Склад групи

 

Основні напрямки досліджень

 

● Вивчення впливу спін-поляризованого струму на величини полів коерцитивності тунельного магнітоопору в композиті, створеному з пресованого порошку наночастинок половинного металу CrO2.

 

● Визначення електронних транспортних характеристик складних низьковимірних систем на основі вуглецевих нанотрубок та графіту. Дослідження квантових поправок до опору в зазначених зразках.

 

● Дослідження кінетичних властивостей двовимірного електронного газу в перпендикулярному та паралельному магнітному полі.

 

● Вивчення ефекту спонтанного порушення стехіометричного складу Sr заміщених купратів лантану при ультра-малому ступеню допування.

 

 

Обладнання

 

● Обладнання для дослідження in situ гальваномагнітних властивостей холодно-конденсованих тонких металічних плівок у магнітних полях до 6 Тл у діапазоні температур 0,3 – 300 К. Глибокий безмасляний вакуум забезпечується цеолітовими насосами, магніторозрядним діодним насосом та високовакуумним насосом типу “Орбітрон.

 

● Установка для дослідження гальваномагнітної анізотропії монокристалів з соленоїдом конструкції Капиці, що має можливість повертатися на довільний кут. Розгортка магнітного поля від   0,03 до + 2 Тл з плавним переходом через нуль в діапазоні температур від 4,2 до 450 К.

 

● Обладнання для дослідження гальвано- і термомагнітних властивостей металевих та напівпровідникових зразків монокристалів і плівок в діапазоні температур від 1,6 до 350 К з магнітним полем що плавно змінюється від – 2 Тл до + 2 Тл.

 

● Установка  із  надпровідним  соленоїдом  для  вимірювання  квантових коливань  (магнітні  поля до  6 Тл  в  діапазоні  температур 1.7 ÷ 300 К). Вимірювальна схема забезпечує простий метод компенсації та високоселективну глибоку модуляцію магнітного поля.

 

● Обладнання для вивчення квантових коливань провідності монокристалічних зразків при одновісному стисканні (магнітне поле до 6 Тл в інтервалі температур 1.7 ÷ 4.2 К).

 

● Установка для дослідження гальваномагнітних властивостей зразків в імпульсному магнітному полі тривалістю 16 мс до 20 Тл.

 

 

Важливі результати за останні роки

 

• З високоорієнтованого піролітичного графіту за  методом двостадійного синтезу були отримані графітові сполуки інтеркальовані кобальтом. Експериментальні дослідження опору, магнітоопору і коефіцієнту Холла в діапазоні температур 1.6 ÷ 293 К і магнітного поля до 5 Тл показали, що асиметричний і лінійний відносно магнітного поля магнітоопір не насичується при зростанні магнітного поля до 5 Тл і не залежить від температури. Цей ефект лінійного магнітоопору можна пояснити в рамках моделі квантового магнітоопору Абрикосова [1].

 

•  Були всебічно досліджені квантові ефекти в гетероструктурі Si0.2Ge0.8/Ge/Si0.2Ge0.8 p-типу з надзвичайно високою рухливістю носіїв заряду μH = 1367000 см2/(В⋅с). Аналіз осциляцій Шубникова–де–Гааза дав дуже низьку ефективну масу носіїв заряду m* = 0,062×m0 і величину флуктуацій густини дірок вздовж каналу δp = 3,5×109 см–2. Дробовий квантовий ефект Холла (числа заповнення 8/3, 7/3, 5/3, 4/3) був знайдений для температур T < 5 K в сильних магнітних полях. Дослідження ефектів квантової інтерференції, пов’язаних зі слабкою локалізацією та електрон-електронною взаємодією між носіями заряду, що були вперше спостережені в системі з такою високою  рухливістю,  дозволили  розрахувати величину спінового розщеплення Δ = 1,07 меВ і константу зв’язку для  Фермі-рідини Fσ0 = –0.12, що добре узгоджується з результатами, які були отримані раніше [2].

 

• Досліджено вплив форми наночастинок CrO2, товщини і властивостей матеріалу міжзеренних діелектричних шарів (оксид хрому Cr2O3 або оксигідроксид хрому β-CrOOH) на величину тунельного опору та магнітоопору (МО) пресованих порошкових зразків. Для всіх зразків при низьких температурах було виявлено неметалеву температурну поведінку опору та гігантський негативний тунельний МО. Максимальне значення MО при T ≈ 5 K і відносно невеликому магнітному полі (H = 0.5 T) становить приблизно 37%. З підвищенням температури МО швидко зменшувався (до ≈1% при H = 1 Тл, T ≈ 200 К) [3].

 

• Температурні залежності опору та магнітоопору двох зразків кераміки RuSr2(Eu1.5Ce0.5)Cu2O10−δ проаналізовані після їх тривалого зберігання (10 років) в атмосфері навколишнього середовища, після того як вони втратили більшу частину свого надстехіометричного та частину стехіометричного кисню. З’ясовані питання стабільності надпровідного стану в рутенокупратах, а також особливості взаємодії різних типів електронної стрибкової провідності та надпровідності в гранульованих магнітних матеріалах [4].

 

• Дослідження від’ємного магнітоопору багатошарових вуглецевих нанотрубок в діапазоні температур 4.2 ÷ 200 К і магнітних полях до 9 Тл, показали, що для малих магнітних полів і низьких температур залежність відносної провідності від магнітного поля є квадратичною. Далі зі збільшенням магнітного поля залежність стає логарифмічною, що можна описати моделями слабкої локалізації та взаємодії носіїв заряду. Показано, що квантова поправка до провідності через слабку локалізацію носіїв заряду значно перевищує додаток що обумовлений ефектом взаємодії носіїв заряду. В рамках цих моделей, використовуючи експериментальні дані про польову та температурну залежності магнітоопору, оцінена енергія Фермі, величина константи взаємодії носіїв заряду та визначено точний вигляд температурної залежності часу фазової релаксації для хвильової функції носіїв заряду [5].

 

• На прикладі пресованого зразка, що складається з наночастинок діоксиду хрому, вкритих ізоляційними оболонками, досліджено зв’язок між підсистемою транспорту електронів і магнітною підсистемою в гранульованих спін-поляризованих металах. Показано, що спін-поляризований тунельний транспортний струм може впливати на характеристичні поля коерцитивної сили перколяційного кластера, який утворюється в зразку зі зниженням температури [6].