Адрес e-mail:

Квантовые наноструктуры, материалы и устройства (образовательная программа)

«Базовые» научные лаборатории Образовательной программы «Квантовые наноструктуры, материалы и устройства» находятся в разных институтах: 
- две лаборатории МФТИ (руководители Олег Владимирович Астафьев и Александр Авраамович Голубов),
- лаборатория в МИСиС (руководитель Алексей Валентинович Устинов)
- две лаборатории Института физики твердого тела РАН (ИФТТ РАН) в Черноголовке (руководители Валерий Владимирович Рязанов и Игорь Владимирович Кукушкин).
Темы дипломных работ, предлагаемые этими лабораториями в 2020/21 учебном году, смотрите в объявленияхМожно договариваться и с другими лабораториями, если тематики там соответствуют научным направлениям КНМУ.
Например, такие экспериментальные тематики существуют в Сколтехе в лабораториях наноматериалов и плазмоники и группе Владимира Николаевича Антонова. Там возможны и работы по теории/моделированию под руководством Михаила Андреевича Скворцова и Николая Алексеевича Гиппиуса.  

Научные тематики четырех из пяти "базовых" лабораторий связаны с изучением и использованием в сверхпроводниковой электронике сверхпроводящих туннельных (джозефсоновских) переходов. Для проведения исследований используются тонкопленочные технологии, включая нанотехнологии на основе электронной литографии, низкие и сверхнизкие (до 10 мК) температуры и техника микроволновых (СВЧ) измерений. Реализацией и исследованием систем на основе сверхпроводящих кубитов (элементов квантового компьютера) заняты лаборатории О. Астафьева, А. Устинова и В. Рязанова. При этом каждая из указанных лабораторий имеет свою специфику:

- Астафьев – «кубиты в микроволновой квантовой оптике»

- Устинов – «кубиты для квантовых метаматериалов»

- Рязанов – «кубиты для квантовых симуляторов». 

Работы лаборатории О. Астафьева, наряду с реализацией квантовых логических вентилей,  связаны с изучением квантовых оптических эффектов в СВЧ диапазоне частот, с использованием поверхностных акустических волн, с реализацией однофотонных источников и детекторов и т.п. Лаборатория А. Устинова занимается реализацией «метаматериалов», т.е. функциональных материалов с принципиально новыми свойствами, элементарными «кирпичиками» (искусственными атомами) в которых являются кубиты. Лаборатории ИФТТ РАН в Черноголовке совместно с другими, указанными выше лабораториями, исследуют цепочки и массивы кубитов, которые являются искусственными квантовыми моделями (квантовыми симуляторами) микроскопических систем, например, цепочек и массивов электронных спинов.

Одним из основных научных направлений лаборатории А. Голубова в МФТИ и В. Рязанова в Черноголовке является исследование гибридных систем и гибридных джозефсоновских переходов. В обычном джозефсоновском туннельном переходе (который, например, применяется в кубитах) в качестве туннельного барьера используется тонкий слой оксида. Новые необычные эффекты возникают, если в качестве барьера использовать ферромагнетик, нанопроволоку или новые необычные материалы, например, топологические изоляторы. На основе переходов с такими барьерами в этих лабораториях реализованы инверторы сверхпроводящей фазы, элементы памяти, переключатели на основе спиновой инжекции, устройства с контролируемыми магнонными модами и другие необычные элементы, перспективные в новых поколениях цифровой электроники. Реализацией новых сверхпроводниковых устройств, не использующих кубиты, занимаются и в лаборатории А. Устинова в МИСиС. К таким устройствам относятся терагерцовые матричные болометры с микроволновым считыванием, параметрические усилители с квантовым уровнем шумов и др. Лаборатория А. Голубова известна активным использованием в исследованиях зондовых устройств: низкотемпературного сканирующего туннельного микроскопа, атомно-силового и магнито-силового сканирующих микроскопов.

Современными полупроводниковыми гетероструктурами с двумерными электронными слоями занимается лаборатория И. Кукушкина в Черноголовке. Исследуемые в этой лаборатории системы и эффекты основаны на использовании различных электронных (плазмонных) и спиновых возбуждений. Часть обнаруженных в лаборатории эффектов уже реализуется в реальных приборах в наукоемких компаниях, организованных при лаборатории (Раммикс, Терасенс) . Лаборатории И. Кукушкина и В. Рязанова активно используют чистую технологическую зону ИФТТ РАН.


ПРИ ВЫБОРЕ ТЕМАТИКИ - смотрите ранее выполненные дипломные работы и статьи студентов и аспирантов КНМУ.


Если вы заметили в тексте ошибку, выделите её и нажмите Ctrl+Enter.

© 2001-2021 Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)

Противодействие коррупции | Сведения о доходах

Политика обработки персональных данных МФТИ

Техподдержка сайта | API

Использование новостных материалов сайта возможно только при наличии активной ссылки на https://mipt.ru

МФТИ в социальных сетях