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

По данным на 30.01.2020

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).
Фотоальбомы
Вторник , 03.12.2019
Другие лаборатории и ученые
Лаборатория, принимающая организация
Область наук
Город
Приглашенный ученый
Период реализации проекта
Лаборатория. Приглашенный ученый Холкин Андрей Леонидович

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет"

Технологии материалов

Томск

Холкин Андрей Леонидович

Португалия

2021-2023

Лаборатория. Приглашенный ученый Кайбышев Рустам Оскарович

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева"

Технологии материалов

Москва

Кайбышев Рустам Оскарович

Россия

2021-2023

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