Электронные свойства низкоразмерных систем и наноструктур

Системы пониженной размерности и наноструктуры уже несколько десятилетий являются наиболее активно исследуемыми и используемыми объектами физике. Фундаментальные исследования в этой области ведутся во всем мире большими силами и привлекают с каждым годом все новые и новые группы ученых. Электронные явления в низкоразмерных электронных системах и наноструктурах – область обширная, давно уже изучаемая, но далеко не исчерпанная и появление их новых разновидностей, таких как топологические изоляторы (ТИ), вейлевские и двумерные полуметаллы (ДП), буквально в последнее десятилетие доказывает этот факт со всей очевидностью. Она уже неоднократно продемонстрировала свою важность как с точки зрения общефизического интереса, так и для технических приложений. При этом важно подчеркнуть, что практический выход исследований заключается, прежде всего, в создании приборов и технологий, основанных на новых физических принципах. В предлагаемом проекте мы планируем ряд исследований, естественным образом продолжающих деятельность нашего коллектива в области изучения электронных свойств низкоразмерных систем и наноструктур. Предполагается сосредоточить их в трех основных направлениях: квантовый транспорт, коллективные и корреляционные эффекты в низкоразмерных электронных системах и наноструктурах, неравновесные явления в наноструктурах, макроскопические квантовые явления вблизи перехода сверхпроводник-изолятор в двумерных сверхпроводящих системах, а также в гибридных структурах на основе топологических изоляторов, сверхпроводников и ферромагнетиков. Целями экспериментальных исследований являются: Изучение новых особенностей классического и квантового транспорта в топологических изоляторах и двумерных полуметаллах. Развитие терагерцовой спектроскопии полупроводниковых низкоразмерных и наноструктурированных систем. Всестороннее экспериментальное исследование новых эффектов в неравновесном транспорте двумерных электронов в скрещенных электрическом и магнитном полях. Исследование эволюции сверхпроводящих параметров наноструктурированных систем в зависимости от модуляции затворным напряжением. Целями теоретических исследований являются: Исследование физических свойств бозе-конденсированных систем, включая гибридные Бозе-Ферми системы на основе пространственно-разделенных двумерных слоев электронов и экситонов. Исследование проявления взаимодействия элементарных возбуждений в таких системах в транспортных и оптических эффектах и анализ возможности создания на их основе новых типов экситонных приборов.