11 декабря 2018 г., в 14 часов, в конференц-зале НИФТИ ННГУ, состоится заседание Ученого совета ННГУ, посвященное итогам реализации в 2018 году основных научных направлений.

Читать далее
07.12.2018

Обновлены сведения о ходе выполнения проектов в 2017-2018 гг. в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014 - 2020 годы»

Читать далее
21.11.2018

18 октября состоится семинар "Органические мемристорные приборы и нейроморфные системы" (докладчик - Ерохин В.В., Курчатовский комплекс НБИКС-технологий)

Читать далее
16.10.2018

2 октября 2018 г., в 14 часов, в конференц-зале НИФТИ ННГУ, состоится семинар "Перспективные полимеры и их применение" (докладчик - д.х.н., проф. Хаширова С.Ю.).

Читать далее
01.10.2018

Лаборатория спиновой и оптической электроники

 

     Лаборатория спиновой и оптической электроники была создана 1 марта 2014 года в результате реорганизации "Лаборатории эпитаксиальной технологии". Лабораторию возглавил к.ф.-м.н. Михаил Владимирович Дорохин. С момента образования лаборатории ее научная деятельность в основном связана с совершенствованием и разработкой технологий создания новых полупроводниковых и интерметаллических наноматериалов для применения в приборах спинтроники и оптоэлектроники, исследованием спин-зависимых физических явлений в полупроводниках, интерметаллических сплавах и в гибридных системах ферромагнетик/полупроводник.

     В своей научной и научно-педагогической работе лаборатория тесно связана с кафедрой физики полупроводников и оптоэлектроники, а также рядом других кафедр физического факультета ННГУ и лабораториями НИФТИ. Коллектив лаборатории тесно сотрудничает с научными и научно-техническими организациями как в России, так и за рубежом с целью поиска потенциальных потребителей научно-технической продукции.

  

   

 

Основные направления научных исследований лаборатории спиновой и оптической электроники:

 

1. Фундаментальные исследования в области спинтроники

В последние годы ведутся активные исследования в области спиновой электроники (спинтроники) – одном из направлений современной электроники. Задачей данного направления является использование в приборах опто- и наноэлектроники одного из фундаментальных свойств носителя заряда – его спина. В связи с этим актуальной является задача по получению полупроводниковых материалов, перенос заряда в которых осуществляется преимущественно поляризованными по спину носителями. Снятие вырождения по спиновой степени свободы приводит к возникновению ферромагнетизма в таких полупроводниках.

Наиболее активно исследуются полупроводники A3B5, легированные атомами марганца, поскольку бинарные полупроводники нашли широкое практическое применение (в частности, GaAs), а введение атомов Mn, имеющих нескомпенсированный магнитный момент, приводит к появлению ферромагнитных свойств. Такие ферромагнитные полупроводниковые материалы позволяют создавать структуры с уникальными оптическими и транспортными свойствами, а именно: спиновый светоизлучающий диод и полупроводниковые магниторезистивные элементы на основе эффекта спин – зависимого транспорта носителей. Основным методом для получения магнитных полупроводников и структур на их основе является метод молекулярно-лучевой эпитаксии.

1.1. Магнитные полупроводники InMnAs и GaMnAs, полученные методом лазерного нанесения в газовой атмосфере 

 

В лаборатории ведутся активные исследования магнитных полупроводников A3MnB5, полученных оригинальным методом – методом лазерного нанесения в газовой атмосфере [1]. В ходе ростового процесса в реакторе МОС-гидридной эпитаксии производится поочередное распыление лазером полупроводниковой мишени и мишени Mn и последующее эпитаксиальное осаждение синтезируемого вещества из образовавшейся лазерной плазмы. Данный метод позволяет получать слои магнитных полупроводников InMnAs, GaMnAs, а также слои GaAs содержащие дельта-слой Mn, проявляющие ферромагнитные свойства в транспорте носителей тока вплоть до комнатной температуры. В частности слои InMnAs демонстрируют транспорт спин-поляризованных носителей (аномальный эффект Холла) вплоть до комнатной температуры, что является наилучшим мировым достижением для данного материала. 

                                                                       

Рис.1. Магнитополевые зависимости сопротивления   Холла для слоя InMnAs при 300 и 77 K.

 

1.2. Магнитные полуметаллические соединения 

 

Особый интерес для спинтроники представляют ферромагнитные полуметаллические соединения типа MnB5, такие как MnAs, MnP, MnSb. Особенностью таких материалов является наличие запрещенной зоны для носителей заряда с одной спиновой поляризацией и металлический канал проводимости для носителей с противоположной ориентацией спина. Следствием этого является то, что перенос тока осуществляется практически 100% поляризованными по спину носителями и такие материалы могут использоваться в качестве высокоэффективных эмиттеров спин-поляризованных носителей в полупроводниковые структуры. Магнитные полуметаллы имеют высокую температуру Кюри (315 K для MnAs и порядка 600 K для MnSb), что делает их перспективными для практического применения. Кроме того технологии получения данных материалов совместимы с процессами получения полупроводников A3B5 и структур на их основе. Возможно получение высококачественных эпитаксиальных слоев полуметаллических соединений MnB5 на GaAs.

Для получения кристаллических слоев MnAs, MnP в используется метод реактивного лазерного нанесения. В ходе ростового процесса производится лазерное распыление мишени металлического Mn в атмосфере гидридов элементов пятой группы (арсина или фосфина) являющихся источниками As и P. Слои MnSb получаются методом лазерного распыления мишеней Mn и Sb в атмосфере газа-носителя (водорода). Толщина создаваемых полуметаллических слоев (как и слоев магнитных полупроводников) может варьироваться в широком диапазоне – от нескольких нанометров до сотен нанометров. Полученные слои являются ферромагнитными при комнатной температуре. Транспортные свойства этих слоев определяются поляризованными по спину носителями тока. Магнитными свойствами получаемых полуметаллических (и полупроводниковых) слоев можно управлять путем изменения ростовых параметров, таких как температура ростового процесса и количество подаваемого в реактор газа-источника.

1.3. Ферромагнитные GaAs структуры с одиночным дельта-слоем Mn 

 

Наряду с получением однородно-легированных ферромагнитных A3B5 слоев значительные успехи были достигнуты в разработке приема дельта-легирования магнитной примесью [1]. Именно такой способ легирования дает больше возможностей по управлению расположением магнитных моментов примесных атомов в гетеронаноструктурах.

Впервые сочетанием методов МОС-гидридной эпитаксии (МОСГЭ) и лазерного осаждения в едином ростовом цикле было освоено получение GaAs структур с одиночным дельта-слоем марганца (cодержание марганца в дельта-слое варьировалось в пределах от 0.09 монослоя (МС) до 1.4 МС), проявляющих ферромагнетизм в гальваномагнитных свойствах [2]. Для выращивания структур использовались подложки полуизолирующего GaAs с ориентацией (100). Структуры включали в себя буферный слой GaAs, выращенный методом МОСГЭ при температуре подложки 600 или 650°C, дельта-слой марганца и покровный слой GaAs, полученные лазерным осаждением. Использование лазерного осаждения позволяет существенно понизить температуру роста (до 300-400 °С), что в итоге значительно подавляет диффузию марганца и позволяет получить дельтаобразный вид распределения примеси. Высокотемпературный буферный слой GaAs обеспечивает хорошее кристаллическое качество всей структуры.

Установлено, что используемый нами метод формирования структур обеспечивает большую на порядок величины электрическую активность примеси марганца при дельта-легировании GaAs по сравнению с молекулярно-лучевой эпитаксией. Эффективная подвижность дырок в структурах GaAs c дельта-слоем Mn более чем на порядок величины при 300 К и на два порядка величины при 77 К превосходила подвижность в однородно-легированных слоях GaMnAs толщиной 0.1 мкм, с теми же значениями слоевой концентрации. Это объясняется созданием дырочного канала протекания в пределах диффузионной длины от дельта-слоя.

      

Рис. 2. Схематическое изображение GaAs структуры с   дельта-легирующим слоем Mn

 

Показано, что GaAs структуры с одиночным дельта-слоем Mn демонстрируют ферромагнетизм (TC < 30K), обусловливающий нелинейный характер магнитополевых зависимостей сопротивления Холла (аномальный эффект Холла) и отрицательное магнетосопротивление (до 4% в поле 3000 Эрстед) при температурах ниже точки Кюри. Кроме того, наличие ферромагнитных свойств в данных структурах подтверждается присутствием анизотропного магнетосопротивления и планарного эффекта Холла [3].

