name: Формирование двумерных слоев Sb и Pb: их атомная и электронная структура
keyword_list: сурьма, солитон, свинец, наноостравки, дефект
abstract: Объект исследования - тонкие пленки Pb(111), поверхность Sb(111) и интерфейс Pb/Sb(111). Цель исследования - изучение атомной и электронной структуры слоистого полуметалла Sb и двумерных слоев Pb в слоистой структуре Pb(111)/Si(7 7 10). Исследования проводились в рамках модельных расчетов в приближении теории функционала плотности, при использовании программного пакета Vienna Ab-Initio Simulation Package. Научная новизна результатов, полученных в рамках исследовательской работы, связана с последовательным и детальным исследованием влияния электронной подсистемы на формирование локального нарушения кристаллической структуры и образование дефектов, приводящих к формированию двумерных слоев. Впервые показано, что при разрыве ковалентных связей на поверхности (111) пайерлсовского полуметалла Sb вблизи поверхности возникает деформация кристаллической решетки, которая может быть описана в рамках модели Su-Schrieffer-Heeger топологическим солитоном толщиной ≈ 2 нм. Рассчитана дисперсия электронов, локализованных на солитоне. Показано, что солитон существенно влияет на транспортные свойства приповерхностного слоя. Впервые показано, что образование стоячих электронных волн с фермиевским волновым вектором в тонком слое ГЦК структуры Pb приводит к образованию двумерного дефекта - двойниковой границы. Это приводит к расслоению наноостровков Pb и квантованию электронного спектра в них. Sb принадлежит к недавно открытому классу веществ - топологическим изоляторам. Из-за особенностей электронного спектра поверхностных состояний топологические изоляторы являются перспективными материалами современной спинтроники. Поэтому результаты работы, связанные с исследованием структуры и дисперсии электронов в приповерхностной области, следует учитывать при проектировании элементной базы спинтроники. В настоящее время одним из бурно развивающихся направлений является электроника, включающая сверхпроводящие элементы. Первые элементы квантовых компьютеров - сверхпроводящие Q-биты - реализованы на джозефсоновских переходах. Дефекты кристаллической структуры, например двойниковые границы, существенно меняют параметры сверхпроводящего конденсата. Поэтому предложенный новый механизм образования двумерных дефектов в одном из классических сверхпроводников Pb следует учитывать при разработке технологии изготовления новых элементов сверхпроводящей электроники.
chairman_dissertation_council.surname: Левченко А.А.
chairman_dissertation_council.position: директор ИФТТ РАН
chairman_dissertation_council.degree: Доктор физико-математических наук
organization_supervisor.surname: Левченко А. А.
organization_supervisor.position: директор ИФТТ РАН
organization_supervisor.degree: Доктор физико-математических наук
rubrics.code: 29.19.24
rubrics.name: Электронная структура твердых тел
rubrics.code: 47.09.39
rubrics.name: Сверхпроводящие материалы
rubrics.code: 29.19.11
rubrics.name: Дефекты кристаллической структуры
rubrics.code: 29.19.16
rubrics.name: Физика тонких пленок. Поверхности и границы раздела
oecds.code: 01.00.00
oecds.name: Natural Sciences
speciality_codes.name: Физика конденсированного состояния
speciality_codes.code: 01.04.07
supervisors.fio: Божко С.И.
supervisors.scientific_degree: Кандидат физико-математических наук
supervisors.speciality_code: Физика конденсированного состояния
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Волохов В.М.
opponents.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
opponents.speciality_code: Химическая физика, горение и взрыв, физика экстремальных состояний вещества
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Кононенко О.В.
opponents.scientific_degree: Кандидат физико-математических наук
opponents.speciality_code: Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и наноэлектроника, приборы на квантовых эффектах
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: ИФТТ РАН
protection_organization.name: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики твердого тела Российской академии наук
protection_organization.ogrn: 1025003915243
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения
author_organization.short_name: ИФТТ РАН
author_organization.name: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики твердого тела Российской академии наук
author_organization.ogrn: 1025003915243
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения