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

Приглашенный ученый Яковлев Дмитрий Робертович Россия
Период реализации проекта
2021-2023
Общая информация

Задачи нанофотоники, оптоэлектроники и квантовых технологий обработки и хранения информации требуют привлечение новых материалов. Проект посвящён исследованию трёх новых материалов c экстремальной двумерностью: коллоидных полупроводниковых нанопластин, моноатомных слоев дихалькогенидов переходных металлов и двумерных перовскитов. Эти материалы имеют общие свойства, делающие их привлекательными как для фундаментальной науки, так и для приложений. Это большая энергия связи экситона в несколько десятков и сотен миллиэлектронвольт, высокая эффективность люминесценции в видимом и ближнем инфракрасном диапазоне, важная роль поверхности и возможность её функционализации, относительно простой синтез структур не требующий дорогостоящего оборудования. Экспериментальное исследование данных систем оптическими методами будет нацелено на изучение спин-зависимых явлений и нелинейных оптических свойств.

Название проекта: Спиновая физика двумерных материалов: коллоидные нанопластины, дихалькогениды переходных металлов и перовскиты

Приоритет СНТР: а

Цели и задачи

Основной целью проекта является развитие спиновой физики новых двумерных материалов. Применение известных и развитие новых методов оптической спектроскопии для исследования спин-зависимых эффектов, спиновой структуры и спиновой динамики носителей заряда и экситонных комплексов. Изучение роли экстремальной двумерности, диэлектрического органичения и поверхности в двумерных материалах и гибридных структурах на их основе. Поиск эффектов, применимых в приборах нанофотоники, оптоэлектроники и квантовых технологиях обработки и хранения информации.

В ФИАНе под руководством Дмитрия Робертовича Яковлева будет создана лаборатория спиновой физики двумерных материалов. Ставится задача становления лаборатории как научного центра мирового уровня.

Практическое значение исследования
Планируемые результаты:

  1. Будут созданы три экспериментальные установки и апробированы оптические методы спиновой физики для исследования новых двумерных материалов: фемтосекундная спектроскопия накачки-зондирования с измерением фарадеевского/керровского вращения, оптическое детектирование электронных и ядерных спиновых резонансов, пикосекундная акустика и спин-индуцируемая генерация оптических гармоник.
  2. Будут разработаны новые экспериментальные подходы и развиты существующие методы исследования спиновой структуры и спиновой динамики с учётом специфики новых двумерных материалов: оптические методы измерения как пикосекундных, так и неограниченно длинных времён спиновой релаксации, методы определения однородного времени спиновой когерентности в двумерных системах с сильной неоднородностью.
  3. Будут измерены g-факторы Ланде, основные времена спиновой релаксации Т1, Т2 и Т2* для свободных носителей заряда и экситонов в широком диапазоне температур и магнитных полей. Будут выявлены механизмы спиновой релаксации и выяснена роль пространственной диффузии, взаимодействия с ядерными спинами и обменного взаимодействия между носителями заряда.
  4. Будет изучена эффективность генерации оптических гармоник и получена информация о силе осциллятора оптических переходов, симметрии электронных состояний и распределении локальных электрических и магнитных полей и механических напряжений, нарушающих эту симметрию.
  5. Будут созданы и исследованы гибридные структуры на основе новых двумерных материалов, позволяющие с помощью приложения электрического напряжения управлять энергией и силой осциллятора экситонного состояния, а также спиновой поляризацией.
Скрыть Показать полностью
Другие лаборатории и ученые
Лаборатория, принимающая организация
Область наук
Город
Приглашенный ученый
Период реализации проекта
Функциональные квантовые материалы

Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС"

Физика

Москва

Клингелер Рюдигер

Германия

2021-2023

Лаборатория магноники и радиофотоники им. Б.А. Калиникоса

Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И.Ульянова (Ленина)

Физика

Санкт-Петербург

Костылев Михаил Павлович

Австралия, Россия

2021-2023

Лаборатория квантовой и нелинейной оптики сильно локализованных полей

Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики Российской академии наук

Физика

Нижний Новгород

Лойхс Герхард

Германия

2018-2022