Сверхпроводимость в связках углеродных
нанотрубок
Одностенные углеродные нанотрубки
представляют собой уникальную одномерную
систему взаимодействующих электронов. Согласно
теории, при низких температурах они должны
обладать диэлектрическими свойствами.
Действительно, экспериментально наблюдался
степенной рост сопротивления при охлаждении
нанотрубок до 10К. Однако сопротивление при этом
измерялось с помощью туннельных контактов,
поэтому низкотемпературные характеристики не
были исследованы из-за эффекта кулоновской
блокады. Авторы препринта измерили
сопротивление связки одностенных нанотрубок
вплоть до T=70мК, используя низкоомные
металлические контакты. При T=0.55К они
обнаружили резкое (на два порядка) падение
сопротивления. В магнитном поле с H=1Тл и при
увеличении тока до 2.5мА эта аномалия исчезала.
Наблюдавшийся эффект авторы связывают с фазовым
переходом нанотрубок в сверхпроводящее
состояние.
M.Kociak et al., http://xxx.lanl.gov/abs/cond-mat/0010220
Contact: Sophie Gueron <gueron@lps.u-psud.fr>
Нанотрубки можно раскрывать и заполнять
газом
О возможности заполнения углеродных
нанотрубок различными элементами известно уже
довольно давно. Так, обсуждаются способы
заполнения нанотрубок водородом для
использования, например, в качестве экологически
безопасного автомобильного топлива. Нельзя
сказать, что решение этой проблемы уже близкое.
Результаты экспериментов у различных авторов
довольно противоречивы, что, по-видимому, связано
с трудностью проникновения вещества внутрь
нанотрубок, имеющих замкнутую поверхность.
Научиться эффективно снимать “крышки” с
нанотрубок – весьма актуальная задача.
Интересный эксперимент подобного рода был
выполнен недавно группой исследователей из
университетов Техаса и Пенсильвании (США) при
участии Нобелевского лауреата Р.Смолли.
Однослойные нанотрубки диаметром ~ 1.36нм и
индексами хиральности, близкими к (10,10), были
получены методом лазерного испарения графита в
присутствии металлического катализатора. С
целью очистки от примесей нанотрубки перед
проведением экспериментов подвергались
химической обработке в азотной и серной кислоте,
а также в перекиси водорода, после чего они
отделялись друг от друга с помощью
ультразвуковой обработки.
Образец из приготовленных таким образом нанотрубок массой 46мкг нагревали в ультравысоком вакууме до температуры 1100К со скоростью 1К/с. При превышении температуры 600К наблюдалось выделение молекул СО, СО2, СН4 и Н2, интенсивность которого резко возрастала с температурой. Термически обработанные нанотрубки заполнялись ксеноном при Т=90К. Оказалось, что, чем выше была температура обработки образца, тем больше ксенона он сорбировал. Максимальное число атомов Хе внутри нанотрубки достигалось на образцах, обработанных при Т= 1073К, и составляло примерно 5% от числа атомов углерода. Это примерно втрое превышает величину, которая получалась бы при введении в нанотрубку диаметром 1.36нм одномерной цепочки атомов Хе, отстоящих друг от друга на расстоянии вандерваальсовского минимума. Как следует из геометрических соображений, при этом достигается максимально плотное заполнение нанотрубок атомами Хе.
Авторы считают, что в процессе термообработки в результате удаления присоединенных функциональных групп на поверхности нанотрубок формируются отверстия, способствующие максимально плотному заполнению нанотрубки атомами газа.
A.Kuznetsova et al., Chem. Phys. Lett., 2000, 321, p.292
Самые узкие углеродные
нанотрубки
В течение восьми лет со времени открытия
одностенных углеродных нанотрубок [1] не
удавалось получить нанотрубки с диаметром
меньше, чем D=0.7нм (нанотрубки такого диаметра
закрыты с концов "шапками", которые
представляют собой половинки молекул фуллерена C60).
При этом теория предсказывала значение
"критического" диаметра Dc, такого,
что при D<Dc формирование
нанотрубок из графитового слоя становится
энергетически невыгодно. Лишь недавно [2] удалось
синтезировать нанотрубки с D=0.5нм, вплотную
приблизившись к Dc. Изученные в работе [2]
нанотрубки были закрыты с одного конца
"шапками", представляющими собой половинки
молекул "малого фуллерена" C36. Вскоре
пришло сообщение [3] о наблюдении нанотрубок с D=0.4нм
внутри многостенных нанотрубок, состоящих из 10-15
трубок разного диаметра. Для таких нанотрубок
“шапочкой” может быть, предположительно,
половинка молекулы C20 – самого маленького
из возможных фуллеренов.
