Лаборатория оптики кристаллов и гетероструктур с экстремальной двумерностью

Жиль Бернар Франция

Номер договора

14.W03.31.0011

Период реализации проекта

2017-2019

Сайт лаборатории

Торопов Алексей Акимович

По данным на 15.02.2021

Количество специалистов

научных публикаций

Недавние достижения в области исследования слоистых полупроводниковых материалов с экстремальной двумерностью (2D), последовавшие за обнаружением уникальных свойств графена, открыли новую эру в физике низкоразмерных систем. Данный проект направлен на создание и развитие фундаментальных представлений физики 2D систем в области оптических явлений, а также на обнаружение и описание оптических эффектов, потенциально имеющих приборное применение в нанофотонике и оптоэлектронике.

Название проекта: Оптика кристаллов и гетероструктур с экстремальной двумерностью

Направления исследований: Оптика кристаллов и гетероструктур с экстремальной двумерностью, в том числе сформированных методом молекулярно-пучковой эпитаксии

Цель проекта: Развитие физики полупроводниковых систем с экстремальной двумерностью в области оптических явлений, связанных с зонной структурой, спиновыми, долинными и экситонными состояниями, интерфейсными связями и возможными плазменными возбуждениями в слоях монослойной толщины, а также обнаружение эффектов, потенциально применимых в нанофотонике и оптоэлектронике

Научные результаты:

Разработана методика измерения спектров поляризованной фотолюминесценции с микронным пространственным разрешением, в том числе при приложении внешнего магнитного поля.
Определены электронный и экситонный спектры, а также максимально достижимый квантовый выход излучения пироэлектрических квантовых ям А3-нитридных соединений в зависимости от толщины и химического состава слоев и полярности.
Описан спектр электронных состояний, локализованных в А3-нитридных квантовых ямах монослойной толщины.
Разработана методика формирования методом молекулярно-пучковой эпитаксии (МПЭ) A3-нитридных гетероструктур с 2D-вставками и наноколончатых А3-нитридных гетероструктур типа «сердцевина/2D-оболочка».
Получены результаты структурного и оптико-спектроскопического исследования A3-нитридных гетероструктур с 2D-вставками и наноколончатых А3-нитридных гетероструктур типа «сердцевина/2D-оболочка».
Разработана методика формирования методом МПЭ гетероструктур на основе А2-халькогенидов с 2D-вставками и контролируемой плотностью дефектов упаковки.
Экспериментально исследованы полупроводниковые 2D-структуры с протяженными структурными дефектами.
Описаны оптические и спиновые явления в полупроводниковых 2D-системах, определяемых отсутствием инверсной симметрии и наличием сильного спин-орбитального взаимодействия, а также в брэгговских ван-дер-ваальсовых структурах на основе 2D-монослоев.
Описаны оптические и вибрационные характеристики слоистых 2D-кристаллов нитрида бора различного изотопного состава.
Описаны электрофизические свойства аккумулирующих 2D-слоев в А3-нитридных соединениях.

Образование и переподготовка кадров:

Проведена международная зимняя школа по физике полупроводников «Двумерные полупроводниковые системы» (Россия, 2018 г.).
Защиты: 1 докторская диссертация, 3 кандидатские диссертации.\
Результаты исследования представлены в 15 докладах на российских и международных конференциях.

Сотрудничество:

Нагойский университет (Япония), Университет Чита (Китай), Университет Тулузы (Франция), Университет Валенсии (Испания), Технический университет Дортмунда (Германия), Университет Монпелье (Франция): совместные исследования и публикации.

Скрыть Показать полностью

Vuong T.Q.P., Liu S., Van der Lee A., Cuscó R., Artús L., Michel T., Valvin P., Edgar J. H., Cassabois G., Gil B.

Isotope Engineering of van der Waals Interactions in Hexagonal Boron Nitride. Nature Materials 17(2) (2017).

Smirnov D.S., Belyaev K.G., Kirilenko D.A., Nestoklon M.O., Rakhlin M.V., Toropov A.A., Sedova I.V., Sorokin S.V., Ivanov S.V., Gil B., and Shubina T.V.

Exciton Bound to 1D Intersections of Stacking Fault Planes with a ZnSe Quantum Well. Physica Status Solidi (RRL) – Rapid Research Letters 12(3): 1700410 (2018).

Poshakinskiy A.V., Kazanov D.R., Shubina T.V., Tarasenko S.A.

Optical Activity in Chiral Stacks of 2D Semiconductors. Nanophotonics 7(4): 753–762 (2018).

Komissarova T.A., Kampert E., Law J., Jmerik V.N., Paturi P., Wang X., Yoshikawa A., and Ivanov S.V.

Electrical Properties of Surface and Interface Layers of the N- and In-polar Undoped and Mg-doped InN Layers Grown by PA MBE. Applied Physical Letters 112: 022104 (2018).

Robin Y., Bae S.Y., Shubina T.V., Pristovsek M., Evropeitsev E.A., Kirilenko D.A., Davydov V.Yu., Smirnov A.N., Toropov A.A., Jmerik V.N., Kushimoto M., Nitta S., Ivanov S.V., and Amano H.

Insight into the Performance of Multi-color InGaN/GaN Nanorod Light Emitting Diodes. Scientific Reports 8(1): 5299 (2018).

Вторник , 03.12.2019

7 фото

Смотреть все

Лаборатория, принимающая организация	Область наук	Город	Приглашенный ученый	Период реализации проекта
Лаборатория топологических квантовых явлений в сверхпроводящих системах Центра перспективных методов мезофизики и нанотехнологий (10) Московский физико-технический институт (НИУ) - (МФТИ)	Физика	Долгопрудный	Голубов Александр Авраамович Нидерланды	2024-2028
Лаборатория кристаллофотоники Санкт-Петербургский государственный университет - (СПбГУ)	Физика	Санкт-Петербург	Стомпос Константинос Греция	2022-2024
Лаборатория детекторов синхротронного излучения Томский государственный университет (НИУ) - (ТГУ)	Физика	Томск	Шехтман Лев Исаевич Россия	2022-2024