Введите ваш запрос для начала поиска.

Зав. лабораторией оптики твердого тела: проф. Агекян Вадим Фадеевич


 

Установка для исследования спектров излучения полупроводниковых наноструктур при низких температурах 

Лаборатория оптики твердого тела, как это следует из названия, занимается изучением твердого тела оптическими методами.

Лаборатория оснащена оборудованием, позволяющим работать при низких температурах (от 5 K) и в широком спектральном диапазоне от ультрафиолета до инфракрасной области с применением лазеров различного типа как источников возбуждения электронной системы кристалла.

Основные направления деятельности лаборатории:

Изучаются полупроводники, в основном, полупроводниковые системы с пониженной размерностью (наноструктуры), физические свойства которых принципиально отличаются от свойств объемных полупроводников.

Современные технологии позволяют контролировать рост структур с точностью до одного атомного слоя (это и есть настоящие нанотехнологии). Комбинируя слои веществ разного химического состава, можно создавать разнообразные объекты — гетероструктуры, напоминающие слоеный пирог: планарные системы (сверхрешетки, квантовые ямы, quantum wells), квантовые нити (нанонити — вискеры, nanowires), квантовые точки (нанокристаллы, quantum dots), они же искусственные атомы.

Область применения низкоразмерных структур чрезвычайно широка — это создание высокоэффективных и миниатюрных полупроводниковых приборов и солнечных батарей, медицина, биология, лазерные технологии, системы считывания и передачи информации, а также заманчивые технологии будущего, например, квантовый компьютер.

Лаборатория занимается исследованием полупроводниковых наноструктур оптическими методами. Изучение экситонных состояний — квазичастиц, состоящих из электрона и дырки, связанных кулоновским притяжением, дает богатую информацию о полупроводниковых системах и протекающих в них процессах. Экспериментально и теоретически изучаются колебательные состояния в объемных кристаллах и нанокристаллах. Исследуюься полупроводники с сильными магнитными свойствами и наноструктуры на их основе.

Современные электронные приборы работают в двоичной системе, то есть единица информации байт может принимать два фиксированных значения: логический ноль и логическая единица. Уже созданы одноэлектронные транзисторы, в которых ноль или единица определяются наличием или отсутствием элементарного электрического заряда. В двоичной системе можно использовать не заряд, а спин (две проекции магнитного момента электрона на некоторое направление). Решением задач посозданию спин-ориентированных систем электронов, изучением спиновой памяти, взаимодействия спинов электронов и ядер в кристаллической решетке занимается новое направление — спинтроника, которая хорошо представлена в лаборатории Оптики твердого тела.

Новый объект исследований — фотонные кристаллы

Фотонные кристаллы являются принципиально новым классом веществ, в которых поведение фотонных состояний (света) похоже на поведение электронов в «классическом» кристалле.

Области применения фотонных кристаллов непрерывно расширяются — это световоды, оптические компьютеры и даже технологии «стэлс».

В бакалавриате Лаборатории по направлению «Физика» преподавание ведется по блоку дисциплин: «Физика твёрдого тела: оптика», по направлению: «Прикладные математика и физика» — по проф. траектории: «Нанотехнологии и новые материалы».

В магистратуре Лаборатории преподавание ведется по блоку дисциплин: 06 «Оптическая спектроскопия наноструктур и кристаллов».

В 2011 году в СПбГУ создан ресурсный центр «Исследование вещества лазерными и оптическими методами».

Центр оснащен современной аппаратурой — лазерными источниками возбуждения, спектрометрами и системами регистрации высокого класса, другими приборами. Использование возможностей Рессурсного центра значительно повысило уровень научных работ сотрудников кафедры.