 

[1] Лазерное распыление в атмосфере водорода как новый метод формирования полупроводниковых наногетероструктур / Б.Н Звонков, О.В. Вихрова, Ю.А. Данилов, П.Б. Демина, А.В. Кудрин, В.П. Лесников, В.В. Подольский // Нанотехника. - 2008. - №1. - C.32-43.

[2] Ферромагнетизм в GaAs структурах с дельта-легированным Mn слоем / О.В. Вихрова, Ю.А. Данилов, М.В. Дорохин, Б.Н. Звонков, И.Л. Калентьева, А.В. Кудрин // Письма в Журнал Технической Физики. – 2009. - Т.35, в.14. - С.8-17.

[3] Кудрин, А.В. Анизотропное магнетосопротивление и планарный эффект Холла в GaAs структуре с дельта-легированным Mn слоем / А.В. Кудрин, О.В. Вихрова, Ю.А. Данилов // Письма в Журнал Технической Физики. – 2010. – Т.36, в.11. – С.46-53.

 

2. Разработка и исследование новых приборов спинтроники и оптоэлектроники на основе квантово-размерных наноструктур и ферромагнитных нанослоев

2.1. Спиновые светодиоды со слоями разбавленных магнитных полупроводников

 

Используемая методика лазерного распыления мишеней в реакторе МОС-гидридной эпитаксии позволяет комбинировать в едином ростовом процессе технологии газофазной эпитаксии и лазерного нанесения. Такая ростовая технология позволяет наносить ферромагнитные слои (полупроводниковые и полуметаллические) на высококачественные полупроводниковые слои и гетеронаноструктуры на их основе. В частности данным методом были созданы спиновые светоизлучающие диоды на основе квантовых ям InGaAs в матрице GaAs, эмиттером спин-поляризованных носителей в которых являлись дельта слои Mn либо слои магнитных полупроводников и полуметаллов.

Источники циркулярно-поляризованного излучения, знак и степень которой управляются магнитным полем, применимы в волоконно-оптических линиях связи, в криптографии, оптоэлектроники. Для успешного функционирования указанных светодиодов требуется создание источников со степенью циркулярной поляризации не ниже 50 %. Одним из перспективных светоизлучающих диодов такого типа является источник, изготовленный на основе гетероструктур с квантовой ямой и дельта-слоем Mn. 

      

Рис. 3. Зависимость степени циркулярной поляризации   электролюминесценции от величины приложенного магнитного поля для диодов с   InGaAs/GaAs квантовой ямой, отличающихся толщиной спейсерного слоя между   квантовой ямой и дельта-слоем Mn

 

2.2. Спиновые светодиоды, работающие при комнатной температуре и без приложения магнитного поля

 

Разработана технология создания ферромагнитных металлических контактов к светоизлучающим диодам на основе наноструктур InGaAs/GaAs. Контакты формируются методом электронно-лучевого испарения и представляют собой многослойную наноразмерную структуру Co/Pt/Al2O3. Исследования ферромагнитных свойств циркулярно-поляризованной электролюминесценции показали возможность работы таких диодов при температурах вплоть до комнатной. Важным достижением в технологии контактов является возможность создания диодов, испускающий циркулярно-поляризованное излучение без приложения внешнего магнитного поля – за счёт остаточной намагниченности ферромагнитного слоя. Показано, что остаточная намагниченность и циркулярная поляризация сохраняются в течении 2-х часов непрерывной работы диода, что делает такие системы перспективными в качестве элементов запоминающих устройств.

Спиновые светоизлучающие диоды (ССИД) являются базовым элементом спинтроники. Принцип работы заключается в испускании циркулярно-поляризованного электролюминесцентного излучения, причём знак и степень циркулярной поляризации контролируемо изменяются внешним магнитным полем. Современный уровень развития физики и технологии ССИД позволяет говорить о близком коммерческом применении данного прибора. В свете коммерческого применения существуют требования к свойствам ССИД: работа при комнатной температуре, возможность получения высокого значения степени циркулярной поляризации, минимальный диапазон магнитных полей.

В лаборатории спиновой и оптической электроники были сформированы спиновые светоизлучающие диоды на основе гетероструктур InGaAs/GaAs с комбинированным многослойным контактом CoPt/Al2O3/GaAs. Ранее было показано, что слои CoPtобладают ярко выраженной анизотропией намагниченности с осью лёгкого намагничивания, лежащей перпендикулярно плоскости слоя. Такие свойства позволяют существенно снизить диапазон магнитных полей для намагничивания ферромагнитного слоя в геометрии работы ССИД. Было получено циркулярно-поляризованное электролюминесцентное излучение при комнатной температуре. Магнитополевая зависимость степени циркулярной поляризации описывается нелинейной кривой с петлёй гистерезиса. Это позволяет получить циркулярно-поляризованное излучение в нулевом магнитном поле – за счёт остаточной намагниченности слоя CoPt. Создание источника циркулярно-поляризованного излучения, работающего при комнатной температуре и в нулевом магнитном поле находится на мировом уровне результатов.

 

Ферромагнитный инжектор CoPt в светоизлучающих диодах Шоттки на основе наноразмерных структур InGaAs/GaAs / А. В. Здоровейщев, М. В. Дорохин, П. Б. Демина, А. В. Кудрин, О. В. Вихрова, М. В. Ведь, Ю.А. Данилов, И. В. Ерофеева, Р. Н. Крюков, Д. Е. Николичев // Физика и техника полупроводников. – 2015. – Т.49, В.12. – C.1649-1653.

2.3. Синтез новых магнитных материалов

 

В лаборатории Спиновой и оптической электроники НИФТИ были синтезированы новые функциональные материалы, представляющие собой слои разбавленного магнитного полупроводника. Методом лазерного распыления в вакууме на подложках GaAs сформированы эпитаксиальные слои (In,Fe)Sbс содержанием Feдо 13 ат. %, обладающие ферромагнитными свойствами вплоть до комнатной температуры. Особенностью магнитных полупроводников является то, что перенос тока в них осуществляется посредством поляризованных по спину носителей заряда, как в ферромагнитных металлах, что открывает дополнительные возможности для создания приборов обработки и передачи информации (приборов спиновой электроники - спинтроники). Поиск полупроводниковых материалов, обладающих ферромагнитными свойствами, продолжается уже несколько десятилетий. Такие материалы могут быть использованы в полупроводниковых приборах нового типа, использующих спин электрона для передачи информации. Наличие ферромагнитных свойств при комнатной температуре в таких приборах является основным критерием. С этим было связано ограниченное применение разбавленных магнитных полупроводников – т.к. большинство из них характеризуются температурой Кюри, значительно ниже комнатной. Температура Кюри выше комнатной достигнута для материала (Ga,Fe)Sb, полученного в 2016 году японской группой под руководством M. Tanakaи для материала (In,Fe)Sb, недавно полученного в лаборатории Спиновой и оптической электроники НИФТИ.

С научной точки зрения особенностью полученного магнитного полупроводника является то, что ферромагнетизм является собственный (intrinsic), что в частности проявляется в спин-зависимых оптических переходах в зонной структуре полупроводника. Собственный ферромагнетизм является необходимым условием для использование таких материалов для приборов спинтроники, поскольку обеспечивает спин-зависимые свойства полупроводника (оптические и транспортные).

    

    

ПЭМ изображение поперечного среза   структуры (In,Fe)Sb/GaAs и распределение элементов

Магнетосопротивление структур и   спектральная зависимость степени отражения циркулярно-поляризованного света

 

На левом верхнем рисунке представлено изображение поперечного сечения структуры (In,Fe)Sb/GaAs, полученное методом просвечивающей электронной микроскопии. Слой (In,Fe)Sb является эпитаксиальным и однофазным. На нижнем левом рисунке представлено распределение элементов в структуре. На правом верхнем рисунке представлены зависимости магнетосопротивления. Гистерезисный характер зависимостей свидетельствует о ферромагнитных свойствах слоев вплоть до комнатной температуры. Спектральная зависимость степени отражения циркулярно-поляризованного света свидетельствует от собственном магнетизме созданных слов (In,Fe)Sb.

 

High-temperature intrinsic ferromagnetism in the (In,Fe)Sb semiconductor / A. V. Kudrin, Yu. A. Danilov, V. P. Lesnikov, M. V. Dorokhin, O. V. Vikhrova, D. A. Pavlov, Yu. V. Usov, I. N.

