Размер:
A A A
Цвет: C C C
Изображения Вкл. Выкл.
Обычная версия сайта

Федеральный исследовательский центр 
«Красноярский научный центр
Сибирского отделения Российской академии наук»

Актуальные проблемы физики конденсированных сред

05.06.2019 г.

В рамках направления "Актуальные проблемы физики конденсированных сред, в том числе квантовой макрофизики, мезоскопики, физики наноструктур, спинтроники, сверхпроводимости" программы фундаментальных научных исследований государственных академий наук на 2013 - 2020 годы ФИЦ "Красноярский научный центр СО РАН" реализует следующие бюджетные проекты:

Проект

Физика конденсированного состояния: диэлектрики, магнетики, мультиферроики, сверхпроводники. Синтез, исследование физических свойств, теория.

Ключевые слова

многокомпонентные оксиды, бороксиды, фториды и оксифториды, наноматериалы, сегнетоэлектрики, сегнетоэластики, магнетики, сверхпроводники, структура, фазовые переходы, электронные, магнитные и термодинамические свойства

Цель исследования

Целью исследований большого числа новых высококачественных образцов многокомпонентных оксидов, бороксидов, фторидов и оксифторидов переходных и редкоземельных ионов, наноматериалов различной размерности является получение фундаментальных знаний о физических механизмах формирования разных видов упорядоченных состояний: сегнетоэлектриков, сегнетоэластиков, магнетиков, сверхпроводников, а также с сосуществованием различных видов упорядочения. Выяснение связи между особенностью атомного строения, структуры наноматериалов и объемных кристаллов с их физическими свойствами, установление влияния флуктуаций на магнитный и фононный механизмы спаривания в купратах и ферропниктидах, исследование особенностей механизма колоссального магнитосопротивления в манганитах и кобальтитах, а также электронных и магнитных переходов в магнитных материалах с низкомерной магнитной подсистемой, в том числе при высоких давлениях. Прикладным аспектом проведенных исследований является установление рекомендации по целенаправленному изменению свойств материалов при различных внешних воздействиях, что позволит создавать новые устройства функциональной электроники. Результаты комплексных исследований калорических эффектов перспективны в отношении поиска альтернативных конкурентоспособных способов охлаждения.

Актуальность

Современное состояние физического материаловедения характеризуется поиском, созданием и всесторонним исследованием свойств новых материалов и структур как в объемном виде, так и в наноразмерном состоянии. Для широкого круга применений важно получение фундаментальных знаний о физических механизмах формирования разных видов упорядоченных состояний: сегнетоэлектриков, сегнетоэластиков, магнетиков, сверхпроводников, а также с сосуществованием различных видов упорядочения. В ходе выполнения данного проекта будет применен широкий набор технологических методов получения новых материалов, их разностороннее экспериментальное и теоретическое исследование. Одной из актуальных современных тем в мировой науке является разработка новых материалов для твердотельных холодильников. Нами будут даны рекомендации оптимального выбора сегнетоэлектриков и ферромагнетиков, для создания объемного композита, обладающего значительными величинами мультикалорических эффектов. Другой современной актуальной тематикой, имеющей фундаментальное значение, является исследование новых топологических состояний вещества. В нашем проекте будут выполнены расчеты особенностей транспортных свойств систем, обусловленных наличием краевых состояний, и свойств гетероструктур, содержащих полупроводниковые проволоки в фазе с топологической сверхпроводимости.

Руководитель проекта

 Овчинников.jpg Овчинников Сергей Геннадьевич 
доктор физико-математических наук, профессор
заведующий лабораторией
Институт физики им. Л.В. Киренского СО РАН

+7 391 2494556
sgo@iph.krasn.ru 

 

Проект

Фундаментальные основы, материалы, структуры и устройства спиновой электроники

Ключевые слова

спинтроника, магнитные структуры, монокристаллы, тонкие пленки, ферромагнетизм, мультиферроики, полупроводники, диэлектрики

Цель исследования

Основная научная цель проекта – решение фундаментальных вопросов, связанных с явлениями, обусловленными спиновым транспортом, в «объемных» материалах и наноструктурах. Задача имеет непосредственное отношение к спинтронике, где тесно переплетаются традиционная физика твердого тела, материаловедение и нанотехнологии. Главные вопросы спинтроники – создание спинового тока, управление им и его детектирование в различных материалах и наноструктурах. Наш проект направлен, именно, на решение этих ключевых вопросов, которые, в свою очередь, напрямую затрагивают такие общефизические проблемы, как природа возникновения электронной спиновой поляризации в различных материалах и наноструктурах, спиновая инжекция, спиновые токи в системах пониженной размерности, взаимосвязь спинового и зарядового токов, спиновый транспорт и спиновая динамика, спиновая релаксация, спиновый транспорт в стационарных и неравновесных условиях и др. Важнейшей задачей остается поиск, получение и комплексные фундаментальные исследования свойств новых материалов – магнитных и немагнитных металлов, полупроводников и диэлектриков, сверхпроводников, которые обладают физическими свойствами, требуемыми для приложений в спинтронике.

Актуальность

Актуальные фундаментальные вопросы спинтроники – создание спинового тока, управление им и его детектирование в различных материалах и наноструктурах. С практической точки зрения решение фундаментальных вопросов материаловедения и управления спиновым электронным транспортом в материалах и наноструктурах создает базу спиновой электроники, открывает возможности использовать спиновые степени свободы носителей заряда для хранения, обработки и передачи информации. Каковы преимущества, которые могут быть обеспечены «спиновыми» приборами? Во-первых, считается, что они будут многофункциональны. Такие приборы позволят совмещать в одном чипе функции накопителя для хранения информации, детектора для ее считывания, логического анализатора для ее обработки и коммутатора для последующей ее передачи к другим элементам чипа. Во-вторых, такие устройства будут потреблять значительно меньше энергии, чем устройства традиционной электроники. Переворот спина, в отличие от перемещения заряда, практически не требует затрат энергии, а в промежутках между операциями спинтронное устройство отключается от источника питания. При изменении направления спина кинетическая энергия электрона не изменяется, а значит, не будет происходить выделения тепла. В-третьих, устройства, построенные на использовании спиновых степеней свободы, будут обладать высокой скоростью реагирования на управляющий сигнал. Таким образом, наряду с решением фундаментальных задач, исследования в области спинтроники открывают неограниченные возможности для практических приложений.

Руководитель проекта

 Волков.jpg Волков Никита Валентинович
Доктор физико-математических наук, профессор
Директор
ФИЦ КНЦ СО РАН

+7 391 2905572
fic@ksc.krasn.ru



Поделиться:



Наверх
Федеральный исследовательский центр «Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук»
РоссияКрасноярскКрасноярский край660036, г. Красноярск, ул. Академгородок, 50
+7 (391) 290-79-88fic@ksc.krasn.ru55.99178392.765381