И вот установлен новый рекорд [4]. Группа китайских и английских физиков (Peking University, Center for Condensed Matter Physics, University of Oxford) методом просвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения наблюдала одностенную углеродную нанотрубку диаметром D=0.33нм (меньше "критического"!). Эта нанотрубка имела вид бокового отростка от более толстой нанотрубки с D=1.5нм. Самая тонкая в мире нанотрубка предположительно относится к типу (4,0).
Авторы работы [4] выполнили также детальные теоретические исследования устойчивости нанотрубок различного диаметра. Хотя нанотрубки с D<0.4нм действительно являются энергетически невыгодными по сравнению с полосками графитового слоя соответствующей ширины, такие нанотрубки тем не менее механически устойчивы плоть до температуры 1100° С, при которой происходит их формирование в условиях реального эксперимента.
Самые тонкие металлические нити
Сотрудники Bell Laboratories, Lucent Technologies (Murray Hill, США)
предлагают новую надежную технологию
изготовления тонких металлических нитей
толщиной до 3нм и длиной 1мкм. Технология
опирается на возможности молекулярно-лучевой
эпитаксии (MBE) по формированию тонких
полупроводниковых слоев.
Стартует процедура как раз со слоистой полупроводниковой структуры, например, GaAs/AlGaAs, выращенной методом MBE. Затем пластина скалывается и на поверхность скола наносится толстый слой (1мкм) резиста PMMA. С помощью фотолитографии в нужном месте образуется дыра (trough). Затем производят травление в особом растворе, который “атакует” преимущественно GaAs и почти не задевает AlGaAs. Таким образом в слое GaAs образуется щель. Напыляемый на следующем шаге металлический сплав (AuPd), попадая в эту щель, формирует проволоку, толщина которой, как видно, строго соответствует толщине слоя GaAs. Указанные этапы отображены на рис 1.
Рис. 1
Практическое применение таких проволок не ясно. Авторы предполагают пока исследовать их проводимость. Статическая проводимость проволок показывает слабое отклонение от обычной линейной зависимости проводимости проволоки от ее толщины, что указывает на доминирующую роль объемного рассеяния. На магнитосопротивлении слегка проявляется эффект слабой локализации. В общем, интересного мало. Связано это, видимо, с несовершенством материала проволок.
Appl.Phys.Lett., 2000,77, p.1991
Как “приконтачиться” к
кремниевым нанопроволокам
С изобретением различных технологий
изготовления полупроводниковых нанопроволок
возникла проблема создания хороших контактов к
ним.
Сотрудники IBM Research Division, T.J.Watson Research Center и Georgia Institute of Technology (США) провели теоретический расчет различных металлических контактов к тонким кремниевым нитям, пассивированным водородом. Расчет основан на методе локальной плотности состояний. Картинки, иллюстрирующие расчет весьма зрелищные (см. рис. 2).
Атомы изображены шариками. Случаи (i)-(iii) отличаются наличием различных кремниевых кластеров на границе нити и алюминиевого контакта; случай (a) соответствует нелегированной нити, а случай (b) – легированной.
Рис. 2
Особенностью подобных контактов является переход от трехмерности в металле к одномерности в полупроводнике. Было показано, что короткие нити (~0.6нм) полностью “металлизуются”, т.е. в них натекают электроны из металла. Такие нити проявляют квантование проводимости. Для более длинных нитей (~2.5нм) возникает нанометровый барьер Шоттки, как и в объемном контакте металл-полупроводник, однако высота барьера на 40-90% больше!
Appl.Phys.Lett. 2000, 85, p. 1958
Спин влияет на кулоновскую блокаду
Корейским ученым удалось наблюдать тонкие особенности кулоновской блокады в одноэлектронном транзисторе (SET), изготовленном на основе структуры “кремний на изоляторе” (SOI). Зависимость тока транзистора от напряжения на затворе имеет пики, которые можно интерпретировать как зарядку центрального островка электронами с различной ориентацией спина.
Appl.Phys.Lett. 2000, 77, p. 2355
Лазер на квантовых
точках: есть 1.4мкм!