Antonov, R. N. Kriukov, A. V. Alaferdov, and N. A. Sobolev // Journal of Applied Physics 122, 183901 (2017)

 

4. Синтез и изучение новых термоэлектрических материалов

4.1. Формирование на основе сплава Co с тяжёлыми металлами новых термоэлектрических плёночных материалов, работающих на аномальном эффекте Нернста-Эттинсгаузена

 

Эффект Нернста-Эттинсгаузена (Н.-Э.) заключается в появлении в материале термоЭДС при одновременном воздействии на него градиента температур и внешнего магнитного поля. Направление термоЭДС перпендикулярно как градиенту температур, так и внешнему магнитному полю (поперечный эффект Н.-Э.). В направлении, совпадающем с направлением градиента температур также возникает дополнительная термоЭДС, которая аддитивно складывается с термоЭДС, возникающей в результате эффекта Зеебека.

В ферромагнитных материалах возникает аномальный эффект Н.-Э., который заключается в том, что величина дополнительной термоЭДС пропорциональна намагниченности материала.

В лаборатории 2.8 НИФТИ были сформированы ферромагнитные тонкоплёночные материалы на основе сплавов Coи Pt. Данные материалы характеризуются наличием устойчивой остаточной намагниченности в направлении перпендикулярном плоскости плёнки. В результате, создание градиента температур приводит к появлению сравнительно высокой термоЭДС Нернста-Эттинсгаузена на гранях плёночной структуры (при условии, что плёнка предварительно намагничена).

На рис.1 представлена зависимость напряжения Нернста-Эттинсгаузена для сформированных плёнок CoPtот внешнего магнитного поля. Для сравнения на том же графике представлена магнитополевая зависимость ЭДС Холла. Видно, что обе кривые подобны, что связано с пропорциональностью ЭДС Н.-Э. намагниченности. В нулевом магнитном поле была зарегистрирована сравнительно высокая ЭДС Н.-Э.

Полученный результат имеет практические приложения для создания термоэлектрических источников энергии с повышенным КПД. В силу низкого удельного сопротивления CoPtможно ожидать высоких значений КПД преобразователя на его основе. 

    

    

а

б

Рис.1. а - Магнитополевая   зависимость ЭДС Холла (пунктирная линия) и напряжения Нернста-Эттинсгаузена   (сплошная линия), измеренные при комнатной температуре для слоя CoPtна   i-GaAs; б – схема измерений эффекта   Нернста-Эттинсгаузена

 

4.2. Синтез и изучение термоэлектрических материалов на основе Si и Ge методом электроимпульсного плазменного спекания

 

Полупроводниковый материал на основе Si и Ge является широко известным высокотемпературным термоэлектриком. Современные тенденции технологии термоэлектриков связаны с созданием материалов с мелкозернистой и ультрамелкозернистой поликристаллической структурой, которая обеспечивает низкие значения теплопроводности при сохранении высоких коэффициента Зеебека и электропроводности. Также, в отличие от монокристаллов, показатели эффективности поликристаллических термоэлектриков зависят от размеров зерна, свойств границ зёрен, степени перемешивания Ge и Si в твёрдом растворе. Контроль указанных параметров обеспечивает управление свойствами термоэлектрических преобразователей энергии.

Использование исходных материалов, легированных донорными или акцепторными примесями позволяет управлять концентрацией носителей заряда в спечённых образцах. Концентрация носителей оказывает наиболее существенное влияние на энергетические характеристики термоэлектриков (фактор мощности). Для структур с наибольшей концентрацией носителей существует возможность управления величиной фактора мощности за счёт варьирования зёренной структуры и пространственного распределения примеси в сформированной поликристаллической структуре.

  

 

 

Кадровый состав лаборатории спиновой и оптической электроники:

Дорохин М.В. – заведующий лабораторией, к.ф.-м.н.

Данилов Ю.А. – ведущий научный сотрудник, к.ф.-м.н., с.н.с.

Вихрова О.В. – старший научный сотрудник, к.ф.-м.н.

Здоровейщев А.В. – старший научный сотрудник, к.ф.-м.н.

Кудрин А.В. – научный сотрудник, к.ф.-м.н., старший преподаватель кафедры физики полупроводников и оптоэлектроники ННГУ

Ерофеева И.В. – научный сотрудник, к.ф.-м.н.

Лесников В.П. – научный сотрудник

Малышева Е.И. –научный сотрудник

Демина П.Б. – младший научный сотрудник

Калентьева И.Л. – младший научный сотрудник

 

 

  

Основные научные проекты лаборатории спиновой и оптической электроники: 

№ п/п 

Название темы, шифр

Наименование работы

Руководитель

темы

Срок выполнения

Начало / окончание

1

Разработка   технологии создания эпитаксиальных структур на основе тройных твердых растворов   магнитных полупроводников (А3,Fe)В5 с задаваемыми свойствами (температурой   Кюри, типом проводимости, концентрацией носителей заряда, параметром   кристаллической решетки, ширины запрещенной зоны)

РНФ   18-79-10088

Кудрин   А.В.

08.08.2018г. 07.08.2021г.

2

Спин-зависимые   явления в гетероструктурах ферромагнетик/полупроводник

Грант РФФИ  

18-37-00358 мол_а

Ведь М.В.

01.03.2018   г.-28.02.2020 г.

3

Разработка   технологии получения новых материалов на основе многослойных наноструктур для   создания термоэлектрических преобразователей энергии с повышенными значениями   эффективности.

УМНИК

№13191   ГУ/2018

Кузнецов   Ю.М.

24.06.2018-23.06.2020

4

Разработка   технологии получения тонкоплёночных покрытий на основе квазикристаллов

УМНИК

№13580   ГУ/2018

Ведь М.В.

24.07.2018-23.07.2020

5

Синтез,   исследование свойств и приборные применения пленок многослойного графена

Грант РФФИ   18-29-19137

Данилов   Ю.А.

14.11.2018-30.10.2019

6

Освоение   малосерийного производства графеновых слоёв методом Ленгмюра-Блоджетт.

Грант Нижегородской   области (ГНО 1)

Данилов   Ю.А.

26.12.2017-31.12.2018

7

Термоэлектрические   преобразователи энергии на основе сильнолегированного полупроводника InSb

Грант   Нижегородской области (ГНО 2)

Дорохин   М.В.

26.12.2017-31.12.2018

8

Разработка   термоэлектрических преобразователей энергии нового поколения на основе   наноструктурированных материалов

РНФ   17-79-20173

Дорохин   М.В.

25.07.2017г. 24.07.2020г.

9

Новый класс ферромагнитных полупроводниковых соединений А3В5:Fe - синтез,   исследование механизмов обменного взаимодействия и использование в приборах   спинтроники

Задание №8.1751.2017/ПЧ на выполнение научно-исследовательской работы в   рамках проектной части государственного задания в сфере научной деятельности

Данилов Ю.А.

01.10.2017г. 31.12.2019г.

10

Создание детекторов   циркулярно-поляризованного излучения на основе напряженных гетероструктур   A3B5

РФФИ «Эврика» №17-37-80008 мол_эв_а

Калентьева И.Л.

01.02.2017-31.12.2018

11

Магнитонезависимая спиновая инжекция в светоизлучающих диодах на основе   гетероструктур In(Ga)As/GaAs

Грант РФФИ 16-07-01102а

Вихрова О.В.

01.01.2016 – 31.12.2018

12

Анализ влияния фазового, элементного состава и микрокристаллического   состояния эпитаксиальных структур на основе полупроводников А3Б5,   легированных примесью переходных элементов, на их применимость в спиновой и   оптической электронике

Грант Президента РФ № МК-8221.2016.2

Кудрин А.В.

2016-2017

13

Эпитаксия ферромагнитных   квазикристаллов

Грант РФФИ

15-02-07824а

Дорохин М.В.

01.01.2015 – 31.12.2017

14

Термоэлектрические эффекты в эпитаксиальных слоях на основе   сверхструктурных соединений MnSi(x) и MnGa(y)

Грант РФФИ 15-38-20642 мол_а_вед

Дорохин М.В.

01.01.2015 – 31.12.2016

15

Исследование полупроводниковых наногетероструктур 2-го рода с   легированными магнитной

примесью   слоями для создания приборов спинтроники

Задание №8.1054.2014/К   на выполнение научно-исследовательской работы в рамках проектной части   государственного задания в сфере научной деятельности

Данилов Ю.А.

