| Название: | Спиновые и долинные шумы в нульмерных наноструктурах |
| Грантодатель: | Гранты РНФ |
| Область знаний: | 02 - Физика и науки о космосе |
| Научная дисциплина: | 02-202 - Полупроводники |
| Ключевые слова: | Нульмерные наносистемы, квантовые точки, примеси, монослои дихалькогенидов переходных металлов, спектроскопия спинового шума, спиновые флуктуации, долинные флуктуации, сверхтонкое взаимодействие, полумагнитные полупроводники, нульмерные микрорезонаторы. |
| Тип: | исследовательский |
| Руководитель(и): | Смирнов,ДС |
| Подразделения: | |
| Код проекта: | 19-72-00081 |
Аннотация
В проекте будет развита теория спиновой и долинной динамики и флуктуаций в новых нульмерных наноструктурах: квантовых точках из монослоёв дихалькогенидов переходных металлов, нульмерных микрорезонаторах и эпитаксиальных квантовых точках. Роль флуктуаций резко возрастает при переходе от объёмных полупроводников к низкоразмерным наноструктурам. В нульмерных системах, где могут изучаться одиночные спины носителей заряда, спиновые флуктуации могут играть определяющую роль в спиновой динамике. В рамках проекта будет построена теория взаимодействия электромагнитного излучения со спонтанно поляризованной по спину или долине средой. Будет определена новая независимая информация о спиновой динамике, которая может быть получена при изучении спинового шума. Планируется развить теорию динамики и флуктуаций спина и долинного псевдоспина в монослойных квантовых точках из дихалькогенидов переходных металлов. Будет построена теория спектроскопии спиновых флуктуаций одиночного электрона в микрорезонаторе в режиме сильной связи, когда структура энергетических уровней существенно определяется количеством фотонов в микрорезонаторе. Будут рассчитаны спиновые корреляционные функции высоких порядков для магнитных примесей и предложен метод косвенной спектроскопии спинового шума. Новый метод даст возможность измерения таких корреляторов и определения новых параметров спиновой динамики. Запланировано построение теории пространственно-временных флуктуаций спинов в ансамбле локализованных электронов с учётом спиновой диффузии в режиме прыжковой проводимости.
Ожидаемые результаты
В проекте будут получены результаты по двум неразрывно связанным и бурно развивающимся в настоящее время направлениям в физике твёрдого тела: спинтронике и нанофотонике. Результаты выполнения проекта будут опубликованы не менее, чем в трёх научных статьях в ведущих мировых журналах, индексируемых базой данных Web of Science. Мощный задел, имеющийся у руководителя в данной области, в особенности в теории спиновых флуктуаций, позволяет быть уверенным в успешном достижении поставленных целей и в соответствии полученных результатов уровню мировых лидеров. Теоретические результаты будут сопоставлены с экспериментальными данными ведущих российских и зарубежных лабораторий. Будут выполнены фундаментальные исследования эффектов сверхтонкого взаимодействия, которые позволят улучшить понимание и развить методы управления спинами локализованных электронов. Будут предложены и теоретически проанализированы новые методы спектроскопии спиновых флуктуаций, а именно косвенная спектроскопия, позволяющая изучать спиновые корреляторы высоких порядков, и спектроскопия спинового шума с пространственным разрешением. Будет выполнен микроскопический анализ предложенных методик применительно к магнитным примесям и ансамблю локализованных электронов, соответственно. Будут описаны флуктуации поляризации света, проходящего через микрорезонатор с одиночной квантовой точкой в режиме сильной связи и показана возможность наблюдения квантового эффекта Зенона для спина электрона в такой системе. Будут проанализированы спин-долинная динамика и флуктуации в монослойной квантовой точке из дихалькогенида переходного металла.
