Компьютерный дизайн новых материалов для наноэлектроники и спинтроники

Цель: создание новых материалов для наноэлектроники и спинтроники путем изменения объемной и поверхностной кристаллической структуры, варьирования атомного состава и создание многослойных гетероструктур.Основные задачи исследования:1) Предсказание новых магнитных ТИ в системах гомологического ряда соединений (MnSb2Te4)(Sb2Te3)m.2) Для исследования влияния доменной структуры на электронные характеристики антиферромагнитных ТИ разработать аналитический формализм для систематического изучения связанных состояний, возникающих в поле пространственно-неоднородной намагниченности.3) Предсказать электронную зонную структуру epsilon-GaSe и epsilon-InSe. Выяснить роль атомов Ga, In и Se в формирование зоны проводимости и валентной зоны соответственно.4) Предсказать электронную структуру спин-расщепленных поверхностных состояний поверхностного сплава BiAg2 на термодинамически устойчивых вицинальных поверхностях Ag(11 7 9) и Ag(423), а также на соответствующих им чистых вицинальных и гладких (не вицинальных) поверхностях.5) Создать материалы с заданными характеристиками для конкретных технологических задач путем управления физико-химическими свойствами металлических поверхностей.Ожидаемые результаты НИР:В ходе выполнения данного проекта будут получены следующие результаты:1) Будут предсказаны новые магнитные топологические изоляторы в системах гомологического ряда соединений (MnSb2Te4)(Sb2Te3)m.2) Будут проанализированы топологические состояния, индуцированные доменными стенками с различной пространственной конфигурацией намагниченности (типа Нееля или Блоха) на поверхности антиферромагнитных топологических изоляторов с тем или иным направлением легкой намагниченности. Будет проанализирована модификация поверхностных топологических состояний при спин-периориентационном переходе, вызванном внешним полем или изменением магнитных параметров материала. Будет сделана оценка вклада поверхностных состояний в спектральные и транспортные свойства собственных антиферромагнитных топологических изоляторов.3) Будет проведено исследование в тесной коллаборации с экспериментаторами слоистых ван дер Ваальсовых соединений GaSe и InSe, а именно их эпсилон политипа. Будут получены поверхностные электронные спектры, изучено Рашбовское расщепление возникающих локализованных состояний.4) Будут изучены особенности атомной структуры и электронного строения поверхностного сплава BiAg2 на термодинамически устойчивых вицинальных поверхностях Ag(11 7 9) и Ag(423) со степенями и террасами в сравнении с соответствующими чистыми вицинальными и гладкими поверхностями. В частности будет выявлена зависимость энергии, орбитального состава и характера локализации поверхностных состояний сплава и характера локализации поверхностных состояний этого сплава, их дисперсии, величины спин-орбитального расщепления Рашбы и сдвигов остовных уровней от типа (ширины террасы) вицинальной поверхности.5) Будет определено влияние размеров точечных дефектов на динамические характеристики (фононный спектр и распределение плотности колебательных состояний) поверхности Ag(100) с адатомами металлов.