01.10.2014-31.12.2016

16

Применение   гетеропереходов 1 и 2 рода для создания источников циркулярно-поляризованного   света с повышенной эффективностью спиновой инжекции

Грант РФФИ

14-07-31280мол_а

Малышева Е.И.

01.01.2014 –   31.12.2015

17

Арсенид-галлиевая   гетеронаноструктура с локальным легированием магнитной примесью как базовый   элемент приборов полупроводниковой спинтроники

Грант РФФИ

13-07-00982а

Данилов Ю.А.

01.01.2013 – 31.12.2014

18

Исследование процессов спиновой инжекции в   полупроводниковых квантово-размерных структурах

Грант РФФИ

13-02-97140-р-Поволжье-а

Данилов Ю.А.

01.01.2013 – 31.12.2014

19

Оптоэлектронные   приборы на спин-поляризованных носителях. Спиновый оптрон

Грант Президента РФ № МК-2708.2013.2

Дорохин М.В.

01.02.2013 – 30.11.2014

20

Исследование   свойств и изготовление полупроводни-ковых структур для приборов   наноэлектроники

Базовый   бюджет ФТ-2

 

Данилов Ю.А.

 

1.01.2012 -

31.12.2014

21

Исследование оптических,   электронных и магнитных свойств микро- и наноразмерных структур на основе   оксидов, полупроводников IV группы и полупроводников A3B5

Базовый   бюджет ФТ-3

Тетельбаум   Д.И.

Горшков О.Н.

Данилов Ю.А.

01.01.2011 -

31.12.2015

 

 

 

Основные публикации лаборатории спиновой и оптической электроники:

2018 г.

 

    1. Investigation of the initial stages of sparkplasma sintering of Si–Ge based thermoelectric materials / M.V. Dorokhin, I.V. Erofeeva, Yu. M. Kuznetsov, M. S. Boldin, A.V. Boryakov, A. A. Popov, E. A. Lantsev, N.V. Sakharov, P. B. Demina, A.V. Zdoroveyshchev, V. N. Trushin // NANOSYSTEMS: PHYSICS, CHEMISTRY, MATHEMATICS. – 2018. – V.9, I.5. – P.0-8.

    2. Anomalous Nernst-Ettingshausen effect in δGaAs/InGaAs ferromagnetic semiconductor heterostructures / Yu.M. Kuznetsov, M.V. Dorokhin, A.V. Kudrin, O.V. Vikhrova // IOP Conf. Series: Journal of Physics: Conf. Series. – 2018. – V.993. – P.012015.

    3. Исследование особенностей формирования и свойств полупроводников А 3В 5 , сильно легированных железом / Ю.А. Данилов, А.В. Кудрин, В.П. Лесников, О.В. Вихрова, Р.Н. Крюков, И.Н. Антонов, Д.С. Толкачев, А.В. Алафердов, З.Э. Кунькова, М.П. Темирязева, А.Г. Темирязев // Физика твердого тела. – 2018. – Т.60, В.11. – С.2137-2140.

    4. Влияние состава газа-носителя в процессе роста дельта-слоя Mn на электрические и магнитные свойства GaAs-структур / И.Л. Калентьева, О.В. Вихрова, Ю.А. Данилов, Б.Н. Звонков, А.В. Кудрин, И.Н. Антонов // Физика и техника полупроводников. – 2018. – Т.52, В.11. – С.1286-1290.

    5. Детекторы циркулярно-поляризованного излучения на основе полупроводниковых гетероструктур с барьером Шоттки CoPt / А.В. Кудрин, А.В. Здоровейщев, О.В. Вихрова, М.В. Дорохин, И.Л. Калентьева, П.Б. Дёмина // Физика твердого тела. – 2018. – Т.60, В.11. – С.2236-2239.

    6. Формирование доменной структуры в многослойных пленках CoPt с помощью магнитного зонда атомно-силового микроскопа / А.Г. Темирязев, М.П. Темирязева, А.В. Здоровейщев, О.В. Вихрова, М.В. Дорохин, П.Б. Демина, А.В. Кудрин // Физика твердого тела. – 2018. – Т.60, В.11. – С.2158-2165.

    7. Особенности электрохимического вольт-фарадного профилирования арсенид-галлиевых светоизлучающих и pHEMT-структур с квантово-размерными областями / Г.Е. Яковлев, М.В. Дорохин, В.И. Зубков, А.Л. Дудин, А.В. Здоровейщев, Е.И. Малышева, Ю.А. Данилов, Б.Н. Звонков, А.В. Кудрин // ФТП. – 2018. – Т.58, В.8. – С.873-880.

    8. Повышение рабочей температуры спиновых светоизлучающих диодов (Ga,Mn)As/GaAs путeм постростовых воздействий / Е.И. Малышева, М.В. Дорохин, Ю.А. Данилов, А.Е. Парафин, М.В. Ведь, А.В. Кудрин, А.В. Здоровейщев // Физика твердого тела. – 2018. – Т.60, В.11. – С.2141-2146.

    9. Фазовое разделение в слоях GaMnAs, сформированных импульсным лазерным осаждением / З.Э. Кунькова, Е.А. Ганьшина, Л.Л. Голик, Ю.А. Данилов, А.В. Кудрин, В.И. Ковалев, Г.С. Зыков, Ю.В. Маркин, О.В. Вихрова, Б.Н. Звонков // ФТП. – 2018. – Т.60, В.5. – С.940-946.

  

2017 г.

 

    1. High-temperatureintrinsicferromagnetisminthe (In,Fe)Sbsemiconductor / A.V. Kudrin, Yu.A. Danilov, V.P. Lesnikov, M.V. Dorokhin, O.V. Vikhrova, D.A. Pavlov, Yu.V. Usov, I.N. Antonov, R.N. Kriukov, A.V. Alaferdov, N.A. Sobolev // J.Appl.Phys. – 2017. – V.122. – P.183901.

    2. Characterization of the cleaved edge cross section of theheterostructures with GaMnAs layer by the confocal micro-Ramanspectroscopy / A.V. Kudrin, S.M. Plankina, O.V. Vikhrova, A.V. Nezhdanov, A.I. Mashin, Yu.N. Drozdov, A.V. Shvetsov // Micron. – 2017. – V.93. – P.38-42.

    3. Room temperature spin injection in a light-emitting diode based on a GaMnSb/n-GaAs/InGaAs tunnel junction / M.V. Dorokhin, M.V. Ved’, E.I. Malysheva, P.B. Demina, A.V. Zdoroveyshchev, A.V. Kudrin, Yu.A. Danilov / IOP Conf. Series: Journal of Physics. – 2017. – V.816. – P.012035.

    4. Temperature stabilization of spin-LEDs with a CoPt injector / A.V. Rykov, M.V. Dorokhin, P.B. Demina, A.V. Zdoroveyshchev, M.V. Ved’ // IOP Conf. Series: Journal of Physics. – 2017. – V.816. – P.012034.

    5. Гетероструктуры с квантовыми точками InGaAs/GaAs, легированными атомами переходных элементов. I. Фотолюминесцентные свойства / М.В. Дорохин, А.В. Здоровейщев, Е.И. Малышева, Ю.А. Данилов // Журнал технической физики. – 2017. – Т.87, В.9. – С.1389-1394.

    6. Модифицирование свойств ферромагнитных слоев на основе соединений A3B5 импульсным лазерным отжигом / О.В. Вихрова, Ю.А. Данилов, Б.Н. Звонков, А.В. Здоровейщев, А.В. Кудрин, В.П. Лесников, А.В. Нежданов, С.А. Павлов, А.Е. Парафин, И.Ю. Пашенькин, С.М. Планкина // Физика твердого тела. – 2017. – Т.59, В.11. – С.2130-2134.

    7. Методы управления спиновой инжекцией в спиновых светоизлучающих диодах InGaAs/GaAs/Al2O3/CoPt / М.В. Дорохин, М.В. Ведь, П.Б. Дёмина, А.В. Здоровейщев, А.В. Кудрин, А.В. Рыков, Ю.М. Кузнецов // Физика твердого тела. – 2017. – Т.59, В.11. – С.2135-2141.

    8. Управление циркулярной поляризацией электролюминесценции в спиновых светоизлучающих диодах на основе гетероструктур InGaAs/GaAs/δ / Е.И. Малышева, М.В. Дорохин, П.Б. Дёмина, А.В. Здоровейщев, А.В. Рыков, М.В. Ведь, Ю.А. Данилов // Физика твердого тела. – 2017. – Т.59, В.11. – С.2142-2147.

