Важнейшие научные результаты, полученные в ИФТТ РАН в 2014 году
1.Обнаружение релятивисткой плазменной моды в системе двумерных электронов, с проводимостью превышающей скорость света. В системе двумерных электронов, с проводимостью, превышающей скорость света, обнаружена новая слабозатухающая мода плазменных колебаний, которая остается слабозатухающей вплоть до комнатных температур. Условием ее существования являются: высокая проводимость и наличие близкого металлического затвора, что указывает на поляритонную природу. Мода имеет аномально узкую ширину линии резонансного поглощения. Есть перспективы для создания быстрых детекторов и генераторов субтерагерцового излучения на этой моде.
|
|||
2. Кулоновское взаимодействие во встречных электронных пучках. Сочетание высокого качества и низкой плотности носителей в современных полупроводниковых структурах дает возможности исследования кулоновских эффектов за рамками Ландауэровского описания (по сути, в чистом пределе). В 2014 году научными сотрудниками ИФТТ РАН достигнут заметный экспериментальный прогресс в этом направлении с использованием измерения неравновесных флуктуаций тока и локальной болометрии. Небольшое отверстие, соединяющее чистые двумерные резервуары электронов, оказывается чувствительно к неупругому межэлектронному рассеянию в его окрестности, благодаря нарушению детального баланса при протекании электрического тока. Имеет место аналог эффекта увлечения между инжектированным и налетающим пучками электронов, что приводит к уменьшению сопротивления контакта.
|
|||
3. Динамика магнетизации, управляемая электрическим током, на краю двумерной электронной системы с сильным спин-орбитальным взаимодействием. Экспериментально исследовали транспорт носителей заряда через интерфейс между ферромагнетиком (пермаллой) и краем двумерной электронной системы с сильным спин-орбитальным взаимодействием (Рашба). Обнаружили сильно нелинейный транспорт при малых напряжениях смещения при Т<100mK. Такое поведение соответствует аккумуляции спиновой поляризации вблизи интерфейса, возникающей в силу спинового эффекта Холла в двумерной системе со спин-орбитальным взаимодействием, и образованию вихря (torque) магнетизации при протекании тока через интерфейс.
|
|||
4. Резистивные переключения и диодные свойства мезоскопических структур на основе оксидов ниобия. В ИФТТ развита технология изготовления и исследованы эффекты резистивных переключений в структурах на основе оксидов ниобия. I-V характеристики гетероструктур из аморфных пленок оксида ниобия имеют слабый эффект резистивных переключений. Однако, отжиг переводит оксид ниобия в многофазное нанокристаллическое состояние и возникающая пространственная неоднородность вакансий кислорода приводит к обратимому переключении из низкорезистивного в высокорезистивное состояние и существование бистабильных резистивных состояний. Эффект связан с модуляцией барьера Шоттки в интерфейсе металл-оксид. |
|||
5. Новый метод получения изделий из карбидокремниевой керамики В ИФТТ РАН разработан новый метод получения многофункциональной карбидокремниевойкерамики, который основан на взаимодействии расплава кремния с углеродом, находящимся в заранее скомпонованной заготовке определенного состава и пористости. Новая конструкционная керамика обладает более высокими рабочими температурами, химической стойкостью, механической, термоударной и радиационной прочностью, износостойкостью, надежностью, ресурсом эксплуатации и стабильностью параметров. Это открывает широкие перспективы ее использования в химической, нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности, а также в качестве элементов нового поколения газотурбинных двигателей. |
|||
6. Технологии и оборудование для выращивания крупногабаритных кристаллов сапфира для широкоапертурной оптики аэрокосмического применения, прозрачной брони, защитных экранов дисплеев мобильных устройств. Разработаны оборудование и технология для выращивания методом Степанова монокристаллического сапфира в виде плоских окон с характерным размером до 300 мм для проходной оптики и защитных окон устройств наведения, слежения и распознавания, и для прозрачной брони. Разработанная технология и оборудование позволяют в разы увеличить производительность и снизить себестоимость подобных изделий. |
|||
7. 2D-структуры на основе слоистых халькогенидов галлия В ИФТТ разработаны методы получения слоистых монокристаллов GaS1-xSex (x = 0 – 1) вертикальной зонной плавкой под давлением инертного газа. Эксфолиация таких материалов аналогично графену, позволила изготавливать 2D структуры с площадью до 1500 мкм2. Исследована фотолюминесценция полученных пленок GaSe толщиной »40 нм в микрорезонаторах с распределенными Брэгговскими отражателями из четвертьволновых SiO2/TiO2 пар. На длине волны 603,7 нм экспериментально наблюдено 60-кратное Парселловское усиление интенсивности ФЛ в резонаторе при снижении его времени затухания на порядок. |