Двумерные, топологические материалы и наноструктуры

Эксперимент

Экспериментальное исследование по физике состоит из трех частей: задача, образец и методика исследования. Чтобы научный поиск был интересным и содержательным,  все три компоненты должны быть хорошими, и по крайней мере одна из них — новой. Молодым и дружным коллективом мы стараемся замкнуть исследовательский процесс: сами создаем образцы, совершенствуем методики и участвуем в придумывании задач и осмыслении результатов. К этому творческому процессу подключаются студенты, начиная со 2го курса, а технологический нанокластер и инженерная школа ФИАНа являются надежной основой для интересных открытий. Параллельно исследуются несколько тем, связанных с узкозонными полупроводниками, слоистыми материалами их оптикой, сверхпроводимостью, фотодетектированием и технологией получения наших объектов.

Ван-дер Ваальсовы гетероструктуры — это механически собираемые из тонких (вплоть до моно-) слоев слоистых материалов стопки, обладающие принципиально новыми оптическими, транспортными, магнитными и сверхпроводящими свойствами. Данные объекты не могут образоваться в природе или быть выращены синтетически. В нашей группе мы собираем подобные объекты и исследуем их уникальные свойства, пытаясь создать прототипы приборов микроэлектроники будущего, электрически управляемую сверхпроводимость, детекторы и эмиттеры излучения, изучить новые свойства интерфейсов. Занявшись двумерными и слоистыми материалами, мы поняли, что у них есть большое количество новых неизведанных оптических свойств. Другой класс исследуемых материалов – топологические изоляторы: разновидность узкозонных полупроводников, на поверхности которых из-за инверсии зонной структуры находятся защищенные от рассеяния состояния. Нелокальный характер этих состояний и связь импульса со спином в них привлекают большое внимание. Работа с объектами небольших размеров потребовала от нас разработки инструментов — оригинальных конструкций микроскопов, литографов, а также новых технологических процессов, что тоже оказалось огромной областью, в которой можно узнать и придумать что-то новое.

Сотрудники лаборатории читают курсы лекций, ведут семинары лабораторные практикумы по общей физике на Факультете физики НИУ ВШЭ,  учебной программе МФТИ.

Исследовательские задачи

1. Электрически и оптически индуцированная сверхпроводимость в двумерных материалах и гетероструктурах;

2. Новые материалы для фотодетектирования в ИК области при комнатной температуре;

3. Фотопроводимость и фотоэлектрические явления в новых квантовых материалах;

4. Оптические и проводящие метаматериалы на основе слоистых материалов;

5. Технологии фотолитографии и оптической микроскопии;

6. Свойства краевых и поверхностных проводящих каналов в 2D и 3D топологических изоляторах;

7. Транспортные свойства трехмерных топологических изоляторов и двумерных систем.

Записи семинаров

Практически каждую неделю наш канал пополняется новыми лекциями от участников группы и приглашенных докладчиков.

Записи также доступны на VK Видео. Приятного просмотра.

На форуме Микроэлектроника 2024 с докладом выступили:

Руководитель группы Кунцевич Александр Юрьевич. Тема: Двумерные материалы как основа для фотодетекторов.

● в.к.м.н.с. Мартанов Сергей Георгиевич. Тема: Двухэтапная фотоэлектронная литография для работы с хрупкими наноструктурами.

Основные результаты

1. Впервые экспериментально измерена энтропия двумерных систем: обнаружены эффекты квантования спектра в магнитном поле, корреляционные эффекты, измерены массы тяжелых носителей заряда.
2. В нематическом сверхпроводнике SrxBi2Se3 обнаружена связь направления нарушения симметрии с направлением структурных искажений, найдена необычная температурная зависимость сверхпроводящей анизотропии и объяснена устойчивость сверхпроводимости к легированию
3. Поставлена технология двумерных материалов и Ван-дер Ваальсовых гетероструктур в ФИАН, в том числе предложен ряд технических решений, упрощающий создание сложных структур из двумерных материалов
4. В различных двумерных системах и топологических изоляторах наблюдена нелинейность эффекта Холла в слабых магитных полях и предложены физические механизмы для объяснения данных явлений
5. Предложено несколько решений для создания лабораторных микроскопов, оптических криостатов, масочной и безмасочной фотолитографии

За последние 5 лет

29 публикаций в рецензируемых журналах

Более 30 докладов на российских и международных конференциях

Руководство 5 проектами российских научных фондов

Студенты магистратуры

Матиенко Дмитрий
Алексеевич

ВШЭ

Студенты бакалавриата

Высоцкая Дарья

ВШЭ

Борисов Иван

ВШЭ

Лысаковский Станислав

ВШЭ

Бажанов Константин

ВШЭ

Alumni

Герасименко Я.А.
Моргун Л.А.
Тупиков Е.В.
Лицкевич М.А.
Сандуляну Ш.В.
Волошенюк С.А.
Брызгалов М.А.
Рагинов Н.И.
Журбина Н.К.
Дулебо А.И.
Наумов М.А.
Яковлева Анастасия
Шмаков Георгий
Публикации
Авторизация
*
*
Регистрация
*
*
*
Генерация пароля