Большой коллектив сотрудников
Физико-техничес-кого института им. А.Ф.Иоффе и
Института аналитического приборостроения РАН
(Санкт-Петер-бург) сообщили о достижении длины
волны излучения лазера в 1.4мкм на массивах
связанных квантовых точек.
Получение излучения в диапазоне длин волн 1.3 и 1.55мкм на основе гетероструктур с подложками GaAs является актуальной задачей микроэлектроники, поскольку лазеры этого диапазона используются в современных системах оптоволоконной связи. В настоящий момент для получения этих длин волн используются подложки InP. Однако такие лазеры обладают сильной температурной зависимостью (типичные характеристические температуры составляют 60-80К).
Авторы работы показывают возможность излучения на длинах волн вплоть до 1.39мкм при комнатной температуре, используя структуры со связанными квантовыми точками, выращенными методом комбинированной субмонослойной молекулярно-пучковой эпитаксии на основе InGaAs/GaAs. Суть этого метода состоит в том, что осаждение субмонослойных покрытий InAs чередуется с осаждением атомов In и As (так называемый метод миграционно-стимулированной эпитаксии).
ФТП, 2000, 34, с.1368
Когерентный лазер из МИФИ
Предложенный в 1997 году В.Ф.Елесиным [1]
когерентный лазер продолжает теоретически
совершенствоваться автором в содружестве с
А.В.Цукановым. Недавно ими сделан шаг в сторону
каскадного лазера [2]. Была рассмотрена структура
из двух квантовых ям. Электрон поступает из
контакта на верхний уровень в первой яме,
переходит с излучением фотона на нижний уровень
ямы, затем туннелирует на верхний уровень в
соседней квантовой яме, где с ним происходит то
же самое (см. рис. 3).
Рис. 3
Внешне все очень похоже на каскадный лазер Capasso. Отличие состоит опять-таки в режиме генерации. При достаточной интенсивности излучения электронная и фотонная системы находятся в когерентном состоянии. Если понимать под заселенностью вероятность нахождения электрона на нижнем или верхнем уровне (на самом деле он постоянно находится в комбинации этих состояний), то для лазерной генерации не требуется инверсная заселенность! А это как раз то, над чем бьются все конструкторы лазеров. Интересно, что предлагаемая модель лазера имеет точное решение. Жаль, что пока экспериментаторы не откликаются на это заманчивое предложение.
Нановирус поражает
микроэлектронику
Проникая в микроэлектронику, нановирус
уменьшил до 10нм длину канала полевого
транзистора и утоньшил до десятка ангстрем
подзатворный окисел; рассыпавшись скарлатинной
сыпью квантовых точек по высокоомному слою
pin-диода, значительно расширил спектральный
диапазон и чувствительность фотоприемников и
эффективность преобразования солнечных батарей.
О перспективах быстрого проникновения
наноструктур в микроэлектронные схемы можно
почитать в обзоре I.Elseile, W.Hansch “Nanostructures in silicon
devices” [1].
Американцы, получившие от Клинтона 500млн. долл. на исследования наноcтруктур, проявляют соответствующую активность. На традиционно микроэлектронную конференцию IEDM – International Electron Devices Meeting, которая состоится 11-13 декабря с.г. в Сан-Франциско, нановирус проник во множество докладов. Ниже – краткий перечень содержания некоторых докладов ведущих микроэлектронных фирм [2].
