Мы используем cookie файлы.
Пользуясь сайтом, вы соглашаетесь с нашей Политикой конфиденциальности.

Приглашенный ученый Кавокин Алексей Витальевич Франция
Номер договора
11.G34.31.0067
Период реализации проекта
2011-2015
38
Количество специалистов
290
научных публикаций
4
Объектов интеллектуальной собственности
Общая информация

Лаборатория создана с целью изучения спиновых токов, порождаемых светом в полупроводниковых структурах. Такие исследования способны заложить основы для новых логических устройств, в которых информация будет кодироваться спином частиц или поляризацией света. Таким образом, в частности, в результате работы лаборатории может появиться принципиально новое поколение компьютеров, существенно увеличиться пропускная способность опто-волоконных кабелей, а значит, появятся новые возможности сети интернет.


Название проекта: Фундаментальные исследования поляритонных систем на основе полупроводниковых микрорезонаторов с квантовыми ямами с целью разработки и проверки принципов создания элементов оптической памяти и логики на основе этих систем

Приоритет СНТР: a



Цели и задачи

Направления исследований: Полупроводниковые наноструктуры и микрорезонаторы как базовые объекты для новых информационных устройств

Цель проекта: Исследование оптических и спиновых свойств свето-материальных квазичастиц, экситонных поляритонов, в полупроводниковых микрорезонаторах для создания новых опто-электронных приборов



Практическое значение исследования
  • Разработана уникальная экспериментальная методика спектроскопии спинового шума, позволяющая изучать поведение ядерных спинов внутри кристаллического вещества. Методика позволяет осуществлять невозмущающую томографию спиновой динамики парамагнитных сред с оптическим разрешением. Техника применима для бесконтактной векторной магнитометрии внешних и внутренних магнитных полей в образцах. Спектроскопия спиновых шумов успешно применена для исследования пространственных и спектральных корреляций спиновых ансамблей, в том числе для исследования статистических характеристик новейшего источника лазерного излучения – поляритонного лазера.
  • Предложен новый тип лазера – бозонный каскадный лазер, излучающий субмиллиметровые электромагнитные волны. Эти волны имеют широкое применение в телекоммуникациях и медицине. Обычный лазер основан на эффекте стимулированного излучения, то есть на бозе-стимуляции оптического перехода, а в предложенном лазере эффект бозе-стимуляции используется дважды: один раз для стимуляции оптического перехода образом, второй – для формирования макроскопически заселенного излучающего состояния, что должно значительно улучшить характеристики бозонного лазера.
  • Экспериментально получен незатухающий кольцевой ток сверхтекучей свето-жидкости. Полученное состояние является макроскопическим проявлением квантовых законов, аналогично сверхпроводимости и сверхтекучести. Благодаря своей свето-материальной природе полученное состояние имеет обширные перспективы применения в квантовых симуляторах и оптических компьютерах.
  • Открыт новый эффект долгоживущей оптической памяти в полупроводниковой структуре на основе записи информации в спиновой системе с помощью стимулированного фотонного эха в магнитном поле. В этом методе перенос информации из оптического поля в спиновую систему происходит непосредственно и при помощи эффекта стимулированного фотонного эха. В зависимости от экспериментальных условий и выбора структуры время хранения информации может варьироваться от пикосекунд до десятков наносекунд.

Внедрение результатов исследования:

  • Получено два патента на полезные модели «Излучатель терагерцовых электромагнитных волн» и «Устройство для получения когерентных терагерцовых электромагнитных волн».
  • Зарегистрированы две заявки на полезные модели и заявка на патент на изобретение.

Образование и переподготовка кадров:

  • Разработано 5 спецкурсов для студентов магистратуры и бакалавриата: «Спиновая динамика полупроводниковых наноструктур», «Техника и компьютеризация оптического эксперимента», «Электрические свойства полупроводников», «Сверхбыстрая спектроскопия полупроводниковых гетероструктур», «Физика и технология эпитаксиальных систем».
  • Организована научная стажировка в лаборатории для магистрантов и аспирантов.
  • Защиты: 2 докторские диссертации, 7 кандидатских диссертаций, 12 выпускных квалификационных работ магистра.

Организационные и инфраструктурные преобразования:

Построены и полностью оборудованы три криогенные оптические лаборатории.

Другие результаты:

  • Научный руководитель лаборатории А. В. Кавокин является председателем и организатором многих международных научных конференций, а также сопредседателем научного форума «Наука будущего – наука молодых».
  • В лаборатории ежегодно проводится около 40 научных семинаров.

Сотрудничество:

  • Технический университет Дортмунда (Германия), Университет Монпелье II (Франция), Университет Крита (Греция), Физико-технический институт имени А. Ф. Иоффе РАН (Россия): совместные международные проекты и научные публикации
  • Саутгемптонский университет (Великобритания): совместные научные исследования и публикации
  • Westlake Institute for Advanced Study (Китай): совместные научные исследования


Скрыть Показать полностью
Zapasskii V.S., Greilich A., Crooker S.A., Li Y., Kozlov G.G., Yakovlev D.R., Reuter D., Wieck A.D., Bayer M
Optical Spectroscopy of Spin Noise. Physical Review Letters 110(17): 176601 (2013).
Liew T.C.H., Glazov M.M., Kavokin K.V., Shelykh I.A., Kaliteevski M.A., Kavokin A.V.
Proposal for a Bosonic Cascade Laser Physical Review Letters 110(4): 047402 (2013).
Kavokin A., Lagoudakis P.
Exciton-Polariton Condensates: Exciton-Mediated Superconductivity. Nature Materials 15: 599–600 (2016).
Sim S., Lee D., Trifonov A.V., Kim T., Cha S., Sung J.H., Cho S., Shim W., Jo Moon-Ho, Choi H.
Ultrafast Quantum Beats of Anisotropic Excitons in Atomically Thin ReS2. Nature Communications 9(1): 351 (2018).
Другие лаборатории и ученые
Лаборатория, принимающая организация
Область наук
Город
Приглашенный ученый
Период реализации проекта
Квантовая оптика в алмазах

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Федеральный исследовательский центр Казанский научный центр Российской академии наук»

Технологии материалов

Казань

Хеммер Филип Роберт

США

2018-2020

Лаборатория биомиметических полимерных материалов

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Институт высокомолекулярных соединений Российской академии наук»

Технологии материалов

Санкт-Петербург

Шейко Сергей Станиславович

США, Россия

2018-2020

Лаборатория гибридной нанофотоники и оптоэлектроники

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики»

Технологии материалов

Санкт-Петербург

Захидов Анвар Абдулахадович

США, Россия

2017-2021