Обнаружено, что соединение с тяжелыми фермионами Ce2RhIn8 становится сверхпроводником с Тс=2 К вблизи виртуальной квантовой критической точки, соответствующей антиферромагнитному переходу при давлении 2,5 ГПа, что подтверждает связь сверхпроводимости и квантовых критических флуктуаций.
Обнаружен переход от диффузионной кинетики фазового перехода 1 рода под давлением при высоких температурах к мартенситоподобной при низких температурах для одного и того же вещества a -GeO2. (ИФВД РАН)
Установлено, что в термически стабильных (до 500°С) соединениях водорода с углеродными нановолокнами и нанотрубками, синтезированных при давлениях водорода до 9 ГПа и содержащих до 7 вес.% Н, часть атомов водорода присоединена к углероду посредством ковалентных связей, а основное количество водорода располагается между углеродными сетками. (ИФТТ РАН, ИПХФ РАН)
Физика полупроводников. Впервые наблюдалось когерентное связывание экситонов в искусственных молекулах, построенных из двух квантовых точек. Результат получен при исследовании в магнитном поле тонкой структуры основного состояния экситона в InGaAs/GaAs-квантовых точках, вертикально связанных в пары. Предложена модель, объясняющая особенности обнаруженных расщеплений. (ИФТТ РАН)
Построена микроскопическая теория резонансного туннелирования носителей тока в сверхрешетках и системах квантовых ям со слабой связью с учетом различных механизмов рассеяния носителей, позволяющая получать данные о плотности состояний в яме при учете процессов внутриямной релаксации с существенно большей точностью, чем в случае использования теории возмущения в обычной форме.(ФИАН)
В условиях сильного обменно-корреляционного взаимодействия двумерной электронной жидкости измерена эффективная масса квазичастиц. Обнаружено ее драматическое возрастание при уменьшении концентрации электронов и показано, что масса не зависит от степени спиновой поляризации электронной системы. (ИФТТ РАН)
Обнаружены необычные свойства стимулированного параметрического рассеяния экситонных поляритонов в микрорезонаторах, качественно отличные от предсказываемых в рамках стандартной стационарной модели четырехволнового смешивания. Найдены условия фотовозбуждения, при которых происходит эффективная релаксация поляритонов на дно нижней поляритонной зоны, характерная для бозе-конденсированного состояния. (ИФТТ РАН, ФИАН, ИОФАН)
В спектре плазменных возбуждений двумерной электронной системы с высокой подвижностью электронов обнаружено проявление эффектов запаздывания. Показано, что в нулевом магнитном поле из-за гибридизации плазменной и световой мод, наблюдается значительное уменьшение резонансной плазменной частоты. В перпендикулярном магнитном поле обнаружена необычная зависимость частоты гибридной циклотрон-плазмонной моды от магнитного поля. (ИФТТ РАН)
Обнаружен и исследован в системе двумерных электронов новый тип периодических по прямому магнитному полю транспортных осцилляций, индуцированных микроволновым излучением, период которых определяется частотой электромагнитного облучения, плотностью электронов и расстоянием между контактами в структуре. Эффект перспективен для создания детекторов, селективно чувствительных и перестраиваемых в диапазоне частот от 100 МГц до нескольких ТГц. (ИФТТ РАН)
Показано, что в асимметричной двойной квантовой яме возникает взаимодействие оптической и межподзонной ветвей 2D-плазменных колебаний, а также бесстолкновительное затухание оптических плазмонов при резонансе с межподзонным континуумом. При инверсии заселенностей подзон в области резонанса с межподзонным континуумом возможно усиление плазменных волн оптической ветви. (ИФП СО РАН)
Разработан способ изготовления МДП-структур на поверхности монокристаллов чистых органических полупроводников, в которых и сам полупроводник, и слой затворного диэлектрика являются органическими. Достигнута подвижность дырок, в десятки раз превышающая полученную ранее в органических структурах. (ФИАН)
Создан квантовый интерферометр с эффективным радиусом 90 нм, имеющий рабочую температуру до 15 К. Освоение масштаба размеров наноструктур 10-100 нм и, как следствие, повышение рабочей температуры интерферометра стало возможным благодаря новой технологии наноструктурирования, основанной на глубоком локальном анодном окислении поверхностей титана, арсенида галлия и кремния.
