Склад групи

 

Основні напрямки досліджень

 

● Вивчення протікання спін-поляризованого струму в композитах, створених з наночастинок половинного металу CrO2.

 

● Визначення транспортних характеристик електронів в низькорозмірних системах, виготовлених з вуглецевих нанотрубок і графіту, шляхом вивчення квантових поправок до опору, викликаного явищами Слабкої Локалізації (СЛ) та Електрон-Електронної Взаємодії (ЕЕВ).

 

● Дослідження магнітно-квантових осциляцій Шубнікова-де Хааза та квантових інтерференційних ефектів у двовимірному газі носіїв заряду (дірок) у гетеро-структурах Si0.6Ge0.4/Si0.2Ge0.8/Si0.6Ge0.4.

 

● Вивчення переходів метал-ізолятор в оксидах перехідних металів.

 

Обладнання

 

● Обладнання для дослідження in situ гальваномагнітних властивостей холодно-конденсованих тонких металічних плівок у магнітних полях до 6 Тл у діапазоні температур 0,3 – 300 К. Глибокий безмасляний вакуум забезпечується цеолітовими насосами, магніторозрядним діодним насосом та високовакуумним насосом типу “Орбітрон.

 

● Установка для дослідження гальваномагнітної анізотропії монокристалів з соленоїдом конструкції Капиці, що має можливість повертатися на довільний кут. Розгортка магнітного поля від   0,03 до + 2 Тл з плавним переходом через нуль в діапазоні температур від 4,2 до 450 К.

 

● Обладнання для дослідження гальвано- і термомагнітних властивостей металевих та напівпровідникових зразків монокристалів і плівок в діапазоні температур від 1,6 до 350 К з магнітним полем що плавно змінюється від – 2 Тл до + 2 Тл.

 

● Установка  із  надпровідним  соленоїдом  для  вимірювання  квантових коливань  (магнітні  поля до  6 Тл  в  діапазоні  температур 1.7 ÷ 300 К). Вимірювальна схема забезпечує простий метод компенсації та високоселективну глибоку модуляцію магнітного поля.

 

● Обладнання для вивчення квантових коливань провідності монокристалічних зразків при одновісному стисканні (магнітне поле до 6 Тл в інтервалі температур 1.7 ÷ 4.2 К).

 

● Установка для дослідження гальваномагнітних властивостей зразків в імпульсному магнітному полі тривалістю 16 мс до 20 Тл.

 

 

Важливі результати за останні роки

 

• Досліджено вплив форми наночастинок CrO2, товщини і властивостей матеріалу міжзеренних діелектричних шарів (оксид хрому Cr2O3 або оксигідроксид хрому β-CrOOH) на величину тунельного опору та магнітоопору (МО) пресованих порошкових зразків. Для всіх зразків при низьких температурах було виявлено неметалеву температурну поведінку опору та гігантський негативний тунельний МО. Максимальне значення MО при T ≈ 5 K і відносно невеликому магнітному полі (H = 0.5 T) становить приблизно 37%. З підвищенням температури МО швидко зменшувався (до ≈1% при H = 1 Тл, T ≈ 200 К) [1].

 

• Температурні залежності опору та магнітоопору двох зразків кераміки RuSr2(Eu1.5Ce0.5)Cu2O10−δ проаналізовані після їх тривалого зберігання (10 років) в атмосфері навколишнього середовища, після того як вони втратили більшу частину свого надстехіометричного та частину стехіометричного кисню. З’ясовані питання стабільності надпровідного стану в рутенокупратах, а також особливості взаємодії різних типів електронної стрибкової провідності та надпровідності в гранульованих магнітних матеріалах [2].

 

• Дослідження від’ємного магнітоопору багатошарових вуглецевих нанотрубок в діапазоні температур 4.2 ÷ 200 К і магнітних полях до 9 Тл, показали, що для малих магнітних полів і низьких температур залежність відносної провідності від магнітного поля є квадратичною. Далі зі збільшенням магнітного поля залежність стає логарифмічною, що можна описати моделями слабкої локалізації та взаємодії носіїв заряду. Показано, що квантова поправка до провідності через слабку локалізацію носіїв заряду значно перевищує додаток що обумовлений ефектом взаємодії носіїв заряду. В рамках цих моделей, використовуючи експериментальні дані про польову та температурну залежності магнітоопору, оцінена енергія Фермі, величина константи взаємодії носіїв заряду та визначено точний вигляд температурної залежності часу фазової релаксації для хвильової функції носіїв заряду [3].

 

• На прикладі пресованого зразка, що складається з наночастинок діоксиду хрому, вкритих ізоляційними оболонками, досліджено зв’язок між підсистемою транспорту електронів і магнітною підсистемою в гранульованих спін-поляризованих металах. Показано, що спін-поляризований тунельний транспортний струм може впливати на характеристичні поля коерцитивної сили перколяційного кластера, який утворюється в зразку зі зниженням температури [4].

 

• Досліджено температурні та магнітно-польові залежності опору функціоналізованих багатошарових вуглецевих нанотрубок (БВНТ) в діапазоні температур Т = 4,2–200 К і магнітних полів до B = 9 Тл. Внесок у провідність функціоналізованих БВНТ зумовлений ефектом слабкої локалізації  перевищував внесок від ефектів взаємодії носіїв заряду для всіх температур і в усьому діапазоні прикладених магнітних полів, за винятком магнітних полів вище В = 6,5 Тл при Т = 5 К. В рамках моделей слабкої локалізації і взаємодії носіїв заряду, оцінено енергію Фермі, визначено явний вигляд температурної залежності часу фазової релаксації для хвильової функції та розраховано константу взаємодії носіїв заряду при різних температурах. Показано, що функціоналізація БВНТ призводить до послаблення температурної залежності часу фазової релаксації для хвильової функції та зсуву енергії Фермі у бік валентної зони порівняно з нефункціоналізованими БВНТ [5].

 

• Досліджено магнітно-квантові осциляції Шубнікова-де Хааза та квантові інтерференційні ефекти у двовимірному газі носіїв заряду (дірок) у гетеро-структурах Si0.6Ge0.4/Si0.2Ge0.8/Si0.6Ge0.4. Для зразків квантових ям шириною 8 нм, 19,5 нм та 25,6 нм аналіз залежностей опору від магнітного поля дозволив розрахувати кінетичні характеристики носіїв заряду для випадків одно- та двох зайнятих підзон і спостерігати перехід від дифузійного режиму прояву квантових поправок, зумовлених ефектом слабкої локалізації дірок, до проміжного. У всіх режимах поведінка опору, яка пов’язана з ефектом взаємодії носіїв заряду, узгоджується з теоретичними прогнозами. Розраховано температурну залежність часу фононно-діркової релаксації [6].