Топологически нетривиальные материалы и ван-дер Ваальсовы наноструктуры

Руководитель: д.ф.-м.н. Кунцевич А.Ю.

Ван-дер Ваальсовы гетероструктуры — это механически собираемые из тонких (вплоть до моно-) слоев слоистых материалов стопки (паки), 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. Отдельным классом исследуемых материалов являются т.н. топологические изоляторы: материалы с необычной зонной структурой, на поверхности которых находятся защищенные от рассеяния состояния. Нелокальный характер этих состояний и связь импульса со спином в них привлекают большое внимание.

В нашей группе над научными проектами работают студенты начиная со второго курса. Хороший экспериментатор должен знать, как сделать образец, как провести измерения, понять и объяснить физическое явление. Каждый день в лаборатории мы открываем новое.
Кунцевич А.Ю.

Главные новости научной жизни:

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.

Записи докладов можно увидеть по ссылке

Завершился форум Микроэлектроника 2024!

ФИАН был представлен там на стенде №95.

Мы показали 2 литографа, контактный масочный и проекционный безмасочный, а также прототип фотодетектора с мультиплексером на основе InAs/GaSb под спектральный диапазон 8-12 мкм.

Подробнее в видео.

Список сотрудников:

Список недавних публикаций

Tarkaeva E., Ievleva V., Duleba A. I., Duleba A., Muratov A., Ionov A., Ionov A., Protasova S., Protasova S., Kuntsevich A. Y. Amorphous VOx films with a high temperature coefficient of resistance for bolometric applications grown by reactive e-beam evaporation of V metal // Optical Materials. 2024. Vol. 151. p. 115378. | 15.04.2024

Igor Gayduchenko, Valery A. Prudkoglyad, and Alexander Kuntsevich, Contact-driven deformation of metallic carbon nanotubes observed from an unconventional field effect, Phys. Rev. B 109, L161401 DOI: 10.1103/PhysRevB.109.L161401 | 01.04.2024

Blumenau M., Kuntsevich A. Y. Laser-pump-resistive-probe technique to study nanosecond-scale relaxation processes // Journal of the Optical Society of America B: Optical Physics. 2024. Vol. 41. No. 4. p. 1060. | 01.04.2024

Duleba A, Pugachev M, Blumenau M, Martanov S, Naumov M, Shupletsov A, Kuntsevich A., Inert-Atmosphere Microfabrication Technology for 2D Materials and Heterostructures. Micromachines (Basel). 2023 Dec 31;15(1):0. doi: 10.3390/mi15010094. PMID: 38258213; PMCID: PMC11154319 | 31.12.2023

Galiullin AA, Pugachev MV, Duleba AI, Kuntsevich AY., Cost-Effective Laboratory Matrix Projection Micro-Lithography System. Micromachines (Basel). 2023 Dec 24;15(1):0. doi: 10.3390/mi15010039. PMID: 38258158; PMCID: PMC11154530 | 24.12.2023

Шуплецов А.В., Нунупаров М.С., Приходько К.Е., Кунцевич А.Ю., СИЛЬНО НЕЛИНЕЙНЫЙ ЭФФЕКТ ХОЛЛА В МАКРОСКОПИЧЕСКИ НЕОДНОРОДНОЙ ДВУМЕРНОЙ СИСТЕМЕ // Журнал экспериментальной и теоретической физики. – 2024. – Т. 165. – №4. – C. 572-580. doi: 10.31857/S0044451024040114 | 23.11.2023

Chmyr’ S.N., Kazakov A.S., Galeeva A.V., Dolzhenko D.E., Artamkin A.I., Ikonnikov A.V., Mikhailov N.N., Dvoretsky S.A., Bannikov M.I., Ryabova L.I., Khokhlov D.R., PT-Symmetric Microwave Photoconductivity in Heterostructures Based on the Hg1−xCdxTe Topological Phase, JETP Letters, 118-5, DOI: 10.1134/s0021364023602385 | 01.10.2023

N. P. Stepina, A. O. Bazhenov, A. V. Shumilin, A. Yu. Kuntsevich, V. V. Kirienko, E. S. Zhdanov, D. V. Ishchenko, and O. E. Tereshchenko, Indication for an anomalous magnetoresistance mechanism in (Bi,Sb)2(Te,Se)3 three-dimensional topological insulator thin films, Phys. Rev. B 108, 115401 (2023) , DOI: 10.1103/PhysRevB.108.115401 | 05.09.2023