Фирма |
Технология |
Параметры, применение |
|
1. | NTT, Япония | Создание первой схемы на основе одноэлектронных транзисторов по КНД технологии с использованием процесса вертикального локального окисления. | Схема, работая при 25К, выполняет основные арифметические операции |
2. | Lucent Technology, США | Аэрозольное нанесение однородного слоя нанокристаллов (диаметром 3нм) на подзатворный диэлектрик полевого транзистора с длиной затвора 200нм. | Для ЗУ с неразрушающим считыванием сферические нанокристаллы используются вместо конденсаторов для хранения заряда. |
3. | Univ. of California at Berkelеy, США | Транзистор на основе КНД-структуры с толщиной диэлектрического слоя 140A и рекордно коротким затвором – 20нм | |
4. | Hitachi, Япония | SiGe биполярный транзистор, изготовленный по самосовмещенной технологии с топологическими нормами 200нм и совместимый со стандартной КМОП архитектурой. Выполнен в материале с высоким сопротивлением и объединяет активные и пассивные компоненты – конденсатор и катушку индуктивности с высокой добротностью. | Рабочая частота 180ГГц с задержкой ECL каскада 6.7пс |
5. | Simon Fraser Univ., Канада | Гетероструктурный биполярный транзистор на основе InP, в котором преодолен эффект блокирования коллектора. | Рабочая частота 250ГТц (рекорд для приборов на двойной гетероструктуре); предназначен для волоконно-оптических систем с пропускной способностью 40Гбит/с. |
6. | Т. J. Watson Research Center, США | Перспективы создания квантового компьютера | Определение физических требований, которым должны удовлетворять “транзисторы” квантового компьютера. |
7. | Cambridge Univ., США | Изготовление полимерного тонкопленочного транзистора с помощью струйного принтера (пьезоэлектрическая головка струйного принтера использована для изготовления транзисторов с длиной канала 5мкм) | Отношение тока в открытом и закрытом
режимах - 105 Подвижность электронов - 0.02см2/В? с (Эти параметры удовлетворяют многим приложениям). |
На семинаре по нанотехнологиям, который проходил в Тулузе в октябре с.г., представители Европейского Союза и американского фонда NSF приняли решение о кооперации работ в этой области. Предполагается проведение совместных исследований и широкий обмен информацией. Решено создать новый Web-site для освещения состояния наноисследований в Европе:
http://europa.eu.int/comm/research/growth/gcc/in-action-nanotechnology.html
Развитию сотрудничества с США в области нанотехнологий будет посвящен один из ближайших выпусков информационного бюллетеня ЕС “CORDIS focus” [3].
Российские исследователи наноструктур, получающие мизерное финансирование на их изучение, решили объединиться с украинскими энтузиастами, кажется, ничего в этом году не получившими, и провели на последней неделе ноября совместный семинар в Киеве. Надеемся что-то опубликовать о его результатах.
Поверхностный разряд в нанотехнологии и… в авиации Считается, что плазменное травление станет одной из главных технологических операций при изготовлении нанотранзисторов. Проблема в том, чтобы создать достаточно плотную и однородную на большой площади (300x300мм2) плазму. Возможно, плазма поверхностного разряда окажется лучшим кандидатом. Во всяком случае, ею японцы очень интересуются, а это “настораживает”.
Разряд может возникнуть в поверхностной электромагнитной волне, распространяющейся вдоль границы раздела двух сред с различной диэлектрической проницаемостью. Волна должна обладать достаточной мощностью, чтобы напряженность электрического поля в ней превышала пробойное значение. Трудно только “загнать” объемную волну с антенны СВЧ-генератора в поверхностную волну.
Как раз это умеют делать, но не рассказывают каким образом, ученые МГУ В.М.Шибков и А.П.Ершов, выступившие недавно с докладом в Физико-технологическом институте РАН. Им удается практически полностью вкладывать энергию генератора в поверхностную волну, распространяющуюся вдоль поверхности диэлектрической пластины (например, тефлона) большой площади (диаметром 200мм). Из-за затухания волны плотность плазмы, создаваемая ею, пока не обладает достаточной для технологических целей однородностью по пластине. Однако можно попытаться запускать волны сразу в нескольких местах и тем сгладить неоднородность.
Неожиданным выходом проводимых исследований стало возможное использование поверхностного разряда в авиации. Предварительные эксперименты, а также теория, указывают на снижение трения о воздух у летательного аппарата, одетого в плазменную оболочку. Оказывается, для образования такой оболочки требуется совсем немного энергии.
Информацию о семинаре по квантовым вычислениям, проводимом еженедельно по вторникам в Физико-технологическом институте РАН (Москва), можно найти на сайте: http://qc.ipt.ac.ru
Там же можно узнать о работе лаборатории квантовых компьютеров в этом институте.
Борьба за когерентность
Изобретение процедуры коррекции ошибок в
квантовом компьютере обеспечивает
принципиальную возможность его длительной
работы. Напомним, что запрет на клонирование
квантовой системы делает эти процедуры весьма
нетривиальными по сравнению с классическими. В
настоящее время умеют исправлять ошибки
отдельных кубитов, предпринимаются попытки
научиться исправлять и коллективные ошибки,
охватывающие сразу несколько кубитов. Научиться
исправлять ошибки, “прорастающие” сразу на
много кубитов, кажется пока нереальным.
