Теоретические исследования электронных, магнитных, решеточных и транспортных свойств систем с нанонеоднородностями

С использованием подхода Котляра - Рукенштейна исследованы магнитная фазовая диаграмма и переход металл - изолятор (ПМИ) в координатах число электронов - кулоновское отталкивание основного состояния однозонной модели Хаббарда на ГЦК-решетке. Показано, что фазовая диаграмма и ПМИ кардинально меняются в зависимости от интегралов перекрытия между ближайшими соседями (t) и соседями, следующими за ближайшими (t’). Магнитный (слеторовский) сценарий ПМИ превалирует над ПМИ Мотта. Изоляторами являются антиферромагнетики II и III типов, металлические состояния -спиновыми спиралями, коллинеарным антиферромагнетиком либо парамагнетиком в зависимости от соотношения t/t’. Выявлен резонансный механизм возникновения спиновой поляризации тока в графеновых нанолентах, находящихся во внешнем поперечном электрическом поле, при наличии эффекта близости магнитного изолятора. Предложена теоретическая модель, описывающая транспортные характеристики фононов тепловых частот в материалах с низкоэнергетическими двухуровневыми системами. В рамках этой модели исследована связь шотткиподобных низкоэнергетических состояний с транспортными характеристиками фононов в образцах поликристаллической керамики состава ZnO : 1 мол. % (Co + Mn). Определены условия существования локализованных майорановских состояний вблизи примеси на границе двухмерного топологического изолятора с наведенной s-волновой сверхпроводимостью в присутствии зеемановского поля для малой свехпроводящей щели. Установлено, что в пленках Ti - Al с упорядоченно расположенными нанопроволками Ti в Al наблюдаются изменения колебательного спектра в области основного пика с энергией 18 - 22 meV, связанные с колебаниями атомов Ti, выходящих на свободную поверхность пленки.