., Mukhanov O. A., Pepe G. P. RF assisted switching in magnetic Josephson junctions // Journal of Applied Physics. 2018. Vol. 123. No. 13. P. 133901-1-133901-6. doi
Belykh V., Kuntsevich A., Glazov M., Kavokin K., Yakovlev D., Bayer M. Quantum Interference Controls the Electron Spin Dynamics in n-GaAs // Physical Review X. 2018. Vol. 8. P. 031021-1-031021-8. doi
Kamashev A. A., Validov A. A., Schumann J., Kataev V., Büchner B., Fominov Yakov V., Garifullin I. A. Increasing the performance of a superconducting spin valve using a Heusler alloy // Beilstein Journal of Nanotechnology. 2018. Vol. 9. P. 1764-1769. doi
Кузнецов В. А., Кулик Л. В., Журавлёв А. С., Горбунов А. В., Кирпичев В. Е., Ханнанов М. Н., Кукушкин И. В. Возбужденные состояния магнитотриона // Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2018. Т. 107. № 2. С. 104-107. doi
Poboiko I., Feigelman M. Paraconductivity of pseudogapped superconductors // Physical Review B: Condensed Matter and Materials Physics. 2018. Vol. 97. P. 014506-1-014506-14. doi