Другим направлением является изобретение таких систем квантового компьютера, которые устойчивы к воздействиям внешнего окружения. Основным параметром, по которому сравниваются предлагаемые сейчас конструкции квантового компьютера является количество логических операций, производимых за время нарушения когерентности. На этом пути находится использование в качестве кубитов коллективных (макроскопических) состояний, например, сверхпроводящие кольца или неабелевы анионы, возможно проявляющиеся в дробном квантовом эффекте Холла.
В последнее время появилось понятие подпространств, свободных от декогеренизации (Decoherence Free Subspace). Проблема состоит в том, как сохранять состояния в этом гильбертовом подпространстве и как производить вычисления и измерять результат.
Ученые из University of California, Berkeley (США) предлагают общую схему проведения универсальных квантовых вычислений в DFS [1]. Логический кубит представляется в виде кластера из четырех DFS кубитов. Это позволяет подавить декогеренизацию, вызываемую пространственно коррелированным шумом. В реальных твердотельных структурах квантового компьютера в качестве такого шума могут выступать фононы. Сохранение когерентного состояния, по предложению авторов, основано на запретах, связанных с сохранением симметрии состояния. В качестве примера рассмотрена структура квантового компьютера, основанного на обменном взаимодействии спинов.
Запреты по симметрии используются в конструкции квантового компьютера, предложенного В.В.Вьюрковым (ФТИАН, Москва) и Л.Ю.Гореликом (Chalmers University, Goteborg, Швеция) [2]. В кубите из 4-х квантовых точек подавлена декогеренизация, связанная с флуктуациями напряжения на управляющих электродах.
Ученые из Imperial College London и Universitat-GHS Essen (Германия) предлагают использовать квантовый эффект Зенона, вызванный взаимодействием с внешней средой [3]. Сильное взаимодействие со средой, подобно постоянному измерению, “загоняет” систему в область DFS. В качестве конкретного примера рассмотрен компьютер на атомных цепочках.
С оригинальной идеей выступил югославский ученый M.Dugic [4]. Он предлагает не подавлять декогерентность системы компьютера, а усиливать релаксацию среды, “загоняющую” ее в основное состояние. Ясно, что без изменения состояния среды не может измениться состояние и системы компьютера.
Восток – дело тонкое и …очень глубокое
В противоположность разработчикам
электронных микросхем, стремящимся разместить
свои устройства поближе к поверхности,
микромеханики заинтересованы в объемных
структурах. Для их формирования используют
толстые слои резиста ПММА, при обработке которых
используются интенсивные рентгеновские пучки,
рождаемые в синхротронных источниках.
Сотрудники Synchrotron Radiation Research Center (SRRC, Тайвань) с
коллегами из Carnegie Mellon Univ. (США), работающие в русле
LIGA-процесса, предложили альтернативный подход к
получению микроструктур из ПММА с глубиной до
2мм. Прежний подход заключался в разовом
экспонировании пучком с жестким спектром
(накопительное кольцо с энергией электронов
более 2.0 ГэВ). Известно, что такой пучок вызывает
ощутимую флуоресценцию от подложки, ослабляющую
адгезию ПММА. Этому противодействуют, фильтруя
синхротронное излучение, применяя подложки с
низким Z (например, углерод) или просто свободные
листы чувствительного резиста. Кроме того,
необходимость более толстого абсорбера маски
тоже вызывает некоторые неприятности. И если на
тайваньском синхротроне с более низкой энергией
пучка (Е~1.5ГэВ) уверенно получают структуры в
резисте толщиной 300мкм при экспозиции до 1 часа,
то при толщине более 1мм продолжительность
экспозиции сильно увеличивается, величина дозы
по глубине экспоненциально снижается, а
следовательно, процесс проявления затягивается
до опасности разрушения микроструктуры.
