Основні напрямки досліджень
Проводяться теоретичні дослідження кінетичних і термодинамічних характеристик низьковимірних та сильно анізотропних (шаруватих) провідників з метою виявлення принципово нових фізичних уявлень і одержання нової інформації щодо процесів у цих класах провідних систем.
Розглядається наступний комплекс конкретних фундаментальних задач:
● Вивчення електронного переносу в сильно анізотропних провідниках при довільному виді їх електронного енергетичного спектру.
● Дослідження квантових осциляційних ефектів у сильному магнітному полі.
● Вивчення магнітних властивостей органічних провідників в умовах сильного магнетизму носіїв заряду.
● Дослідження високочастотних явищ в органічних провідниках і інших низьковимірних структурах, з урахуванням фермі-рідинних кореляцій носіїв заряду.
● Дослідження впливу спін – орбітальної взаємодії на електронні властивості двовимірних провідних систем.
Важливі результати за останні роки
• Теоретично досліджено ефекти, що пов'язані з інтерференцією електронних хвиль навколо магнітного точкового дефекту в двовимірному електронному газі з комбінованою спін-орбітальною взаємодією Рашби-Дресельхауза в присутності паралельного магнітного поля. Проаналізовано вплив магнітного поля на анізотропний просторовий розподіл локальної щільності станів і локальної щільності намагніченості. Передбачено існування осциляцій щільності намагніченості при розсіюванні на немагнітному дефекті та внесок магнітного розсіювання (супроводжуваного переворотом спину) у локальну щільність електронних станів [1].
• Двовимірні електронні системи з комбінованою спін-орбітальною взаємодією (SOI) Рашби та Дрессельхауза, що мають складний енергетичний спектр із конічною точкою та чотирма критичними точками, є перспективними кандидатами для спостереження топологічних переходів електронів. Досліджено еволюцію електронного спектра та ізоенергетичних контурів під дією паралельного магнітного поля. Знайдено загальні формули для енергій критичних точок для довільних значень констант SOI та магнітного поля. Передбачено існування критичних магнітних полів, при яких кількість критичних точок змінюється. Досліджено магнітне поле, яке зумовлює топологічні переходи Ліфшиця в геометрії ізоенергетичних контурів. Розраховано сингулярності Ван Хова в густині електронних станів [2,3].
• Було проведено теоретичне дослідження комбінованого резонансу міжшарової провідності та спінової намагніченості в провідниках з квазі-двовимірним електронним енергетичним спектром. Отримано аналітичні вирази для поверхневого імпедансу, магнітної сприйнятливості та резонансної компоненти міжшарової провідності, спричиненої спін-орбітальною взаємодією Рашби–Дресельхауза, з урахуванням просторової дисперсії [4].
• Теоретично досліджено спіновий транспорт у двовимірній електронній системі з істотною спін-орбітальною взаємодією при топологічному фазовому переході внаслідок зміни паралельного магнітного поля. Отримано аналітичні формули для тензора високочастотної магнітної сприйнятливості за умов заповнення обох спінових зон. Наведено чисельний аналіз, який дає достатньо повне уявлення про залежність спінової магнітної сприйнятливості від частоти та магнітного поля. Встановлено, що магнітна сприйнятливість має стрибки для значень магнітного поля, при яких змінюється зв'язність контуру Фермі [6].
Важливі публікації групи (2018 – 2022 pp.)
1. I.V. Kozlov and Yu.A. Kolesnichenko. Friedel oscillations in 2D electron gas from spin-orbit interaction in a parallel magnetic field. Low Temperature Physics 44, 1299 (2018).
DOI: https://doi.org/10.1063/1.5078625
2. I.V. Kozlov, Yu.A. Kolesnichenko. Exact and quasiclassical Green's functions of two-dimensional electron gas with Rashba–Dresselhaus spin–orbit interaction in parallel magnetic field // Physics Letters A 383, No. 8, 764-769 (2019).
DOI: https://doi.org/10.1016/j.physleta.2018.11.042
3. I.V. Kozlov, Yu.A. Kolesnichenko. Magnetic field driven topological transitions in the noncentrosymmetric energy spectrum of the two-dimensional electron gas with Rashba-Dresselhaus spin-orbit interaction. Physical Review B, 99, 085129 (2019).
DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevB.99.085129
4. D.I. Stepanenko. Combined resonance in quasi-two-dimensional conductors. Low Temperature Physics 46, 1021 (2020).
DOI: https://doi.org/10.1063/10.0001914
5. V.G. Peschansky, V.A. Sirenko, D.I. Stepanenko. Kinetic phenomena and collective modes in highly anisotropic organic conductors. Physics Reviews. Cambridge Scientific Publishers, 2020 – v. 25, part 3 - 107 p.
ISBN 978-1-908106-61-2 ISSN: 0143-0394
6. Yu.A. Kolesnichenko and D.I. Stepanenko. High-frequency magnetic susceptibility of a 2D electron gas with spin-orbit interaction in a parallel magnetic field under topological phase transition. Low Temp. Phys. 48, 463 (2022).
Контакти:
просп. Науки, 47, Харків, 61103, Україна
e-mail: terekhov@ilt.kharkov.ua
тел.: +380(99)764-2075
Виконавчий редактор: Андрій ТЕРЕХОВ
© 2022. Дизайн: Антон КЛІМКІН, Андрій ТЕРЕХОВ