    9. Излучающие гетероструктуры с двухслойной квантовой ямой InGaAs/GaAsSb/GaAs и ферромагнитным слоем GaMnAs / О.В. Вихрова, Ю.А. Данилов, Б.Н. Звонков, П.Б. Демина, М.В. Дорохин, И.Л. Калентьева, А.В. Кудрин // Физика твердого тела. – 2017. – Т.59, В.11. – С.2196-2199.

    10. Однофазные эпитаксиальные слои InFeSb с температурой Кюри выше комнатной / А.В. Кудрин, Ю.А. Данилов, В.П. Лесников, О.В. Вихрова, Д.А. Павлов, Ю.В. Усов, Е.А. Питиримова, И.Н. Антонов // Физика твердого тела. – 2017. – Т.59, В.11. – С.2200-2202.

    11. Фоторезистивный детектор циркулярно-поляризованного излучения на основе МДП-структуры со слоем CoPt / А.В. Кудрин, М.В. Дорохин, А.В. Здоровейщев, П.Б. Дёмина, О.В. Вихрова, И.Л. Калентьева, М.В. Ведь // Физика твердого тела. – 2017. – Т.59, В.11. – С.2203-2205.

    12. Термоэлектрические эффекты в наноразмерных слоях силицида марганца / И.В. Ерофеева, М.В. Дорохин, В.П. Лесников, Ю.М. Кузнецов, А.В. Здоровейщев, Е.А. Питиримова // Физика и техника полупроводников. – 2017. – Т.51, В.11. – С.1456-1461.

  

2016 г.

  1. Optically controlled spin-polarization memory effect on Mn delta-doped heterostructures / M.A.G. Balanta, M.J.S.P. Brasil, F. Iikawa, U.C. Mendes, J.A. Brum, Yu.A. Danilov, M.V. Dorokhin, O.V. Vikhrova, B. N. Zvonkov // Nature. Scientific Reports. - 2016. - V.6. - P.24537.

  2. Orientation of electron spins in hybrid ferromagnet-semiconductor nanostructures / I.A. Akimov, V.L. Korenev, V.F. Sapega, L. Langer, S.V. Zaitsev, Yu.A. Danilov, D.R. Yakovlev, M. Bayer // Physica Status Solidi (B) Basic Research. – 2016. – V.251, N.9. – P.1663-1672.

  3. Арсенид-галлиевые структуры с подзатворным диэлектриком на основе слоев оксида алюминия / И.Л. Калентьева, О.В. Вихрова, А.В. Здоровейщев, Ю.А. Данилов, А.В. Кудрин // Физика и техника полупроводников. – 2016. – Т.50, В.2. – С.204-207.

  4. Влияние концентрации примесей на люминесцентные свойства спиновых светоизлучающих диодов InGaAs/GaAs с δ-слоем Mn / А.В. Рыков, М.В. Дорохин, Е.И. Малышева, П.Б. Демина, О.В. Вихрова, А.В. Здоровейщев // Физика и техника полупроводников. – 2016. – Т.50, В.1. – С.3-8.

  5. Нелинейный эффект Холла при комнатной температуре в слоях InFeAs электронного типа проводимости / А.В. Кудрин , Ю.А. Данилов , В.П. Лесников , Е.А. Питиримова // Письма в ЖТФ. – 2016. – Т.42, В.2. – С.63-71.

  6. Свойства ферромагнитных слоев CoPt для применения в спиновых светоизлучающих диодах / А.В. Здоровейщев, М.В. Дорохин, О.В. Вихрова, П.Б. Демина, А.В. Кудрин, А.Г. Темирязев, М.П. Темирязева // ФТТ. – 2016. – Т.58, В.11. – С.2186-2189.

  7. Туннелирование и инжекция в ферромагнитных структурах InGaAs/GaAs/(Ga,Mn)As и InGaAs/n+-GaAs/(Ga,Mn)As / Е.И. Малышева, М.В. Дорохин, А.В. Здоровейщев, М.В. Ведь // ФТТ. - 2016. - Т.58, вып.11. - С. 2190.

  8. Формирование контактов MnGa/GaAs для применений в оптоэлектронике и спинтронике / М.В. Дорохин, Д.А. Павлов, А.И. Бобров, Ю.А. Данилов, В.П. Лесников, Б.Н. Звонков, А.В. Здоровейщев, А.В. Кудрин, П.Б. Дёмина, Ю.В. Усов, Д.Е. Николичев, Р.Н. Крюков, С.Ю. Зубков // ФТП. – 2016. – Т.50, В.11. – С.1463.

  9. Влияние термического отжига на фотолюминесценцию структур с InGaAs/GaAs квантовыми ямами и низкотемпературным δ -легированным Mn слоем GaAs / И.Л. Калентьева, О.В. Вихрова, Ю.А. Данилов, Б.Н. Звонков, А.В. Кудрин, М.Н. Дроздов // Физика и техника полупроводников.– 2016. – Т.50, В.11. – С.1490-1496.

  10. Кристаллическая структура и термоэлектрические свойства тонких слоев MnSi(x) / И.В. Ерофеева, М.В. Дорохин, В.П. Лесников, А.В. Здоровейщев, А.В. Кудрин, Д.А. Павлов, Ю.В. Усов // ФТП. – 2016. – Т.50, В.11. – С.1473.

  11. Формирование однофазного ферромагнитного полупроводника (Ga,Mn)As импульсным лазерным отжигом / Ю.А. Данилов, H. Boudinov, О.В. Вихрова, А.В. Здоровейщев, А.В. Кудрин, С.А. Павлов, А.Е. Парафин, Е.А. Питиримова, Р.Р. Якубов // Физика твердого тела. – 2016. – Т.58, В.1. – С.2140-2144.

 

2015 г.

             

    1. The circular polarization inversion in δ/InGaAs/GaAs light-emitting diodes / M.V. Dorokhin, Yu.A. Danilov, B.N. Zvonkov, M.A. Gonzalez Balanta, M.J.S.P. Brasil, F. Iikawa, U.C. Mendes,J.A. Brum, P.B. Demina, E.I. Malysheva, A.V. Zdoroveischev, A.V. Kudrin // Applied Physics Letters. – 2015. – V.107, N.4. – P.028531APL.

    2. Orientation of electron spins in hybrid ferromagnet-semiconductor nanostructures / I.A. Akimov, V.L. Korenev, V.F. Sapega, L. Langer, S.V. Zaitsev, Y.A. Danilov, D.R. Yakovlev, M. Bayer // Physica Status Solidi (B) Basic Research. – 2015. – V.251, I.9. – P.1663-1672.

    3. Ферромагнитныйинжектор CoPt всветоизлучающихдиодахШотткинаосновенаноразмерныхструктур InGaAs/GaAs / А.В. Здоровейщев, М.В. Дорохин, П.Б. Демина, А.В. Кудрин, О.В. Вихрова, М.В. Ведь, Ю.А. Данилов, И.В. Ерофеева, Р.Н. Крюков, Д.Е. Николичев // Физикаитехникаполупроводников. – 2015. – Т.49, В.12. – C.1649-1653.

    4. Оптические и магнитотранспортные свойства структур InGaAs/GaAsSb/GaAs, легированных магнитной примесью / И.Л. Калентьева, Б.Н. Звонков, О.В. Вихрова, Ю.А. Данилов, П.Б. Демина, М.В. Дорохин, А.В. Здоровейщев // Физика и техника полупроводников. – 2015. – Т.49, В.11. – C.1478-1483.

    5. Циркулярно-поляризованная электролюминесценция светоизлучающих диодов InGaAs/GaAs/(A III,Mn)BV на основе структур с туннельным барьером / Е.И. Малышева, М.В. Дорохин, М.В. Ведь, А.В. Кудрин, А.В. Здоровейщев // Физика и техника полупроводников. – 2015. – Т.49, В.11. – C.1497-1500.

    6. Структурные и оптические свойства гетероструктур с квантовыми ямами GaAsSb, выращенных методом лазерного осаждения/ Б.Н.Звонков, О.В. Вихрова, М.В. Дорохин, И.Л. Калентьева, С.В. Морозов, Д.И. Крыжков, П.А. Юнин// Физика и техника полупроводников. – 2015. – Т.49, В.1. – C.113-116.