Предложен вариант последовательного многократного экспонирования, более дешевый, не требующий очень жесткого излучения. Исходная структура состоит из алюминиевой подложки, слоя ПММА толщиной 2мм и медной фольги (9мкм). Во избежание напряжений из-за различия коэффициентов расширения сандвич формируется при температуре не выше 60оС. С помощью контактной маски и негативного УФ-фоторезиста (35мкм) экспонированием/проявлением создается форма для гальванического нанесения золота, как абсорбера рентгеновской маски (20мкм). Фоторезист и медь удаляются. Таким образом, первая особенность предложенного варианта – применение конформной маски с абсорбером, закрепленным на поверхности и уничтожаемым на каждой подложке по готовности микроструктуры. Авторы указывают на ряд преимуществ такой маски: отсутствие трудностей работы с хрупкими мембранами, нет потребности в совмещении последовательных экспозиций, достаточность меньшей толщины абсорбера, и следовательно, увеличение точности маски, улучшение качества переноса изображения (не “работает” дифракция в зазоре между маской и резистом). Для сохранения адгезии абсорбера на ПММА до последнего проявления граница не должна получать дозу более 1/3 предельной. Для этого достаточно 20мкм золота вместо обычных 27мкм при одноразовом экспонировании. Дополнительно усилить границу удается, нанося подслой из меди распылением, и добавляя “грунтовый” адгезионный слой, не чувствительный к рентгеновскому излучению, в том числе – и флуоресценции из меди. Перед вторым облучением “второй” уровень поверхности ПММА имеет пористый характер, что облегчает выход газов, не вызывает “вспенивание” и даже допускает увеличение поверхностной дозы до 200кДж/см3, сокращая тем самым продолжительность последующего проявления. Сравнительные измерения показали, что при трехкратном экспонировании при 35оС удается достичь двукратного сокращения суммарной продолжительности проявления.
Как пример, изготовлена система щелей шириной 0.1мм, глубиной 2мм и протяженностью10мм. Причем известное “дифракционное” искажение верхней кромки структуры оказывается уменьшенным втрое (до 0.1мкм) за счет полного отражения лучевого потока от вертикальной стенки ПММА за краем абсорбера. И наконец, преимущество алюминия заключается в возможности дополнительно закрепить “высокую” микроструктуру на подложке, усилив шероховатость поверхности травлением в соляной кислоте вместе с нанесением защитного слоя титана.
J. Micromech. Microeng. 1999, 9, pp. 58-63
4-8 июня 2001, Сыктывкар (Республика Коми). Всероссийская конференция “Физико-химические проблемы создания новых конструкционных керамических материалов. Сырье, синтез, свойства”.
Организаторы:
Институт химии Коми НЦ УрО РА
На обсуждение участников конференции выносятся следующие проблемы керамического материаловедения:
На конференции предполагается обсудить результаты исследований по следующим направлениям современного материаловедения:
Прием тезисов докладов до 10 марта 2001 г.
Контакт:
Тел.: (8-8212) 43-88-01, 43-98-65, 43-09-44
Факс: (8-8212) 43-66-77,
E-mail: osa.chemi@ksc.komisc.ru
10-14 сентября 2001, Нижний Новгород. V Российская конференция по физике полупроводников.
Организаторы:
Основные разделы программы:
Срок подачи тезисов - 10. 04. 2001.
Контакт:
Владимир Изяславович Гавриленко, Елена Сергеевна Грибкова
тел.: (8312) 675120, 675555
факс: (8312) 675553
e-mail: semic@ipm.sci-nnov.ru
http://www.ipm.sci-nnov.ru/rus/
Чтобы Вы знали, что…
завершился конкурс "Наука-Технология-Производство-Рынок".
Среди победителей – 20 проектов которые получат
государственную поддержку на выполнение НИОКР
из средств федерального бюджета и РФТР
(Российского фонда технологического развития).
Ниже перечислены проекты-победители конкурса,
близкие по тематике читателям ПерсТ’а.
Разработка технологии получения и освоение промышленного выпуска оптически однородных нелинейных халькогенидных составов твердых растворов халькопиритовой и дефектной халькопиритовой структуры для увеличения эффективности преобразования лазерного излучения. Кубанский государственный университет, Научно-технологический парк “Университет”, г.Краснодар.
НОВОСТИ ФИЗИКИ В БАНКЕ ПРЕПРИНТОВ
Спектроскопия квантовой точки в режиме
кулоновской блокады
Для исследования процессов релаксации энергии
внутри квантовой точки в режиме кулоновской
блокады предложена и продемонстрирована
"спектроскопия переходного тока" (transient current
spectroscopy). Суть метода состоит в следующем.
Квантовая точка AlGaAs/GaAs переводится в
возбужденное состояние действием импульсного
сигнала, после чего анализируется зависимость
неравновесного переходного тока от длины
импульса. Амплитуда и характерное время
переходного тока определяется характеристиками
основного и возбужденного спиновых состояний
квантовой точки. Установлено, что времена
спиновой релаксации превышают несколько
микросекунд.
