© 2010-2014 СарФТИ НИЯУ МИФИ

Физика твердого тела и наносистемы

В лаборатории разрабатываются различные теоретические модели электронной структуры сильно коррелированных и магнитных систем, а также первопринципные расчеты с использованием программ.

Фрустрированные и низкоразмерные магнетики и сверхпроводники

Существует несколько хорошо известных групп магнитных соединений, в которых треугольная решетка сформирована из изинговских спиновых цепочек, например как в Ca3Co2O6. Это соединение обладает ступенчатой кривой наманичивания, зависящей от температуры и скорости нарастания магнитного поля. Разработана теория магнитной структуры и динамики намагниченности  Ca3Co2O6 для 2D и 3D моделей.

Диэлектрическая проницаемость и проводимость водорода при изоэнтропическом сжатии до 3 Мбар

Экстремальное состояние вещества

Эволюция плотности состояний в аргоне с примесью ксенона и в чистом аргоне при сверхсильных давлениях. Малые примеси ксенона вызывают металлизацию смеси.

Оценка поля составила 6 В для d =25 Å.

Модель магнитного упорядочивания в магнитных сверхрешетках  Fe/V

Примеры 2D моделирования представлены здесь (файлы в avi формате):

• при температуре T = 10 K при скорости нарастания магнитного поля 0.1 Тл/мин
• при температуре T = 5 K при скорости нарастания магнитного поля 0.01 Тл/мин
• при температуре T = 10 K при скорости нарастания магнитного поля 0.01 Тл/мин

Пример 3D моделирования (файл в avi формате) при температуре T = 8 K при скорости нарастания магнитного поля 0.1 Тл/мин (цветом показаны средние значения намагниченности цепочек, а на нижних рисунках - распределения моментов в трех сечениях)

Наносистемы

Кондо-состояние тримеров хрома на поверхности золота

Структура основного состояния тример хрома, связанного с поверхностью золота

Ниже представлена эволюция магнитной структуры Ca3Co2O6 в 2D модели при температуре T = 5 K при скорости нарастания магнитного поля 0.1 Тл/мин. Черным и белым обозначено направление намагниченности цепочек. Видно образование доменной структуры.

Теория сильно коррелированных ферми-систем

Разработана вариационная теория сильно коррелированного состояния – обобщение теории Гутцвиллера (включены ближайшие соседи). Эта теория позволила исследоватеь ближний порядок в сильно коррелированных ферми-системах .

Расчет магнитной структуры сверхрешетки [Fe(2)/V(12)/Fe(3)V(12)]20 при различных температурах.

Красным и синим цветом показаны намагниченности слоев Fe(3) и Fe(2).

Магнитоэлектрический эффект на поверхности палладия и в структуре Pd/BaO/Pd

Магнитоэлектрический эффект -  изменение намагниченности под действием электрического поля - можно использовать  для стимуляции ферромагнитного (ФМ) состояния поверхностного слоя почти ферромагнитного металла.  В теории зонного магнетизма переход парамагнитного металла в ФМ фазу определяется критерием Стонера. Палладий является хорошо известным примером почти ферромагнитного металла, в котором, критерий Стонера хотя и не выполняется, но его величина  близка к единице.  Согласно оценкам, увеличение DOS объемного палладия всего на 10 % должно привести к выполнению критерия Стонера и к переходу в ФМ состояние.  Изменение DOS предполагалось стимулировать с помощью электрического поля.

Ниже представлены суперъячейка и DOS  расчетной структуры (пунктиром указано предполагаемое смещение уровня Ферми)