Кафедра физики низких температур и сверхпроводимости

Основные научные направления

• Квантовые кооперативные явления в низкоразмерных системах. Сверхпроводимость, магнетизм, волны зарядовой плотности в низкоразмерных системах обладают спецификой, которая позволяет выделить изучение квантовых кооперативных явлений в них в особое направление. Основными объектами экспериментального исследования в настоящее время служат квазиодномерные и квазидвумерные металлооксидные соединения на основе переходных металлов. Сюда же относятся сетки ортогональных димеров и спиновые лестницы в металлооксидах. Круг изучаемых явлений охватывает высокотемпературную сверхпроводимость, зарядовое и орбитальное упорядочение, колоссальное магнитосопротивление, образование спин-синглетных состояний. Проводится твердофазный синтез исследуемых материалов и характеризация их тепловых (теплоемкость, теплопроводность, коэффициент теплового расширения), магнитных (восприимчивость, намагниченность, магнитострикция) и транспортных (проводимость, подвижность, магнитосопротивление) свойств.
• Перспективные полупроводниковые материалы для инфракрасной оптоэлектроники. Проводятся фундаментальные исследования перспективных полупроводниковых материалов с узкой запрещенной зоной, изучение возможностей их использования в самых различных областях: от приема сверхслабого инфракрасного излучения до жестких излучений. Основными объектами исследования являются сложные полупроводниковые твердые растворы соединений А4В6, модифицированные с помощью легирования примесями с переменной валентностью. Примесные состояния в этих соединениях характеризуются набором уникальных свойств, не имеющих аналогов в других полупроводниковых материалах. Экспериментально исследуются электрофизические, фотоэлектрические и кинетические явления.
• Квантовые явления в структурах пониженной размерности. Исследуются полупроводниковые структуры пониженной размерности - это квантовые ямы, сверхрешетки, квантовые точки, дельта-слои, низкоразмерные термоэлектрические материалы, а также структуры на основе графита - фуллериды, углеродные нанотрубки. В соединениях графита изучается как сверхпроводимость, так и обычная электропроводность, которая превышает при комнатной температуре электропроводность меди. Исследования квантового эффекта Холла, осцилляций магнитосопротивления, влияние освещения и сильных электрических и магнитных полей дают возможность определять энергетическую структуру, механизмы рассеяния, подвижности носителей заряда и другие важнейшие характеристики структур, которые чрезвычайно важны для использования в электронике.
• Двумерный электронный газ при одноосных деформациях. Свойства двумерных электронов на гетерогранице (в квантовой яме) зависят от множества факторов, в частности от исходных материалов, уровня и способа легирования, ширины и формы квантовой ямы. Одним из основных факторов, влияющих на свойства гетероперехода, являются сжимающие и растягивающие напряжения в слоях. Иногда специально подбирают полупроводниковые материалы на гетерогранице, чтобы вырастить сильно напряженную структуру со свойствами, необходимыми в лазерной и ИК технике. В группе разработана методика одноосного сжатия или растяжения монокристаллов и гетероструктур, позволяющая регулировать напряжения по разным кристаллографическим направлениям, и изменять параметры двумерного электронного газа. В основном в группе проводятся исследования гальваномагнитных и оптических свойств полупроводниковых гетероструктур на основе материалов А3В5.
• Сильные электростатические взаимодействия в жидкокристаллических системах. Предметом исследования являются термотропные и лиотропные жидкокристаллические системы, включая растворы заряженных макромолекул и липопротеинов. В таких системах молекулярное движение определяется не только их гидродинамическими свойствами, но и сильными электрическими межмолекулярными взаимодействиями. В этих системах диссипация энергии в диффузионных процессах определяется диполь-дипольными и диполь-зарядовыми взаимодействиями. При этом реализуется, так называемый, механизм диэлектрического трения. Методами исследования является: релеевское рассеяние света, флуоресценция и спектроскопия ЭПР.