    7. Magneto-Optical Evidence for Intrinsic Ferromagnetism in (Ga,Mn)As Layers Grown by Pulsed Laser Deposition / E.A. Gan’shina, L.L. Golik, Z.E. Kun’kova, V.I. Kovalev, Y.V. Markin, A.I. Novikov, G.S. Zykov, Y.A. Danilov, A.V. Kudrin, O.V. Vikhrova, B.N. Zvonkov //Solid State Phenomena. – 2015. – V.233-234. – P.101-104.

 

              

 2014 г.

1.         Comparison of optoelectronic properties of InAs/GaAs quantum dots grown under different conditions by metalorganic vapor phase epitaxy / S. Levichev , N.S. Volkova , A.P. Gorshkov , A.V. Zdoroveishev, O.V. Vikhrova , E.V. Utsyna, L.A. Istomin, B.N. Zvonkov // Journal of Luminescence. – 2014. – V.147. – P.59-62.

2.         Влияние ферромагнитного дельта-слоя Mn на излучательные свойства гетероструктур GaAsSb/GaAs и InGaAs/GaAsSb/GaAs / О.В. Вихрова, М.В. Дорохин, П.Б. Дёмина, Б.Н. Звонков, А.В. Здоровейщев, Ю.А. Данилов, И.Л. Калентьева // Письма в ЖТФ. – 2014. – Т.40, В.20. – C.96-103.

3.         Спиновая инжекция электронов в светоизлучающих диодах на основе структур GaMnAs/GaAs/InGaAs с туннельным переходом / М.В. Дорохин, Е.И. Малышева, Б.Н. Звонков, А.В. Здоровейщев, Ю.А. Данилов, Д.Е. Николичев, А.В. Боряков, С.Ю. Зубков // Журнал технической физики.– 2014. – Т.84, В.12. – C.102-106.

4.         Anomalous Hall effect in two-phase semiconductor structures: The role of ferromagnetic inclusions / A.V. Kudrin, A.V. Shvetsov, Yu.A. Danilov, A.A. Timopheev, D.A. Pavlov, A.I. Bobrov, N.V. Malekhonova, N.A. Sobolev // Phys.Rev.B – 2014. – V.90. – P.024415.

5.         Chemical and Phase Composition of GaMnAs/GaAs/InGaAs Spin LightEmitting Diodes / D.E. Nikolichev, A.V. Boryakov, S.Yu. Zubkov, R.N. Kryukov, M.V. Dorokhin, A.V. Kudrin // Semiconductors – 2014. – V.48, N.6. – P.815-820.

6.         Структурное совершенство и распределение примеси в магнитных полупроводниковых  наногетеросистемах на основе GaAs / А.И. Бобров, О.В. Вихрова, Ю.А. Данилов, М.В. Дорохин, Ю.Н. Дроздов, М.Н. Дроздов, Б.Н. Звонков, Н.В. Малехонова, Е.Д. Павлова // Известия РАН. Серия физическая. – 2014. – Т.78, №1. – С.18-21.

7.         Влияние особенностей дизайна гетероструктур InGaAs/GaAs с магнитной примесью на их гальваномагнитные и излучательные свойства / И.Л. Калентьева, О.В. Вихрова, Ю.А. Данилов, М.В. Дорохин, Ю.Н. Дроздов, Б.Н. Звонков, А.В. Кудрин, П.А. Юнин // Известия РАН. Серия физическая. – 2014. – Т.78, №1. – С.24-29.

8.         Эпитаксиальное выращивание слоев MnGa/GaAs для диодов со спиновой инжекцией / М.В. Дорохин, Д.А. Павлов, А.И. Бобров, Ю.А. Данилов, П.Б. Дёмина, Б.Н. Звонков, А.В. Здоровейщев, А.В. Кудрин, Н.В. Малехонова, Е.И. Малышева // Физика твердого тела. – 2014. – Т.56, В.10. – C.2062-2065.

9.         Effects of alloy disorder and confinement on phonon modes and Raman scattering in SixGe1-x nanocrystals: A microscopic modeling/ A.S. Vasin, O.V. Vikhrova, M.I. Vasilevskiy // Journal of Applied Physics – 2014. – V.115. – P.143505.

10.       Volume nanophase hardening in single-crystal nickel alloy ZhS36-VI [001] after high-temperature holds / V.P. Kuznetsov, V.P. Lesnikov, I.P. Konakova, N.A. Popov // Metal Science and Heat Treatment – 2014. – V.56 – P.171-174.

11. Dependence of the ground-state transition energy versus optical pumping in GaAsSb/InGaAs/GaAs heterostructures / S.V. Morozov, D.I. Kryzhkov, A.N. Yablonsky, V.Ya. Aleshkin, Z.F. Krasilnik, B.N. Zvonkov, O.V. Vikhrova // Appl.Phys. Lett. – 2014. – V.104. – P.021108.

 

 2013 г.

Учебно-методическое пособие:

Павлов, Д.А. Эффект Холла. Практикум / Д.А. Павлов, С.М. Планкина, А.В. Кудрин // Фонд образовательных электронных ресурсов ННГУ, 2013. http://www.unn.ru/books/met_files/Hall%20Effect.pdf, регистрационный номер 576.13.05.

 

Статьи:

1.  Свойства гетероструктур MnSb/GaAs / О.В. Вихрова, Ю.А. Данилов, М.В. Дорохин, Ю.Н. Дроздов, Б.Н. Звонков, А.В. Здоровейщев. А.В. Кудрин, И.Л. Калентьева // Известия РАН. Сер. Физическая. – 2013. – Т.77, в.1. – С.79-81.

2.  Compensation effect on the CW spin-polarization degree of Mn-based structures / M.A.G. Balanta, M.J.S.P. Brasil, F. Iikawa, U.C. Mendes, J.A. Brum, M.Z. Maialle, Yu.A. Danilov, O.V. Vikhrova, B.N. Zvonkov // J. Phys. D: Appl. Phys. – 2013. – V.46. – N.215103. - P.1-6.

3.  Phonon modes and Raman scattering in SixGe1-x nanocrystals: microscopic modeling/ A.S. Vasin, O.V. Vikhrova, M.I. Vasilevskiy //Phys. Status Solidi C. - 2013. – V.10, n.4. - P.701-704.

4.  Фотоэлектрические свойства бимодальных массивов квантовых точек InAs/GaAs, выращенных газофазной эпитаксией / А.П. Горшков, Н.С. Волкова, И.А. Карпович, А.В. Здоровейщев, И.А. Полова // Известия РАН. Серия физическая. – 2013. – Т.77, в.1. - С.61-63.

5.  Нелинейность и гистерезис в продольном переносе тока в осажденных из лазерной плазмы слоях сплава Ge:(Mn, Al)/GaAs / Е.С. Демидов, С.Н. Гусев, В.В. Карзанов, В.В. Сдобняков, Л.И. Бударин, А.А. Тронов, В.В. Подольский, В.П. Лесников, Е.В. Скопин // Вестник ННГУ. - 2013. - В.2. – С.39-44.

6.  Диагностика методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии состава наносистем спинтроники на основе полупроводников GaAs со спин-инжектирующим слоем GaMnAs / Д.Е. Николичев, А.В. Боряков, С.Ю. Зубков, М.В. Дорохин, А.В. Кудрин, А.В. Здоровейщев, М.Н. Дроздов, С.И. Суродин // Вестник ННГУ. – 2013. – В.1. – С.48-52.

7.  Нелинейность и гистерезис в продольном переносе тока в осажденных из лазерной плазмы слоях сплава CoSi/GaAs / Е.С. Демидов, С.Н. Гусев, В.В. Подольский, В.П. Лесников, В.В. Сдобняков, Л.И. Бударин, А.А. Тронов, Е.В. Скопин // Физика твердого тела. - 2013. - Т.55, в.7. - C.1310-1314.

8.  Оптоэлектронные свойства гетеронаноструктур с комбинированными слоями квантовых ям и точек In(Ga)As/GaAs /Волкова Н.С., Горшков А.П., Здоровейщев А.В., Вихрова О.В., Звонков Б.Н.// ФТП. 2013.- том 47, вып. 12.- C.1609-1612.

9.  Исследования структуры ферромагнитного слоя GaMnSb/А.И. Бобров, Е.Д. Павлова, А.В. Кудрин, Н.В. Малехонова //Физика и техника полупроводников.- 2013.- том 47, вып. 12.-C.1613-1616.