T. Fujisawa et al., http://xxx.lanl.gov/abs/cond-mat/0010437
Contact: Toshimasa Fujisawa <fujisawa@will.brl.ntt.co.jp>
Новый тип антиферромагнитного состояния в
нанографите
Нанографит представляет собой несколько
"сложенных в стопку" фрагментов графитовых
слоев нанометрового размера. Такие системы
демонстрируют новые магнитные свойства, в том
числе изменение ширины линий спектров
электронного спинового резонанса при адсорбции
газа. В препринте представлены результаты
теоретического исследования характеристик
нанографита методом сильной связи. Показано, что
магнитные свойства существенно зависят от
характера расположения графитовых нанослоев
относительно друг друга. При определенных
условиях возможно антиферромагнитное
упорядочение локальных магнитных моментов на
крайних атомах нанослоев.
K.Harigaya, http://xxx.lanl.gov/abs/cond-mat/0010462
Contact: Kikuo Harigaya <harigaya@etlcom.etl.go.jp>
Есть ли в ВТСП состояние вихревого стекла?
Показано, что хотя ВАХ микромостиков YBa2Cu3O7-x
в магнитном поле и могут быть описаны
универсальными скейлинговыми функциями,
предложенными Фишером и соавторами, но при этом
экспериментальные данные удается одинаково
хорошо описать с использованием совершенно
различных наборов параметров (критических
индексов и температур). Полученные результаты
говорят о том, что согласие эксперимента со
скейлинговой моделью само по себе не является
доказательством существования фазового
перехода в состояние стекла магнитных вихрей.
Предложен критерий наличия такого перехода.
Подчеркнуто, что ни одни из опубликованных в
литературе данных не удовлетворяют этому
критерию.
D.R.Strachan et al., http://xxx.lanl.gov/abs/cond-mat/0011014
Contact: Douglas R. Strachan <strachan@squid.umd.edu>
Коэффициент прохождения электрона через
сверхрешетку
Предложен новый метод расчета коэффициента
прохождения электрона из материала L в тот же
материал L через произвольный (металлический,
полупроводниковый или диэлектрический) барьер B.
Этот метод основан на самосогласованном расчете
электронной структуры периодической
сверхрешетки L/B с использованием формализма
Корринги-Кона-Ростокера. Представлены
результаты, полученные при исследовании
прохождения электронов меди через слой кобальта.
I.Riedel et al., http://xxx.lanl.gov/abs/cond-mat/0011059,
submitted to Phys. Rev. B.
Contact: Ingmar Riedel <ingmar@ptprs5.phy.tu-dresden.de>
CaB6: новый полупроводник для спиновой
электроники
Недавно в соединении CaB6, легированном
лантаном, был обнаружен ферромагнитный переход
при очень высокой температуре. Все известные на
сегодняшний день теоретические модели объясняют
это явление "полуметаллической"
электронной структурой CaB6, получаемой в
приближении локальной плотности. Авторы
препринта приводят результаты расчетов без
использования свободных параметров, из которых
следует, что CaB6 является не полуметаллом, а
полупроводником с шириной запрещенной зоны 0.8эВ.
В системе LaxCa1-xB6 магнетизм
возникает с металлической стороны моттовского
перехода в примесной зоне, появляющейся при
легировании лантаном. Отмечена перспектива
использования LaxCa1-xB6 в спиновых
электронных устройствах.
H.J.Tromp et al., http://xxx.lanl.gov/abs/cond-mat/0011109
Contact: Paul J. Kelly <p.j.kelly@tn.utwente.nl>
Разрушение Интернета
Рассмотрен вопрос об устойчивости сетки
случайным образом связанных друг с другом узлов
к умышленному внешнему воздействию, в результате
которого из сетки удаляется часть узлов. В рамках
теории перколяции аналитически и численно
рассчитана критическая доля pc узлов
(после удаления которых сетка разрушается), а
также размер максимального кластера из
связанных узлов. Даже при p < pc
повреждения сетки оказываются весьма
значительными. Обсуждается устойчивость работы
электронной сети "Интернет".
R. Cohen et al., http://xxx.lanl.gov/abs/cond-mat/0010251,
submitted to Physical Review Letters
Contact: Reuven Cohen <cohenr@shoshi.ph.biu.ac.il>
Ответственный редактор
С.Т.Корецкая,
тел: (095) 930 33 89
perst@isssph.kiae.ru
В подготовке выпуска принимали участие:
А.Елецкий, М. Белоголовский, В.Вьюрков, Ю.Метлин,
Л.Опенов, А.Чернышова