• Ядерный резонанс в низкоразмерных металлооксидных системах.. Изучается природа магнитных переходов, низкотемпературной магнитной структуры и характера основного состояния в низкоразмерных системах и соединениях с различной степенью окисления одного из элементов, входящего в его состав. Применяются методы радиоспектроскопии, обеспечивающие получение информации на микроскопическом уровне. Исследуются новые низкоразмерные металлооксидные соединения. Применение метода ядерного квадрупольного резонанса позволяет определять особенности магнитной структуры во всех температурных диапазонах и изучать влияние магнитных фрустраций на основное состояние магнитных подсистем; метод ядерного магнитного резонанса позволяет изучать характер фазовых переходов и особенностей магнитных взаимодействий как в парамагнитном, так и в магнитоупорядоченном состоянии. Коллектив располагает автоматизированным импульсным спектрометром ядерного квадрупольного резонанса и рефрижератором замкнутого цикла, позволяющим проводить исследования в диапазоне температур 8.5-300 К.
• Сверхпроводимость. В группе исследуются туннельные вольт-амперные характеристики (ВАХ) высокотемпературных сверхпроводников. Изучается скейлинг сверхпроводящей щели и критической температуры в образцах сверхпроводящей керамики Bi-2212(La). ВАХ снимаются на стопочных Bi-2212- контактах при токе параллельном оси С. Допирование образцов купратов с анизотропной щелью показывает, что ВАХ могут быть следствием сильной анизотропии нормальной плотности состояний из-за присутствия на уровне Ферми протяженной особенности ван Хова. Кроме этого исследуется взаимодействие переменного джозефсоновского тока с оптическими фононными модами в близких к оптимальному допированию образцах Bi-2201(La). Начаты исследования внутреннего эффекта Джозефсона в новом высокотемпературном сверхпроводнике MgB2, у которого отношение 2D/kTc=7±2, что соответствует аналогичной величине у купратных сверхпроводников (D - величина сверхпроводящей щели).
• Узкозонные полупроводниковые материалы и их применение. Группа занимается исследованием электрофизических, оптических, фотоэлектрических, магнитных, диэлектрических и других свойств узкозонных полупроводниковых материалов. Особое внимание уделяется исследованиям объемных кристаллов, пленок и гетероструктур сплавов на основе теллурида свинца. На базе фундаментальных исследований группа разрабатывает физические принципы работы новых типов приборов, в частности, сверхчувствительных фотоприемных систем инфракрасного диапазона, термоэлектрических преобразователей, и ряда других.
• Дефекты и примеси в узкощелевых полупроводниках. Нучная группа занимается экспериментальным исследованием энергетического спектра точечных дефектов (собственных, радиационных) и примесей в узкощелевых полупроводниках группы A4B6. В рамках указанной проблемы изучаются гальваномагнитные, фотоэлектрические и магнитные свойства полупроводников при изменении состава матрицы, вариации потока электронного облучения и концентрации легирующей примеси, а также в условиях гидростатического сжатия. Основными целями этих исследований являются обнаружение глубоких и резонансных уровней дефектов, построение моделей перестройки энергетического спектра носителей заряда в окрестности структурных, электронных и магнитных фазовых переходов и получение с помощью внешних воздействий материалов с принципиально новыми физическими свойствами.

Специальные курсы лекций

• Введение в физику низких температур
• Высокотемпературная сверхпроводимость
• Квантовая теория магнетизма
• Кооперативные явления в твердых телах
• Методы квантовой теории поля в физике конденсированного состояния
• Низкотемпературные фазовые переходы
• Оптоэлектроника
• Туннельные эффекты в суперпроводимости
• Применение персональных ЭВМ в физическом эксперименте
• Радиоспектроскопия
• Современные проблемы физики низких температур
• Теоретическая физика низких температур
• Теория упругости и высокотемпературные свойства твердых тел
• Физика конденсированного состояния
• Физика низкоразмерных систем
• Физика сверхпроводимости
• Физика узкощелевых полупроводников
• Физика полупроводников
• Физические явления в неупорядоченных веществах
• Физические явления в некристаллических веществах
• Элементарные возбуждения в кристаллах

Расписание занятий
физфака МГУ

Положение об аттестациях, зачетах, экзаменах и защитах учебных и научных работ студентов

Правила внутреннего распорядка

Положение о стипендиальном обеспечении