Электронные корреляции в анизотропных системах в области фазовых переходов

Предметом интенсивных исследований до сих пор остаются причины электронных корреляций в области фазовых переходов между принципиально различными основными состояниями (из металлического в диэлектрическое, из антиферромагнитного в сверхпроводящее и т.п.) в системах различной размерности (двумерных, квазидвумерных, анизотропных трехмерных). Анизотропные системы на основе сверхпроводниковых и полупроводниковых материалов способны определить будущий облик новой электроэнергетики: экономичной, надежной и экологичной. Открытым, однако, является вопрос природы нормального состояния высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП) и, как следствие, возникают проблемы поиска новых комнатно-температурных сверхпроводников. Полупроводниковые гетероструктуры на основе InGaAs с большим содержанием индия рассматриваются как достойные конкуренты кремнию и перспективные материалы для создания электронных устройств, основанных на манипуляциях со спинами электронов, что требует получения данных об обменных корреляционных эффектах в этих системах. Интерес к исследованию фундаментальных свойств гибридных полупроводниковых перовскитов обусловлен прежде всего их потенциальной возможностью использования в устройствах для солнечных элементов, а также в различных оптоэлектронных приборах. Природа обнаруженного в этих соединениях структурного фазового перехода из кубической в тетрагональную фазу и его влияние на такие свойства, как высокий коэффициент преобразования энергии, большая диффузионная длина носителей заряда, низкая энергия связи экситонов и др., все еще не установлена однозначно. Мы предлагаем программу исследования процессов переноса носителей заряда в области квантового фазового перехода антиферромагнетик – сверхпроводник модельной квазидвумерной системы Nd2-xCexCuO4+delta с x = 0.13 – 0.15 в широком интервале температур, внешнего магнитного поля и нестехиометрического беспорядка (delta) и выявление аномалий в упругих и оптических свойствах гибридных полупроводниковых перовскитов CH3NH3PbX3 (где X=I, Br, Cl) в области структурного фазового перехода. Предполагается провести комплексные (гальваномагнитные и магнитные) исследования эпитаксиальных пленок Nd2-xCexCuO4+delta/SrTiO3 с различной ориентацией (001) и (1-10), что позволит получить данные об анизотропии переноса носителей заряда и вихревой подсистемы, а также особенностях электронного спектра в квазидвумерной ВТСП-системе. В гетероструктурах InyGa1-yAs/InxAl1-xAs с большим содержанием InAs изучение гальваномагнитных явлений в области квантовых фазовых переходов в режиме квантового эффекта Холла позволит определить значения параметров обменного и спин-орбитального взаимодействий. В перовскитах CH3NH3PbX3 планируется изучить влияние химической вариабельности состава на аномальное поведение упругих свойств вблизи фазового перехода, определить механизмы релаксации, критические индексы, выявить роль флуктуаций параметра порядка.Предлагаемые исследования позволят выяснить корреляционные механизмы в области фазовых переходов анизотропных систем.