10. Фотоотражение структур с дельта -легированным слоем / О.С. Комков, Р.В. Докичев, А.В. Кудрин, Ю.А. Данилов // ПЖТФ, 2013, том 39, выпуск 22, с. 56-63.

 

 2012 г.

Учебно-методические пособия: 

  1. Дорохин М.В., Кудрин А.В. Гальваномагнитные и оптические методы исследования полупроводниковых наноструктур. Учебно-методическое пособие. Электронное издание ННГУ им. Н.И. Лобачевского, 2012. – 80 с. http://www.unn.ru/books/met_files/Posobie_Dorokhin-Kudrin.pdf
  2. Дорохин М.В., Кудрин А.В. Расчет и исследование характеристик усилителя низкой частоты на биполярном транзисторе в схеме с общим эмиттером. Учебно-методическое пособие. Электронное издание ННГУ им. Н.И. Лобачевского, 2012. http://www.unn.ru/books/met_files/Dorokhin_Kudrin.pdf

 

Статьи:

1.         Формирование спиновых светоизлучающих диодов на основе гетероструктур InGaAs/GaAs, содержащих электромагнитные включения / Прокофьева М.М., Дорохин М.В., Данилов Ю.А., Малышева Е.И., Кудрин А.В., Калентьева И.Л., Вихрова О.В., Звонков Б.Н. // Изв.Рос.ак.наук. Сер.физическая. – 2012. – Т.76, № 2. – С.255.

2.         Спиновые светоизлучающие диоды на основе гетероструктур с квантовой ямой GaAs/InGaAs/GaAs и ферромагнитным инжектирующим слоем GaMnSb / Дoрохин М.В., Малышева Е.И., Здоровейщев А.В., Данилов Ю.А. // Письма в ЖТФ. – 2012. – Т.38, №16. – С.69-77.

3.         GaMnSb/InGaAs/GaAs heterostructure leds with a ferromagnetic injector layer / Dorokhin M.V., Malysheva E.I., Zdoroveishev A.V., Danilov Y.A., Kudrin A.V. // Semiconductors – 2012 – V.46, I.12 P.1518-1523.

4.         A magnetically controlled LED with S-shaped current-voltage characteristic / Kudrin A.V., Dorokhin M.V., Danilov Y.A. // Technical Physics Letters – 2012 – V.38, I.11 P.1045-1047.

5.         Fabrication of InGaAs/GaAs light-emitting diodes with GaMnSb ferromagnetic injector layer / Dorokhin M.V., Danilov Yu.A., Kudrin A.V., Malysheva E.I., Prokof'eva M.M., Zvonkov B.N. // Diffusion and Defect Data Pt.B: Solid State Phenomena – 2012 – V.190 P.89-92.

6.         Features of the formation of Mn doped InAs/GaAs quantum dots by vapor phase epitaxy / Dorokhin M.V., Zdoroveishev A.V., Malysheva E.I., Danilov Y.A., Zvonkov B.N., Sholina A.E // Journal of Surface Investigation – 2012 – V.6, I.3 P.511-514.

7.         Магнитный полупроводник (Ga,Mn)Sb как перспективный материал для приборов спинтроники / Ю.А. Данилов, Б.Н. Звонков, А.В. Кудрин, О.В. Вихрова, С.М. Планкина, В.С. Дунаев, А.В. Нежданов, Ю.Н. Дроздов, М.В. Сапожников // Изв. РАН. Сер. Физ. – 2012. – Т.76, в.2. – С.199-201.

8.         Диффузия марганца в InGaAs/GaAs квантово-размерных структурах / О.В. Вихрова, Ю.А. Данилов, М.Н. Дроздов, Б.Н. Звонков, И.Л. Калентьева // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. – 2012. – В.6. – С.51-54.

9.         Состав и структурное совершенство нанослоев (AIII,Mn)BV и MnBV, где A – Ga, In; B – Sb, As, P / В.С. Дунаев, Б.Н. Звонков, Ю.А. Данилов, О.В. Вихрова, Ю.Н. Дроздов, М.Н. Дроздов, А.И. Сучков // Неорганические материалы. – 2012. – Т.48, в.6. – С.643-648.

10.       Получение и свойства гетероструктур GaAsSb/GaAs, легированных магнитной примесью / Б.Н. Звонков, О.В. Вихрова, Ю.А. Данилов, Ю.Н. Дроздов, М.Н. Дроздов, И.Л. Калентьева, А.В. Кудрин // Физика и техника полупроводников. – 2012. – Т.46, в.12. – С.1527-1531.

 

 2016 г.

Учебно-методические пособия: 

  

1. Измерение теплопроводности методом 3w: Авторы: Дорохин М.В., Ерофеева И.В., Кузнецов Ю.М. Практикум. – Нижний Новгород: Нижегородский госуниверситет, 2016. – 18 c.

 

 

Оборудование лаборатории спиновой и оптической электроники:

1) Технологическая установка импульсного лазерного осаждения в вакууме

На установке осуществляется аттестованный специальный технологический процесс «Получение ферромагнитных слоев полупроводников А4 и А3В5 методом импульсного лазерного осаждения в вакууме ».

Технические характеристики:

Материалы полупроводниковых мишеней: кремний, германий, арсенид галлия, арсенид индия, антимонид галлия.

Материалы подложек: кремний БКД (100) и (111) с ρ ≥ 103 Ом см, арсенид галлия АГП (100) и (111), сапфир (1102).

Материалы для легирования: Mn, Fe, Cr, Co, Al.

Температура подложки: 150 - 600оС.

Рабочий вакуум в камере: 1.4 *10-6   торр

Длина волны излучения лазера: 0.53мкм.

Энергия импульса лазерного излучения: около 0.3Дж.

Длительность импульса: около 10нс.

Частота повторения: 10Гц.

2) Комбинированная установка вакуумного напыления TORR International.

– создание металлических контактов к полупроводниковым структурам

– нанесение диэлектрических пленок

– формирование контактов с диэлектрическими прослойками в одном технологическом цикле

Установка TORR International представляет собой универсальную вакуумную систему, в которой реализованы три способа генерации потока частиц осаждаемого вещества:

а) испарение твердотельной мишени осаждаемого вещества электронным пучком;

б) испарение твердотельной мишени осаждаемого вещества за счёт резистивного нагрева держателя;

в) распыление мишени осаждаемого вещества в плазме тлеющего разряда (магнетронное распыление).

Установка вакуумного напыления состоит из следующих основных частей:

1) технологическая камера;

2) вакуумная система;

3) источник электронно-лучевого испарения;

4) источник резистивного нагрева;

5) источник магнетронного распыления;

6) электроаппаратура, необходимая для работы установки (вакуумметры, блоки питания, контроллеры и т.д.).

Рассмотрим кратко состав и назначение основных компонент установки, используемых в данной методической разработке.

Технологическая вакуумная камера коробчатого типа размером (400×400×500 мм3) изготовлена из электро-полированной нержавеющей стали. Технологическая камера имеет полностью открывающуюся дверь с двумя иллюминаторами. Такая конструкция позволяет легко обслуживать установку, загружать подложки и источники, визуально контролировать процесс напыления. На верхней стенке установлен держатель подложки диаметром 120 мм, который соединен с мотором вращения через вакуумный ввод. Держатель подложки имеет возможность осуществления резистивного нагрева. На нижней стенке расположен источник электронно-лучевого испарения. В установку загружается определённое количество осаждаемого материала. За источником электронно-лучевого испарения расположен вольфрамовый держатель с возможностью резистивного нагрева. На задней стенке имеются приспособления для крепления вакуумметров, вентиляционных клапанов, датчиков толщины пленки и т.д. Три порта на боковых стенках предусмотрены для магнетронных источников и соответствующих им заслонок.

Вакуумная насосная система включает в себя турбомолекулярный насос производительностью 1000 л/с, высоковакуумный шибер, позволяющий отсекать технологическую камеру от турбомолекулярного насоса, и форвакуумный сухой спиральный насос, необходимый для создания предварительного вакуума в технологическом объеме и во внутреннем объеме турбомолекулярного насоса. Система измерения и контроля вакуума работает в диапазона от 760 до 10-9 Торр и состоит из комбинации вакуумметра с холодным катодом и термопарного вакуумметра с контроллером и системой считывания показаний.

Источник электронно-лучевого испарения имеет четыре поворачивающиеся позиции с графитовыми тиглями испаряемых материалов, систему отклонения электронного луча на 270º. Для ускорения электронов используется источник высокого напряжения (до 6000 В) с максимальной мощностью 3000 Вт. Система позволяет автоматически менять и контролировать положение тиглей с испаряемыми материалами. Для более эффективного использования испаряемого материала в системе имеется модуль круговой развертки электронного пучка по амплитуде и частоте развертки.