На основе гетероструктур Ge/Si с квантовыми точками Ge созданы фотоприемные элементы для волоконно-оптических линий связи (ВОЛС) в диапазоне длин волн l=1.3-1.55 мкм, способные встраиваться в комплекс фотонных компонентов ВОЛС на едином кремниевом чипе. Максимальная квантовая эффективность достигает значений 21% и 16% на длинах волн 1.3 и 1.55 мкм, соответственно. (ИФП СО РАН)
Впервые создан дислокационный Si-светодиод с энергией кванта 0,75 эВ и внешней эффективностью при комнатной температуре 0,2 %, что находится на уровне лучших из известных Si-светодиодов. Времена отклика при этом на порядок меньше, чем у Si светодиодов, работающих на зон-зонной рекомбинации. (ИФТТ)
Созданы лазеры с квантовыми ямами InGaAsN с непрерывным режимом генерации на длине волны 1.3 мкм, с выходной оптической мощностью более 4 Вт при комнатной температуре и с устойчивой генерацией вплоть до 100°C. Срок службы при температурах 40-65°C и высоких плотностях тока (3-4 кА/см²) составляет несколько тысяч часов. Созданы монолитные вертикально излучающие лазеры.
Предложен новый способ литографии – электростатическая нанолитография, состоящая в локальном изменении электрических свойств поверхностей под зондом атомно-силового микроскопа. Продемонстрирована локальная зарядка слоев окисла SiO2 с внедренными нанокристаллами Si и переполяризация PbZr0.47Ti0.5303 ферроэлектрических пленок. Локальность воздействия характеризуется латеральными размерами участков с измененными свойствами, находящимися на уровне 100 нм.
В GaN обнаружено и исследовано формирование смешанных поляритонных мод. В спектрах фотолюминесценции GaN обнаружено формирование отрицательно заряженных трионов с энергий связи 3± 0,5 мэВ. (ФТИ РАН)
В эпитаксиальных структурах Si:Er обнаружен новый оптически активный центр, люминесцирующий в области 1,54 мкм. Выявлены парамагнитная природа и его кристаллографическая орторомбическая симметрия. Развита технология формирования преимущественно одного оптически активного центра иона Er3+ с предельно узкой линией люминесценции, что делает эпитаксиальные Si:Er структуры перспективными для оптоэлектронных приложений. (ИФМ РАН)
В стеклообразном полупроводнике SbSI обнаружен структурный фазовый переход первого рода при Т=198К в полярное состояние (дипольное стекло). Сложный спектр фотолюминесценции стеклообразного SbSI указывает на существование в нем двух типов структурных единиц и сильное электрон-фононное взаимодействие. (ИФ ДНЦ РАН)
В полуизолирующих полупроводниках обнаружены нелинейные явления, связанные с волнами пространственного заряда (ВПЗ): полное (пространственное и временное) выпрямление ВПЗ, генерация второй гармоники ВПЗ, самодефлекция лазерных лучей, удвоение волнового вектора ВПЗ. Проведен теоретический анализ этих явлений и указаны пути их практического использования. (ФТИ РАН)
Синтезированы трехмерные фотонные кристаллы на основе полупроводниковых композитов опал GаP и опал GaPN, обладающие выраженными фотонно-кристаллическими свойствами и представляющие интерес для практических разработок. (ИФ ДНЦ РАН)
Разработаны основы нового метода создания полупроводниковых гетероструктур с атомарно-гладкими границами прямым сращиванием и водородно-индуцированным скалыванием по массиву копланарных микротрещин в эпитаксиальном дельта-слое. Метод принципиально важен при создании нанотранзисторов с размерами активной области до 10 нм, требующих толщину слоя кремния в несколько нм. (ИФП СО РАН)
Структура и свойства кристаллов. Путем спекания без приложения внешнего давления при микроволновом нагреве излучением (30 ГГц) с контролируемой переменной скоростью получена плотная, более 98% от теоретического значения, наноструктурная алюминооксидная керамика со средним размером зерна порядка 85 нм. (ИПФ РАН)
Доказано наличие радиационно-динамической составляющей воздействия корпускулярного излучения на вещество, связанной с генерацией микроударных волн. Протекание на фронте этих волн фазовых превращений в метастабильных средах на несколько порядков величины увеличивает область воздействия ускоренных частиц на структуру и свойства материалов. (ИЭФ УрО РАН, Институт физики ионных пучков и исследования материалов, Германия)
Физика поверхности. Предложен и реализован невозмущающий метод определения атомной структуры границ раздела, формирующихся при росте металлических или полупроводниковых пленок. Показано, что на границе раздела «пленка СuI2 -Cu» межатомные расстояния определяются с точностью не хуже 0,02 нм. Метод может быть использован в условиях сверхвысокого вакуума в процессе роста полупроводниковых гетероструктур. (ИОФАН)
Разработан рентгеновский метод определения местоположения атомов определенного типа в монослоях органических молекул, находящихся на поверхности жидкости или твердой подложки, позволивший изучить защитное действие лекарственного препарата «ксидифон», препятствующее проникновению атомов свинца через белково-липидные мембраны. (ИКАН)
Установлено, что поверхностная фаза Si(100)4x3-In является упорядоченным массивом магических нанокластеров Si5In6, модифицирование 35% которых в определенных условиях можно рассматривать как легирование магических кластеров. (ИАПУ ДвО РАН)