Адрес e-mail:

Лаборатория топологических квантовых явлений в сверхпроводящих системах

01.12.2020
                                                                       Отчет лаборатории за 2020 год 

Основная деятельность лаборатории топологических квантовых явлений в сверхпроводящих системах заключается в теоретических и экспериментальных исследованиях фундаментальных физических свойств материалов, обладающих топологическими квантовыми свойствами, гибридных сверхпроводящих наноструктур различного состава и геометрии, ферромагнитных сверхпроводников и прочих экзотических материалов и структур низкотемпературными зондовыми, транспортными и высокочастотными методами. Исследования включают в себя разработку количественной микроскопической теории квантовых процессов в указанных системах и ее сравнение с результатами экспериментов по туннелированию, электронному транспорту, атомно-силовой и высокочастотной спектроскопии с целью детектирования и манипуляции топологическими связанными состояниями.

Основные задачи, решенные в 2020 году:

1.     Изготовлены и исследованы джозефсоновские переходы на основе тонких слоев эксфолиированных топологических изоляторов BTS и BSTS с различной концентрацией компонентов, допированных железом, в рефрижераторе растворения. Получены нетривиальные результаты, требующие дальнейшего тщательного изучения.

2.     Продолжена работа с различными ферромагнитными сверхпроводниками – пниктидами (RbEuFe4As4 и  EuFe2(As1−xPx )2). С помощью методов зондовой микроскопии проведены эксперименты по изучению вихревых-антивихревых состояний, начаты исследования по зарождению и динамике вихрей.

3.     Микроволновая спектроскопия динамики вихрей Абрикосова и Джозефсона в структурах сверхпроводник-нормальный металл.

4.     Изучены неравновесные эффекты в сверхпроводящих джозефсоновских переходах на основе нанополосок и нанопроводов из золота. Проведены оценки длины релаксации куперовских пар в таких системах. Получены свидетельства наличия критического тока в более сложных структурах на основе сегментированных нанопроводов из нормального и ферромагнитного материалов.



Результаты и показатели деятельности лаборатории в 2020 году:

Показатель

Единица измерения


1

Количество научных публикаций, индексируемых в базе данных в Scopus

Публикации

14

2

Количество научных публикаций Q1 по SJR, индексируемых в базе данных в Scopus

Публикации

11

3

FWCI публикаций индексируемых в Scopus последние 3 года

Средний на одну статью FWCI по публикациям за последние 3 года

0,90

4

Количество штатных научных сотрудников со степенью кандидата или доктора наук, имеющие за последние 3 года не менее 2 публикации в Scopus с аффилиацией МФТИ

Человек

7

5

Участие сотрудников в образовательном процессе МФТИ

Количество ставок ППС

0,91

6

Трудоустройство в лаборатории студентов и аспирантов

Человек

8

 


Реализованные проекты в 2020 году:

№ п/п

Заказчик

Название работы

Сроки выполнения договора

1

РФФИ

Сверхпроводящие устройства на основе единичных нанопроводов и нанокристаллов

29.12.2020

2

РФФИ

Спектроскопия сверхпроводников: нечётное по частоте спаривание и топология

29.12.2020

3

РФФИ

Синтез и исследование электронных свойств монокристаллических топологических изоляторов.

29.12.2021

4

РНФ

Топологические квантовые нанокристаллические структуры

15.12.2022

5

РНФ

Гибридные системы сверхпроводник-ферромагнетик как ключевой элемент нейросетевых и квантовых вычислений

30.06.2021

6

Визит-профессор

Study Majorana modes and quasiparticles localized in superconducting hybrid topological devices and qubits

16.12.2020

7

Визит-профессор

Composing and investigating low-dimentional superconducting metamaterials

29.12.2020

8

РНФ

Теория нематической сверхпроводимости в топологических изоляторах

30.06.2022

9

РФФИ

Физические принципы квантовых вычислений на основе многокубитных систем и топологических сверхпроводников

11.11.2020

10

РФФИ

Влияние реальной структуры пористых пленок анодного оксида алюминия на функциональные свойства материалов на их основе

01.09.2022




31.12.2019
                                                                                 Отчет лаборатории за 2019 год 

Основными результатами деятельности лаборатории топологических квантовых явлений в сверхпроводящих системах являются теоретические и экспериментальные исследования фундаментальных физических свойств гибридных сверхпроводящих наноструктур, включающие разработку количественной микроскопической теории квантовых процессов в этих системах и ее сравнение с результатами экспериментов по туннелированию, электронному транспорту, атомно-силовой и высокочастотной спектроскопии. Объекты исследований - металлические и полупроводниковые наноструктуры на основе контактов сверхпроводников с топологическими изоляторами. Основное направление исследований лаборатории - изучение материалов, обладающих топологическими квантовыми свойствами. Исследования базируются на недавних прорывных открытиях в данной области, открывающих перспективы как в получении новых фундаментальных знаний, так и в практических применения. Важной задачей является изучение физических свойств гибридных сверхпроводящих наноструктур, таких как контакты сверхпроводников с топологическими изоляторами, нанопроволоками и ферромагнетиками. Исследования включают в себя разработку количественной микроскопической теории квантовых процессов в указанных системах и ее сравнение с результатами экспериментов по туннелированию, электронному транспорту, атомно-силовой и высокочастотной спектроскопии с целью детектирования и манипуляции Майорановскими связанными состояниями.


Основные задачи, решенные в 2019 году:

1. Изучены эффекты Джозефсона в контактах на основе топологических сверхпроводников и майорановских состояний в этих системах.