Ilya Nikolaev, Aleksei Kazakov, Konstantin Drozdov, Mikhail Bannikov, Kirill Spirin, Roman Menshchikov, Sergey Dvoretsky, Nikolay Mikhailov, Dmitry Khokhlov, Anton Ikonnikov; Bipolar persistent photoconductivity in HgTe/CdHgTe double quantum well heterostructures and its application for reversible change in the conductivity type. J. Appl. Phys. 132 (23): 234301. https://doi.org/10.1063/5.0121364 | 21.12.2022

Gritsienko AV, Duleba A, Pugachev MV, Kurochkin NS, Vlasov II, Vitukhnovsky AG, Kuntsevich AY. Photodynamics of Bright Subnanosecond Emission from Pure Single-Photon Sources in Hexagonal Boron Nitride. Nanomaterials (Basel). 2022 Dec 19;12(24):4495. doi: 10.3390/nano12244495. | 19.12.2022

C. Rittmann, M. Yu. Petrov, A. N. Kamenskii, K. V. Kavokin, A. Yu. Kuntsevich, Yu. P. Efimov, S. A. Eliseev, M. Bayer, and A. Greilich, Unveiling the electron-nuclear spin dynamics in an n-doped InGaAs epilayer by spin noise spectroscopy, Phys. Rev, B 106, 035202 | 12.07.2022

А. А. Галиуллин, С. Г. Мартанов, М. Л. Скориков, Е. В. Колобкова, М. С. Кузнецова, А. Ю. Кунцевич, Простая герметичная камера с контролируемой температурой для оптической микроскопии, Приборы и техника эксперимента, 2022, № 6, стр. 137-139 | 16.06.2022

A.Yu.Klokov, N.Yu.Frolov, A.I.Sharkov, S.N.Nikolaev, M.A. Chernopitssky, S.I.Chentsov, M.V.Pugachev, A.I.Duleba, A.V.Shupletsov, V.S.Krivobok, and A.Yu.Kuntsevich, 3D Hypersound Microscopy of van der Waals Heterostructures, Nano Letters 22 (5), 2070–2076 (2022); DOI: 10.1021/acs.nanolett.2c00003 | 28.02.2022

Y. Matyushkin, M.Moskotin, Y. Rogov, A. Kuntsevich, G. Goltsman and G. Fedorov, Single-particle states spectroscopy in individual carbon nanotubes with an aid of tunneling contacts, Appl. Phys. Lett., 120, 083104 (2022); DOI: 10.1063/5.0080093 | 21.02.2022

Almoalem, I. Silber, S. Sandik, M. Lotem, A. Ribak, Y. Nitzav, A. Yu. Kuntsevich, O. A. Sobolevskiy, Yu. G. Selivanov, V. A. Prudkoglyad, M. Shi, L. Petaccia, M. Goldstein, Y. Dagan, and A. Kanigel, ”Link between superconductivity and a Lifshitz transition in intercalated Bi2Se3”, Phys. Rev. B 103, 174518 (2021).

Pugachev Mikhail V; Duleba Aliaksandr I; Galiullin Arslan A.; Kuntsevich Aleksandr Y., “Micromask Lithography for Cheap and Fast 2D Materials Microstructures Fabrication”, Micromachines 12(8), 850 (2021).

M. I. Bannikov, R. S. Akzyanov, N. K. Zhurbina, S. I. Khaldeev, Yu. G. Selivanov, V. V. Zavyalov, A. L. Rakhmanov, and A. Yu. Kuntsevich, Breaking of Ginzburg-Landau description in the temperature dependence of the anisotropy in a nematic superconductor Phys. Rev. B 104, L220502 (2021)

Y.G. Selivanov, V.P. Martovitskii, M.I. Bannikov, A.Y. Kuntsevich, “Effect of Sr Doping on Structural and Transport Properties of Bi2Te3” Materials 14(24), 7528 (2021)

A. S. Kazakov, A. V. Galeeva, A. I. Artamkin, A. V. Ikonnikov, L. I. Ryabova, S. A. Dvoretsky, N. N. Mikhailov, M. I. Bannikov, S. N. Danilov & D. R. Khokhlov, “Distinction between electron states formed at topological insulator interfaces with the trivial phase and vacuum”, Sci Rep 11, 11638 (2021).

A. S. Kazakov, A. V. Galeeva, A. V. Ikonnikov, D. E. Dolzhenko, L. I. Ryabova, N. N. Mikhailov, S. A. Dvoretskiy, M. I. Bannikov, S. N. Danilov & D. R. Khokhlov. “Roles of Elements of a Heterostructure Based on the Topological Phase of Hg1 –xCdxTe in the Effect of PT-Symmetric Terahertz Photoconductivity”. JETP Lett. 113, 542–546 (2021).

