ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ ТРАДИЦИОННЫХ И НОВЫХ СВЕРХПРОВОДЯЩИХ СИСТЕМ

Объектом исследования в рамках направления 8.2.22-26 «Теоретическое и экспериментальное изучение традиционных и новых сверхпроводящих систем» являются традиционные и новые сверхпроводящие системы, такие как MgB2, сверхпроводящие гидриды металлов с доминированием водорода и металлический водород при высоком давлении. В области более низко -температурной сверхпроводимости исследуются графен, висмут и другие дираковские и двухзонные полуметаллы и системы пониженной размерности, содержащие, в частности, акустические плазмонные моды. В области мезоскопической сверхпроводимости изучаются квази-одномерные сверхпроводящие проволоки и цепочки Китаева с майорановскими связанными состояниями и резонансы Брейта -Вигнера и Фано-Фешбаха в интерференционных устройствах, состоящих из кольца Ааронова-Бома и топологического сверхпроводящего мостика. Наконец, в рамках квантовой гидродинамики изучаются точные квантовые решения и роль квантового давления для уравнений сверхтекучей гидродинамики, описывающих разлёт сферически-симметричных квантовых ферми-газов в вакуум. Также были изучены низкоразмерные сверхпроводящие системы, такие как пленки алюминия, квазодномерные каналы из титана и слоистые гетероструктуры на базе сверхпроводников и электроактивных полимеров. Кроме того, были экспериментально исследованы нематические аэрогели, состоящие из покрытых углеродом нановолокон на основе оксидов кремния и алюминия с высокой степенью ориентации, а также монокристаллические образцы метастабильного соединения LiCu3O3. Было проведено теоретическое исследование одномерных неупорядоченных систем, уровень Ферми в которых меняется от энергий в глубине разрешенной зоны до флуктуационных состояний в глубине запрещенной зоны. Цель работы состояла в теоретических исследованиях традиционных и новых механизмов сверхпроводимости, а также возникновения нано-размерных неоднородных состояний, в целом ряде систем с пониженной размерностью или ограниченной геометрией, представляющих большой интерес как в фундаментальном плане, так и в плане приложений в микро и нано- электронике, нано-плазмонике, водородной энергетике, на транспорте и в других высокотехнологических секторах промышленности. Другой целью работы являлось экспериментальное изучение различных низкоразмерных сверхпроводящих систем. Был исследован вклад квантовых флуктуаций параметра порядка на локальные и интегральные свойства квазиодномерных сверхпроводящих каналов. Изучалось влияние квантового размерного эффекта на критическую температуру тонких пленок сверхпроводящего алюминия. Исследовались гетероструктуры сверхпроводник – полидефинеленфталид - сверхпроводник, транспортные характеристики которых продемонстрировали нетривиальные свойства. Также было проведено исследование транспортных свойств образцов нематических аэрогелей в сильных магнитных полях для выяснения особенностей магнитосопротивления этих систем и в исследовании методом ЯМР локальных магнитных свойств метастабильного соединения LiCu3O3.