2. Проведены работы по спектроскопии новых гибридных структур на основе вейлевских и дираковских полуметаллов в контакте со сверхпроводниками (Nb, Pb, MoRe) и изучению топологической сверхпроводимости в этих системах с помощью сканирующего туннельного микроскопа, установленного в лаборатории. Данная тема в настоящее время чрезвычайно актуальна. В этой области будет продолжено плодотворное сотрудничество с лабораториями университета Твенте (Нидерланды) и Сорбонна, Париж. Будут развиты теоретические модели для адекватной интерпретации экспериментальных данных по поверхностным свойствам реальных топологических диэлектриков, а также гетероструктур сверхпроводник/топологический диэлектрик.

3. Важным направлением является продолжение экспериментальных и теоретических исследований вихревых структур в магнитных сверхпроводниках, недавно опубликованных нашей группой в журнале Science Advances. Проведены эксперименты по визуализации вихревых решеток методами зондовой спектроскопии и развито теоретическое описание наблюдаемых эффектов.

4. Проведены исследования ферромагнитного резонанса с использованием сверхпроводящих резонаторов высокой добротности, исследована динамика магнитного момента в нетрадиционных ферромагнитных материалах и сосредоточенных структурах с помощью сверхпроводящих микроволновых схем (AC гибридная спинтроника). Изготовлены DC гибридные системы, включая гибридные ферромагнитные джозефсоновские переходы и системы вихревых диодов, проведены измерения и моделирование таких структур. Результаты исследований за 2019 год представлены в 26 статьях, в том числе в высокорейтинговых научных журналах (Advanced Science, Nature Communications, Scientific Reports, Nanomaterials, Nanotechnology Physical Review Applied, Physical Review B, Physical Review Research и др.).


Достигнутые показатели за 2019 год:

1. Суммарный импакт-фактор опубликованных работ - 81,609
2. Средний на одну статью FWCI по публикациям за последние 3 года - 0,79
3. Участие в образовательной деятельности (количество ставок ППС) - 0,6


Реализованные проекты в 2019 году:

1. "Сверхпроводящие устройства на основе единичных нанопроводов и нанокристаллов", РФФИ, до 29.12.2019, руководитель: Столяров В.С.

2. "Спектроскопия сверхпроводников: нечётное по частоте спаривание и топология", РФФИ, до 29.12.2019, руководитель: Куприянов М.Ю.

3. "Гибридные системы сверхпроводник-ферромагнетик как ключевой элемент нейросетевых и квантовых вычислений", РНФ, до 30.06.2021, руководитель: Столяров В.С.

4. "Топологические квантовые нанокристаллические структуры", РНФ, до 31.12.2022, руководитель: Голубов А.А.



18.10.2018

ПОЗДРАВЛЯЕМ!

Кленова Николая

с присуждением степени доктора технических наук 18 октября 2018г. в Московском Техническом Университете Связи и Информатики по теме «Принципы построения устройств для приема и обработки сигнала на основе макроскопических квантовых эффектов в сверхпроводниках»!

Желаем успешной научной карьеры!


20.09.2018

ПОЗДРАВЛЯЕМ!

Акзянова Рамиля


с присуждением степени кандидата физико-математических наук 20 сентября 2018г. в Московском Физико-Техническом Институте по теме "Электронные свойства двумерных дираковских материалов с щелью в электронном спектре"!

Желаем успешной научной карьеры!


20.06.2018

ПОЗДРАВЛЯЕМ!

Соловьева Игоря

с присуждением степени доктора физико-математических наук 20 июня 2018г. в МГУ им М.В. Ломоносова по теме "Сверхпроводящие квантовые интерферометры для устройств приема сигнала и обработки информации"!

Желаем успешной научной карьеры!


21.09.2016

Получен патент!

"Способ изготовления устройства с субмикронным джозефсоновским пи-контактом" (#2599904)
Автор: Столяров Василий

ПОЗДРАВЛЯЕМ!




16.03.16

case
"Группа ученых из лаборатории топологических квантовых явлений в сверхпроводящих системах МФТИ и МГУ разработала принципиально новый тип ячеек памяти на основе сверхпроводников — такая память может работать в сотни раз быстрее, чем распространенные сегодня типы запоминающих устройств, говорится в статье, опубликованной в журнале Applied Physics Letters..."

СМИ:
"Чердак" ТАСС
"Метапарадигма"
Популярная Механика




01.12.2015
Поздравляем!
Одна из иллюстраций статьи "Coherent long-range magnetic bound states in a superconductor", опубликованной в журнале "Nature" стала обложкой журнала декабрьского номера!

Статья опубликована зам.зав. лаборатории к.ф.-м.н. Столяровым Василием вместе с группой французских ученых.




10.09.2015

ПОЗДРАВЛЯЕМ!
Бакурского Сергея, Михаила Куприянова, Александра Голубова, Николая Кленова, Игоря Соловьева
Их постер о сверхпроводниковых доменах и элементов памяти на них был признан лучшим на конференции EUCAS 2015 в секции электроники!
EUCAS 2015


15.03.2015
ПОЗДРАВЛЯЕМ!
Бакурского Сергея
с присуждением степени PhD (Доктор философии) 27 февраля 2015г. в Университете Твенте по теме "Controllable proximity effect in superconducting hybrid devices"!
Желаем успешной научной карьеры!


16.02.2015

ПОЗДРАВЛЯЕМ!
Голубова Александра
с получением звания Выдающегося эксперта 
Американского физического общества!
Желаем дальнейших научных достижений и творческих успехов!


APS_Golubov.JPG
07.02.2015

ПОЗДРАВЛЯЕМ!
Николая Клёнова, Игоря Соловьёва и Сергея Бакурского, 
ставших  лауреатами Премии Правительства Москвы молодым ученым за 2014 год в номинации «Информационно-коммуникационные технологии» за разработку новых устройств для энергоэффективной сверхпроводниковой электроники.

ПлакатСКБ.JPG



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