Физико-технический институт низких температур НАН Украины


ОТДЕЛ МИКРОКОНТАКТНОЙ СПЕКТРОСКОПИИ

И.о. заведующего отделом  доктор  физ.-мат. наук  НАЙДЮК  Юрий Георгиевич  

тел.: +(380)-57-3402211
факс: +(380)57-3403370

E-mail: naidyuk@ilt.kharkov.ua


Создание отдела было инициировано академиком Б. И. Веркиным в 1970 для исследования различных явлений, происходящих в слабосвязанных структурах на основе туннельных переходов и металлических точечных контактов. С тех пор  до 2011 года отдел возглавлял профессор И. К. Янсон, который впервые наблюдал электромагнитное излучение из сверхпроводящих туннельных переходов (1964), что явилось прямым подтверждением нестационарного эффекта Джозефсона. Другим его важным достижением было открытие метода микроконтактной спектроскопии в 1974 г., ставшего новым подходом к изучению взаимодействия электронов проводимости с различного типа квазичастичными возбуждениями в металлических системах.

И.K.Янсон стал лауреатом Государственной премии Украины (1980), получил премию Hewlett-Packard Европейского физического общества (1987) и премию фонда Alexander von Humbold (1996).

В отделе работает 21 сотрудник, в том числе 16 научных сотрудников, среди которых 5 докторов наук: Акименко А. И, Балкашин О. П.,
Найдюк Ю. Г., Шкляревский О. И., Хоткевич А. В. и 6 кандидатов наук: Белобородько С. И., Бобров Н. Л., Камарчук Г. В., Квитницкая О. E., Фисун В. В., Чубов П. Н.


Первый ряд: Найдюк Ю.Г., Квитницкая О.Е., Янсон И.К., Яцюк М.Г., Тютрина Л.В., Камарчук Г.В., Хоткевич А.В.
Второй ряд: Трипутень Л.Ю., Белобородько С.И., Рябовол В.В., Бобров Н.Л., Шкляревский О.И., Багацкий В.М., Гудименко В.А.,
Балкашин О.П., Малышев А.Н., Чубов П.Н., Фисун В.В., Башлаков Д.Л., Акименко А.И., Чернобай В.Н.


В настоящее время с помощью метода микроконтактной спектроскопии в отделе изучаются:

- Кинетика релаксационных процессов и нестационарные явления в точечных контактах при СВЧ облучении.
- Эффект Кондо в ультрамалых металлических контактах.
- Двухуровневые системы в металлических стеклах.
- Электрон-фононное и электрон-магнонное взаимодействие в разнообразных материалах -- металлах, полупроводниках, органических проводниках, тяжелофермионных соединениях, высокотемпературных сверхпроводниках, и др.
- Сосуществование сверхпроводимости и магнетизма.
- Плотность электронных состояний, симметрия и анизотропия щели в высокотемпературных и тяжелофермионных сверхпроводниках.
- Андреевское отражение в S-c-N контактах из различных сверхпроводников -- борокарбидов, диборида магния, высокотемпературных и тяжелофермионных материалов.
- Необычное магнитное и сверхпроводящее основное состояние в системах с тяжелыми фермионами и переменной валентностью.
- Квантование проводимости в наномостиках.
- Изучение нелинейных эффектов в ферромагнитных контактах (передача спинового момента).

Опубликованные сотрудниками отдела книги, обзоры и важнейшие статьи:

Naidyuk Yu.G., Yanson I.K. Point-contact spectroscopy (Springer, New-York, 2004)
Янсон И.К., Хоткевич А.В. Атлас микроконтактных спектров электрон-фононного взаимодействия в металлах. Наукова Думка, Киев, 1986.
Янсон И.К. Микроконтактная спектроскопия ЭФВ в чистых металлах. ФНТ 1983, т.9, N7.
Янсон И.К., Шкляревский О.И. Микроконтактная спектроскопия металлических сплавов и соединений. ФНТ, 1986, т.12, N9.
Янсон И.К. Микроконтактная спектроскопия ВТСП. ФНТ, 1991, т.17, N3.
Naidyuk Yu.G., Yanson I.K. Point-contact spectroscopy of heavy- fermion systems. J. Phys.C: Cond. Matter, 1998, V.10, P.8905-8938.
J.M.Krans, J.M.van Ruitenbeek, V.V.Fisun, I.K.Yanson, and L.J.de Jongh. The signature of conductance quantization in metallic point contacts. Nature, v.375, pp.767-769 (1995).
A.I. Yanson, I.K. Yanson and J.M. van Ruitenbeek, Observation of shell structure in sodium nanowires. Nature v.400, 8 July 1999, pp.144-146 .

Наиболее важные научные результаты, полученные в отделе:

- Открытие и разработка метода микроконтактной спектроскопии.
- Изучена кинетика неравновесных фононов с дебаевскими энергиями в ряде металлов и определено их время жизни.
- Обнаружен размерный эффект в Кондо-рассеянии в контактах с магнитными примесями.
- Открыто квантование проводимости в трехмерных металлических мостиках атомных размеров.
- Выявлен оболочечный эффект в проводимости нанопроволочек щелочных металлов.
- Составлен атлас функций электрон-фононного взаимодействия для более чем 30 простых металлов.
- Обнаружен эффект изменения знака микроконтактных спектров полуметаллов, связанный с эффектами сильной локализации.
- Установлено явление переключения в проводимости металлооксидных сверхпроводников.
- Выявлена низкочастотная квазичастичная мода в сверхпроводящих никель борокарбидных соединениях, сильно взаимодействующая с электронами проводимости.
- Показана возможность создания СКВИДа между обычным и тяжелофермионным сверхпроводником URu2Si2 для определения симметрии сверхпроводящего параметра порядка.
- Выявлено явление сильного распаривания на границе с тяжелофермионными сверхпроводниками.
- Установлена температурная и магнитополевая зависимость параметра порядка в простых сверхпроводниках Zn, Sn, In, Nb на основе изучения нелинейной проводимости S-c-N контактов.
- Выявлен двухщелевой характер сверхпроводящего состояния и установлены особенности электрон-фононного взаимодействия в MgB2.

Отдел имеет ряд высокочувствительных спектрометров для исследования нелинейной проводимости контактов, оснащен криогенным оборудованием для измерений в температурном интервале (0.8-300 K), магнитных полях (0-9T) и под действием СВЧ и лазерного облучения. Имеется электронно-лучевая напылительная вакуумная установка для получения пленок тугоплавких металлов.

Отдел сотрудничает с многими зарубежными физическими лабораториями, среди которых:

- Texas A&M University, College Station, USA.
- Chalmers University of Technology, Geteborg, Sweden.
- Royal Institute of Technology, Stockholm, Sweden.
- IFW Dresden, Germany.
- Universitaet Karlsruhe, Karlsruhe, Germany.
- Institut des Materiaux Jean Rouxel, Nantes, France.
- High Magnetic Field Laboratory, Grenoble, France.
- Kamerlingh Onnes Laboratory, Leiden, The Netherlands.
- Katolieke Universiteit Nijmegen, The Nethelands.
- Institute of Experimental Physics, Kosice, Slovak Rep.

Updated on March 21, 2005