A. S. Kazakov, A. V. Galeeva, A. I. Artamkin, A. V. Ikonnikov, L. I. Ryabova, S. A. Dvoretsky, N. N. Mikhailov, M. I. Bannikov, S. N. Danilov & D. R. Khokhlov. “Non-local terahertz photoconductivity in the topological phase of Hg1−xCdxTe” Sci Rep 11, 1587 (2021).

D.P. Pavlov, N.N. Garif’yanov, M.I. Bannikov, T.M. Salikhov, V.M. Mukhortov, R.F. Mamin, V.V. Kabanov, “Properties of the interface of Ba0.8Sr0.2TiO3/LaMnO3 heterostructure”, FERROELECTRICS 575, 123-129 (2021)

A. Yu. Kuntsevich, G. V. Rybal’chenko, V. P. Martovitskii , M. I. Bannikov , Yu. G. Selivanov , S. Yu. Gavrilkin , A. Yu. Tsvetkov , and E. G. Chizhevskii, Effect of Barium Codoping on Superconductivity in SrxBi2Se3, JETP Letters, 111, No. 3, pp. 151–156 (2020) DOI: 10.1134/S002136402003008X

A. Yu. Kuntsevich, G. M. Minkov, A. A. Sherstobitov, Y. V. Tupikov, N. N. Mikhailov, and S. A. Dvoretsky, Density of states measurements for the heavy subband of holes in HgTe quantum wells, Phys. Rev. B 101, 085301 (2020) https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevB.101.085301

A. Yu. Kuntsevich, A. V. Shupletsov, and A. L. Rakhmanov, Simple mechanism that breaks the Hall-effect linearity at low temperatures, Phys. Rev. B 102, 155426 (2020). https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.102.155426

М.А. Акмаев, М.В.Кочиев, А.И.Дулебо, М.В.Пугачев, А.Ю.Кунцевич, В.В.Белых, Неэкспоненциальная динамика фотолюминесценции неоднородного экситонного ансамбля в монослоях WSe2, Письма в ЖЭТФ, том 112, вып. 10, с. 650 – 657 c (2020) DOI: 10.31857/S1234567820220048

V. P. Martovitskii, Yu. G. Selivanov , and A. Yu. Kuntsevich, Vicinal Growth as a Possible Structural Source of the Nematic Superconductivity in SrxBi2Se3, Bulletin of the Lebedev Physics Institute, 2020, Vol. 47, No. 4, pp. 119–122 DOI: 10.3103/S1068335620040065

Kuntsevich AY, Tupikov E ; Dvoretsky SA ; Mikhailov NN ; Reznikov M, Magnetic Susceptibility Measurements in HgTe Quantum Wells in a Perpendicular Magnetic Field JETP LETTERS 111(11) 633-638 DOI: 10.1134/S0021364020110041

Kazakov, A. S., Galeeva, A. V., Dolzhenko, D. E., Ryabova, L. I., Bannikov, M. A., Mikhailov, N. N., … & Khokhlov, D. R., Radiofrequency Photoconductivity in Hg 1− x Cd x Te Based Heterostructures. JETP Letters, 112(4), 246-249. (2020). DOI:10.1134/S0021364020160067

Galeeva, A. V., Kazakov, A. S., Artamkin, A. I., Dvoretsky, S. A., Mikhailov, N. N., Bannikov, M. I., Khokhlov, D. R., Transport Features in the Topological Phase Hg 0.87 Cd 0.13 Te under Terahertz Photoexcitation. Semiconductors, 54(9), 1064-1068. (2020). DOI: 10.1134/S1063782620090109

Galeeva, A. V., Kazakov, A. S., Artamkin, A. I., Ryabova, L. I., Dvoretsky, S. A., Mikhailov, N. N., Bannikov, MI … & Khokhlov, D. R. Apparent PT-symmetric terahertz photoconductivity in the topological phase of Hg 1− x Cd x Te-based structures. Scientific reports, 10(1), 1-7 (2020). DOI: 10.1038/s41598-020-59280-0

Мартанов С. Г., Журбина Н. К., Белых В. В., Кунцевич А. Ю., Дулебо А. И., Пугачев М. В., Акмаев М. А. Making van der Waals Heterostructures Assembly Accessible to Everyone. NANOMATERIALS. 2020. Vol. 10. No. 11, 2305; https://doi.org/10.3390/nano10112305