Московский физико-технический институт

Лаборатория теоретической нанофизики

Ближайшие семинары по квантовой нанофизике
Семинар Международной лаборатории физики конденсированного состояния ВШЭ, среда 24 мая 2017 г., МЛФКС ВШЭ, 15:00

Ilya A. Gruzberg (Ohio State University)

Low-frequency conductivity of disordered wires: integrability and instantons

Generic states of non-interacting electrons in disordered wires are localized, and the DC conductivity of a wire vanishes at zero temperature. However, the AC conductivity is non-vanishing, and its general asymptotic form at low frequency was obtained by Mott who used intuitive qualitative arguments. Then this formula was rigorously derived by Berezinsky for a strictly one-dimensional (1D) disordered system. Later Hayn and John have re-derived the Mott-Berezinsky formula applying instanton techniques to localized states in the Lifshits tails (at large negative energies). We revisit the instanton approach and apply it to the statistics of wave functions and AC transport, calculating exactly the integral over gaussian fluctuations around the exact two-instanton solution. We demonstrate that quite generically the contribution of zero modes to the fluctuation determinant exactly cancels the Jacobian that appears when the collective variable are introduced. Thus, we derive the correlations between eigenfunctions at different energies beyond the leading order in small energy difference. This allows us to calculate the leading corrections to the Mott-Berezinsky law. We also extend this approach to quasi-1D wires.

Теоретический семинар, четверг 25 мая 2017 г., ИФП, 11:30

К.Э. Нагаев (ИРЭ, теория), В.С. Храпай (ИФТТ, эксперимент)

Влияние электрон-электронного рассеяния на проводимость многомодовых баллистических контактов и каналов

Приводятся теоретические и экспериментальные результаты по электропроводности широких баллистических контактов в двумерном электронном газе при наличии электрон-электронного рассеяния за пределами гидродинамического приближения. Обсуждаются линейная зависимость поправки к электропроводности от температуры и положительное магнетосопротивление в слабых полях. Рассматривается также противоположный случай длинного канала с гладкими стенками.

Наш адрес:

г.Долгопрудный
Московский физико-технический институт
Лабораторный корпус МФТИ, к.122

контактный адрес: nanotheory@phystech.edu (заведующий лабораторией М.В.Фейгельман, зам. зав. И.В.Загороднев)

Направления исследований
  • Мезоскопические электронные системы
  • Cверхпроводящие гибридные структуры
  • Квантовые фазовые переходы
  • Спинтроника
  • Двумерный электронный газ. Квантовый эффект Холла
  • Квантовый магнетизм и системы с "топологическим порядком"
  • Физика квантовых вычислений
Недавние семинары по квантовой нанофизике
Ученый Совет ИТФ им. Л.Д.Ландау, пятница 19 мая 2017 г., ИТФ, 11:30

Игорь Лукьянчук

Domains, switching and negative capacitance in nano-scale ferroelectrics

Formation of unusual textures of polarization is imminent for nano-scale ferroelectric samples, films, rods, and granules, where the depolarization surface effects play the crucial role. We consider the unconventional topological polarization textures in several nano-scale systems, in which they were either already directly observed or can be yet discovered. Polarization domains that alternate the surface charge distribution, first proposed by Landau (1935) in contents of ferromagnetism can be formed in ferroelectric thin films as an effective mechanism to confine the depolarization field to the near-surface layer and diminish the depolarization energy. Very recently we have demonstrated that the few-nanometer thick ferroelectric/paraelectric superlattices with periodic domain structures exhibit the striking feature. The effective capacitance of ferroelectric layers is negative. This effect is explained by the opposite orientation of the depolarizing field with respect to the field-induced averaged polarization. Moreover, in sub-THz region the real part of the dielectric constant becomes positive, passing through zero at frequency ~0.3-3THz, inducing the resonance effect, suitable for the design of the ultra-small low-energy THz chips. Multi-vortex and skyrmion states are formed inside ferroelectric cylindrical nano-dots and nanorods to reduce the depolarization energy. We study the stability of such states and calculate the phase diagram of the system. We demonstrate that the topological class of the most stable topological excitations can be driven by the geometrical and electrical parameters of the system, external field, and temperature. We target the multi-domain and topological excitations in FE nanodots as a platform for multivalued logic units, for neuromorphic computing.

Семинар Международной лаборатории физики конденсированного состояния ВШЭ, четверг 18 мая 2017 г., МЛФКС ВШЭ, 11:30

З.Д.Квон (Институт физики полупроводников им. А.В.Ржанова СО РАН)

Топологические изоляторы на основе HgTe

В докладе дан обзор экспериментальных исследований двумерных и трехмерных топологических изоляторов (ТИ) на основе HgTe квантовых ям и пленок. Он состоит из двух частей: первая посвящена двумерному ТИ на основе HgTe ям с инверсным спектром, а вторая трехмерному ТИ на основе напряженной пленки HgTe. В первой части особое внимание уделено описанию экспериментов, имеющих ключевое значение для детектирования краевых токовых состояний. Подробно описывается полевая транзисторная структура, позволяющая управлять положением уровня Ферми как двумерного, так и трехмерного топологического изолятора. Приводятся наиболее интересные экспериментальные результаты, полученные с ее помощью. Если говорить о свойствах двумерного ТИ, то к ним можно отнести наблюдение нелокального баллистического и диффузионного транспорта в двумерных ТИ, магнитный пробой двумерного ТИ и аномальную температурную зависимость сопротивления краевых каналов. Если же говорить о трехмерном ТИ, то это достижение рекордно высокой подвижности поверхностных двумерных дираковских фермионов и определение благодаря этому всех его основных параметров (объемной щели, концентрации дираковских фермионов на обеих его поверхностях), а также получение информации о фазе шубниковских осцилляций, свидетельствующей о жесткой связи их спина и импульса. В заключение обсуждаются перспективы новых экспериментов.