Кварцевый датчик толщины пленки с водяным охлаждением кристалла, находящийся внутри технологической камеры, позволяет определять скорость нанесения и толщину пленки. Контроллер толщины связан с источником высокого напряжения для реализации

Универсальность подходов вакуумного осаждения позволяет конструктивно объединять разные методики в один блок.

3) Магнетометр переменного градиента силы.

Магнитометрия с переменным градиентом магнитного поля –  метод, обладающий высокой чувствительностью ~ 10-7 emu, позволяющий измерять намагниченность как очень тонких пленок (толщиной менее 1 нм), так и объемных образцов. Принцип работы метода основан на появлении силы, действующей на образец и пропорциональной его магнитному моменту, при помещении образца в градиентное магнитное поле.

– прямое измерение магнитополевых зависимостей намагниченности твердотельных образцов при комнатной температуре.

Характеристики установки:

– чувствительность 10-7 emu;

– магнитное поле (+-) 1700 Э;

– размер образцов до 3x7 мм2;

– ориентация магнитного поля в плоскости образца или перпендикулярно плоскости.

 

4) Установка для исследования оптических и гальваномагнитных свойств

Установка предназначена для диагностики полупроводниковых гетеронаноструктур методами оптической спектроскопии и исследованием гальваномагнитных свойств. Оптическая часть установки создана на основе монохроматора МДР 3 и также включает в себя: оптический немагнитный стол Standa (Литва), фотоприемное устройство с Ge ПЗС линейкой TorLabs (США), фотоприемное устройство InGaAs ПЗС линейка Hamamatsu (Япония). Возможно проведение исследований (электролюминесценции, фотолюминесценции) в диапазоне длин волн 0.7 - 4 мкм.
Для проведения исследования гальваномагнитных свойств установка содержит электромагнит (напряженность магнитного поля до 4000 Э) позволяющий осуществлять развертку по магнитному полю, источник - измеритель Keithley 2400 (США), источник - измеритель Agilent U2722A (США), вспомогательное оборудования для автоматизации процессов исследования

Криостат Janis 300S позволяет осуществлять исследования оптических и транспортных свойств в диапазоне температур 10 - 300 K. Особенностью криостата является малая ширина внешнего вакуумного колпака (35 мм), что позволяет размещать его в зазоре электромагнита. Установка температуры исследуемого объекта и поддержание ее с высокой точностью осуществляется с помощью контроллера температуры LakeShore 325.

                       

Фотография универсальной оптической установки для измерения параметров полупроводниковых структур.

    

 

  

Премии и награды сотрудников лаборатории спиновой и оптической электроники:

2018 г.

 

 

ФИО

Конкурс, награда

1.

Ведь М.В. 

Диплом III степени за лучший доклад среди молодых учёных на Х
Всероссийской школе-семинаре студентов, аспирантов и молодых учёных «Нанодиагностика-2018»

2.

Ведь М.В.

Диплом за доклад на ХХ Всероссийской молодёжной конференции по физике полупроводников и наноструктур, полупроводниковой опто- и наноэлектронике (Санкт-Петербург - 2018)

3.

Крюков Р.Н.

Победитель открытого конкурса на получение именных стипендий на 2018-2019 учебный год  администрации Нижегородской области имени академика Г.А. Разуваева для аспирантов

4.

Ведь М.В. 

Победитель открытого конкурса на получение именных стипендий на 2018-2019 учебный год  администрации Нижегородской области имени академика Г.А. Разуваева для аспирантов

5.

Ведь М.В.

Победитель конкурса проектов 2018 года фундаментальных
научных исследований, выполняемых молодыми учеными, проводимый Российским фондом фундаментальных исследований

6.

Кузнецов Ю.М.

Специальная стипендия Физического факультета ННГУ за
научную деятельность

 

2017 г. 

 

ФИО

Конкурс, награда

1.

Кузнецов Ю.М.

Диплом III степени за лучший доклад ХIХ Всероссийской
молодёжной конференции по физике полупроводников и наноструктур, полупроводниковой опто- и наноэлектронике (Санкт-Петербург - 2017)

2.

Ведь М.В.

Стипендия Правительства Российской Федерации
аспирантам государственных образовательных учреждений высшего образования на 2017/2018 учебный год

3.

Ведь М.В. 

Победитель конкурса инновационных проектов «УМНИК -
2017» в Нижегородской области Фонда содействия инновациям

4.

Кузнецов Ю.М.

Специальная стипендия Физического факультета ННГУ за
научную деятельность

5.

Кузнецов Ю.М.

Победитель конкурса инновационных проектов «УМНИК -
2017» в Нижегородской области Фонда содействия инновациям

6.

Кузнецов Ю.М.

Диплом III степени за доклад на Конференции научной молодёжи физического факультета 2017г.

 

2016 г.

 

 

ФИО

Конкурс, награда

1.

Калентьева И.Л.

Стипендия Президента Российской Федерации магистрантам
государственных образовательных учреждений высшего профессионального образования на 2016/2017 учебный год

2.

Ведь М.В.

Стипендия администрации Нижегородской области имени академика
Г.А. Разуваева для аспирантов на 2016/2017 учебный год

3.

Ведь М.В.

 

Специальная стипендия Нижегородского государственного
университета им. Н.И. Лобачевского «Научная смена» для аспирантов и
магистрантов  в 2016 году

4.

Кузнецов Ю.М.

Специальная стипендия Физического факультета ННГУ за
научную деятельность

 

2015 г. 

 

ФИО

Конкурс, награда

1.

Калентьева И.Л.

Диплом за лучший доклад на VIII Всероссийской школе-семинаре студентов, аспирантов и молодых ученых по направлению "Диагностика материалов и наноструктур", 14-18 сентября 2015г., Рязань.

2.

Ведь М.В.

Победа в конкурсе научных работ аспирантов
исследовательской школы «Наноматериалы и нанотехнологии».

 

 

2014г.

 

ФИО

Конкурс, награда

1.

Калентьева И.Л.

Диплом за лучший доклад на VII Всероссийской школе-семинаре студентов, аспирантов и молодых ученых "Диагностика материалов и наноструктур", 15-19 сентября 2014г., Рязань.

2.

Сайед С.

Диплом за лучший доклад на Двадцатой Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых ученых (ВНКСФ-20), 27 марта - 3 апреля 2014г., Ижевск.

 

2013г.

 

ФИО

Конкурс, награда

1.

Ведь М.В.

Диплом за лучший доклад на всероссийской молодежной школе-семинаре «Диагностика наноматериалов и наноструктур», 21-25 октября 2013 г., Рязань.

2.

Сайед С.

Диплом за лучший доклад на всероссийской молодежной школе-семинаре «Диагностика наноматериалов и наноструктур», 21-25 октября 2013 г., Рязань.

 

2012г.

 

ФИО

Конкурс, награда

1.

Здоровейщев А.В.

Диплом за лучший доклад на V Всероссийской конференции студентов, аспирантов и молодых ученых по направлению «Диагностика наноматериалов и наноструктур – Нанодиагностика-2012». Рязань, РГРТУ, 2012г.

2.

Калентьева И.Л.

Диплом за лучший доклад на V Всероссийской конференции студентов, аспирантов и молодых ученых по направлению «Диагностика наноматериалов и наноструктур – Нанодиагностика-2012». Рязань, РГРТУ, 2012г.

 

 

Защиты диссертаций 

 

ФИО

Название   работы

Степень

Специальность

Дата   защиты

 

Дорохин   М.В.

Спин-зависимые   явления и циркулярно-поляризованная люминесценция в гибридных структурах   ферромагнетик/полупроводник А3В5

 Д.ф.-м.н.

 01.04.10   – Физика полупроводников,

 

 26.12.2016

 

Малышева   Е.И.

Спиновые   светоизлучающие диоды на основе гетероструктур InGaAs/GaAs, содержащих слои   разбавленного магнитного полупроводника 

 К.ф.-м.н.

 01.04.10   – Физика полупроводников,

 12.12.2016

 

Калентьева   И.Л.

Излучательные, электрические, и магнитные свойства   арсенид-галлиевых структур, дельта-легированных марганцем

К.ф.-м.н.

01.04.07 –   Физика конденсированного состояния

28.11.2017